Реферат: История советской космонавтики

Оба эти запуска , как мы видим , не очень много дали науке и носили скорее "спортивный" и пропагандистский характер . Однако в октябре того же "лунного" года к нашей небесной соседке отправилась станция "Луна-3" , снабженная фотокамерой . Она совершила облет луны и передала на землю снимки лунной поверхности , в том числе ее обратной стороны , невидимой с Земли.

Пилотируемые полеты

Запуски первых спутников и "лунников" , безусловно , произвели громадное впечатление на мировую общественность и продемонстрировали высокий уровень развития науки и техники в Советском Союзе. Но полет человека в космос был бы , безусловно , еще более эффектным событием , и наши космические "фирмы " приступили к проектированию первого пилотируемого корабля. Тем более , что американцы тоже работали над подобным проектом , а Н.С.Хрущев твердо решил перегнать Америку во всем.

Необходимо было в короткий срок (от первого спутника до первого космонавта прошло меньше четырех лет) построить аппарат , в котором человек мог несколько суток находится в космосе , а затем благополучно вернутся на землю. При таких условиях приоритет отдавался скорости разработки и надежности , а не совершенству технических решений . Корабль "Восток " был устроен сравнительно просто , но надежно (вспомним , не один пилотируемый "Восток" не потерпел аварии).

Корабль представлял собой шар , покрытый толстым слоем теплоизоляции (с большим запасом ) , к которому при помощи двух металлических лент крепился приборный отсек с тормозным двигателем. В шаре находился космонавт и системы жизнеобеспечения . Форма шара была выбрана потому , что его поведение при входе в атмосферу было хорошо изучено , а на аэродинамические исследования других форм не было времени . Система посадки была также довольно проста - сопло тормозного двигателя наводилось строго на Солнце , двигатель включался и аппарат устремлялся к Земле . Далее срабатывал один единственный пиропатрон , разрывавший металлические ленты и отделявшие приборный отсек , и "шарик" совершал аэродинамическое торможение в атмосфере. Системы мягкой посадки не было , и поэтому на высоте нескольких километров пилот катапультировался. Чтобы тормозной двигатель дал импульс в нужном направлении момент спуска выбирался так , чтобы солнце занимало в это время соответствующее положение относительно корабля. Запасного двигателя не было , и поэтому корабль предполагали запускать на такую орбиту , чтобы через неделю - две он сам вошел бы в плотные слои атмосферы.

Первые корабли этой серии были беспилотными . На них отрабатывался сход с орбиты , а также изучалось поведение подопытных собак. На одном из этих кораблей благополучно слетали Белка и Стрелка . Два других "собачьих " экипажа , вследствие неисправностей систем посадки , на землю вернуть не удалось. Корабли следующей серии предназначались уже для человека , но в первых двух полетах их пассажирами был манекен и подопытные собаки. В ходе полета проверялась двусторонняя радиосвязь, для чего с орбиты передавали запись биений человеческого сердца. Эти радиосигналы были пойманы рядом радиолюбителей , что дало повод для слухов о якобы неудачных попытках запуска человека в космос , предпринятых в СССР еще до полета Гагарина.

В начале 1960г. был создан Центр подготовки космонавтов и из летчиков- истребителей набирается первый отряд космонавтов. Первый полет человека должен был состоятся в декабре 1960г. но был отложен из-за страшной катастрофы на Байконуре - на стартовом столе взорвалась баллистическая ракета Р-14 (ОКБ Янгеля) . Погибли десятки человек , в том числе члены государственной комиссии во главе с маршалом Неделиным (официально было объявлено , что он погиб в автокатастрофе ) . Возникла опасность , что американцы обгонят нас - их полет был намечен на май 1961г. (хотя это был суборбитальный полет , но первым человеком в космосе стал бы все же американец).

Однако 12 апреля 1961г. на третьем в серии корабле "Восток" Ю.А.Гагарин совершил первый космический полет и благополучно вернулся на Землю . Правда , полет проходил не так гладко , как сообщал ТАСС. Корабль был выведен на слишком высокую орбиту , и если бы отказал тормозной двигатель упал бы на Землю не через 10 дней , как предполагалось , а через 50 , на что ресурсы системы жизнеобеспечения рассчитаны не были. К счастью , тормозной двигатель сработал нормально и корабль устремился к Земле , но один из разъемов , соединявших спускаемый аппарат с приборным отсеком не разошелся , и отсек волочился за спускаемым аппаратом пока злосчастный провод не сгорел в атмосфере.

На высоте примерно 7 км. космонавт катапультировался спокойно приземлился. Долгое время у нас как-то замалчивали тот факт , что пилоты первых кораблей должны были катапультироваться . Так в одной работе сказано "космонавты ... могли ... либо оставаться до приземления в корабле , либо катапультироваться ". В случае , если космонавт остался бы в корабле , позавидовать ему было трудно - об этом красноречиво говорят вмятины и трещины , оставшиеся на спускаемых аппаратах после жесткой посадки. Происходит эта полуправда от того , что по правилам Международной авиационной федерации рекорд фиксируется только в том случае ( а полет Гагарина был , безусловно , рекордным), когда пилот в момент посадки находился в летательном аппарате. Поэтому в официальном отсчете было туманно сказано что пилот приземлился вместе со спускаемым аппаратом.

Цели своей мыдостигли - полет Алана Шепарда состоялся спустя почти месяц после Гагарина , а "настоящий " орбитальный полет Дж. Глена состоялся лишь в феврале следующего года. К тому времени в Союзе был произведен уже второй орбитальный полет - полет Г.С.Титова , который продолжался более суток. В ходе этого полета выяснялось влияние на человеческий организм длительного пребывания в космосе. Титову первым пришлось столкнутся со "спутниковой болезнью" - когда человека начинает "укачивать" в невесомости . Сейчас известно , что эти симптомы появляются в первые дни полета и вызваны адаптацией организма к невесомости , но тогда это вызвало большие опасения и были разработаны специальные методы тренировки вестибулярного аппарата космонавтов.

В августе 1962г. над планетой оказалось сразу два корабля "Восток-3" , пилотируемый А.Г.Николаевым и стартовавший днем позже "Восток-4" пилотируемый П.А.Поповичем . Корабли летели на небольшом удалении так что космонавты могли видеть корабли друг друга и между ним была установлена двусторонняя связь. Впервые изображение космонавта в кабине во время полета было передано по центральному телевидению. Космонавты провели в космосе четверо и трое суток соответственно.

В следующем году мы решили доказать всему миру , что каждая кухарка у нас не только умеет управлять государством , но и космическим кораблем . Еще в 1961г. в отряд космонавтов были набраны женщины. А июне 1963г. на корабле "Восток -6" совершила полет бывшая работница текстильной промышленности и парашютист- любитель В.Н.Терешкова . Она совершила совместный полет с В.Ф.Быковским , находившемся в выведенном в космос двумя днями ранее "Востоке-5". После трехдневного группового полета космонавты благополучно приземлились и Терешкова стала таким образом первой женщиной-космонавтом.

В 1961г. сразу после полета Гагарина президент США Дж. Ф. Кеннеди объявил национальную программу , целью которой была высадка астронавтов на Луну. В первым шагом к осуществлению этой цели должен был стать проект "Джеммини" , предусматривавший запуск кораблей с экипажами из двух человек , и отработку ими таких мероприятий , как выход в открытый космос , стыковка и расстыковка , 14-суточное пребывание людей в космосе , необходимых для лунных миссий.

Поскольку мы всеми силами старались сохранить лидирующие позиции в освоении космоса ( или хотя бы видимость лидерства) , необходимо было также разрабатывать принципиально новый многоместный корабль . Но полеты "Джеммини" предполагались уже в !965г . и наш новый корабль "Союз" явно не успевал к этому сроку. Тогда в полет решено было отправить модернизированный "Восток" , рассчитанный на экипаж из трех человек.

В октябре !964г. новая ракета носитель "Союз" (построенная на базе все той же Р-7) вывела на орбиту корабль "Восход" , на котором впервые в мире находилось сразу три космонавта : командир В.М.Комаров , космонавт-исследователь К.П.Феоктистов и врач Б.Б.Егоров. Впервые космонавты летели без скафандров (иначе , наверное , и не поместились бы в тесную кабину) , на корабле появился резервный тормозной двигатель и система мягкой посадки (катапультировать троих было бы проблематично ) Пробыв в космосе сутки корабль благополучно приземлился . Примечательно, что в тот год наблюдалось некое затишье - это был единственный пилотируемый полет (с обоих сторон ).

В марте 1965г. стартовал "Восход -2 " с П.И.Беляевим и А.А.Леоновым на борту . На корабле была оборудована раздвижная шлюзовая камера для выхода в открытый космос , который и был успешно осуществлен Леоновым. В свободном пространстве он пробыл 12 мин. и при этом удалялся от корабля на расстояние до 5м. При возвращении в корабль , правда , возникли проблемы - скафандр раздуло от внутреннего давления о он не пролезал в люк , к счастью космонавт догадался сбросить давление и благополучно вернулся в корабль. При возвращении на Землю также возникла непредвиденная ситуация - вышла из строя автоматическая система управления посадкой и космонавты впервые на ручном управлении. Спуск прошел успешно , но корабль опустился не в заданном районе , и экипаж долго не могли найти . Таким образом с выходом в открытый космос мы опередили амереканцев , но затем американцы в 1965-1966 г.г. совершили весьма успешно 10 полетов по программе "Джеммини" и заняли лидирующие позиции в пилотируемой космонавтике (в 1966г. общий налет наших космонавтов составлял около 500 ч. , в то время как амереканцев - около 2000 ч. и 12 ч. в открытом космосе , все эксперименты , планировавшиеся программой "Джеммини" были успешно выполнены ) .

Наш ответ последовал лишь в !967г. - 23 апреля в космос отправился новый корабль "Союз", пилотируемый Комаровым . К сожалению , старта нового корабля не увидел Главный конструктор С.П.Королев - в январе 1966г. он скоропостижно скончался в возрасте 59 лет. "Союз" был рассчитан на трех человек и состоял из трех отсеков : приборного , в котором находился двигатель и запас горючего для маневрирования и посадки ; спускаемого аппарата , в котором экипаж находился при старте , и в котором возвращался на землю ; и орбитального отсек , который был предназначен для поведения различных экспериментов в космосе и при необходимости мог служить шлюзовой камерой для выхода в открытый космос. Корабль был снабжен системой стыковки , которая позволяла составлять из двух "Союзов" орбитальную станцию. Следующим за полетом человека шагом в освоении космоса должно было стать создание долговременной пилотируемой орбитальной станции . Для исследований в этом направлении и были предназначены корабли серии "Союз".

Первый полет "Союза" завершился первой космической трагедией - во время спуска в атмосфере не сработала парашютная система и спускаемый аппарат с космонавтом буквально расплющило ударом о землю . Комаров стал первым космонавтом , погибшем в полете . Разбор причин аварии затянулся и второй полет "Союза" состоялся лишь полтора года спустя . Своеобразным утешение для нас могло служить то , что у американцев дела с "Аполлоном" тоже не клеелись - в том же году во время наземных испытаний возник пожар на корабле и погибло трое астронавтов :В.Гриссом ,Э.Уайт , Р.Чаффи .

После неудачи с первым "Союзом" в октябре1968г. был запущен ряд беспилотных кораблей , а затем беспилотный "Союз - 2" , а трое суток спустя "Союз-3", пилотируемый Г.Т.Береговым . (Следует отметить , что с тех пор каждый новый корабль запускался у нас сначала в беспилотном варианте.) . На орбите космонавт осуществлял сближение с беспилотным кораблем и проверял работу бортовых систем. Через трое суток после старта спускаемый аппарат "Союза-2" приземлился , а два дня спустя благополучно сел и Береговой .

В январе 1969г. произошло знаменательное событие - с космодрома Байконур с интервалом в сутки стартовали "Союз-4" (В.А.Шаталов) и "Союз-5"(Б.В.Волынов , А.С. Елисеев , Е.В. Хрунов). На орбите корабли состыковались (!) и образовали первую орбитальную станцию - прообраз будущих орбитальных комплексов ( по которым наша страна до сих пор удерживает первое место в мире ). Елисеев и Хрунов совершили переход из корабля в корабль , правда довольно странным образом - через открытый космос . В официальных документах сказано , что так и планировалось , но у меня по этому поводу большие сомнения , возможно такое решение было принято из-за того , что не была обеспечена герметичность перехода .

В октябре того же года была запущена целая эскадра из трех кораблей - с интервалом в сутки были выведены "Союз-6" , "Союз-7" и "Союз-8" , которые совершили совместный полет , взаимные маневрирования и сближения. На "Союзе-6" впервые были проведены эксперименты по сварке, резке и обработке материалов в космосе.

Пока длительность полетов у нас не превышала пяти суток , а для серьезной работы на орбитальных станциях ( и , в перспективе , для межпланетных полетов ), требовалось гораздо больше . Работы по продлению сроков полета уже велись , так , был запущен биоспутник с двумя собаками на борту , которые провели в космосе 22 дня , проводилась серия наземных экспериментов по моделированию невесомости . В июне 1970 г. состоялся первый долговременный полет - А.Г.Николаев и В.И.Севастьянов пробыли в космосе почти 18 суток и благополучно вернулись на землю . Сейчас это звучит смешно , но тогда их называли "космическими долгожителями" , ведь влияние невесомости на организм человека было еще плохо изучено и такой полет требовал изрядной доли мужества.

Однако отвлечемся на время от успехов нашей пилотируемой космонавтики , приведших в скором времени к созданию первых орбитальных станций ( о них позже) , а посмотрим на один малоизвестный ( до последнего времени ) , но интереснейший эпизод нашей космической истории.

Лунная гонка

Сразу после успешных полетов первых лунников в конце 50-ых г.г. у нас началась подготовка к пилотируемым полетам к Селене. Сначала приступили к проектированию облетного корабля , которое велось параллельно в двух КБ - Королеве и Челомея . Проект "королевцев" предусматривал вывод частей корабля на околоземную орбиту носителем на базе Р-7 с последующей их стыковкой и полетом вокруг Луны. Челомей предполагал прямой рейс , для чего необходимо было использовать проектируемый в его КБ носитель "Протон". После полета Гагарина за коллективом Челомея проект облета Луны , а за КБ Королева - высадку на поверхность. Позднее руководство обеими программами сосредоточили в ОКБ Королева .

Облет луны предполагались выполнить с помощью ракеты "Протон" и разгонного блока , которые выводили на облетную траекторию корабль , сделанный на базе проектировавшегося "Союза" - Л1. Для уменьшения массы с него сняли орбитальный отсек и системы сближения и стыковки. Предполагалось , что космонавты неделю будут находится в спускаемом аппарате объемом 2,5 куб.м. все время в сидячем положении - малоприятная перспектива для первых покорителей Луны .

Корабли предназначенные для высадки должны были выводится на орбиту новым сверхмощным носителем Н-1. Т.к. грузоподъемность нашей ракеты составляла около 100 т. , экипаж корабля решили сделать минимальным - 2 человека (американцам для доставки к Луне 3 человек понадобилась система , массой 135 т.).Это было довольно рискованно т.к. на Луну высаживался всего один космонавт , и в случае возникновения "нештатаной ситуации" помочь ему было некому (тут смертельно опасным могло стать даже случайное падение на спину - в громоздком скафандре человек не мог подняться без посторонней помощи ) . Лунный корабль , получивший обозначение Л3 , предполагалось построить на базе "Союза" .

Пока наши "фирмы" раскачивались , и предлагали различные проекты , американцы уже приступили к изготовлению и испытанию опытных образцов машин (вспомним , что в 1961г. программа высадки на Луну была объявлена Дж. Ф. Кеннеди национальной). В результате мы сильно отстали и проектирование системы велось в расчете на максимальное использование уже существующих агрегатов , это конечно ускоряло сроки постройки и испытаний , но и утежеляло носитель и корабль . Так , двигателей нужной мощности у нас тогда выпускать не могли , а технологическое переоснащение производства заняло бы слишком много времени . В результате в первой ступени Н-1 было помещено 30 двигателей , что не способствовало ни снижению массы системы . Из-за подобных издержек Н-1 , имел почти такую же стартовую массу , как американский "лунный" носитель "Сатурн-5"(2750 и 2800 т. соответственно) , имея грузоподъемность 97 т. против 135 т. у "Сатурна". (Кстати , ракета "Сатурна-5" была построена под руководством ... Вернера фон Брауна - создателя Фау-2 ).

Ситуация с двигателями осложнилась еще и из-за разногласий , возникших между Королевым и Глушко , КБ которого было главным "поставщиком" мощных ракетных двигателей . Королев считал необходимым в качестве горючего использовать жидкие кислород и водород , дающие очень высокий удельный импульс. Глушко же считал , что необходимо использовать фтор и азотную кислоту , т.к. водород имеет слишком маленькую плотность , и потребует слишком больших топливных баков. Однако предложенные Глушко компоненты были крайне ядовиты , и такая система могла нанести огромный урон окружающей среде. В результате всех этих споров Глушко отказался делать двигатели для Н-1 и ими занялось КБ Н.Д.Кузнецова , разрабатывавшее до этого только авиационные двигатели . В результате двигатели были сделаны , но потеряно много времени (не будем забывать , что шла настоящая гонка) . В самый разгар работ по лунномуносителю и кораблям умер С.П.Королев , что также не могло не сказаться на ходе работ.