„Wostok” – pojazd startowy. Pierwsza rakieta „Wostok”

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-17 19:04

Druga wojna światowa, oprócz ogromnej liczby niezliczonych ofiar i zniszczeń, doprowadziła do rewolucji naukowej, przemysłowej i technologicznej. Powojenna redystrybucja świata wymagała od głównych konkurentów - ZSRR i USA - opracowania nowych technologii, rozwoju nauki i produkcji. Już w latach 50. ludzkość wyruszyła w kosmos: 4 października 1957 r. Pierwszy statek kosmiczny o lakonicznej nazwie „Sputnik-1” okrążył planetę, zwiastując początek nowej ery. Cztery lata później rakieta Vostok wysłała na orbitę pierwszego kosmonauta: Jurij Gagarin został zdobywcą kosmosu.

Backstory

II wojna światowa, wbrew aspiracjom milionów ludzi, nie zakończyła się pokojem. Rozpoczęła się konfrontacja między blokami zachodnim (na czele ze Stanami Zjednoczonymi) i wschodnim (ZSRR) – najpierw o dominację w Europie, a potem na całym świecie. Wybuchła tak zwana „zimna wojna”, grożąca w każdej chwili przekształceniem się w gorący etap.

Wraz z tworzeniem broni atomowej pojawiło się pytanie o najszybsze sposoby jej przenoszenia na ogromne odległości. Związek Radziecki i USA zrobiłypostawić na opracowanie pocisków nuklearnych zdolnych w ciągu kilku minut uderzyć wroga znajdującego się po drugiej stronie Ziemi. Równolegle jednak strony uknuły ambitne plany eksploracji bliskiego kosmosu. W rezultacie powstała rakieta Wostok, Gagarin Jurij Aleksiejewicz został pierwszym kosmonautą, a ZSRR przejął przywództwo w sferze rakiet.

Bitwa kosmiczna

W połowie lat pięćdziesiątych pocisk balistyczny Atlas powstał w Stanach Zjednoczonych, a R-7 (przyszły Wostok) powstał w ZSRR. Rakieta została stworzona z dużym zapasem mocy i nośności, co pozwoliło na wykorzystanie jej nie tylko do niszczenia, ale także do celów twórczych. Nie jest tajemnicą, że główny projektant programu rakietowego, Siergiej Pawłowicz Korolew, był zwolennikiem idei Ciołkowskiego i marzył o podboju i podboju kosmosu. Możliwości R-7 umożliwiły wysyłanie satelitów, a nawet pojazdów załogowych poza planetę.

To dzięki balistycznemu R-7 i Atlasowi ludzkość po raz pierwszy była w stanie pokonać grawitację. W tym samym czasie pocisk krajowy, zdolny dostarczyć do celu 5 tonowy ładunek, miał większe rezerwy na ulepszenie niż pocisk amerykański. To, wraz z położeniem geograficznym obu państw, zdeterminowało różne sposoby tworzenia pierwszych załogowych statków kosmicznych (PCS) „Merkury” i „Wostok”. Pojazd nośny w ZSRR otrzymał taką samą nazwę jak PKK.

Historia stworzenia

Rozwój statku rozpoczął się w Biurze Projektowym S. P. Korolev (obecnie RSC Energia)jesień 1958. Aby zyskać na czasie i „wytrzeć nos” Stanom Zjednoczonym, ZSRR wybrał najkrótszą drogę. Na etapie projektowania rozważano różne schematy statków: od modelu skrzydlatego, który umożliwiał lądowanie w określonym obszarze i prawie na lotniskach, po balistyczny – w formie kuli. Stworzenie pocisku manewrującego o dużym udźwigu wiązało się z dużą ilością badań naukowych, w porównaniu z kształtem kulistym.

Pocisk międzykontynentalny (MR) R-7, zaprojektowany niedawno do przenoszenia głowic nuklearnych, został wzięty za podstawę. Po modernizacji narodził się Wostok: rakieta nośna i pojazd załogowy o tej samej nazwie. Cechą statku kosmicznego Wostok był oddzielny system lądowania dla pojazdu opadającego i astronauty po wyrzuceniu. System ten był przeznaczony do awaryjnej ewakuacji statku w aktywnej fazie lotu. Gwarantowało to zachowanie życia, niezależnie od miejsca lądowania - na twardej powierzchni czy na wodzie.

Projekt pojazdu startowego

Aby wystrzelić statek satelitę na orbitę okołoziemską, opracowano pierwszą rakietę Vostok do celów cywilnych na bazie MP R-7. Jego testy konstrukcji lotu w wersji bezzałogowej rozpoczęły się 5 maja 1960 r., a już 12 kwietnia 1961 r. Po raz pierwszy odbył się załogowy lot w kosmos - obywatel ZSRR Yu. A. Gagarin.

Zastosowano trzystopniowy schemat projektowy, wykorzystując paliwa płynne (nafta + ciekły tlen) na wszystkich etapach. Pierwsze dwa etapy składały się z 5 bloków:jeden centralny (maksymalna średnica 2,95 m; długość 28,75 m) i cztery boczne (średnica 2,68 m; długość 19,8 m). Trzecia była połączona prętem z centralnym blokiem. Również po bokach każdego etapu znajdowały się komory sterownicze do manewrowania. W części czołowej zamontowano PKK (dalej - sztuczne satelity), osłoniętą owiewką. Bloki boczne są wyposażone w stery ogonowe.

Specyfikacje przewoźnika Vostok

Rakieta miała maksymalną średnicę 10,3 metra przy długości 38,36 metra. Masa początkowa systemu osiągnęła 290 ton. Szacunkowa masa ładunku była prawie trzykrotnie wyższa niż w amerykańskim odpowiedniku i wyniosła 4,73 tony.

Siły trakcji przyspieszających bloków w pustce:

• centralny – 941 kN;
• boczny – 1 MN każdy;
• 3 etap - 54,5 kN.

Konstrukcja PKK

Załogowa rakieta „Wostok” (Gagarin jako pilot) składała się z pojazdu opadającego w formie kuli o średnicy zewnętrznej 2,4 metra i odłączanej komorze na instrument-agregat. Powłoka termoizolacyjna pojazdu zjeżdżającego miała grubość od 30 do 180 mm. Kadłub posiada włazy dostępowe, spadochronowe i technologiczne. Pojazd zstępujący zawierał systemy zasilania, kontroli termicznej, kontroli, podtrzymywania życia i orientacji, a także drążek sterowy, środki komunikacji, wyznaczania kierunku i telemetrii oraz konsolę astronauty.

W przedziale instrument-agregat znajdowały się systemy sterowania i orientacji dotyczące ruchu, zasilania, łączności radiowej VHF, telemetrii i urządzenia czasu programu. 16 cylindrów zazot do użytku przez system orientacji i tlen do oddychania, zimne chłodnice na zawiasach z przesłonami, czujniki nasłonecznienia i silniki orientacji. Aby zejść z orbity, zaprojektowano układ napędowy hamujący, stworzony pod kierownictwem A. M. Isaeva.

Moduł mieszkalny składa się z:

• ciało;
• silnik hamulca;
• siedzenie wyrzutowe;
• 16 butle z gazem do podtrzymywania życia i orientacji;
• ochrona termiczna;
• przedział na instrumenty;
• włazy wejściowe, technologiczne i serwisowe;
• pojemnik na żywność;
• kompleks antenowy (wstążka, ogólna łączność radiowa, system łączności radiowej dowodzenia);
• obudowa na złącza elektryczne;
• pasek do wiązania;
• systemy zapłonowe;
• jednostka elektroniczna;
• bulaj;
• kamera telewizyjna.

Projekt Merkury

Krótko po udanych lotach pierwszych sztucznych satelitów Ziemi, stworzenie załogowego statku kosmicznego "Mercury" zostało z mocą i powagą reklamowane w amerykańskich mediach, nawet nazwano datę jego pierwszego lotu. W tych warunkach niezwykle ważne było zdobycie czasu, aby wyjść zwycięsko w kosmicznym wyścigu i jednocześnie zademonstrować światu wyższość takiego czy innego systemu politycznego. W rezultacie wystrzelenie rakiety Wostok z człowiekiem na pokładzie pomieszało ambitne plany konkurentów.

Rozwój Merkurego rozpoczął się w McDonnell Douglas w 1958 roku. 25 kwietnia 1961 r. pierwszywystrzelenie pojazdu bezzałogowego po trajektorii suborbitalnej, a 5 maja – pierwszy załogowy lot astronauty A. Sheparda – również po trajektorii suborbitalnej trwający 15 minut. Dopiero 20 lutego 1962 roku, dziesięć miesięcy po locie Gagarina, odbył się pierwszy lot orbitalny (3 orbity trwające około 5 godzin) astronauty Johna Glenna na statku „Friendshire-7”. Do lotów suborbitalnych używano rakiety nośnej Redstone, a do lotów orbitalnych Atlas-D. W tym czasie ZSRR miał codzienny lot w kosmos przez G. S. Titova na statku kosmicznym Wostok-2.

Charakterystyka modułów mieszkalnych

Statek kosmiczny	"Wschód"	"Merkury"
Wzmacniacz	"Wschód"	Atlas-D
Długość bez anten, m	1, 4	2, 9
Maksymalna średnica, m	2, 43	1, 89
Zamknięta objętość, m3	5, 2	1, 56
Wolna objętość, m 3	1, 6	1
Masa początkowa, t	4, 73	1, 6
Spadek masy pojazdu, t	2, 46	1, 35
Perigee (wysokość orbity),km	181	159
Apogeum (wysokość orbity), km	327	265
Nachylenie orbity	64, 95˚	32, 5˚
Data lotu	1961-12-04	20.02.1962
Czas lotu, min	108	295

Wostok to rakieta w przyszłość

Oprócz pięciu próbnych wodowań statków tego typu, wykonano sześć lotów załogowych. Później, na podstawie Wostoka, powstały okręty serii Woskhod w wersjach trzy- i dwumiejscowych, a także satelity rozpoznawcze Zenith.

Związek Radziecki jako pierwszy wystrzelił w kosmos sztucznego satelitę Ziemi i statek kosmiczny z człowiekiem na pokładzie. Początkowo świat przyjął słowa „satelita” i „kosmonauta”, ale z czasem zostały one zastąpione za granicą przez anglojęzyczne „satelita” i „astronauta”.

Wniosek

Rakieta kosmiczna „Wostok” umożliwiła ludzkości odkrycie nowej rzeczywistości – oderwanie się od ziemi i sięgnięcie do gwiazd. Pomimo wielokrotnych prób zbagatelizowania znaczenia lotu pierwszego kosmonauty świata Jurija Aleksiejewicza Gagarina w dniu 12 kwietnia 1961 roku, wydarzenie to nigdy nie przeminie, ponieważ jest to jeden z najjaśniejszych kamieni milowych w całej historii cywilizacji.