 Ракета Р-7, II, III этапы |
По результатам шести запусков ракеты Р-7 были доработаны головная часть (заменена новой) и система ее отделения, применены щелевые антенны телеметрической системы "Трал", эффективность которых подтвердили последующие пуски.
Пуски ракет Р-7 24 мая и 10 июля 1958 года завершили летно-конструкторские испытания второго этапа. Впервые полностью успешно прошел пуск ракеты Р-7 № М1-10 29 марта 1958 года в 17 ч 41 мин (головная часть достигла цели без разрушения).
Программа летно-конструкторских испытаний экспериментальных ракет Р-7 в основном была выполнена. Получены результаты, показывающие правильность основных принципиальных решений, заложенных в конструкцию ракеты, двигателей и систему управления. Отработаны техника старта, динамика управляемого полета на I и II ступенях, система радиоуправления и отделения головной части. Проверены и реализованы мероприятия по обеспечению достижения головной частью цели, Получены опытные данные по действительной траектории полета на заданную дальность и данные, подтверждающие, что принятые гарантийные запасы компонентов топлива достаточны. Однако данных по рассеиванию получили недостаточно для полной оценки кучности, хотя предварительная оценка показала, что рассеивание не превышает пределов, принятых при проектировании. Данных по упругим колебаниям конструкции и давлений в двигательных установках с частотой 10-13 Гц на I ступени полета было также недостаточно для исчерпывающего ответа на этот вопрос.
 Ракета Р-7А (8К74) |
Совместные летные испытания проводились с 24 декабря 1958 года по 27 ноября 1959 года. Испытывались 16 ракет, из которых восемь были изготовлены на серийном заводе "Прогресс". Испытаниям предшествовали контрольные огневые стендовые испытания специальной сборки, состоящей из центрального и одного бокового блоков, прошедшие в августе — ноябре 1958 года на стендах филиала 2 НИИ-88. Испытание 17 ноября 1958 года, на котором боковой блок был закреплен по схеме "пакет", подтвердило эффективность мероприятий по исключению резонансных колебаний в контуре упругая конструкция — двигательная установка, которые ранее приводили к разрушению ракеты на I ступени полета.
На ракетах третьего этапа был ликвидирован межбаковый приборный отсек на центральном блоке (приборы разместили в едином блоке в верхней части центрального блока), введены рулевые двигатели повышенной тяги и улучшенной схемы их питания, СОБИС вместо СОБ (для одновременного опорожнения всех баков на каждом блоке и синхронизации их опорожнения в заданных пределах), изменены условия наддува баков и ряд других конструктивных усовершенствований.
Из 16 запущенных ракет 10 достигли цели с заданной точностью, две ракеты превысили дальность на 1890 км из-за отклонений в работе системы управления, одна ракета не долетела до цели 28 км из-за ненормальной работы системы наддува в системе подачи окислителя на конечной ступени работы ДУ, одна ракета перелетела цель на 16,8 км из-за неустойчивой работы системы радиоуправления и две ракеты прекратили полет из-за отклонений в работе двигательной установки.
Одновременно с проведением ЛКИ осуществлялись запуски космических ракет-носителей на базе ракет Р-7 третьего этапа (сентябрь 1958 — ноябрь 1959 года). Было проведено семь запусков автоматических станций.
Постановлением от 20 января 1960 года межконтинентальная баллистическая ракета Р-7 (8К71) была принята на вооружение Советской Армии.
В процессе создания ракеты Р-7 был решен целый ряд научно-технических проблем, составивших фундаментальную научно-техническую базу дальнейшего совершенствования ракетных и первых космических разработок. Ракета Р-7 стала базовой для создания ряда ее модификаций.
С 24 декабря 1959 года начались летно-конструкторские испытания ракеты Р-7А (8К74) без системы радиоуправления и с головной частью новой конструкции. При стартовой массе 276 т с ГЧ массой 3 т ракета Р-7А стала иметь дальность полета 12 000 км. Упрощена была и методика подготовки ракеты к пуску. В ходе ЛКИ испытали восемь ракет, из которых семь свою задачу выполнили. Ракета Р-7А была принята на вооружение и заменила ракету Р-7.
Модификация двухступенчатой ракеты Р-7 — ракета-носитель "Спутник" (8К71ПС и 8А91) — обеспечила запуск первых трех искусственных спутников Земли.
С помощью трехступенчатых ракет-носителей 8К72 с блоком Е ("Восток") и 11А511 с блоком И ("Союз") можно было начинать исследования дальнего космоса и Луны, осуществлять полеты пилотируемых космических кораблей "Восток", "Восход", а в дальнейшем — "Союз". Было развернуто разностороннее исследование космического пространства и созданы условия для прикладного использования ракетно-космической техники в интересах науки, обороны и народного хозяйства. В дальнейшем эти ракеты-носители использовали для запуска космических аппаратов типа "Зенит", "Метеор", "Электрон", "Прогресс" и др.
Четырехступенчатая ракета-носитель 8К78 с блоками И и Л ("Молния"), стартовой массой 305 т позволила расширить проводимые исследования дальнего космоса и Луны. Осуществлены полеты автоматических межпланетных станций к планетам Марс и Венера. Продолжаются исследования и эксперименты в научных и народнохозяйственных целях. С использованием этой ракеты осуществляются запуски спутников связи типа "Молния".
При создании трехступенчатой и особенно четырехступенчатой ракет-носителей возникли новые проблемы, связанные, в основном, с запуском двигателей в условиях космического полета (вакуума, невесомости), которые приводили к аварийным исходам первых пусков космических объектов. Значительная роль в модернизации ракет типа Р-7 принадлежит Куйбышевскому филиалу ОКБ-1 (ЦКБЭМ), а затем ЦСКБ (Д.И. Козлов) и заводу "Прогресс", изготавливающему эти ракеты. Четвертую ступень ракеты 8К78 с 1965 года курируют и изготавливают в НПО им. С.А. Лавочкина.
 С.С.Крюков |  А.А.Смирнов |  А.Н.Вольцифер |
 И.С.Прудников |  М.В.Мельников |  Б.А.Соколов |
 Э.И. Корженевский |  В.С. Овчинников |  Е.В.Шабаров |
 Я.П.Коляко |  В.Ф.Рощин |  В.Ф.Гладкий |
 О.Н.Воропаев |  Р.Ф.Аппазов |  И.И.Райков |
 Г.Н. Дегтяренко |  П.Ф. Шульгин |  А.П. Абрамов |
 Группа основных разработчиков конструкторской документации стратегических ракет: сидят А.С. Кашо, Л.А.Фирсова, К.В. Кудрявцева, Б.Е. Гуцков, Л.И. Кострова, Т.П. Веремьева, А.А. Чернов, М.Г. Воронцов; стоят в первом ряду: В.М. Арсентьев, Г.А. Фадеев, А.В. Костров, В.В. Машков, В.А. Беляев, В.Е. Ромашов, Н.А. Павлов, С.В. Денисов, Л.Б. Григорян, Л.И. Маненок, Е.В. Левашов, К.М. Хомяков, В.А. Лямин; во втором ряду: А.Д. Боев, А.П. Николаев, В.В. Сидельников, С.С. Астрелин, Ю.И. Максимов, Н.Я. Кузнецов, М.П. Герасимов, В.П. Большаков, В.И. Тихонов, В.А. Назаров  Технологи и материаловеды, внесшие существенный вклад в создание ракеты Р-7: сидят А.Д. Шатский, Б.И. Колесников, Л.И. Варфоломеева, Л.В. Грачева, Л.И. Ражева, В.И. Телегина, В.Н. Колоскова, В.Л. Никулина, А.М. Коломанова; стоят в первом ряду: В.А. Юрасов, С.П. Зеленцов, П.В. Лемешев, В.И. Рыжиков, Н.И. Помыкаев, А.А. Северов, Р.А. Волков, В.И. Житомирский, О.В. Кленов, В.Ф. Бурлуцкий, В.П. Остолопов; во втором ряду: Б.Л. Дондэ, В.И. Ковалев, Л.М. Кирсанов, В.В. Кононов, Ю.П. Ильинский, В.И. Минаев, Б.И. Васильев, С.М. Макаревич, Б.И. Суворов |
Создание первых искусственных спутников Земли.
Начало изучения Луны. Спутники "Зенит" и "Электрон"
Занимаясь созданием баллистических ракет дальнего действия и особенно межконтинентальной ракеты Р-7, Сергей Павлович Королев постоянно возвращался к идее практического освоения космоса. Его мечта приобретала реальные очертания и была близка к осуществлению. Состоявшиеся встречи С.П. Королева с ведущими учеными страны по различным направлениям науки, особенно по геофизике и астрономии, определили основные задачи исследований в космическом пространстве. 16 марта 1954 года состоялось совещание у академика М.В. Келдыша, где был определен круг научных задач, решаемых с помощью искусственных спутников Земли. Об этих планах поставили в известность Президента Академии наук СССР А.Н. Несмеянова.
27 мая 1954 года С.П. Королев обратился к Д.Ф. Устинову с предложением о разработке ИСЗ и направил ему докладную записку "Об искусственном спутнике Земли", подготовленную М.К. Тихонравовым, в которой давался подробный обзор состояния работ по ИСЗ за рубежом. При этом высказывалась основополагающая мысль о том, что "ИСЗ есть неизбежный этап на пути развития ракетной техники, после которого станут возможными межпланетные сообщения". Обращалось внимание на то, что за последние два-три года возросло внимание зарубежной печати к проблеме создания ИСЗ и межпланетным сообщениям. Заботились инициаторы работ по ИСЗ и о том, чтобы сообщить нужную информацию на этот счет и другим ответственным лицам, принимавшим решение, поскольку вопросы приоритета должны быть главным аргументом для всего последующего периода развития космонавтики.
В августе 1954 года Совет Министров СССР утвердил представленные В.А. Малышевым, Б.Л. Ванниковым, М.В. Хруничевым и К.Н. Рудневым предложения по проработке научно-теоретических вопросов, связанных с космическим полетом.
Среди инициаторов постановки вопроса об ИСЗ постепенно зрела уверенность, что удастся добиться положительного решения. По указанию С.П. Королева сотрудник ОКБ-1 И.В. Лавров подготовил предложения по организации работ над космическими объектами. Докладная записка на эту тему, датированная 16 июня 1955 года, содержала многочисленные пометки С.П. Королева, которые позволяют судить о его отношении к отдельным положениям документа.
 | Инициаторы предложения о запуске искусственного спутника Земли с использованием межконтинентальной баллистической ракеты Р-7: сидят В.Н. Галковский, Г.Ю. Максимов, Л.Н. Солдатова, М.К. Тихонравов, И.М. Яцунский; стоят Г.М. Москаленко, О.В. Гурко, И.К. Бажинов (снимок 1970 г.) |
Больше всего ему понравилась мысль о том, что "создание ИСЗ будет иметь огромное политическое значение как свидетельство высокого уровня развития нашей отечественной техники".
Важное значение для положительного решения вопроса имело совещание 30 августа 1955 года у председателя ВПК В.М. Рябикова. С.П. Королев шел на заседание к В.М. Рябикову с новыми предложениями. По его заданию начальник сектора ОКБ-1 Е.Ф. Рязанов подготовил данные о параметрах космического аппарата для полета к Луне. Для этого были предложены два варианта III ступени ракеты Р-7 с компонентами топлива кислород — керосин и моноокись фтора — этиламины, Аппарат, доставляемый к Луне, должен был иметь массу 400 кг в первом варианте и 800-1000 кг — во втором.
М.В. Келдыш поддержал идею создания трехступенчатой ракеты для исследования Луны, однако инженер-полковник А.Г. Мрыкин выразил озабоченность, что будут сорваны сроки разработки ракеты Р-7 и что разработка спутника отвлечет внимание от основных работ, и предложил отложить создание спутника до завершения испытаний ракеты Р-7. Постановление о работах по ИСЗ было принято 30 января 1956 года. Это Постановление предусматривало создание в 1957-1958 гг. и выведение ракетой типа Р-7 неориентированного ИСЗ (объект Д) массой 1000-1400 кг с аппаратурой для научных исследований массой 200-300 кг.
Этим же Постановлением общее научное руководство и обеспечение аппаратурой для исследований возлагалось на Академию наук СССР; создание ИСЗ как специального носителя аппаратуры для научных исследований — на Министерство оборонной промышленности (головной исполнитель ОКБ-1); разработка комплекса системы управления, радиотехнической аппаратуры и телеметрических систем — на Министерство радиотехнической промышленности; создание гироскопических приборов — на Министерство судостроительной промышленности; разработка комплекса наземного пускового, заправочного и подъемно-транспортного оборудования — на Министерство машиностроения; проведение пусков — на Министерство обороны. Разработку эскизного проекта ИСЗ поручили проектному отделу, руководимому С.С. Крюковым; научным консультантом стал М.К. Тихонравов. Над эскизным проектом работал сектор Е.Ф. Рязанова в составе И.В. Лаврова, В.В. Молодцова, В.И. Петрова, Н.П. Кутыркина, А.М. Сидорова, Л.Н. Солдатовой, М.С. Флорианского, Н.П. Белоусова, В.В. Носкова и др.
К июлю 1956 года эскизный проект был готов. Соответствующие проекты были разработаны смежными организациями, К моменту завершения проекта определился состав научных задач, решаемых спутником, что составило идейную основу новой разработки. С помощью спутника Д предусматривалось проведение научных исследований, включая измерение плотности и ионного состава атмосферы, корпускулярного излучения Солнца, магнитных полей, изучение космических лучей и т.д. Наряду с этими задачами планировалось получение данных, относящихся к созданию более совершенных ориентированных ИСЗ, в частности, по тепловому режиму спутника, торможению его в верхних слоях атмосферы и продолжительности обращения на орбите, особенностям движения относительно центра масс, точности определения координат и параметров орбиты, вопросам энергопитания бортового оборудования с использованием солнечных батарей. Поставленные задачи определили конструкцию головной части ракеты и космического спутника Д. Спутник имел герметичный корпус конической формы со сферическим днищем. На участке выведения спутник был защищен сбрасываемым кожухом, На поверхности спутника располагались жалюзи системы терморегулирования, состоящие из 16 отдельных секций, открывающих и закрывающих змеевики-радиаторы с помощью четырех электроприводов, управляемых системой электроавтоматики СТР. Кроме того, на поверхности спутника были смонтированы солнечные батареи (четыре секции на боковой поверхности, четыре — на верхнем и одна — на нижнем днище).
На спутнике впервые была установлена система управления бортовым комплексом с автоматическим электронным программно-временным устройством и радиорелейным обменом данными "космический аппарат — Земля" о состоянии систем спутника по замкнутому контуру. В качестве основного компонента СУБК был применен логический автомат в виде единого электрического комплекса для обработки команд управления, формирования и выдачи команд в системы распределения электроэнергии и подрыва пиротехнических средств. Бортовые системы к логическому автомату подключались с помощью кабельной сети.
 | 1957 год. Торжественное собрание в Колонном зале Дома союзов, посвященное 100-летию со дня рождения К.Э. Циолковского, на котором С.П. Королев, выступая с докладом, заявил: "В ближайшее время с научными целями в СССР и США будут произведены первые пробные пуски искусственных спутников Земли". * *Творческое наследие академика Сергея Павловича Королева. Избранные труды и документы. — М.: Наука, 1980. — С.376. |
 Первый в мире искусственный спутник Земли |
К концу 1956 года выяснилось, что есть реальная угроза срыва намеченных планов по запуску ИСЗ типа Д из-за трудностей создания научной аппаратуры и более низкого удельного импульса тяги в пустоте двигателей ракеты Р-7 (304 вместо 309-310 кгс·с/кг по проекту). Правительством был установлен новый срок запуска — апрель 1958 года. В связи с этим ОКБ-1 внесло предложение о запуске простейшего спутника массой порядка 100 кг в апреле — мае 1957 года, до начала Международного геофизического года (июль 1957 года). В связи с новым предложением ОКБ-1 15 февраля 1957 года было принято Постановление, предусматривающее выведение простейшего неориентированного спутника Земли (объект ПС) на орбиту, проверку возможности наблюдения за ПС на орбите и прием сигналов, передаваемых с объекта ПС. Предполагалось выведение двух спутников с использованием двух ракет Р-7 (8К71). Запуск спутников разрешался только после одного-двух пусков ракеты Р-7 с положительными результатами.
Простейший спутник ПС-1 представлял собой контейнер сферической формы диаметром 580 мм. Его корпус состоял из двух полуоболочек со стыковочными шпангоутами, соединенных между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивалась резиновой прокладкой. После сборки контейнер заполнялся осушенным азотом до давления 1,3 кгс/см2. В верхней полуоболочке располагались две антенны длиной 2,4 м и две — 3,9 м, а также пружинный механизм, разводящий штыри на угол 35° от продольной оси контейнера. Антенны разрабатывала лаборатория М.В. Краюшкина.
Снаружи верхняя полуоболочка была покрыта защитным экраном, а на ее внутренней поверхности находился кронштейн для крепления радиопередатчика (разработчик В.И. Лаппо из НИИ-885, главный конструктор М.С. Рязанский). Блок электропитания, состоящий из трех батарей на основе серебряно-цинковых элементов, был создан в Институте источников тока под руководством Н.С. Лидоренко. В состав аппаратуры ПС-1 входили также дистанционный переключатель, вентилятор системы терморегулирования, сдвоенное термореле и контрольные термо— и барореле.
Радиопередатчик мощностью 1 Вт периодически излучал сигналы длительностью 0,4 с попеременно на волнах 7,5 и 15 м. Длительность сигналов изменялась при повышении (выше 50°С) или понижении (ниже 0°С) температуры и при падении давления ниже 0,35 кгс/см за счет срабатывания одного из контрольных термо— или барореле. Температура в ПС-1 поддерживалась вентилятором, срабатывающим от термореле при температуре выше 23°С. Источники энергопитания были рассчитаны на беспрерывную работу в течение двух недель. Общая масса ПС-1 составила 83,6 кг. Для стыковки ПС-1 с ракетой предусматривался специальный переходный отсек. Система отделения обеспечивала сброс головного обтекателя и отделение спутника от центрального блока ракеты.
 Контейнер первого искусственного спутника Земли |  Аналог первого ИСЗ и его обтекатель в музее РКК "Энергия" |
 Компоновочная схема головной части изделия 8К71ПС |  Принципиальная пневмосхема отделения спутника и отвода корпуса |  |
| Размещение аппаратуры в первом ИСЗ 1. Сдвоенное термореле системы терморегулирования ДТК-34 2. Радиопередатчик Д-200 3. Контрольные термореле и барореле 4. Гермоввод 5. Антенна | 6. Блок питания 7. Штепсельный разъем 8. Пяточный контакт 9. Вентилятор 10. Диффузор 11. Дистанционный переключатель | 12. Экран 13. Реактивное сопло 14. Переходный отсек 15. Спутник 16. Обтекатель 17. Пиропатроны | 18. Пироприставка 19. Клапан 20. ЭПК 21. Дроссельная шайба 22. Ресивер |
 Ракета-носитель "Спутник" (8К71ПС) Основные характеристики РН "Спутник"
|
При экспериментальной отработке спутника проводились макетирование размещения бортовой аппаратуры, кабельной сети и механизмов; проверка на герметичность спутника после его сборки с помощью гелиевого течеискателя; отработка процессов сброса головного обтекателя и отделения спутника от ракеты-носителя (макетный образец спутника многократно стыковался и отстыковывался от РН с одновременным сбросом головного обтекателя); исследование теплового режима в целях определения реальных температур спутника. Экспериментальная отработка спутника подтвердила высокую надежность его конструкции, аппаратуры, что позволило принять решение о его запуске.
Подготовка спутника к полету на полигоне проводилась в монтажно-испытательном корпусе технической позиции РН, где было организовано для этого специальное рабочее место. Все системы спутника подвергались проверке на функционирование. Подготовка ракеты 8К71ПС на технической позиции шла под особым контролем и наблюдением, причем особое внимание уделялось контролю правильности прохождения команд на сброс головного обтекателя и отделение спутника.
Запуск ракеты с первым искусственным спутником Земли осуществлялся в соответствии с "Программой проведения пробных запусков простейших неориентированных ИСЗ (объект ПС) с помощью изделия 8К71ПС", утвержденной Д.Ф. Устиновым, В.Д. Калмыковым, А.Н. Несмеяновым, В.М. Рябиковым, М.И. Неделиным.
Пуск ракеты-носителя 8К71ПС № М1-ПС с первым ИСЗ состоялся 4 октября 1957 года в 22 ч 28 мин по московскому времени (это был пятый пуск ракеты Р-7). II ступень ракеты со спутником вышла на орбиту с перигеем 228 и апогеем 947 км и временем одного оборота вокруг Земли 96,2 мин. ИСЗ отделился от II ступени ракеты-носителя на 315-й секунде после старта.
 | Государственная комиссия по запуску первого искусственного спутника Земли: сидят Г.Р. Ударов, И.Т. Булычев, А.Г. Мрыкин, М.В. Келдыш, С.П. Королев (технический руководитель), В.М. Рябиков (председатель комиссии), М.И. Неделин, Г.Н. Пашков, В.П. Глушко, В.П. Бармин; стоят М.С Рязанский, К.Н. Руднев, Н.А. Пилюгин, С.М. Владимирский, В.И. Кузнецов |
 Старт ракеты-носителя с первым ИСЗ  В память о начале космической эры на площадке 1 космодрома Байконур установлена стела по проекту испытателей космодрома Е.Н. Корнилова и В.В. Евтеева  М.С. Хомяков  Второй ИСЗ массой 508,3 кг. На его борту впервые находилось живое существо — собака Лайка  Аналог второго ИСЗ в музее РКК "Энергия"  Корпус третьего ИСЗ в музее РКК "Энергия"  Рама третьего ИСЗ с приборами и блоками электропитания  С.П. Королев на космодроме около своего домика  Размещение лунной межпланетной станции на ракетном блоке Е3.  Первый посланец Земли к Луне — межпланетная станция "Мечта" ("Луна-1") пролетела на расстоянии 5-6 тыс. км от Луны и стала спутником Солнца  Ракета Р-7 с ракетным блоком Е и межпланетной станцией "Луна-1"  Межпланетная станция "Луна-2" (Е1А)  Фототелевизионное изображение обратной стороны Луны, переданное станцией "Луна-3"  Аналог станции "Луна-3" в музее РКК "Энергия" |
о запуске первого искусственного спутника Земли В течение ряда лет в Советском Союзе ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию искусственных спутников Земли. Как уже сообщалось в печати, первые пуски спутников в СССР были намечены к осуществлению в соответствии с программой научных исследований Международного геофизического года. В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли. 4 октября 1957 года в СССР произведен успешный запуск первого спутника. По предварительным данным, ракета-носитель сообщила спутнику необходимую орбитальную скорость около 8000 метров в секунду. В настоящее время спутник описывает эллиптические траектории вокруг Земли, и его полет можно наблюдать в лучах восходящего и заходящего Солнца при помощи простейших оптических инструментов (биноклей, подзорных труб и т.п.). Согласно расчетам, которые сейчас уточняются прямыми наблюдениями, спутник будет двигаться на высотах до 900 километров над поверхностью Земли; время одного полного оборота спутника будет 1 час 35 мин, угол наклона орбиты к плоскости экватора равен 65°. Над районом города Москвы 5 октября 1957 года спутник пройдет дважды — в 1 час 46 мин ночи и в 6 час 42 мин утра по московскому времени. Сообщения о последующем движении первого искусственного спутника, запущенного в СССР 4 октября, будут передаваться регулярно широковещательными радиостанциями. Спутник имеет форму шара диаметром 58 см и весом 83,6 кг, На нем установлены два радиопередатчика, непрерывно излучающие радиосигналы с частотой 20,005 и 40,002 мегагерц (длина волны около 15 и 7,5 метра соответственно). Мощности передатчиков обеспечивают уверенный прием радиосигналов широким кругом радиолюбителей. Сигналы имеют вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 сек, с паузой такой же длительности. Посылка сигнала одной частоты производится во время паузы сигнала другой частоты. Научные станции, расположенные в различных точках Советского Союза, ведут наблюдение за спутником и определяют элементы его траектории. Так как плотность разреженных верхних слоев атмосферы достоверно неизвестна, в настоящее время нет данных для точного определения времени существования спутника и места его вхождения в плотные слои атмосферы. Расчеты показали, что вследствие огромной скорости спутника в конце своего существования он сгорит при достижении плотных слоев атмосферы на высоте нескольких десятков километров. В России еще в конце XIX века трудами выдающегося ученого К.Э. Циолковского была впервые научно обоснована возможность осуществления космических полетов при помощи ракет. Успешным запуском первого созданного человеком спутника Земли вносится крупнейший вклад в сокровищницу мировой науки и культуры. Научный эксперимент, осуществляемый на такой большой высоте, имеет громадное значение для познания свойств космического пространства и изучения Земли как планеты нашей Солнечной системы. В течение Международного геофизического года Советский Союз предполагает осуществить пуски еще нескольких искусственных спутников Земли. Эти последующие спутники будут иметь увеличенные габариты и вес, и на них будет проведена широкая программа научных исследований. Искусственные спутники Земли проложат дорогу к межпланетным путешествиям, и, по-видимому, нашим современникам суждено быть свидетелями того, как освобожденный и сознательный труд людей нового, социалистического общества делает реальностью самые дерзновенные мечты человечества. "Правда", 5 октября 1957 г. |
Спутник находился на орбите до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов, центральный блок ракеты совершил 882 оборота вокруг Земли и вошел в плотные слои атмосферы 2 декабря 1957 года.
Запуск первого спутника Земли и его полет получил ошеломляющий мировой резонанс. Практически вся мировая пресса говорила об этом событии.
После окончания работ с первым спутником практически все участники работ по его запуску были отпущены в отпуск. Но уже 10 октября 1957 года по личной просьбе Н.С. Хрущева было принято решение о срочной подготовке и запуске нового спутника Земли к 40-летию Октября. Во исполнение этого решения проектный отдел предложил закрепить к переходному отсеку центрального блока ракеты специальную раму, в состав которой вошли герметичная кабина с подопытным животным, герметичный корпус первого спутника с радиопередатчиком и прибор для исследования ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца. Спутник закрывался головным обтекателем, сбрасываемым в конце активного участка полета.
Для передачи на Землю значительно увеличенной информации на ракете устанавливалась многоканальная система "Трал", разработанная в КБ МЭИ под руководством А.Ф. Богомолова. Эта телеметрическая система после активного участка траектории с помощью специального программного устройства переключалась на передачу информации с систем спутника во время его орбитального полета.
Ведущим конструктором по спутнику ПС был М.С. Хомяков. В разработке проектной и конструкторской документации на новый спутник принимали участие К.Д. Бушуев, С.О. Охапкин, О.С Крюков, Г.Г. Болдырев, Э.И. Корженевский, И.О. Прудников, Я.П. Коляко, М.К. Тихонравов, Н.А. Кутыркин, И.В. Кузнецов, Б.С. Горбачев, В.В. Носков, Е.Ф. Рязанов, П.И. Ермолаев, П.Ф. Тюриков, Р.Ф. Аппазов, С.О. Лавров, И.В. Лавров, В.Н. Дудников, Н.П. Герасимов, Ю.М. Фрумкин, Л.Н. Солдатова, А.И. Нечаев, Б.П. Плотников, М.С. Илюхина, В.И. Фрумсон и др. Изготовление спутника ПС-2 шло с целым рядом отступлений от принятых на производстве порядков. Отсутствовали рабочие чертежи ПС-2 (были только чертежи трех сборок, без которых обойтись было совершенно невозможно). Выручала высокая квалификация слесарей-сборщиков, в том числе Ю.Д. Силаева, М.И. Воскобойникова, М.С. Клейменова и Н.П. Молокова, и непрерывное дежурство на рабочих местах инженеров КБ.
Экспериментальная отработка спутника ПС-2 по объему работ была аналогична работам со спутником ПС-1, за исключением того, что не проводилась отработка процесса отделения спутника от РН, так как спутник ПС-2 в полете не отделялся от РН. Герметичность спутника проверялась в барокамере, макетирование происходило одновременно со сборкой штатного образца, все служебные системы и научная аппаратура спутника испытывались на функционирование, а также тщательно проверялись кабина и система автоматики кормления собаки.
После окончания всех проверок кабина была передана медицинской группе для установки источников питания, пищи и посадки животного. Однако после установки в кабину источников питания при малейших ее толчках начиналось искрение. Оказалось, что электрическая схема кабины была сделана однопроводной, клеммы батарей не изолированы, а кабельная сеть изготовлена с применением металлической экранной оплетки. Пришлось все это исправлять.
Подготовка ракетно-космического комплекса на стартовой позиции проходила без замечаний. Пуск РН 8К71ПС № М1-2ПС (второй ИСЗ) был произведен 3 ноября 1957 года в 7 ч 22 мин по московскому времени.
Спутник совершил 2570 оборотов вокруг Земли и прекратил существование 14 апреля 1958 года. По орбите ИСЗ впервые совершило полет живое существо — собака Лайка.
Работы по подготовке к запуску спутника типа Д шли своим чередом. Для запуска спутника на базе ракеты Р-7 была разработана ракета 8А91 с некоторым форсированием тяги двигательных установок, в том числе и управляющих двигателей. Ракета-носитель 8А91 имела стартовую массу 268,6 т (на 5,9 т меньше, чем ракета Р-7) и измененную циклограмму работы двигателей всех блоков.
Материальную часть РН и спутника изготавливал завод 88 в 1957 году и в I квартале 1958 года. В процессе изготовления спутника главный конструктор пришел к выводу о необходимости организации внутри опытного завода специализированного космического производства.
Экспериментальная отработка спутника типа Д была идентична по объему и содержанию экспериментальной отработке спутника ПС-1. Подготовка спутника на технической позиции происходила в апреле 1958 года, при этом особое внимание уделялось проверке впервые примененных солнечных батарей. Первый пуск РН 8А91 со спутником типа Д был произведен 27 апреля 1958 года, но спутник не вышел на орбиту из-за аварии РН по причине возникновения продольных колебаний. После анализа этой аварии было решено проводить дросселирование двигателей в конце полета I ступени. 15 мая 1958 года состоялся успешный пуск РН 8А91 № Б1-2: третий ИСЗ массой 1327 кг вышел на орбиту, близкую к расчетной, и просуществовал до 6 апреля 1960 года, т.е. в течение 692 суток, более чем в два раза превысив расчетное время.
Разработка конструкции, изготовление и запуски ракет-носителей с ПС-1, ПС-2 и Д положили начало развитию принципиально новой техники в нашей стране — созданию космических аппаратов и ракет-носителей.
В работах по экспериментальной и летной отработке спутников ПС-1, ПС-2 и Д активное участие принимали К.Д. Бушуев, Э.И. Корженевский, Г.Г. Болдырев, О.Г. Ивановский, Н.П. Белоусов, Е.Ф. Рязанов, В.А. Яздовский, В.Е. Романов, З.И. Круглякова, Г.Ю. Максимов, А.А. Ржанов, А.М. Сидоров, В.С. Градусов, О.И. Мамочкин, Н.Г. Сидоров, О.В. Сургучев, Г.А. Фадеев, Ю.А. Богданович, В.В. Эстрович, Ю.Д. Силаев, М.Я. Клейменов, В.М. Арсентьев, Ю.П. Ильин, И.А. Растокина, А.А. Симонова, А.И. Осташев, Н.П. Голунский, К.П. Симагин, Е.В. Шабаров, А.Н. Вольцифер, Б.Е. Гуцков, Ю.С. Карпов, В.К. Шевелев, М.В. Краюшкин. Всеми испытаниями РН и спутника на технической позиции руководил Б.Е. Черток, а на стартовой позиции — А.А. Воскресенский и Е.В. Шабаров, от завода испытания обеспечивал Ф.А. Цыганов.
Запуск первых искусственных спутников Земли показал, что летательные аппараты могут в течение длительного времени функционировать в космическом пространстве, однако для решения конкретных задач межпланетных полетов необходимо иметь ракету-носитель, способную вывести на орбиту искусственного спутника Земли не только космический аппарат, но и разгонную ступень, которая обеспечивала бы старт его с околоземной орбиты и вторую космическую скорость (более 11,2 км/с).
Постановлением от 20 марта 1958 года предусматривалась разработка лунной станции и трехступенчатой ракеты 8К72 на базе ракеты Р-7 с целью достижения второй космической скорости и доставки лунной станции на Луну (первый вариант) или облет ею Луны (второй вариант). Время на проектно-конструкторскую разработку, изготовление и отработку было минимальным: нужно было сохранить приоритет СССР в освоении космоса и исследовании Луны.
Эскизный проект третьей ступени ракеты Р-7, названной блоком Е, был выпущен в 1958 году. Ракетный блок Е имел начальную массу 8 т, массу полезной нагрузки 350-450 кг, тягу двигателя 5 тс и компоненты топлива кислород-керосин. Стабилизация блока Е осуществлялась специальными соплами на отработанном газе (после турбонасосного агрегата) по командам автономной системы управления. Впервые предусматривалось поперечное деление ступеней ракеты с запуском двигателя в условиях космического пространства.
 Пристыковка третьего ИСЗ к ракете-носителю |
Работа по созданию двигателя 8Д714 для ракетного блока Е проводилась совместно ОКБ-154 (С.А. Косберг) и ОКБ-1 (М.В. Мельников). При этом проектная разработка принципиальной схемы двигателя и испытания высотного двигателя с органами управления и регулирования проводились в ОКБ-1.
Как головная организация ОКБ-1 несло ответственность за:
■ разработку компоновки, проведение сборки и обеспечение поставки двигателя;
■ разработку, экспериментальную отработку и испытания (автономные и в составе двигателя) следующих агрегатов двигателя: камеры сгорания с высотным насадком сопла, силовой схемы, рамы и узлов крепления двигателя, органов управления с газораспределительным дросселем, газопроводов и рулевых реактивных сопел, клапанов продувки при запуске, блока продувки и клапана слива при выключении камеры сгорания, пиротехнического зажигательного устройства и приспособления для опрессовки двигателя.
Для высотных испытаний камеры сгорания, органов управления и двигателя в целом с органами и элементами систем управления и регулирования в ОКБ-1 была создана газодинамическая эжекторная установка.
Проводилась экспериментальная отработка схемы одноступенчатого "пушечного" запуска кислородной камеры сгорания по схеме ракетного блока Е.
При создании ЖРД были решены многие научно-технические проблемы, такие, как запуск в условиях космического пространства, обеспечивающий надежное отделение последней ступени ракеты по схеме "горячего" поперечного деления; создание новых органов управления, использующих отработанный газ после турбины двигателя для получения малых управляющих реактивных сил (моментов).
Большой творческий вклад в разработку двигателя внесли М.В. Мельников, И.И. Райков, Б.А. Соколов, В.Г. Борздыко, М.М. Викторов, В.П. Григорьев, Г.Г. Головинцева, В.Н. Емельянов, Ф.А. Кирьянов, Ф.А. Коробко, Г.В. Костылев, А.Ал. Морозов, А.Ан. Морозов, Э.В. Овечко-Филиппов, Ю.К. Семенов, Н.М. Синицын.
В разработке блока Е участвовали П.И. Ермолаев, С.С. Крюков, Я.П. Коляко, П.А. Ершов, В.М. Протопопов, И.П. Фирсов, Л.Г. Садовая, А.П. Фролов, А.И. Нечаев, Б.А. Родионов, А.А. Ржанов, А.А. Рябов, И.А. Белянин, В.М. Удовенко, В.А. Фоняев, Г.Н. Дегтяренко, В.В. Симакин, А.Д. Гулько, Б.Е. Гуцков, А.Н. Вольцифер, О.Н. Воропаев, В.И. Решетов, Н.А. Сиулин, Н.А. Задумин, П.Ф. Шульгин, В.Д. Осипов, Ю.В. Кротов и др. Систему управления блока разрабатывал НИИ-885 (Н.А. Пилюгин).
Блок Е обеспечивал выведение межпланетных станций Е1 (для пролета вблизи Луны), Е1А (для достижения поверхности Луны), Е2, Е2А, Е3 (облет Луны, фотографирование обратной ее стороны и передача изображения на Землю) на траекторию полета к Луне и сообщение им второй космической скорости. Отделение станции происходило после выключения двигательной установки блока Е.
Межпланетные станции первой группы с индексами Е1 и Е1А различались между собой, в основном, настройкой применяемой научной аппаратуры, а конструктивно были подобны первому спутнику ПС-1, но имели большие размеры. Герметичный корпус станций имел сферическую форму, тепловой режим обеспечивался путем обдува вентилятором с передачей тепла к корпусу, внешняя поверхность которого была обработана с обеспечением необходимых оптических коэффициентов излучения и поглощения.
В корпусе установили трубчатую ферму, на которой размещались: аппаратура радиокомплекса и автоматики; научная аппаратура для исследования метеорных частиц, измерений магнитного поля Земли и Луны, газовой компоненты межпланетного вещества и корпускулярного излучения Солнца, регистрации тяжелых ядер в первичном космическом излучении, интенсивности и вариаций интенсивности космических лучей, фотонов; источники тока (серебряно-ртутные батареи); вымпелы, свидетельствующие о принадлежности аппарата Советскому Союзу. Снаружи корпуса располагались штыревые и ленточные антенны, штанга с датчиком магнитометра, ионные ловушки, датчики микрометеоритов и другие приборы.
Корпус межпланетной станции заполнялся газообразным азотом при давлении 1,3 кгс/см2. На блоке Е устанавливалось устройство для создания натриевого облака, позволяющего наблюдать за ним с Земли.
При экспериментальной отработке станции Е1 особое внимание уделялось надежности ее отделения от ракеты-носителя, обеспечению необходимого теплового режима и надежности функционирования приборного состава. Для этих целей создали установку для отработки разделения и тепловой макет станции. На установке разделения было проведено несколько десятков отстрелов, определялась величина навески пиропатрона и безударность выхода станции из опорного конуса, а на тепловом макете в специальном стенде НИИ-229 определялись тепловые параметры станции. Проводились также проверка станции на герметичность и отработка механизмов раскрытия антенн. В лабораториях смежных организаций отрабатывались электрические характеристики бортовых приборов и их функционирование.
В целях экономии времени и затрат материальной части трехступенчатая ракета отрабатывалась одновременно с выполнением лунной программы. Постановление от 2 сентября 1958 года предусматривало запуск космической ракеты к Луне в сентябре 1958 года. Тогда же, в сентябре 1958 года, были утверждены программы пусков станции Е1 (вариант попадания) и станции Е2А (вариант облета).
Первый пуск ракеты-носителя 8К72 со станцией Е1 состоялся 23 сентября 1958 года. Однако полет завершился аварией ракеты-носителя на 87-й секунде из-за возникновения возрастающих продольных колебаний. Суть явления состояла в том, что продольные колебания конструкции с низкой (из-за малой упругости) частотой передавались через гидравлический тракт в ДУ, которая возбуждала ответные колебания давления в камере сгорания, вследствие чего возникало резонансное явление, приводящее к разрушению ракеты-носителя в полете.
При повторном пуске 12 октября 1958 года ракета опять потерпела аварию на 104-й секунде по той же причине. Аварийная комиссия во главе с членом-корреспондентом Академии наук СССР Б.Н. Петровым сумела в короткий срок досконально разобраться в физике этого явления и выработать рекомендации по его устранению. Так впервые в мировой практике ракетостроения появился демпфер продольных колебаний, встроенный в топливную магистраль двигательной установки. Пуск 4 декабря 1958 года вновь завершился аварией на 245-й секунде полета из-за дефекта мультипликатора насоса перекиси водорода.
Успех пришел 2 января 1959 года. Ракета 8К72 № Б1-6 стартовала в 19 ч 41 мин 25 с. Старт и полет всех трех ступеней ракеты прошли нормально, но из-за больших ошибок системы радиоуправления станция массой 361,3 кг прошла мимо Луны на расстоянии 5000 км и вышла на гелиоцентрическую орбиту. Научная аппаратура функционировала на удалении до 500 000 км. Впервые была осуществлена связь на столь большом расстоянии. Руководство страны дало высокую оценку достижениям науки, техники, труду коллектива работников, участвовавших в создании межпланетной станции "Луна-1" ("Мечта").
участвовавших в создании и запуске космической ракеты Создание многоступенчатой космической ракеты и успешный ее запуск в сторону Луны 2 января 1959 года знаменуют собой величайшее достижение советской науки и техники. Первый межпланетный полет советской космической ракеты открывает славную страницу в изучении космического пространства и демонстрирует человечеству творческий гений свободного советского народа и гигантский научно-технический прогресс, достигнутый трудящимися первой в мире страны победившего социализма. Центральный Комитет Коммунистической партии Советского Союза и Совет Министров СССР горячо поздравляют ученых, инженеров, техников, рабочих, весь коллектив работников, участвовавших в создании и запуске космической ракеты. Дорогие товарищи! Партия, Правительство и все советские люди высоко ценят ваш самоотверженный труд и выражают твердую уверенность в том, что вы еще не раз порадуете нашу любимую Родину и все прогрессивное человечество новыми открытиями и достижениями мирового значения. Слава труженикам советской науки и техники, пролагающим новые пути к раскрытию тайн природы и покорению ее сил на благо человечества!
"Правда", 4 января 1959 г. |
Пуск 18 июня 1959 года завершился аварией на 152-й секунде из-за отказа гирогоризонта. Авария ракеты-носителя при этом запуске создала жесткие условия дальнейшей работы: необходимо готовить одновременно две ракеты на технической позиции, чтобы обеспечить наивыгоднейшие сроки запуска станции, одновременная работа на технической позиции и стартовом комплексе исключалась из-за отсутствия второй испытательной команды.
12 сентября 1959 года состоялся очередной пуск ракеты 8К72 № И3-7Б, который позволил полностью выполнить программу по достижению поверхности Луны. Принесли плоды тщательная подготовка материальной части и меры по обеспечению требуемой точности траектории: скорость в конце активного участка траектории выдержана с точностью до нескольких метров в секунду, а отклонение вектора скорости по направлению не превышало одной десятой градуса.
В средствах массовой информации было опубликовано сообщение о полете межпланетной станции "Луна-2", доставившей на поверхность Луны вымпел СССР. Это произошло 14 сентября 1959 года в 0 ч 2 мин 24 с по московскому времени, а 15 сентября 1959 года участники этого события принимали поздравления.
создания и запуска второй советской космической ракеты на Луну Центральный Комитет Коммунистической партии Советского Союза и Совет Министров Союза ССР горячо поздравляют ученых, конструкторов, инженеров, техников и рабочих, принимавших участие в создании и запуске второй советской космической ракеты на Луну. Дорогие товарищи! Своим творческим самоотверженным трудом вы еще раз показали всему миру силу и мощь научных и технических достижений страны социализма. Запуск второй советской космической ракеты, достигшей 14 сентября поверхности Луны, знаменует собой новую эру в завоевании человечеством космического пространства; впервые в истории осуществлен полет с Земли на другое небесное тело. Мы уверены, что новая славная победа советской науки и техники послужит великому делу укрепления мира во всем мире, развитию дружественных отношений между всеми народами. Слава советским ученым, конструкторам, инженерам, техникам и рабочим, прославляющим своим трудом нашу великую социалистическую Родину, идущую под мудрым руководством ленинской партии к новым победам в строительстве коммунизма. Совет Министров СССР |
 Вымпелы, доставленные на Луну межпланетной станцией "Луна-2" |
Следующий этап лунной программы выполнялся станциями Е2, Е2А и Е3, которые должны были сфотографировать и передать на Землю фотоснимки обратной, невидимой земному наблюдателю стороны Луны.
Конструктивно эти станции изготовили в виде герметичного сварного цилиндрического контейнера из алюминиевого сплава со сферическими днищами. На наружной поверхности устанавливались панели солнечных батарей, жалюзи системы терморегулирования, антенны радиокомплекса, иллюминаторы, датчики научной аппаратуры, датчики и микродвигатели системы ориентации. Внутри на раме разместили аппаратуру радиокомплекса, автоматики, научных исследований, фототелевизионное устройство "Енисей" и буферные батареи электропитания.
Станцию Е2 должны были укомплектовать фототелевизионной аппаратурой и радиокомплексом, изготовленным в КБ главного конструктора А.Ф. Богомолова (ОКБ МЭИ), а станцию Е2А — фототелевизионной аппаратурой, изготовленной в КБ главного конструктора Е.С. Губенко (СКБ-567) и радиокомплексом разработки НИИ-885. К разработке приняли станцию Е2А.
Система ориентации станции Е2А включала комплект из восьми датчиков положения Солнца, блок датчиков положения Луны, блок датчиков угловой скорости, систему исполнительных органов (микродвигатели, работающие на сжатом азоте) и счетно-решающий блок, преобразующий сигналы датчиков в команды. Это была первая система активной ориентации космического аппарата. Общая разработка, изготовление и испытание системы ориентации проводились в НИИ-1 МАП (руководитель Б.В. Раушенбах). После перехода коллектива Б.В. Раушенбаха в ОКБ-1 проектно-конструкторские работы были продолжены: по системе ориентации — Е.А. Боткиным, по системе реактивных двигателей — Д.А Князевым, по исследованиям динамики и расчетам — В.П. Легостаевым. Большой вклад в разработку элементов системы внесли В.А. Николаев, А.И. Пациора, Б.П. Скотников, Ю.В. Спаржин, М.М. Тюлькин, А.В. Чуканов, Е.Н. Токарь и др. Объем экспериментальной отработки станции Е2А, аналогичный объему и целям экспериментальной отработки станции Е1, дополнительно включал отработку новой системы ориентации.
Запуск межпланетной станции Е2А состоялся 4 октября 1959 года. Система ориентации была включена после сближения с Луной, когда станция находилась в заданном положении относительно Луны и Солнца. Расстояние до Луны составляло 60 000-70 000 км. После экспонирования всех кадров систему ориентации отключили. Полученные фотокадры были переданы по телевизионному каналу на Землю. Станция прекратила существование 20 апреля 1960 года в плотных слоях атмосферы. В средствах массовой информации прошло сообщение о полете межпланетной станции "Луна-3". Первые изображения обратной стороны Луны принимались временным пунктом измерения и управления в Крыму на горе Кошка вблизи Симеиза.
 | Автоматическая межпланетная станция Е2А 1. Ленточные антенны 2. Воздуховод вентилятора 3. Протонная ловушка 4. Малая солнечная батарея 5. Масс-спектрометр 6. Солнечные датчики переворота 7. Прибор для регистрации метеорных частиц 8. Штыревые антенны 9. Лунные датчики 10. Крышка иллюминатора 11. Большая солнечная батарея 12. Жалюзи 13. Привод системы терморегулирования 14. Пневмоблок системы ориентации 15. Солнечные датчики 16. Управляющие сопла |
Автоматическая станция Е3 имела целевую задачу — сфотографировать боковую часть Луны с захватом ее видимой и невидимой стороны с Земли для осуществления точной привязки при картографировании невидимой части Луны.
Два пуска (15 и 19 апреля 1960 года) ракеты-носителя 8К72 со станцией Е3 были аварийными из-за отказа ракеты-носителя.
В разработке проектов межпланетных автоматических станций по программе изучения Луны активное участие принимали Г.Ю. Максимов, В.В. Молодцов, В.К. Алгунов, Л.И. Дульнев, А.А. Кочкин, А.А. Дашков, В.Н. Кубасов, В.И. Фрумсон.
Космический аппарат"Зенит"
"Зенит-2" — автоматический спутник-разведчик, оснащенный фотоаппаратурой и специальной разведывательной радиоаппаратурой. По завершении орбитального полета фотоаппараты с пленкой доставлялись в спускаемом аппарате на Землю. Информация, полученная в результате работы радиоаппаратуры, передавалась по радиотракту на средства наземного комплекса управления полетом. Работы велись в соответствии с Постановлением от 25 мая 1959 года, определившим сроки и задачи создания ориентированного спутника для разведки. Полеты космических аппаратов "Зенит-2" в средствах массовой информации объявлялись как полеты аппаратов серии "Космос". Первая страница истории спутника-разведчика была написана в ОКБ-1 (С.П. Королев), последующая — совместно ОКБ-1 и филиалом 3 ОКБ-1. Дальнейшие работы по этой теме проводились предприятием ЦСКБ (Д.И. Козлов), которое было образовано на базе филиала 3.
Активные исследования и проектная разработка спутника начались в отделе 9 (М.К. Тихонравов), в секторе Е.Ф. Рязанова в 1957 году. Первоначальные варианты компоновочной схемы строились на базе приборного отсека и капсулы. В приборном отсеке размещались фотоаппаратура, специальная радиоаппаратура и основные служебные системы, обеспечивающие функционирование космического аппарата в орбитальном полете. Капсула имела коническую форму, в ней находились кассеты с фотопленкой и оборудование, необходимое для ее работы при спуске и поиске после посадки. Капсула была снабжена тормозной двигательной установкой и выполняла роль спускаемого аппарата, доставлявшего с орбиты фотопленку.
В процессе проектной разработки рассматривались варианты космического аппарата различной размерности, массой от 1,5 до 4,5 т, при этом уже на начальном этапе работ в состав фотоаппаратуры был включен длиннофокусный фотоаппарат (фокусное расстояние объектива около 1 м).
 | Спутник "Зенит-2". Первый специализированный беспилотный спутник, с которого проводилось фотографирование земной поверхности 1. Фотоаппаратура 2. Спускаемый аппарат 3. Баллоны системы ориентации 4. Приборный отсек 5. Антенны телеметрических систем 6. Тормозная двигательная установка 7. Датчик ориентации по Солнцу 8. Построитель вертикали 9. Антенна программной радиолинии 10. Антенна системы радиоразведки |
В 1959 году С.П. Королев предложил отказаться от выбранной схемы и принять за основу построения спутника-разведчика компоновочную схему разрабатываемого пилотируемого космического корабля, получившего наименование "Восток". По результатам обсуждений подробных проработок состоялось решение главного конструктора, по которому была принята единая компоновочная схема для пилотируемого корабля и спутника-разведчика.
В 1961 году из состава проектного отдела 9 выделился специализированный отдел 29, начальником отдела был назначен Е.Ф. Рязанов, его заместителем И.В. Лавров. В то же время заместителем главного конструктора по направлению работ отдела был назначен П.В. Цыбин.
Отдел вел проектные разработки спутников-разведчиков (начальник сектора С.М. Фрумкин), спутников связи (начальник сектора Ц.В. Соловьев) и ряда других аппаратов, обеспечивал проектное сопровождение на всех стадиях создания этих аппаратов, непосредственно участвовал в подготовке к пуску и в управлении полетом. Разработка проекта спутника-разведчика, получившего наименование "Зенит-2", завершилась в июле 1961 года. К этому времени первый КА "Зенит-2" прошел значительную часть программы наземной экспериментальной отработки и был подготовлен к отправке на полигон. Ведущим конструктором по спутнику "Зенит-2" был Б.В. Рублев.
Программа летных испытаний спутника-разведчика "Зенит-2" предусматривала 10 пусков. В дальнейшем программу скорректировали и дополнили до 13 пусков, так как при летных испытаниях три КА не были выведены на орбиты ИСЗ из-за аварии ракеты-носителя, Несмотря на сходство внешнего облика, космический аппарат "Зенит-2" и космический корабль "Восток" существенно отличались по составу средств и принципам управления полетом.
Со многими принципиальными проблемами разработчики встретились в процессе разработки этого аппарата, в том числе с проблемами, связанными с созданием новых бортовых систем, элементов конструкции, выбором принципов программного управления процессами фотографирования, создания комплекса этих средств и методики управления с учетом взаимодействия бортовых и наземных средств управления полетом.
Очень сложной была начальная стадия создания проекта спутника, на которой определялась возможность получения в космическом полете фотоинформации высокого качества с распознаванием образований и объектов, имеющих размеры порядка 10-15 м. На этом этапе разработки решалась главная задача — определить характеристики фотоаппаратуры как средства получения информации и проверить принципиальную возможность создания на борту космического аппарата условий, необходимых для функционирования этой аппаратуры.
Задача получения фотоизображения высокой разрешающей способности с летательного аппарата, движущегося со скоростью порядка 8000 м/с на высотах 200-400 км, потребовала разработки теоретических основ создания космической фотоаппаратуры, в том числе: принципов построения и расчета оптической системы с длиннофокусными объективами и большими по размерам нагруженными многослойными иллюминаторами, систем компенсации сдвига изображения и влияния внешних факторов.
Необходимо особо отметить проблемы создания комплекса бортовых систем космического аппарата, обеспечивающих управление его движением и программное управление фотоаппаратурой. Эти системы не имели аналогов в предшествующих разработках. Система ориентации должна была поддерживать в течение всего орбитального полета трехосную ориентацию в орбитальной системе координат. При такой ориентации одна из осей направлена на Землю, другая — по направлению полета. К системе ориентации предъявлялись очень высокие требования по точности ориентации аппарата, так как нескомпенсированная ошибка ориентации, выходящая за предел одного градуса, пагубно влияет на качество получаемого изображения. Впервые в системе ориентации применили схему, включающую особые гироскопические датчики, инфракрасный построитель вертикали и ряд других элементов.
 Монтаж и проверка спутника типа "Зенит" перед полетом  Подготовка спутника типа "Зенит" к стыковке с ракетой-носителем |
Для спутника "Зенит" впервые была разработана программная радиолиния и сопряженное с ней бортовое программно-логическое устройство.
Это был один из первых образцов космических радиосистем оперативного обмена значительными объемами командно-программной информации между космическим аппаратом и комплексом средств Центра управления полетом, опыт очень широко используемый сегодня для управления различными космическими аппаратами. Для получения снимков необходимой разрешающей способности температура объектива и самого фотоаппарата должна была поддерживаться с отклонением от заданного значения менее чем на 1°С, а скорость изменения температуры — в пределах порядка 0,1 °/ч. При этом необходимо учитывать, что в процессе полета космический аппарат по-разному ориентирован по отношению к Солнцу, а это означает, что внешние тепловые потоки существенно изменяются, особенно с учетом "захода" космического аппарата в тень Земли.
Комплекс этих вопросов решался ОКБ-1 с участием заказчика и широкой кооперации с августа 1956 года по декабрь 1960 года и был оформлен в виде эскизного проекта КА "Зенит-2" в июле 1961 года, а также в виде многочисленных документов всей кооперации, участвовавшей в создании комплекса.
В процессе разработки корабля "Зенит-2" был создан ряд принципиально новых систем. Конструкция отсеков корабля "Восток", принятая за основу построения компоновочной схемы, и часть его бортовых систем (система электропитания, радиотелеметрические системы, система аварийного подрыва объекта и др.) были существенно модернизированы применительно к задачам нового космического аппарата. И только тормозную двигательную установку и незначительную часть систем заимствовали для аппарата "Зенит-2" из состава корабля "Восток". Проверка принципиальной возможности проведения фотографирования в целях разведки осуществлялась при отработочных полетах кораблей серии "Восток".
Первый старт РН 8А92 (модификация 8К72) со спутником-разведчиком "Зенит-2" был произведен 11 декабря 1961 года. Пуск оказался аварийным: из-за отказа III ступени РН космический аппарат не вышел на орбиту.
Следующий старт состоялся 26 апреля 1962 года. Спутник был выведен на орбиту и получил официальное наименование "Космос-4". В процессе полета проводилась проверка функционирования всех систем в различных режимах работы, отрабатывались программы и методика управления полетом с Земли. К сожалению, в этом полете произошли сбои в работе фотоаппаратуры, имелись серьезные замечания по системе ориентации.
После трех суток полета, как и было запланировано, спускаемый аппарат приземлился в заданном районе. Этот полет положил начало летно-конструкторским испытаниям спутника-разведчика "Зенит". За полтора месяца после завершения первого полета провели необходимые доработки в системах спутника, и 28 июля 1962 года состоялся следующий пуск. Программа полета была выполнена полностью, все бортовые системы — работали хорошо.
Всего в программе летно-конструкторских испытаний было реализовано 10 полетов. Летно-конструкторские испытания "Зенит-2" завершили 30 октября 1963 года ("Космос-20"). В каждом из полетов предусматривались: отработка новых режимов, методические исследования, наращивание продолжительности полета, отработка методик управления, отработка средств поиска и эвакуации спускаемых аппаратов. Каждый полет давал огромный объем фактического материала по фотографированию различных участков поверхности Земли.
В процессе летных испытаний была проведена модернизация КА, которая позволила за счет изменения состава разведывательной аппаратуры, совершенствования бортовых систем и методики управления полетом значительно повысить эффективность КА как спутника-разведчика и получить значительный объем данных, необходимых заказчику.
Начиная с четвертого полета ("Космос-10") комплектация разведывательной аппаратуры существенно изменилась: была исключена малоэффективная фототелевизионная система, вместо нее установлены дополнительно два фотоаппарата с длиннофокусными объективами (F = 1 м), при этом фотоаппараты модернизировали (в несколько раз увеличен запас фотопленки и доведен до 1500 кадров на каждом аппарате, существенно улучшены также качество пленки и надежность функционирования аппаратов и др.).
За один полет по программе летных испытаний фотографировались районы площадью более 10 млн. км2, при этом благодаря высокой разрешающей способности снимков можно, например, определить количество автомобилей на стоянке. Комплекс средств спутника "Зенит-2" позволял производить съемку малыми сериями кадров и съемку протяженных трасс, обеспечивал высокую точность привязки фотографируемых объектов, позволял решить ряд задач картографирования, осуществить привязку континентов и получить пространственное изображение местности. "Зенит-2" — первый космический аппарат — был сдан в эксплуатацию, на вооружение, 10 марта 1964 года. В штатную эксплуатацию Министерством обороны был принят не только спутник, а целый комплекс, обеспечивающий его подготовку к запуску, выведение с помощью ракеты-носителя на орбиту ИСЗ, управление полетом, поиск и обслуживание спускаемого аппарата после приземления.
В 1964 году в ОКБ-1 был разработан эскизный проект нового спутника-разведчика "Зенит-4", оснащенного фотоаппаратурой с фокусным расстоянием объектива значительно больших размеров, чем на КА "Зенит-2" (F = 3 м). Выпуск этого проекта в ОКБ-1 завершил работы по созданию спутников-разведчиков. Эти работы продолжил филиал 3 ОКБ-1, а затем ЦСКБ.
Разработка спутника-разведчика "Зенит" внесла ощутимый вклад в космическую технику, в решение ряда конкретных технических и методических вопросов. Его полеты подтвердили большие возможности принципиально нового "инструмента" — космического аппарата, обеспечивающего получение фотоинформации о Земле.
Руководителями летных испытаний первых аппаратов "Зенит-2" были Б.Е. Черток и П.В. Цыбин.
В проектировании, разработке конструкции космического аппарата типа "Зенит" сыграли решающую роль М.К. Тихонравов, Е.Ф. Рязанов, И.В. Лавров, Ю.М. Фрумкин, А.В. Палло, Л.Н. Солдатова, Ю.М, Лабутин, М.П. Герасимов, Э.Н. Родман, Г.И. Гадалин, В.Г. Осипов, В.Е. Ромашов, СИ. Александров, А.В, Дитрих, П.А. Лехов, Б.И, Сотников, Б.В. Чернятьев, Н.А. Кутыркин, С.И. Козюпа, B.C. Ильин, O.K. Муранов, Н.П. Белоусов, Г.Г. Болдырев, Д.В. Соколов, В.И. Норкин, П.Д. Грицаенко, И.В. Кузнецов, С.С. Астерлин, В.В. Носков, Э.И. Корженевский, К.К. Пантин, В.С. Маслов, В.П. Викторов, Б.В. Тюрин, И.Г. Митин, В.А. Поляков, И.С. Пустовалов, В.П. Калманкин, В.Г. Чураев, Е.И. Старостин, Н.И. Галин, В.А. Луковников и др.
 | Спутник "Зенит-4" 1. Спускаемый аппарат 2. Фотоаппаратура 3. Приборный отсек 4. Тормозная двигательная установка 5. Антенны телеметрических систем 6. Жалюзи системы терморегулирования 7. Построитель вертикали 8. Антенна командной радиолинии 9. Баллон со сжатым воздухом |
Основными участниками проектирования и создания бортовых систем были Б.В. Раушенбах, Е.Н. Токарь, Е.А. Башкин, Д.А. Князев, А.Ф. Леваков, В.П. Легостаев, В.Н. Бранец, В.Д. Николаев, Л.И. Комарова, В.И. Комаров, М.А. Яворский, Б.И. Медведев, А.В. Азаров, Б.А. Адамович, Ф.В. Цейтлин, И.Е. Юрасов, Ю.С. Карпов, И.А. Сосновик, Р.П. Николаев, А.А. Петросян, Н.Д. Родителев, Н.А. Петросян, Н.А. Квятковская, Ю.В. Хвощев, В.П. Калмыков, В.И. Горохов, Н.С. Некипелов, В.Н. Беликов, А.Л. Яцынин, И.Е. Яблокова, Б.В. Никитин, В.В. Эстрович, Ю.Л. Трещалин, К.Ф. Иванова, Ю.А. Богданович, М.З. Новиков, И.Я. Царейкин, Ю.А. Козко, А.В. Загорянский, О.В. Сургучев, Е.П. Белявский, Ю.В. Капинос, А.И. Седых, С.Б. Максимов, Б.А. Заварнов, М.В. Брусков, А.Г. Меликова, К.К. Быков, О.Б. Каленков, Н.А. Кондрикова, О.И. Бабков, О.С. Котов, К.И. Федчунов, Б.Н. Рябухин, Н.Н. Ширяев, СИ. Борисов, Ф.А. Кожевников, В.Ф. Рощин, А.Г. Решетин, З.С. Дегтяренко, К.П. Семагин, В.С. Семячкин, М.В. Краюшкин, Н.П. Щербакова, Н.В. Вороскалевская и др.
Испытаниями аппарата занимались Б.В. Рублев, А.И. Осташев, Б.И. Зеленщиков, Н.А. Ржавский, A.M. Сидоров, В.И. Мухортов, В.Г. Кирсанов, А.Н. Андриканис, А.В. Бачурин, В.А. Наумов, Д.М. Фролов и др.
 Спутник Э-1 для исследования внутреннего радиационного пояса  Спутник Э-2 для исследования внешнего радиационного пояса |
Спутник "Электрон"
К подготовке эксперимента по исследованию радиационных поясов Земли в ОКБ-1 приступили в 1960 году. Было решено осуществить запуск одной ракетой-носителем типа Р-7 (8А92) двух специальных спутников, орбиты которых охватывали бы границы радиационного пояса Земли, что позволило бы углубить и расширить программу исследований без дублирования американских данных, полученных ранее. К тому же наклонение орбит в американском эксперименте (30°) существенно отличалось от намечаемой программы ОКБ-1 (60°).
Работы по проекту "Электрон" выполнялись на основании Постановлений от 9 мая 1960 года и от 13 мая 1961 года. Подготовку программы научных экспериментов и ее материальное обеспечение взял на себя Межведомственный научно-технический совет, возглавляемый М.В. Келдышем.
Острой необходимости в получении новых данных по радиационным поясам Земли для первых пилотируемых полетов не было. Эти исследования необходимы были, главным образом, для перспективных программ космических полетов по межпланетным траекториям, поэтому к ним готовились обстоятельно. К 2 июля 1960 года в ОКБ-1 подготовили исходные данные для разработки спутников, получивших название "Электрон-1" (Э-1) и "Электрон-2" (Э-2), и доработки трехступенчатой ракеты-носителя. Спутник Э-1 массой 350 кг предполагалось вывести на орбиту с перигеем 425 км и апогеем около 6000 км, спутник Э-2 массой 460 кг — на орбиту с перигеем 450 км и апогеем 60 000 км. Спутник Э-1 размещался в трубе, расположенной перпендикулярно продольной оси ракеты, и выстреливался с помощью порохового двигателя тягой 3350 кгс и временем работы 12-15 мс на активном участке III ступени, отделение спутника Э-2 предусматривалось по стандартной схеме после достижения заданной скорости.
Корпус спутника Э-1 состоял из двух полуоболочек радиусом 325 мм, соединенных между собой цилиндрической вставкой 650 мм. Кольцо переднего днища предназначалось для установки датчиков научной аппаратуры, центральный фланец переднего днища — для крепления механизма расчековки солнечных батарей и антенн. К шпангоуту цилиндрической вставки крепились четыре направляющих, два штифта в нижней направляющей предотвращали поворот спутника Э-1 при его движении по трубе в процессе отделения. На цилиндрической вставке устанавливались вращающиеся жалюзи барабанного типа. Заднее днище служило для установки порохового двигателя, штепсельных разъемов, привода жалюзи, антенн и масс-спектрометров. Блоки бортовой аппаратуры компоновались внутри герметичного корпуса на раме и панели. Солнечные батареи состояли из шести откидывающихся на штангах лопастей, оклеенных элементами с двух сторон. На активном участке лопасти складывались в двенадцатигранную поверхность в два ряда, а в раскрытом положении располагались так, что их большие плоскости соответствовали шести взаимно перпендикулярным граням куба. Постоянно работающей системы ориентации не было из-за массовых ограничений.
Корпус спутника Э-2 состоял из двух полуоболочек с увеличенным, по сравнению с Э-1, радиусом 400 мм, соединенных также цилиндрической вставкой высотой 850 мм. Каждая свободная поверхность спутника была оклеена элементами солнечных батарей.
Положение спутников Э-1 и Э-2 в пространстве фиксировалось с помощью солнечных датчиков. Для управления их бортовыми системами служила командная радиолиния, обеспечивающая передачу 20 команд, и программно-временные устройства. Запоминающее устройство при полете не над территорией СССР записывало полученную информацию в двух режимах: первом — при использовании полного объема памяти в течение 20 ч и втором — с записью циклами по 10 с через каждые 2 мин или со скважностью 7 мин, что увеличивало время запоминания. Последний режим использовался для записи данных на витках, не проходящих над территорией СССР. Орбита спутника Э-1 замерялась когерентным радиопередатчиком, спутника Э-2 — специальной системой радиоконтроля.
Спутники "Электрон" прошли экспериментальную отработку на специальных установках. Испытания предусматривали отработку тепловых режимов объектов (верхнего и нижнего); прочностные испытания для проверки работоспособности конструкции при нагрузках в момент сброса нижнего спутника (в момент работы порохового двигателя); проверку работы систем отделения верхнего и нижнего спутников от рамы. Первый запуск спутников состоялся 30 января 1964 года в 12 ч 45 мин 09 с. В полете вся аппаратура работала нормально, но в процессе полета было выявлено отрицательное влияние радиационных поясов на солнечные батареи, которое оказалось значительно больше расчетного. Так, на спутнике Э-1 они питали аппаратуру в течение двух месяцев до 27 марта 1964 года (485 витков), а на спутнике Э-2 — в течение пяти месяцев до 30 июля 1964 года (164 витка).
Ко второму запуску были приняты меры, направленные на повышение характеристик солнечных батарей и снижение потребления тока в дежурном режиме. Второй запуск спутников "Электрон" (Э-3 — аналог Э-1 и Э-4 — аналог Э-2) состоялся 11 июля 1964 года в 0 ч 51 мин 02 с. При втором запуске солнечные батареи обеспечивали питанием аппаратуру спутника Э-3 в течение шести месяцев (вместо двух расчетных) до 13 января 1965 года (1594 витка), а спутника Э-4 — восьми с половиной месяцев до 23 мая 1965 года (281 виток).
На основании полученных данных, с учетом имевшейся информации, НИИ ядерной физики МГУ составил "Модель космического пространства", позволяющую надежно оценивать радиационную опасность при полетах пилотируемых и автоматических аппаратов и разрабатывать меры радиационной защиты.
Научным руководителем по теме "Электрон" был член-корреспондент (академик с 1968 года) Академии наук СССР С.Н. Вернов, который возглавлял работы по анализу полученных результатов.
В июне 1965 года состоялась первая Всесоюзная конференция по физике космического пространства, где подводились итоги работ СССР в этой области. Большинство научных докладов посвящалось различным особенностям радиационных поясов Земли, выявленных с помощью спутников "Электрон".
Техническим руководителем подготовки спутников "Электрон" к полету был П.В. Цыбин, а участниками — Б.А. Непорожнев, Ю.Н. Даниленко и Г.П. Кузнецов (ведущий конструктор). В проектирование, разработку конструкции и бортовых систем спутников "Электрон" решающий вклад внесли Е.Ф. Рязанов, И.В. Лавров, Ю.М. Фрумкин, Ю.М. Лабутин, Э.Н. Родман, В.Н. Дудников, М.С. Красавина, И.С. Прудников, К.М. Хомяков, Н.А. Павлов, Б.В. Никитин, Ю.Л. Трещалин, Ю.А. Богданович, С.В. Сургучев, И.А. Сосновик, Н.Д. Родителев, В.П. Калмыков, Н.А. Квятковская, А.И. Шуруй, К.Ф. Иванова.
 П.В.Цыбин |  Е.Ф.Рязанов |  Б.В.Раушенбах |
 В.П.Легостаев |  Е.А.Башкин |  Д.А.Князев |
 И.Е.Юрасов |  И.В.Лавров |  Г.Ю.Максимов |
Первые пилотируемые космические корабли "Восток", "Восход"
Весной 1957 года в ОКБ-1 был организован проектный отдел 9 космических аппаратов, начальником которого назначили М.К. Тихонравова. В апреле того же 1957 года отдел подготовил план предстоящих проектных исследований по созданию пилотируемого корабля-спутника и автоматических аппаратов для исследования Луны, который базировался на использовании межконтинентальной баллистической ракеты Р-7. К этому времени уже был создан значительный теоретический и практический задел, который позволял ускорить эти работы: выпущена проектно-конструкторская документация и проведена экспериментальная отработка первых ИСЗ (ПС-1, ПС-2, объект Д); накоплен опыт по разработке головных частей, завершена отработка их отделения от ракеты и входа в плотные слои атмосферы; уточнены методики расчетов тепловых потоков, воздействующих на головные части при входе их с гиперзвуковой скоростью в плотные слои атмосферы. По данным проектных проработок, выводимую на орбиту массу полезного груза ракетой-носителем Р-7 при введении в ее состав III ступени можно было увеличить до 5 т. Получены материалы отдела прикладной математики Академии наук СССР, согласно которым при достаточно пологом баллистическом спуске с орбиты ИСЗ перегрузки нарастают плавно и их максимум составит около 10.
С сентября 1957 года по январь 1958 года в ОКБ-1 проводились исследования по оценкам внешних тепловых потоков, температур наружных поверхностей, массе теплозащиты и максимальным перегрузкам для различных схем спускаемых с орбиты ИСЗ аппаратов в большом диапазоне значений аэродинамического качества (от нескольких единиц до нуля).
Параметры траекторий движения в атмосфере рассчитывались методом численного интегрирования первоначально на ручных электромеханических арифмометрах, а затем — на БЭСМ-1. Мгновенные значения внешних тепловых потоков и равновесных температур определялись по аналитическим методикам НИИ-1, а позже — по специально построенным на их основе номограммам как функции скорости полета и плотности атмосферы. Прогрев теплозащиты по толщине определялся численными методами.
Исследования показали, что равновесная температура поверхности даже для крылатого аппарата с высоким аэродинамическим качеством и низкой удельной массовой нагрузкой на несущую поверхность превышает уровень, допустимый для жаропрочных конструкционных сплавов.
Работы, проведенные в ОКБ-1, позволили установить:
■ аэродинамическое качество спускаемого аппарата первого пилотируемого спутника Земли должно быть в диапазоне 0,5-0 и определяться допустимыми для человеческого организма перегрузками;
■ предпочтительная форма СА — тупой конус со скругленным носом и сферическим днищем при максимальном диаметре около 2 м;
■ наиболее приемлемый способ приземления — катапультирование пилота на высоте нескольких километров, при этом СА не спасается.
Выполненные работы, однако, не достигли этапа комплексной проектной разработки конкретного пилотируемого корабля-спутника. Встал вопрос о выборе конкретного направления для проведения проектной "завязки" орбитального пилотируемого корабля с аэродинамическим качеством в диапазоне 0,5-0.
В апреле 1958 года на совещании представителей авиационной медицины было сделано сообщение о допустимости для человека, при определенном положении тела, перегрузок порядка 10, что сняло основное принципиальное препятствие на пути выбора аппарата более простой баллистической схемы для первых орбитальных полетов человека. В качестве первоочередных были определены задачи: проведение комплексной проектной "завязки" конкретного аппарата для первого орбитального полета человека и подготовка проектных материалов в форме отчета — аванпроекта, обосновывающего возможность принятия решения о развертывании опытно-конструкторских работ. Детальная разработка состава, структуры, объема и формы материалов отчета позволила параллельно вести работы по всем основным направлениям в необходимом объеме, в результате чего сроки выпуска отчета сократились в два-три раза. Отчет завершили в середине августа 1958 года.
Одним из энтузиастов проекта, принимающим основные рабочие решения, был К.П. Феоктистов, который возглавлял сектор проектного отдела.
После принятия концепции баллистического спуска область выбора форм спускаемого аппарата сузилась до осесимметричных. Была принята сферическая форма СА, имеющая достоверные и стабильные аэродинамические характеристики во всех диапазонах углов атаки и на всех скоростях, обеспечивающая приемлемую массу тепловой защиты.
Перед проектантами установили обязательный "стратегический" принцип: надежность и безопасность полета человека должны быть обеспечены функциональным дублированием систем и агрегатов принципиально разными способами реализации полетных операций. Применение только простого, чисто количественного дублирования допускалось как исключение. Такой подход позволил избежать случайностей при создании летательного аппарата принципиально нового типа.
 К.П. Феоктистов |
■ На орбиту ИСЗ с помощью доработанной трехступенчатой ракеты можно вывести космический аппарат массой 4500-5500 кг.
На космическом аппарате массой 4500-5500 кг можно разместить человека, необходимое служебное и научное оборудование.
■ Для первых полетов человека целесообразно использовать баллистическую схему спуска с орбиты, обеспечивающую реализацию полета в наиболее сжатые сроки.
■ При спуске космического аппарата с орбиты температура его поверхности достигает 2500-3500°С, а максимальные осевые перегрузки 8-9 (такие перегрузки допустимы при действии в направлении грудь-спина).
■ Воздействие высоких температур требует тепловой защиты, масса которой составит 1300-1500 кг.
■ Для первых полетов целесообразно выбрать круговую орбиту с минимально допустимой высотой 250 км.
■ Основной параметр, определяющий характеристики спуска (угол вектора скорости входа в плотные слои атмосферы на высоте 100 км), целесообразно выбрать равным минус 2°.
■ Тормозной импульс должен составить 65 000-85 000кгс-с.
■ При использовании интегратора скорости отклонение точки приземления от расчетной не превысит (+175; -100) км.
■ В качестве формы СА можно рекомендовать сферу.
■ Для устойчивого движения СА в плотных слоях атмосферы и обеспечения низких знакопеременных нормальных перегрузок необходимы малые углы атаки и малые угловые скорости космического аппарата при входе в атмосферу.
■ На космических аппаратах для первых полетов в космос человек во время полета может находиться в СА.
■ Надежное приземление пилота обеспечивается программным катапультированием его на высоте 8-10 км.
■ Необходимы меры для ограничения в кабине уровня шумов и вибраций.
■ Космический аппарат должен иметь систему управления и ориентации, при этом в качестве исполнительных органов управления можно использовать вращающиеся массы и реактивные силы (рабочее тело — сжатый газ).
■ Необходимы система контроля орбиты и выдачи команд с наземных пунктов управления, а также двусторонняя радиотелефонная связь.
■ Оборудование для орбитального полета и тормозную двигательную установку целесообразно разместить в отдельном отсеке.
■ Для обеспечения надежности необходимо провести экспериментальную отработку систем космического аппарата в стендовых условиях; систем катапультирования и приземления при бросковых испытаниях с самолетов и при пусках ракет Р-2 или Р-5 в условиях, близких к аварийным, для I ступени РН; тепловой защиты в натурных условиях в процессе пуска моделей по "пологой траектории", а также объекта с животными вместо пилота в суборбитальном полете и объекта по штатной программе с животными вместо пилота (один-два пуска).
При разработке отчета по космическому аппарату ОД-2 большое внимание уделялось функциональному дублированию в части катапультирования пилота и приземлению его в СА; системе обеспечения жизнедеятельности в кабине и в скафандре; ориентации по инфракрасной вертикали и ручной ориентации; процессу ввода парашюта по сигналам от бародатчиков и инерционных датчиков; разделению отсеков космического аппарата по команде от программно-временного устройства и от термодатчиков и т.д. Из-за массовых и компоновочных ограничений осталась незадублированной лишь тормозная двигательная установка.
В июне 1958 года принципиальные результаты проработок были одобрены С.П. Королевым, и с этого момента работы по пилотируемому кораблю находились под его постоянным контролем.
Оформление отчета, в основном, закончилось 15 августа 1958 года. В его разработке принимали участие К.П. Феоктистов, К.С. Шустин, О.В. Сургучев, М.С. Флорианский, Г.З. Давлетшин, В.П. Кураев, Е.Н. Ломоносова, В.Г. Вартанян, А.А. Алимов, Н.П. Береснев, Л.И. Дульнев, А.А. Кочкин, В.Е. Любинский, О.Г. Макаров, В.И. Петров, Н.М. Терешенкова, Д.М. Эго, Б.Г. Супрун, В.А. Яздовский, П.В. Флеров, Е.Н. Церерин. По указанию С.П. Королева с отчетом, на заключительной стадии его оформления, были ознакомлены все руководители и ведущие специалисты основных подразделений КБ. При рассмотрении отчета в отделе аэродинамики было высказано соображение о необходимости увеличить коэффициент запаса по теплозащите в два раза и учесть лучистый тепловой поток от плазмы за ударной волной. Однако проведенные дополнительные расчеты показали, что излучение составляет всего лишь несколько процентов от конвективных тепловых потоков и практически не влияет на выбор параметров тепловой защиты. Позже реальная толщина тепловой защиты несколько раз снижалась (примерно в два раза в итоге), что привело к некоторому изменению формы спускаемого аппарата. Однако аэродинамическая форма спускаемого аппарата "фара", позволяющая еще снизить расчетную массу теплозащиты, не была принята, так как определение ее аэродинамических характеристик потребовало бы длительных исследований.
Окончательно отчет С.П. Королев подписал 15 сентября 1958 года. Осенью 1958 года началась разработка конструкторской документации на корпусные детали и конструкцию отсеков корабля-спутника, а также выдача технических заданий на бортовые системы.
 | Группа разработчиков отчета "Материалы предварительной проработки вопросов о создании спутника Земли с человеком на борту (объекта ОД-2)", 1958 г.: сидят О.В. Сургучев, Г.З. Давлетшин, Л.И. Дульнев, К.П. Феоктистов, Е.Н. Ломоносова, В.И. Петров; стоят А.А. Алимов, В.А. Яздовский, Б.Г. Супрун, Е.П. Белявский, В.Е. Любинский, К.С. Шустин, М.С. Флорианский, В.И. Фрумсон |
Постановлением Правительства от 22 мая 1959 года была поставлена задача по разработке экспериментального варианта корабля-спутника, который должен создать предпосылки для разработки спутника-разведчика и спутника для полета человека. В нем же были утверждены и основные исполнители:
■ ОКБ-1 (головной исполнитель по кораблю) — конструкция корабля, система ориентации, система управления на участке работы ТДУ, система терморегулирования, система аварийного спасения, сборка и комплексные испытания на заводе и технической позиции;
■ ОКБ-2 (A.M. Исаев) — тормозная двигательная установка;
■ НИИ-88 (Г.А. Тюлин) — автономная система регистрации "Мир-2";
■ ЦКБ-598 (Н.П. Виноградов) — оптический ориентатор "Взор" и фотоэлектрический датчик системы солнечной ориентации "Гриф";
■ завод 918 (С.М. Алексеев) — скафандр с системой вентиляции и кислородного питания, кресло, носимый аварийный запас, ассенизационное устройство, манекен для беспилотного корабля;
■ ЛИИ (Н.С. Строев) — пульт управления;
■ ОКБ-124 (Г.И. Воронин) — система регенерации воздуха;
■ НИИ-137 (В.А. Костров) — система аварийного подрыва (для беспилотного корабля);
■ НИИ-695 (Л.И. Гусев) — радиотелеметрическая линия "Заря" (система связи и пеленгации СА);
■ НИИ-648 (А.С. Мнацаканян) — командная радиолиния;
■ ВНИИИТ (Н.С. Лидоренко) — источники тока;
■ ОКБ МЭИ (А.Ф. Богомолов) — радиотелеметрическая система "Трал-П1", система радиоконтроля орбиты "Рубин";
■ НИИ-380 (И.А. Росселевич) — телевизионная система "Топаз";
■ ГНИИА и КМ (А.В. Покровский) совместно с СКТБ "Биофизприбор" (А.В. Самойлов), НИИ ЯФ МГУ (СН. Вернов), ИБФ Академии медицинских наук СССР (А.В. Лебединский) -медицинская и дозиметрическая аппаратура, питание и водоснабжение космонавта;
■ НИЭИ ПДС (Ф.Д. Ткачев) — парашютная система СА;
■ КГБ (К.В. Булгаков) и Красногорский механический завод (Н.М. Егоров) — кинофотоаппаратура.
Всего в создании только корабля-спутника участвовало 123 организации, включая 36 заводов.
В апреле 1960 года в ОКБ-1 был разработан эскизный проект корабля-спутника "Восток-1" с изложением основных материалов по экспериментальному кораблю-спутнику "Восток-1" (1К), на котором должны отрабатываться основные системы и конструкция спутника-разведчика "Восток-2" (для маршрутной съемки и радиоразведки средств ПВО) и спутника "Восток-3" (для полета человека).
В разработке эскизного проекта корабля-спутника "Восток-1" (1К) и РН принимали участие К.Д. Бушуев, М.К. Тихонравов, Е.Ф. Рязанов, К.П. Феоктистов, И.В. Лавров, П.И. Ермолаев, В.В. Молодцов, А.В. Афанасьев, К.С. Шустин, Е.Н. Церерин, Л.Н. Солдатова, Б.Г. Супрун, В.Н. Дудников, Б.Н. Николаев, В.И. Бодриков, Б.П. Сотсков, В.И. Фрумсон, В.П. Кураев, В.А. Яздовский, О.Г. Макаров, В.Е. Любинский, Н.М. Терешенкова, Л.А. Волгин.
 | Первый экспериментальный космический корабль-спутник "Восток-1" 1. Баллоны со сжатым газом системы ориентации 2. Приборный отсек 3. Спускаемый аппарат 4. Жалюзи системы терморегулирования 5. Солнечная батарея 6. Тормозная двигательная установка 7. Антенны командной радиолинии 8. Антенны телеметрических систем 9. Кабина с двумя животными в катапультируемой капсуле 10. Научная аппаратура 11. Построитель вертикали 12. Датчик ориентации по Солнцу |
 Трехступенчатая ракета-носитель "Восток" с космическим кораблем |
Постановлением Правительства от 4 июня 1960 года "О плане освоения космического пространства" установлены сроки запуска кораблей-спутников: май 1960 года — двух спутников без теплозащиты и жизнеобеспечения (1КП), до августа 1960 года — трех спутников "Восток-1" (1К) для отработки систем корабля и аппаратуры фото— и радиоразведки и сентябрь-декабрь 1960 года — спутника "Восток-3" для отработки аппаратуры и системы жизнеобеспечения.
Постановлением Правительства от 11 октября 1960 года предписано осуществить подготовку и запуск космического корабля "Восток" (3КА) с человеком на борту в декабре 1960 года и считать это задачей особого значения.
Космический корабль "Восток" (3КА) так же, как и корабль "Восток-1" (1К), состоял из спускаемого аппарата массой 2,4 т и приборного отсека массой 2,3 т, в котором располагалась ТДУ с двигателем тягой 1600 кгс. Спускаемый аппарат крепился к приборному отсеку стяжными лентами, на которых располагалась часть антенн радиосистем. После полета по орбите СА космического корабля вместе с находящимся в нем оборудованием и космонавтом возвращался на Землю. Космонавт находился в специальном скафандре, обеспечивающем при необходимости пребывание его в разгерметизированной кабине корабля в течение 4 ч и защиту при катапультировании из гермокабины на высотах до 10 000 м.
Стартовая масса космического корабля "Восток" (3КА) распределялась следующим образом: конструкция — 20%, теплозащита — 17,7%, бортовые системы — 21,5%, бортовая кабельная сеть — 8,6%, система электропитания — 12,5%, ТДУ — 8,4%, средства приземления — 3,2%, кресло с космонавтом — 7,1%, заправка газами — 1%. В мае 1959 года был выпущен отчет с баллистическими расчетами вариантов спуска космического корабля с орбиты. Большое опасение вызывала ориентация космического корабля, являющаяся непременным условием выдачи тормозного импульса для спуска его с орбиты. Система управления космического корабля разрабатывалась под руководством заместителя главного конструктора Б.Е. Чертока.
Система ориентации корабля "Восток" разрабатывалась в отделе 27 (начальник отдела Б.В. Раушенбах), имела два независимых режима работы: с автоматической одноосной ориентацией на Солнце и ручным управлением. Ее исполнительными органами являлись два идентичных комплекта микрореактивных двигателей (по восемь двигателей в каждом), работающих на сжатом азоте. Запас рабочего тела составлял 10 кг.
В состав АСО входили блоки датчиков положения Солнца и датчиков угловой скорости и счетно-решающий блок. Датчик Солнца (прибор "Гриф") был выполнен по щелевой схеме на принципе перекрытия полей зрения трех фотоэлементов. Контрольный датчик сигнализировал о правильности ориентации перед включением ТДУ. Датчики угловой скорости (ДУС-Л2) представляли собой двухстепенные поплавковые гироскопы с механической обратной связью (датчики угловой скорости каждого канала были троированы). Счетно-решающий блок содержал элементы сравнения сигналов, поступающих от датчика Солнца и ДУС, и генератор импульсов постоянной длительности и частоты.
Логика управления, предложенная В,П. Легостаевым, могла реализовать как непрерывный режим работы исполнительных органов, так и импульсный, те, режимы поиска Солнца (как ориентира) и поддержания положения ориентации были объединены. Ручное управление включало оптический прибор для визуальных наблюдений, датчики угловой скорости, ручку ориентации, блок логики и формирования управляющих сигналов,
Оптический прибор (ориентатор "Взор"), установленный на иллюминаторе, имел кольцевую зеркальную зону и матовый экран для проектирования изображения. На экран были нанесены стрелки, указывающие направление бега подстилающей поверхности Земли при орбитальной ориентации "на торможение" перед спуском при торможении с помощью ТДУ. Зеркальное кольцо обеспечивало наблюдение горизонта Земли при высотах 150-350 км, Непосредственное наблюдение подстилающей поверхности через центр экрана давало возможность контролировать направление полета.
Процесс управления ориентацией корабля условно можно разделить на три этапа:
■ первый — гашение начальных возмущений;
■ второй — поиск Солнца (при АСО) или Земли (при РУ);
■ третий — поддержание ориентированного состояния.
Разделение отсеков корабля "Восток" проводилось по команде от ПВУ на 10-й минуте после включения ТДУ (в послеполетном докладе 13.04.61 г. ошибочно указано время 10-12 с).
Летом 1960 года успешно завершилась разработка и начались испытания всех основных систем и агрегатов корабля. Большую часть из них провели на экспериментальных установках, при этом крышки люка отстреливались 50 раз, головной обтекатель сбрасывался 5 раз, макет корабля отделялся от ракеты 15 раз, спускаемый аппарат и приборный отсек разделялись 5 раз, отрывная плата отстреливалась 16 раз и т.д.; много испытаний было проведено по отработке герметичности.
На макетах были отработаны тепловые процессы, проверена работа системы катапультирования (с вышки, самолета). Для отработки системы приземления изготовили пять спускаемых аппаратов, которые сбрасывались с самолетов Ан-12 с высот 9-12 км. Приземление экипажа в СА не отрабатывалось, катапультирование космонавта было обязательным. В термобарокамере и на самолете Ту-104 отрабатывалась система жизнедеятельности и изучалось влияние невесомости.
Корабль на космодром отправлялся по отсекам. На ТП он испытывался в объеме испытаний КИС завода, а также в собранном виде после сборки корабля (у заправленной ТДУ проверялось исходное состояние). По окончании испытаний на ТП проводились стыковка с РН и накатка головного обтекателя. Для летной отработки было выделено семь кораблей. На СП подготовка ракеты-носителя и корабля проводилась по специально разработанным графикам. Космонавт занимал место в космическом корабле только после окончания заправки РН, т.е. по готовности ее к пуску.
С.П. Королев предъявлял к материальной части пилотируемых космических кораблей особые требования: все комплектующие изделия и агрегаты маркировались клеймом "Годен для 3КА", причем за качество деталей с таким клеймом несли ответственность лично главные конструкторы смежных организаций — разработчиков бортовых систем. Положение запрещало вариантность 3КА, изменение технологии сборки, а также и их испытаний, применение деталей и узлов, имеющих отступление от технической документации. Корпуса кораблей-спутников (1К) и пилотируемых кораблей (3КА и далее 3КВ и 3КД) были однотипными по форме и размерам и отличались, в основном, составом оборудования и приборов,
Первый корабль изготовили в упрощенном варианте: без тепловой защиты, систем жизнеобеспечения и приземления. Запуск такого корабля (1КП) был осуществлен 15 мая 1960 года только для проверки его основных систем. Корабль массой 4540 кг был выведен на орбиту, близкую к круговой, высотой около 320 км и наклонением 65°. Руководство запуском кораблей на орбиту искусственного спутника Земли осуществлялось Государственной комиссией по летным испытаниям ракеты Р-7А (8К74), председателем которой был К.Н. Руднев.
КОРАБЛЯ-СПУТНИКА В течение последних лет в Советском Союзе проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по подготовке полета человека в космическое пространство. Достижения Советского Союза в создании искусственных спутников Земли больших весов и размеров, успешное проведение испытаний мощной ракеты-носителя, способной вывести на заданную орбиту спутник весом в несколько тонн, позволили приступить к созданию и началу испытаний космического корабля для длительных полетов человека в космическом пространстве. 15 мая 1960 года в Советском Союзе осуществлен запуск космического корабля на орбиту спутника Земли. По полученным данным, корабль-спутник в соответствии с расчетом был выведен на орбиту, близкую к круговой, с высотой около 320 километров от поверхности Земли, после чего отделился от последней ступени ракеты-носителя. Начальный период обращения корабля-спутника Земли составляет 91 минуту. Наклонение его орбиты к плоскости экватора равно 65 градусам. Вес корабля-спутника без последней ступени ракеты-носителя составляет 4 тонны 540 килограммов. На борту корабля-спутника установлена герметическая кабина с грузом, имитирующим вес человека, и со всем необходимым оборудованием для будущего полета человека и, кроме того, различная аппаратура, вес которой с источниками питания составляет 1477 килограммов. Запуск предназначен для отработки и проверки систем корабля-спутника, обеспечивающих его безопасный полет и управление полетом, возвращение на Землю и необходимые условия для человека в полете. Этим пуском положено начало сложной работы по созданию надежных космических кораблей, обеспечивающих безопасный полет человека в космосе. По получении с корабля-спутника необходимых данных будет осуществлено отделение от него герметической кабины весом около 2,5 тонны. В данном запуске возвращение на Землю герметической кабины не предусматривается, и кабина после проверки надежности ее функционирования и отделения от корабля-спутника, как и сам корабль-спутник, по команде с Земли начнут спуск и прекратят свое существование при вхождении в плотные слои атмосферы. На корабле-спутнике установлен радиопередатчик "Сигнал", работающий на частоте 19,995 мегагерц как в телеграфном, так и в телефонном режимах передачи. Помимо передатчика "Сигнал", на корабле-спутнике размещены специальные радиоустройства для передачи на Землю данных о работе установленных приборов и для точного измерения элементов орбиты. Питание научной и измерительной аппаратуры спутника осуществляется с помощью химических источников тока и солнечных батарей. Обработка первых данных, полученных с корабля-спутника, показала, что установленная на нем аппаратура работает нормально. Наземные станции ведут регулярные наблюдения за кораблем-спутником. В 6 часов 38 минут корабль-спутник прошел над Москвой. В 7 часов 38 минут по московскому времени советский корабль-спутник прошел над Парижем. Над Ленинградом корабль-спутник прошел в 7 часов 43 минуты. В 10 часов 36 минут по московскому времени корабль-спутник пролетел над Нью-Йорком. Визуально корабль-спутник можно будет наблюдать в районе города Владивостока 15 мая в 21 час 12 минут в направлении на юго-восток. "Правда", 16 мая 1960 г. |
В соответствии с программой 19 мая в 2 ч 52 мин для спуска корабля с орбиты была передана команда на включение ТДУ и отделение спускаемого аппарата. Однако в результате неисправности прибора системы ориентации направление тормозного импульса отклонилось от расчетного, скорость корабля увеличилась, и он перешел на более высокую орбиту, при этом произошло нормальное отделение СА.
28 июля 1960 года был осуществлен первый запуск корабля (1К) с подопытными животными — собаками Чайкой и Лисичкой на борту. Однако вследствие аварии ракеты-носителя (взрыв камеры сгорания двигателя блока Г на 28,5 с) вывод корабля на орбиту не состоялся.
19 августа 1960 года успешно прошел запуск корабля с подопытными животными — собаками Белкой и Стрелкой, которые 20 августа впервые были возвращены с орбиты на Землю. Основной задачей этого запуска являлись дальнейшие исследования действия фактов космического полета на биологические объекты с целью проверки систем обеспечения жизнедеятельности человека, а также средств безопасности его полета и возвращения на Землю. В катапультируемом контейнере кроме двух собак находились 12 мышей, насекомые, растения, грибковые культуры, семена кукурузы, пшеницы, гороха, мука, некоторые виды микробов и другие биологические объекты.
В опубликованном поздравлении 23 августа 1960 года отмечалось приближение этапа исследований с непосредственным участием человека.
 Компоновка блока Е с кораблем "Восток"  Корабль "Восток" на тележке в цехе |
участвовавших в создании, запуске и возвращении на Землю космического корабля-спутника с живыми существами Центральный Комитет Коммунистической партии Советского Союза и Совет Министров СССР горячо поздравляют ученых, конструкторов, инженеров, техников, рабочих, весь коллектив работников, создавших мощный космический корабль и осуществивших впервые в истории полет и успешное возвращение на Землю этого корабля с живыми существами. Для осуществления успешного полета огромного космического корабля весом 4600 килограммов с живыми существами и возвращения его на Землю потребовалось решение сложнейших научных и технических проблем, обеспечивших: — управляемый полет космического корабля и спуск его на Землю с большой точностью в заданный пункт; — условия нормальной жизнедеятельности живых существ в космическом полете; — надежную радио— и телевизионную связь с космическим кораблем. Это выдающееся достижение является замечательным научным подвигом советских людей, триумфом нашей отечественной науки, техники и промышленности, великим вкладом в сокровищницу мировой науки и культуры, открывающим новую эру в освоении космоса. Теперь создается практическая возможность для полета человека в космическое пространство. Дорогие товарищи! Вашими славными делами вы продемонстрировали еще раз всему миру силу и мощь научных и технических достижений страны социализма, неоспоримые преимущества социалистического строя, творческий гений великого советского народа. От всей души желаем вам новых выдающихся успехов. Слава советским ученым, конструкторам, инженерам, техникам и рабочим, прославляющим своим трудом нашу великую социалистическую Родину, идущую под мудрым руководством Ленинской Коммунистической партии к новым победам в строительстве коммунизма!
"Правда", 23 августа 1960 г. |
С помощью биологических объектов, находившихся в космическом полете более 25 часов, получили уникальные научные данные о влиянии факторов космического полета на физиологические, генетические и цитологические системы живых организмов, которые убедили ученых в правильности выбранных направлений по подготовке полета человека в космическое пространство, и наметили конкретные пути осуществления подобного проекта.
1 декабря 1960 года был запущен четвертый корабль. Программу его орбитального полета выполнили, однако из-за отказа в системе управления работой ТДУ спуск произошел в нерасчетном районе и СА пришлось подорвать. На его борту находились собаки Пчелка и Мушка.
|
 Схема посадки космического корабля "Восток" 1. Отстрел люка. Катапультирование пилота в кресле. Высота 7000 м. Скорость 225 м/с 2. Введение тормозного парашюта 3. Стабилизация и спуск на тормозном парашюте до высоты 4000 м 4. Введение основного парашюта. Отделение кресла. Высота 4000 м. Скорость 70 м/с 5. Отделение НАЗа. Автоматическое наполнение лодки. Высота 2000 м 6. Скорость приземления 6 м/с 7. Отстрел люка. Введение вытяжного парашюта. Введение тормозного парашюта. Высота 4000 м. Скорость 180 м/с 8. Спуск на тормозном парашюте до высоты 2000 м. Введение основного парашюта. Скорость 60 м/с 9. Скорость приземления 10 м/с |
К сожалению, сильно отстала разработка катапультируемого кресла с теплозащитным коконом, особенно его экспериментальная отработка в условиях, имитирующих спасение пилота при аварии ракеты-носителя в конце работы I ступени. В конце августа 1960 года проектный отдел 9 предложил упростить систему аварийного спасения: высоту аварийного катапультирования ограничили до 4 км, а в случае аварии I ступени РН на большой высоте выключались двигатели, сбрасывался головной обтекатель, раскрывались замки крепления СА, космонавт приземлялся по штатной схеме после "естественного" расхождения СА и ступеней РН. Эти предложения С.П. Королев одобрил с одним добавлением: задублировать ТДУ. Решение было найдено: использовать в качестве резервного средства спуска естественное торможение корабля земной атмосферой. Гарантированное время существования на орбите не менее двух и не более десяти суток обеспечивалось выбором эллиптической орбиты с низким перигеем и достаточно высоким апогеем. Для дополнительного внутреннего охлаждения СА предлагалось после отделения его от приборного отсека (по команде от термодатчиков) использовать специальную систему охлаждения с водой в качестве рабочего тела. После контрольных расчетов баллистиков этот вариант был представлен С.П. Королеву и одобрен им. Уточненные проектные материалы на доработку корабля для первого полета человека выпустили в середине октября 1960 года.
В конце 1960 года — начале 1961 года была изготовлена серия кораблей для летной отработки в беспилотном варианте. Для обеспечения надежности С.П. Королев запретил вносить изменения не только в техническую эксплуатационную документацию, но и в расчеты специалистов, подготавливающих корабли к полету.
Эскизный проект космического корабля-спутника 3КА для полета человека выпустили в конце июля 1961 года, уже после первого полета человека.
Первый запуск корабля 3КА № 1 был проведен 9 марта 1961 года. Корабль укомплектовали всеми бортовыми системами, собакой Чернушкой и манекеном человека, который в шутку разработчики назвали "Иваном Ивановичем". Внутри манекена (в грудной полости, полости живота и т.п.) разместили мышей, морских свинок, микробы и другие биологические объекты в целях изучения влияния радиационного излучения, а внутри спускаемого аппарата — семена растений, элементы крови человека и др. Программа полета была выполнена, аппаратура работала безотказно, СА с собакой нормально приземлился, а манекен катапультировался.
25 марта 1961 года осуществили запуск корабля 3КА № 2 в той же комплектации с собакой Звездочка. Программа полета корабля также была выполнена, СА с собакой нормально приземлился. Манекен штатно катапультировался.
Этот пуск завершил экспериментальную отработку пилотируемого космического корабля "Восток" (3КА) в летных условиях. К моменту окончания летной отработки космического корабля "Восток" (3КА) было произведено более 46 пусков ракеты-носителя Р-7 (I и II ступеней ракеты 8К71) и 16 запусков блока Е (III ступень) ракеты-носителя 8К72. Из 16 блоков Е шесть блоков не сработали из-за аварии РН и два блока — из-за аварий самого блока. Из семи кораблей "Восток" (1К и 3КА) два корабля не вышли на орбиту из-за аварий ракеты-носителя на активном участке траектории и два корабля не полностью выполнили задачи полета.
Опыт показал также, что полеты собак на кораблях "Восток" проходили с некоторыми сдвигами в их физиологическом состоянии. Симптомы стали проявляться после четвертого витка полета, Это заставило планировать первый предстоящий полет человека в космическое пространство продолжительностью не более одного витка с максимальной автоматизацией режимов управления.
Государственная комиссия под председательством К.Н. Руднева приняла решение о возможности полета человека в космос на корабле "Восток" (3КА). Программа пилотируемых космических кораблей "Восток" (3КА) включала запуск шести пилотируемых кораблей, в том числе полет первой женщины-космонавта и групповые полеты двух пар кораблей.
12 апреля 1961 года в 9 ч 06 мин 59,7 с стартовал космический корабль 3КА № 3 массой 4725 кг, получивший название в печати "Восток", с летчиком-космонавтом Ю.А. Гагариным. Космический корабль был выведен ракетой-носителем 8К72 (впоследствии названной РН "Восток") со стартовой массой 287 т на орбиту с перигеем 181 км и апогеем 327 км. Пуском первого в мире космического пилотируемого корабля руководили С.П. Королев, А.С. Кириллов и Л.А. Воскресенский. Полет первого космонавта продолжался 108 мин. Приземление космонавта произошло в 10 ч 55 мин на мягкую пашню у берега Волги вблизи деревни Смеловка Терновского района Саратовской области. Это было, безусловно, выдающимся достижением. Успешный полет первого космонавта показал, что человек может осваивать космическое пространство. Создатели космического корабля "Восток" заслуженно принимали поздравления.
 Юрий Алексеевич Гагарин — первый человек планеты Земля, шагнувший в космос |
|
ТЕХНИКАМ И РАБОЧИМ — ПОКОРИТЕЛЯМ КОСМОСА! Всем ученым, инженерам, техникам, рабочим, всем коллективам и организациям, участвовавшим в успешном осуществлении первого в мире космического полета человека на корабле-спутнике "Восток". Первому советскому космонавту товарищу Гагарину Юрию Алексеевичу, Дорогие товарищи! Друзья-соотечественники! Радостное, волнующее событие переживают народы нашей страны. 12 апреля 1961 года впервые в истории человечества наша Родина — Союз Советских Социалистических Республик — успешно осуществила полет человека на корабле-спутнике "Восток" в космическое пространство. Полет советского человека в космос — величайшее достижение творческого гения нашего народа, результат свободного и вдохновенного труда советских людей — строителей коммунизма. То, о чем в прошлом мечтали выдающиеся представители русской и мировой науки и техники, чему посвятил свою жизнь гениальный сын нашего народа Константин Эдуардович Циолковский, превратилось сегодня в живую действительность, стало явью наших героических дней. Это великий выдающийся вклад советского народа в сокровищницу мировой науки и культуры. Эта неоценимая заслуга Советского Союза будет с благодарностью воспринята человечеством. Героическим полетом советского человека в космос открыта новая эра в истории Земли. Вековая мечта человечества сбылась, Центральный Комитет Коммунистической партии Советского Союза, Президиум Верховного Совета СССР и Совет Министров СССР от имени нашей славной Коммунистической партии, Советского Правительства, всех народов Советского Союза горячо поздравляют с великой победой разума и труда всех ученых, конструкторов, техников, рабочих, все коллективы и организации, участвовавшие в успешном осуществлении первого в мире космического полета человека. Сердечно приветствуем и поздравляем Вас, дорогой наш Юрий Алексеевич Гагарин, с величайшим подвигом — первым полетом в космос. Наш свободный, талантливый и трудолюбивый народ, поднятый Партией коммунистов во главе с великим вождем и учителем трудящихся всего мира Владимиром Ильичем Лениным в Октябре 1917 года к сознательному историческому творчеству, показывает ныне всему миру величайшие преимущества нового, социалистического строя во всех областях жизни общества. Космический полет человека — это результат успешного осуществления грандиозной программы развернутого коммунистического строительства, неустанной заботы Коммунистической партии, ленинского Центрального Комитета и Советского Правительства о непрерывном развитии науки, техники, культуры, о благе советского народа. Менее четырех лет отделяют запуск первого в мире советского искусственного спутника Земли от успешного полета человека в космос. Советские ученые, инженеры, техники, рабочие своим упорным и самоотверженным трудом открыли путь человеческому гению в глубины мирового пространства. И они сделали это во имя мира на Земле, во имя счастья всех народов. Первый полет человека в космос станет источником нового вдохновения и дерзаний для всех советских людей во имя дальнейшего прогресса и мира во всем мире. Слава советским ученым, конструкторам, инженерам, техникам и рабочим — покорителям космоса! Слава нашему народу — народу-творцу, народу-победителю, пролагающему под руководством Коммунистической партии путь к светлому будущему всего человечества -коммунизму! Да здравствует славная Коммунистическая партия Советского Союза — великий вдохновитель и организатор всех побед советского народа! Да здравствует коммунизм!
"Правда", 13 апреля 1961 г. |
 Запуск двигателей ракеты-носителя "Восток"  Начало свободного полета ракеты-носителя "Восток" |
|
Председателю Совета Министров СССР Москва Ваше Превосходительство, народ Соединенных Штатов разделяет удовлетворение народа Советского Союза в связи с благополучным полетом астронавта, представляющим собой первое проникновение человека в космос. Мы поздравляем Вас и советских ученых и инженеров, сделавших это достижение возможным. Я выражаю искреннее пожелание, чтобы в дальнейшем стремлении к познанию космоса наши страны могли работать вместе и добиться величайшего блага для человечества. Искренне Его Превосходительству г-ну Никите Сергеевичу ХРУЩЕВУ Председателю Совета Министров СССР Успех советских ученых и астронавтов делает честь Европе и человечеству Я рад воздать им должное и направляю Вам мои самые горячие поздравления. Шарль де ГОЛЛЬ 13 апреля 1961 года От имени британского правительства я посылаю Вам мои горячие поздравления по случаю величайшего успеха ваших ученых, техников и астронавтов в осуществлении полета человека в космос. Это является историческим событием. Гарольд МАКМИЛЛАН 12 апреля 1961 года Честь и хвала русским. Они, подобно мореплавателям — открывателям новых земель XV века, разбудили воображение. Теперь за полетом в космос, бесспорно, последует изучение этого нового мира. "Таймс" Успешное осуществление Россией орбитального полета человека, и в еще большей степени факт возвращения его на Землю, служит мрачным напоминанием о том, что во всей области космической техники Россия по-прежнему идет далеко впереди Запада, Русский космический корабль, оборудованный для полета человека, как по размерам, так и по конструкции значительно более совершенен, чем все, что американцы сейчас планируют. В самом деле, ракета, которая вывела майора Гагарина в космос, как полагают, в пять раз больше любой ракеты, использованной до сих пор Соединенными Штатами для запуска спутников. Единственная американская ракета, которую можно было бы сравнить с русскими ракетами, — многоступенчатый "Сатурн" — все еще находится в начальной экспериментальной стадии. "Нью стейтсмен" |
 Первый подробный разговор Ю.А. Гагарина с главным конструктором после полета  Ю.А. Гагарин и Н.С. Хрущев на трибуне Мавзолея  С.П. Королев и A.M. Исаев |
Полет корабля "Восток" с человеком на борту явился итогом напряженной работы советских ученых, инженеров, врачей и специалистов Министерства обороны и различных отраслей техники. Были использованы новейшие достижения физики, химии, биологии, радиоэлектроники, металлургии. Ведущую роль во всей этой гигантской работе сыграло ОКБ-1.
 Многоместный космический корабль "Восход" на подставке  Спускаемый аппарат корабля "Восход", оснащенный системой мягкой посадки |
11 августа 1962 года был запущен корабль "Восток-3" с летчиком-космонавтом А.Г. Николаевым, а 12 августа 1962 года — корабль "Восток-4" с летчиком-космонавтом П.Р. Поповичем. Запуск двух ракетно-космических комплексов с одной стартовой площадки в течение двух суток потребовал очень четкой слаженной работы всех служб космодрома и в первую очередь испытательной бригады. Орбитальный полет и спуск кораблей "Восток-3" (94 ч полета) и "Восток-4" (71 ч полета) прошли нормально. В ходе полета космонавты вели киносъемку поверхности Земли, программа которой основывалась на анализе изображений, полученных при полете корабля "Восток-2". Так, А.Г. Николаев снимал поверхность Земли, а П.Р. Попович — линию горизонта и зону терминатора. Кроме того, на борту были установлены кинокамеры для регистрации действий космонавтов во время полета.
14 июня 1963 года стартовал корабль "Восток-5" с летчиком-космонавтом В.Ф. Быковским на борту (полет 120 ч), а 16 июня 1963 года — корабль "Восток-6" с первой женщиной-космонавтом В.В, Терешковой (полет 72 ч). Полет и спуск кораблей прошли нормально.
В этих полетах съемка велась не только на черно-белой, но и на обычной цветной пленке. Отснятые изображения горизонта Земли были подвергнуты фотометрической обработке с целью получения количественных значений яркости вертикального профиля атмосферы.
Надо сказать, что полеты пилотируемых кораблей вызвали необходимость создания службы обнаружения, технического обслуживания и эвакуации частей корабля и летчиков-космонавтов с места приземления, которая, в случае необходимости, действовала и при возникновении аварийных ситуаций, В составе службы создали подразделение технического обслуживания СА после приземления, которое комплектовалось специалистами ОКБ-1, При первых пусках это была группа (О.И. Козюпа и А, А. Лобнев), которую возглавлял А. В. Палло. Опыт проектно-конструкторских работ по кораблям "Восток" использовали при создании трехместного корабля "Восход" (3КВ) и двухместного корабля "Восход-2" (3КД), которые изготавливались в соответствии с Постановлением Правительства от 13 апреля 1964 года. Предусматривалось изготовление и запуск пяти кораблей, летные испытания которых должны были быть проведены в два этапа: первый — с животными на борту и второй — с человеком на борту. На кораблях "Восход" внедрили ряд новых технических решений. Экипаж корабля размещался в СА без скафандров. От катапультирования, как способа приземления, отказались. Для посадки экипажа внутри СА был создан новый комплекс средств приземления. Он включал в себя парашютно-реактивную систему приземления с двумя основными куполами и пороховым двигателем в стропах, амортизационные кресла "Эльбрус" и дистанционное контактное устройство (щуп) для включения двигателя мягкой посадки. Для повышения безопасности полета на корабле установили дополнительную тормозную пороховую установку, дублирующую основную при спуске с орбиты. Все это было реализовано впервые в практике космических полетов. Кроме того, на корабле провели сопутствующие доработки систем и конструкции и отдельные изменения в системах в соответствии с задачами полетов.
Большой вклад в разработку проекта космического корабля "Восход" внесли В.В. Молодцов, О.Г. Макаров, Л.А. Волгин, Б.Г. Супрун, В.А. Тимченко, Б.Г. Мишин, В.Д. Благов и Ю.Г. Цыплаков.
6 октября 1964 года для проверки всех нововведений был запущен беспилотный корабль 3КВ ("Космос-47"). Вывод на орбиту этого и всех последующих кораблей (в связи с увеличением их масс) осуществлялся ракетой-носителем 11А57, которая в своем составе вместо блока Е (III ступень) имела блок И (III ступень ракеты-носителя 8К78), что позволило увеличить массу выводимого груза примерно на 1 т.
12 октября 1964 года был запущен трехместный пилотируемый корабль (3КВ), получивший название "Восход", с летчиками-космонавтами В.М. Комаровым, К.П. Феоктистовым (ученый), Б.Б. Егоровым (врач). Полет продолжался 24 часа. Программа полета была выполнена.
 С.П. Королев с первым отрядом космонавтов  Г.С. Титов (второй ряд — в центре), второй космонавт планеты Земля, спустя 30 лет после полета среди группы сотрудников ОКБ-1 в музее РКК "Энергия" |
 О.Г. Ивановский |
При разработке конструкции корабля "Восход-2" были сделаны доработки, связанные с выходом космонавта в открытый космос: введена система шлюзования, исключено одно кресло космонавта и доработаны два других для размещения в них космонавтов в скафандрах. Доработка коснулась и самого корпуса СА: в средней части крышки одного из люков установили надувной шлюз (его схему предложил С.И. Александров — отдел 9, а разработку и изготовление выполнил завод 918), для входа в который в крышке люка был сделан лаз диаметром 700 мм. Шлюз имел наружный диаметр 1200 мм, внутренний диаметр 1000 мм, высоту 2500 мм (в сложенном состоянии 770 мм) и массу 250 кг. В процессе конструкторской разработки корабля "Восход-2" была проведена тщательная отработка всех новых систем в условиях, максимально приближенных к условиям эксплуатации. Ведущим конструктором первых космических кораблей "Восток" и "Восход" являлся О.Г. Ивановский.
 Многоместный космический корабль "Восход-2". Впервые в мире осуществлен выход человека в космическое пространство через специальный шлюз |
22 февраля 1965 года был дан старт многоместному беспилотному кораблю типа "Восход" ("Космос-57"), а 18 марта 1965 года — кораблю "Восход-2" с летчиками-космонавтами П.И. Беляевым и А.А. Леоновым. Во время полета корабля "Восход-2" А.А. Леонов впервые в мире вышел в открытый космос. Время пребывания А.А. Леонова в открытом космосе составило 12 мин. Полет продолжался 26 ч. При спуске отказала автоматическая система ориентации и экипажу пришлось использовать ручную ориентацию и вручную запустить ТДУ. Посадка произошла в нерасчетном месте: в лесном массиве Пермской области. Последние обстоятельства вызвали беспокойство у всех участников этой работы. Но все обошлось благополучно. Экипаж эвакуировали с места посадки на третьи сутки.
22 февраля 1968 года был запущен корабль "Восход" ЗКВ № 5 ("Космос-110") с собаками Ветерок и Уголек для проверки работы бортовых систем при длительном орбитальном полете. Он летал на орбите 20 суток и полностью выполнил программу полета. Этим полетом завершилась программа космического корабля "Восход" и всех его модификаций. Нереализованными в программе остались длительный 20-суточный полет двух космонавтов на корабле ЗКВ № 6 и экспериментальный полет на корабле ЗКВ № 7 с созданием искусственной тяжести в системе космический корабль — блок И ракеты-носителя.
 Пристыковка космического корабля "Восход" к ракетному блоку И |  Корабль "Восход" со стороны основной тормозной двигательной установки ( имеется резервная тормозная двигательная установка на твердом топливе) | |
 Сборка ракеты-носителя для корабля "Восход" |  Заправка ракеты-носителя с кораблем "Восход" |
 Встреча на территории предприятия космонавтов B.M. Комарова, К.П. Феоктистова и Б.Б. Егорова после возвращения из полета |  Монтаж шлюза на корабле "Восход-2"  Корабль "Восход-2" в монтажно-испытательном корпусе |
В экспериментальной и летной отработке кораблей "Восток" и "Восход" и ракеты-носителя принимали участие Е.А. Фролов, О.И. Козюпа, А.А. Лобнев, А.Н. Максименко, В.И. Бодриков, Ю.С. Карпов, В.Г. Беркут, И.А. Сосновик, Э.И. Григоров, B.C. Овчинников, В.А. Николаев, А.В. Пучинин, М.М. Тюлькин, М.Г. Чинаев, Е.А. Башкин, В.Н. Бранец, А.А. Лепский, Т.В. Батенчук-Туско, М.В. Брусков, А.Г. Решетин, В.П. Кураев, А.С. Кашо, Ю.П. Антонов, А.А. Северов, В.И. Рыжиков, А.А. Ржанов, Э.И. Щербаков, В.И. Осипов, А.В. Воротилин, В.Г. Михеев, А.Л. Судаченко, В.А. Овсянников, Б.А. Соколов, В.В. Воршев, Н.П. Голунский, А.И. Осташев, Ю.К. Семенов, Н.Н. Тупицын, В.М. Арсентьев, А.Н. Вольцифер, Н.Н. Ганин, С.В. Денисов, П.К. Сосулин, А.В. Иванов, Б.Ф. Рядинский, В.Е. Вишнеков, Ю.Л. Трещалин, В.В. Носов, К.П. Семагин, Б.А. Павин, В.Л. Николаев, А.С. Мазо, М.Д. Меди, В.В. Киренков, В.А. Наумов, А.Н. Андриканис, Ю.Д. Манько, О.И. Козлов, Д.А. Князев, М.В. Краюшкин.
 Доклад А.А. Леонова о результатах космического полета. Присутствуют К.А. Керимов, С.П. Королев, Г.А. Тюлин, М.В. Келдыш, С.И. Руденко, Н.П. Каманин, А.Ю. Ишлинский и др. |  Подготовка корабля "Восход-2" к полету | |
 Беседа главных конструкторов с первыми космонавтами на полигоне |  35 лет спустя после памятного события 12 апреля 1961 года. Ветераны космонавтики, Н.С. Королева и молодое поколение у бюста Ю.А. Гагарина на аллее космонавтов |
назад