Вторая мировая война, помимо того, что принесла огромное количество бесчисленных жертв и разрушений, привела к научно-промышленной и технологической революции. Послевоенный передел мира требовал от главных конкурентов – СССР и США – разрабатывать новые технологии, развивать науку и производство. Уже в 50-х годах человечество вышло в космос: 4 октября 1957 года первый космический аппарат с лаконичным названием «Спутник-1» облетел планету, возвестив начало новой эпохи. Через четыре года первого космонавта на орбиту доставила ракета-носитель «Восток»: Юрий Гагарин стал покорителем космоса.
Предыстория
Вторая мировая, вопреки чаяниям миллионов людей, миром не закончилась. Началось противостояние Западного (во главе с США) и Восточного (СССР) блоков – сначала за доминирование в Европе, а затем во всем мире. Разразилась так называемая «холодная война», в любой момент грозившая перерасти в горячую стадию.
С созданием атомного оружия встал вопрос о наиболее быстрых способах его доставки на огромные расстояния. Советский Союз и США сделали ставку на разработку ядерных ракет, способных в считанные минуты нанести удар по противнику, находящемуся на другом краю Земли. Однако параллельно стороны вынашивали амбициозные планы освоения ближнего космоса. В результате была создана ракета «Восток», Гагарин Юрий Алексеевич стал первым космонавтом, а СССР захватила лидерство в ракетной сфере.
Битва за космос
В середине 1950-х в США была создана баллистическая ракета «Атлас», а в СССР – Р-7 (будущий «Восток»). Ракета создавалась с большим запасом по мощности и грузоподъемности, что позволяло ее использовать не только для разрушения, но и в созидательных целях. Не секрет, что ведущий конструктор ракетной программы Сергей Павлович Королев был приверженцем идей Циолковского и мечтал о покорении и освоении космоса. Возможности Р-7 позволяли отправлять спутники и даже пилотируемые аппараты за пределы планеты.
Именно благодаря баллистическим Р-7 и «Атлас» человечество смогло впервые побороть земное притяжение. При этом отечественная ракета, способная доставлять к цели 5-тонный груз, обладала большими резервами по совершенствованию, нежели американская. Это, в совокупности с географическим расположением обоих государств, определило различные пути создания первых пилотируемых космических кораблей (ПКК) «Меркурий» и «Восток». Ракета-носитель в СССР получила такое же название, как и ПКК.
История создания
Разработка корабля началась в ОКБ С. П. Королева (ныне РКК «Энергия») осенью 1958 года. Чтобы выиграть время и «утереть нос» США, в СССР пошли по кратчайшему пути. На этапе конструирования рассматривались различные схемы кораблей: от крылатой модели, позволявшей совершать посадку в заданном районе и чуть ли не на аэродромах, до баллистической – в форме сферы. Создание крылатой ракеты с высокой грузоподъемностью было сопряжено с большим объемом научных исследований, по сравнению со сферической формой.
За основу была взята недавно сконструированная для доставки ядерных боеголовок межконтинентальная ракета (МР) Р-7. После ее модернизации и родился «Восток»: ракета носитель и одноименный пилотируемый аппарат. Особенностью корабля «Восток» стала раздельная система посадки спускаемого аппарата и космонавта после его катапультирования. Данная система предназначалась для аварийного покидания корабля на активном участке полета. Это гарантировало сохранение жизни, независимо от того, куда осуществлялась посадка – на твердую поверхность или акваторию.
Конструкция ракеты-носителя
Для выведения корабля-спутника на орбиту вокруг Земли на базе МР Р-7 была разработана первая ракета «Восток» для гражданских целей. Ее летно-конструкторские испытания в беспилотном варианте начались 5 мая 1960 года, а уже 12 апреля 1961 года впервые состоялся полет человека в космос – гражданина СССР Ю. А. Гагарина.
Была задействована трехступенчатая конструкционная схема с использованием на всех ступенях жидкого топлива (керосин + жидкий кислород). Первые две ступени состояли из 5 блоков: одного центрального (максимальный диаметр 2,95 м; длина 28,75 м) и четырех боковых (диаметр 2,68 м; длина 19,8 м). Третья соединялась стержнем с центральным блоком. Также по бокам каждой ступени стояли рулевые камеры для маневрирования. В головной части монтировался ПКК (в дальнейшем – искусственные спутники), прикрытый обтекателем. Боковые блоки оборудованы хвостовыми рулями.
Технические характеристики носителя «Восток»
Ракета имела максимальный диаметр 10,3 метра при длине 38,36 метра. Стартовая масса системы достигала 290 тонн. Расчетная масса полезного груза почти втрое превышала американский аналог и равнялась 4,73 тонны.
Тяговые усилия разгонных блоков в пустоте:
- центральный – 941 кН;
- боковые – по 1 МН;
- 3-я ступень – 54,5 кН.
Конструкция ПКК
Пилотируемая ракета «Восток» (Гагарин в качестве пилота) состояла из спускаемого аппарата в виде сферы наружным диаметром 2,4 метра и отделяемого приборно-агрегатного отсека. Теплозащитное покрытие спускаемого аппарата имело толщину от 30 до 180 мм. В корпусе предусмотрены входной, парашютный и технологический люки. В спускаемом аппарате находились системы электропитания, терморегулирования, управления, жизнеобеспечения и ориентации, а также ручка управления, средства связи, пеленгации и телеметрии, пульт космонавта.
В приборно-агрегатном отсеке располагались системы управления и ориентации движения, энергопитания, УКВ-радиосвязи, телеметрии, программно-временное устройство. На поверхности ПКК размещались 16 баллонов с азотом для использования системой ориентации и кислородом для дыхания, холодные навесные радиаторы с жалюзи, датчики Солнца и двигатели ориентации. Для схода с орбиты предназначалась тормозная двигательная установка, созданная под руководством А. М. Исаева.
Обитаемый модуль состоит из:
- корпуса;
- тормозного двигателя;
- катапультируемого кресла;
- 16 газовых баллонов системы жизнеобеспечения и ориентации;
- теплозащиты;
- приборного отсека;
- входного, технологического и служебных люков;
- контейнера с пищей;
- комплекса антенн (ленточных, общей радиосвязи, системы командной радиосвязи);
- кожуха электроразъемов;
- стяжной ленты;
- системы зажигания;
- блока электронной аппаратуры;
- иллюминатора;
- телевизионной камеры.
Проект «Меркурий»
Вскоре после успешных полетов первых искусственных спутников Земли в американских СМИ вовсю рекламировалось создание пилотируемого космического корабля «Меркурий», даже называлась дата его первого полета. В этих условиях крайне важно было выиграть время, чтобы выйти победителем в космической гонке и одновременно продемонстрировать миру превосходство той или иной политической системы. В итоге запуск ракеты «Восток» с человеком на борту спутал амбициозные планы конкурентов.
Разработка «Меркурия» началась в компании «Мак Доннел Дуглас» в 1958 году. 25 апреля 1961 года состоялся первый запуск беспилотного аппарата по суборбитальной траектории, а 5 мая – первый пилотируемый полет астронавта А. Шепарда – тоже по суборбитальной траектории продолжительностью 15 минут. Только 20 февраля 1962 года, спустя десять месяцев после полета Гагарина, состоялся первый орбитальный полет (3 витка продолжительностью около 5 часов) астронавта Джона Гленна на корабле «Френдшир-7». Для суборбитальных полетов использовалась ракета-носитель «Редстоун», а орбитальных – «Атлас-Д». К тому времени в активе СССР был суточный полет в космос Г. С. Титова на корабле «Восток-2».
Характеристики обитаемых модулей
Космический корабль | «Восток» | «Меркурий» |
Ракета-носитель | «Восток» | «Атлас-Д» |
Длина без учета антенн, м | 1,4 | 2,9 |
Максимальный диаметр, м | 2,43 | 1,89 |
Герметичный объем, м3 | 5,2 | 1,56 |
Свободный объем, м3 | 1,6 | 1 |
Стартовая масса, т | 4,73 | 1,6 |
Масса спускаемого аппарата, т | 2,46 | 1,35 |
Перигей (высота орбиты), км | 181 | 159 |
Апогей (высота орбиты), км | 327 | 265 |
Наклонение орбиты | 64,95˚ | 32,5˚ |
Дата полета | 12.04.1961 г. | 20.02.1962 г. |
Продолжительность полета, мин | 108 | 295 |
«Восток» – ракета в будущее
Кроме пяти испытательных запусков кораблей этого типа, было совершено шесть пилотируемых полетов. В дальнейшем на базе «Востока» создали корабли серии «Восход» в трех- и двухместном вариантах, а также спутники-фоторазведчики «Зенит».
Советский Союз первым запустил в космос искусственный спутник Земли и космический корабль с человеком на борту. Поначалу мир принял слова «спутник» и «космонавт», но со временем за рубежом их вытеснили англоязычные «сателлит» и «астронавт».
Вывод
Космическая ракета «Восток» позволила открыть для человечества новую реальность – оторваться от земли и дотянуться до звезд. Несмотря на неоднократные попытки принизить значение полета первого в мире космонавта Юрия Алексеевича Гагарина 12 апреля 1961 года, это событие никогда не померкнет, поскольку является одной из ярчайших вех всей истории цивилизации.
