Восток (космическая программа)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Космическая программа «Восток» — программа создания серии одноместных советских пилотируемых космических кораблей для полётов по околоземной орбите.

[править] История

Весной 1957 года Сергей Павлович Королёв в рамках своего ОКБ организовал специальный отдел № 9, предназначенный для проведения работ по созданию первых искусственных спутников Земли. Отдел возглавил соратник Королёва Михаил Клавдиевич Тихонравов. Вскоре, параллельно с разработкой искусственных спутников, в отделе начали выполняться исследования по вопросу создания пилотируемого корабля-спутника. Ракетой-носителем должна была стать королёвская «Р-7». Расчёты показывали, что она, оснащённая третьей ступенью, могла вывести на низкую околоземную орбиту груз массой около 5 тонн.

Работа по созданию пилотируемого корабля требовала глубокого изучения таких новых областей, как спуск в атмосфере, создание надёжной теплозащиты, гиперзвуковая аэродинамика и т. п. На ранней стадии эти вопросы были рассмотрены математиками Академии Наук. В частности, было отмечено, что результатом баллистического спуска с орбиты может стать десятикратная перегрузка.

С сентября 1957 по январь 1958 в отделе Тихонравова исследовались условия нагрева, поверхностные температуры, теплозащитные материалы. Последовательно изучалось поведение в гиперзвуковом потоке большого числа разнообразных аэродинамических форм с аэродинамическим качеством от нуля до нескольких единиц. Параметрические расчёты траектории выполнялись при помощи электромеханической вычислительной машины БЭСМ-1.

Было обнаружено, что равновесная температура крылатого космического корабля с наивысшим аэродинамическим качеством превышает возможности тепловой устойчивости доступных к тому времени сплавов. Кроме того, такие варианты конструкции приводили к уменьшению величины полезной нагрузки и, в итоге, были отвергнуты. Основные выводы о конструкции корабля были следующими:

аэродинамическое качество должно находится в диапазоне 0,5-0,6 для создания небольшой подъёмной силы и снижения действующих при баллистическом спуске перегрузок, до допустимого для человеческого организма уровня;
предпочтительной формой аппарата является конус со скруглённым носом и сферическим основанием с максимальным около 2 м (форма фары, последствие использованная для спускаемых аппаратов космических кораблей типа «Союз»);
наиболее приемлемым способом возвращения человека будет его катапультирование на высоте нескольких километров и дальнейший спуск на парашюте. Отдельное спасение спускаемого аппарата при этом можно не проводить.

В ходе медицинских исследований, проведённых в апреле 1958 года, испытания лётчиков на центрифуге показали, что при определённом положении тела человек способен переносить перегрузки до 10G без серьёзных последствий для своего здоровья. Это предопределило выбор сферической формы спускаемого аппарата для первого пилотируемого корабля и позволило ускорить дальнейшую работу за счёт отказа от рассмотрения более сложных вариантов. Детальная проработка предварительного проекта, завершилась выпуском специального отчёта в середине августа 1958 года.

Сферическая форма спускаемого аппарата, являющаяся простейшей и наиболее изученной симметричной формой, являлась результатом выбора баллистической концепции возвращения с орбиты. Значительным плюсом было то, что сфера обладает стабильными аэродинамическими свойствами при любых возможных скоростях и углах атаки. Смещение центра масс в кормовую часть сферического аппарата позволяет обеспечить его правильную ориентацию во время баллистического спуска.

Подготовка конструкторской документации была начата осенью 1958 года. Начиная с 1960 года было запущено шесть беспилотных аппаратов, а в дальнейшем ещё шесть пилотируемых космических кораблей.