60 години от полета на Гагарин - поредица от статии

[SAlexandrov]

Великолепният космически кораб Восток

На снимката: съвременният космически кораб "Бион", който е базиран на "Восток". Photo credit : NASA

17 март 2021 г. 08:00 ч.

Светослав Александров. На 12-ти април 2021 г. ще отбележим шест десетилетия от полета на първия човек в космоса - Юрий Гагарин. И докато безспорно много е изписано за Гагарин, за неговото историческо пътешествие, за обстоятелствата около смъртта му, наличните материали за неговия космически кораб "Восток" са малко. А създаването на този космически кораб е сред най-големите успехи на съветската космонавтика.

След приключването на епохата "Восток", съветските инженери създават базирания на него "Восход", а по-късно през 60-те години се появява и "Союз". "Но въпреки промяната на фокуса в пилотираната космическа програма, "Восток" никога не е изоставен, а е непрекъснато подобряван и адаптиран за нуждите на разнообразни военни, научни и комерсиални мисии през следващите десетилетия", пише физикът и експерт в областта на космическата история Ендрю ЛьоПейдж. "Ако включим пилотираните космически мисии от серията "Восток" и "Восход", базисната конструкция на "Восток" лети над 800 пъти през следващия половин век".

Опитно-конструкторското бюро ОКБ-1 започва да проектира космическия кораб още през 1957 година, а на официално равнище работата е постановена на 22 май 1959 година от ЦК на КПСС и Съвета на министрите на СССР, съобщава РИА Новости.  Програмата предвижда създаване на опростен вариант на кораба "Восток-1" (или 1К) за изпитание на базисните системи, стандартен "Восток-3" (3К), както и разузнавателен спътник "Восток 2К", впоследствие преименуван на "Зенит".

"Разликите между 1К и 3К са били свързани с това, че 1К е бил предназначен да отработи не всички, а само някои от системите на кораба. Така например на първия кораб 1КП (т.е. Прост) не е имало термозащита, животоподдържащи системи и системи за кацане", пояснява Александър Железняков, академик от Руската космическа академия "Циолковски". Съгласно Железняков в хода на летателната програма нужните системи били добавяни поетапно.

Напомням на читателите, че това се нарича итеративен подход за развитие на космически проект.

Зад полета на Юрий Гагарин стои стройна тестова програма. Дебютното изстрелване на "Восток 1КП" е проведено на 15 май 1960 година. Пилотираният вариант "Восток 3КА" лети за пръв път на своя роботизиран тестов полет на 9 март 1961 г., месец преди Гагарин - на борда му пътува манекен, кръстен с името Иван Иванович, както и куче на име Чернушка, няколко мишки и морско свинче. 

А между "Восток 1КП" и "Восток 3КА" са проведени четири други тестови изстрелвания, сред които се отличава мисията на 19-ти август 1960 г. с кучетата Белка и Стрелка. 

Не всички от мисиите са успешни, а и полетът на Гагарин според много експерти е осъществен прибързано, като първият космонавт е принуден да се справи с редица трудности, включително с неразделяне на служебния от спускаемия модул преди навлизането в атмосферата и частично разгръщане на парашутите. Много неща са могли да се объркат и да доведат до фатален инцидент, но Гагарин все пак се върнал жив. Някои биха казали, че това е до късмет. Но други, сред които е и космическият историк Асиф Сидики, твърдят, че успешният завършек на мисията на първия космонавт безспорно се дължи на стабилната конструкция на "Восток" и прекрасните инженерни решения на неговите създатели. 

"Замислете се, че космическият кораб "Восток" е притежавал 241 вакуумни лампи, над 6 000 транзистора, 56 електродвигателя, около 800 релета и ключалки, всичко това свързано с 15 километра кабели", казва Сидики. "Но по начина, по който съветските инженери са проектирали системата, тя е била предназначена да работи и при онези неясни граници, при които параметрите са били изтласквани до максимума. Именно заради това смятам, че космическият кораб "Восток" е бил отлична инженерна разработка, ако под "отлична" разбираме също така изключително стабилна". 

Ето каква е базисната конструкция на "Восток" - това е двумодулен космически кораб, притежаващ служебен и спускаем отсек. Спускаемият отсек представлява сфера с диаметър 2.3 метра и тегло 2 400 килограма. Сферичната форма, напомня ЛьоПейдж, осигурява предимства - нейните аеродинамически характеристики са добре известни, освен това позволява увеличаване на вътрешния обем на кораба за сметка на масата за структурата и топлинния щит. Към служебния модул е прикачена цялата апаратура, която няма нужда да бъде връщана на Земята. Той е с цилиндрична форма, с диаметър на основата 2.4 метра, сходна височина и тегло 2 300 килограма. Тук се намират множеството консумативи за животоподдържащите системи, системите за управлението на полета, батериите, телеметричните системи и, разбира се, ретроракетата за излизане от орбита. 

Конструирането на разузнавателния спътник "Зенит" е в ход още докато протича разработката на пилотирания "Восток". Всички животоподдържащи системи са премахнати, а в спускаемия модул са разположени фотоапарати и разузнавателна апаратура. Целта на "Зенит" е да прелита над САЩ и други важни региони от гледна точка на разузнаването на СССР, да ги заснема, след което спускаемата капсула заедно с фотографската система и филмовата лента се завръща на Земята. Спътниците от серията "Зенит" се използват чак до 1984 година, след което са пенсионирани с въвеждането в експлоатация на модерните разузнавателни сателити "Янтар".

Но базисната конструкция на "Зенит" е модифицирана за пореден път - този път с цел провеждането на мисии с биологични обекти до околоземна орбита. Така се раждат космическите кораби "Бион" и "Фотон". Последната мисия на "Фотон" е реализирана през 2014 година, а на "Бион" - през 2013-та. Нова мисия на "Бион" е запланирана за 2023 година и понастоящем е в етап на подготовка.

Така че базисната конструкция на "Восток", под една или друга форма, продължава да се използва и досега. Космическият кораб, с помощта на който е изстрелян първият космонавт в историята на човечеството, все още не е изпял лебедовата си песен.

https://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/3871-2021-vostok-spacecraft

[SAlexandrov]

Отбелязваме шест десетилетия от трагичната смърт на космонавта Валентин Бондаренко

23 март 2021 г. 19:30 ч. Броени дни преди историческия първи полет на Юрий Гагарин, космонавтиката на СССР преживява голяма трагедия - космонавтът Валентин Бондаренко загива при нелепи обстоятелства. Светът не научава за смъртта на 24-годишния космонавт в продължение на повече от две десетилетия, тъй като режимът засекретява случилото се. Историята става известна едва по времето на Горбачовата "перестройка" през 1986 година. Поклон пред паметта на героя!

Разказът е следният: на 23 март 1961 г. Бондаренко е настанен в изолационна камера, а лекарите снемат информация за здравословното му състояние. След като тестовете приключват, космонавтът премахва датчиците от себе си и почиства тялото си със спирт. Впоследствие изпуска памука със спирт върху печка с открит реотан. Тъй като изолационната камера е с атмосфера, която е богата на кислород, тялото на космонавта е незабавно обгърнато от пламъци. Заради разликата в налягането не е предвиждано екипите да могат да отварят бързо вратата на камерата и така не успяват да загасят пожара своевременно.

Бондаренко е все още жив и в съзнание, когато камерата най-после бива отворена. През цялото време повтаря: "Сам съм си виновен, не обвинявайте никого". Космонавтът е незабавно транспортиран в болницата "Боткин", където лекуващите го лекари забелязват страховита гледка - Бондаренко е покрит с тежки изгаряния от главата до петите, а очите му са напълно унищожени. След осемчасова агония космонавтът умира.

Космонавтиката на СССР научава тежък урок и са взети мерки никога повече подобна трагедия да не се случва. Но множество западни анализатори са гневни на комунистическия режим заради засекретяването. Опасностите, свързани с работата на пилотирани кабини в условия на богата на кислород атмосфера, са сериозно подценявани и Щатите научават аналогичен урок шест години по-късно, когато лумва пожарът в кораба "Аполо 1" и астронавтите Върджил Грисъм, Ед Уайт и Роджър Чафи загиват. Може би ако на запад се е знаело за трагедията с Бондаренко, екипите на НАСА са щели да бъдат по-внимателни. 

За повече информация: Роскосмос

https://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-21-14-43/3888-2021-bondarenko-death-anniversary

[SAlexandrov]

Генезисът на съветската космонавтика и създаването на Семьорка

Ракетата "Р7" (известна като "Семьорка") на ВДНХ. Фото: Алекс Зеленко

28 март 2021 г. 21:53 ч.

Светослав Александров. В първата статия от поредицата, посветена на 60-годишнината от полета на Юрий Гагарин, аз ви разказах за великолепния космически кораб Восток. В настоящата публикация смятам да насоча вниманието ви към самия генезис на космонавтиката на СССР, като ще проследим пътя до създаването на известната ракета "Р7" (позната като "Семьорка"). Базисната конструкция на ракетата е използвана в различни модификации за изстрелването на първите спътници в космоса, първите роботизирани мисии до Луната и първите космонавти. Модерните ракети "Союз 2", извеждащи товар и екипажи към Международната космическа станция, са пряк наследник на "Р7". Полетите на носителите от семейството на "Семьорка" са начертали богата история, която все още не е свършила. 

Началото обаче не е толкова благородно, колкото би ни се искало. То е положено не къде да е другаде, а в следвоенна Германия. Както съобщава известният експерт по руска космонавтика Анатолий Зак, забележителен факт е, че въпреки пословичната вманиаченост на съветските власти по отношение на секретността, Йосиф Сталин позволява на множество специалисти да пътуват в Германия и да работят рамо до рамо с немските си колеги, учейки се от тях как да създават ракети. Не е изненадващо, че това не продължава дълго. Едно писмо, което ръководителят на НКВД Иван Серов получава на 7 май 1946 година, променя всичко. Писмото, написано от полковник А.Г. Мрикин, акцентира, че немците не само придобиват сериозен опит, но притежават и пряк достъп до съветските планове за създаването на ракети от следващо поколение.

Така започва Операция "ОСОАВИАХИМ" - принудителна депортация на немски конструктори, инженери, техници и изобщо квалифицирани работници. Операцията е осъществена под прякото ръководство на НКВД и Иван Серов. 

Трудно е да се опишат всички подробности относно операцията поради противоречивите източници. Твърди се, че на немците е било позволено да вземат със себе си всичките си лични принадлежности и мебели. На жените им е била дадена възможност да останат в Германия, стига да пожелаят - и някои от тях са се възползвали от нея и са се разделили с мъжете си. А някои, даже и да не са били омъжени, са решили да последват своите възлюбени към СССР. 

За едно обаче Зак и руските източници като сайта "Всьо о Второй мировой" се съгласяват - макар и депортацията да е била осъществена насилствено, на немските специалисти са били осигурени по-добри условия и по-високо заплащане в сравнение с техните съветски колеги. Единственото им ограничение е било да не напускат населените си места без позволение. Шефът на екипа по ракетостроене Хелмут Грьотруп е получавал 8 500 рубли месечна заплата, докато Сергей Корольов - 6 000. Обикновените немски инженери (т.е. които не са били на ръководен пост) взимали 4 000 рубли заплата, а съветските - 2 500. 

Счита се, че общо 136 души биват назначени в новосъздадения научно-изследователски институт НИИ-88. Благодарение на усилията на Грьотруп и екипа му, СССР успешно получава свое копие на "Фау 2" - ракетата "Р1". Приликата е забележителна, както проличава от тези снимки:

Ракетата "Р1" (вляво) от 1948 г. и немската "Фау 2" (вдясно) от 1942 г.

"Р1" е прекият предшественик на бъдещата "Семьорка". 

Властите на СССР правят всичко възможно, за да може работата на немците да е еднопосочна - т.е. да предадат знанията си към съветските колеги, но да не получат нови в замяна. През 1948 г., след като разработката на "Р1" е към своя край, е проведена поредната кошмарна депортация (според записките на Гьотруп). Този път немците са изпратени на остров Городомля. Там те все още получават някои задачи, но вече не са допускани към най-новото поколение разработки. След още две години, когато ракетчиците на СССР са усвоили всичко, що може да се усвои от Германия, немските специалисти са преместени обратно в родината си.

През 1950 г. е даден ход на проекта Н-3, който постановлява проучване за създаването на течногоривна ракета с обхват от 5 000 до 10 000 километра, способна да превози бойна глава, тежаща между 1 и 10 тона. Проектът е оторизиран с указ на 4-ти декември и е поверен на НИИ-88 под ръководството на Сергей Корольов, като участват и множество други институции. 

След приключването на това базисно изследване, започва следващият проект Н-1, озаглавен "Теоретична и експериментална работа върху двустепенна балистична ракета с обхват между 7 000 до 8 000 километра". Работата по плана е оторизирана с указ на 13 февруари 1953 г. Според предвиденото ракетата трябва да може да покрие максималното разстояние от 8 000 километра ако бойната глава е с тегло до 3 тона.

Но на 3 октомври същата година СССР създава по-мощна бойна глава, тежаща 5.5 тона. В такъв случай ракетата би могла да покрие разстояние само от 5 500 километра. За да могат конструкторите да се справят с новите предизвикателства и да увеличат обсега на носителя, те предприемат няколко стъпки, сред които е проектирането на здрава стартова площадка, прикрепяща здраво ракетата над огневата яма и защитавайки я от напречни ветрове. Това позволява бъдещата ракета се изработи от по-леки сплави.

Ракета "Союз" (изстреляла кораба в хода на проекта "Аполо-Союз") в предстартово състояние. Цялата ракета бива застопорена на мястото, където четирите странични ускорителя са прикрепени към централното ядро и където натоварването е най-голямо. Ракетата запалва двигателите си, застопоряващите механизми я придържат здраво над огневата яма, след което се освобождават настрани и ракетата излита. Фото: Роскосмос

През 1954 година съветските специалисти се спират на окончателния конструктивен вариант, а през юли е издаден указ за строежа на ракетата, като на проекта е зададен приоритетен статут - т.е. от най-съществена национална сигурност. "Р-7" или "Семьорка" достига до етапа на полетни изпитания през 1957 година. Ето какъв е нейният завършен вид: 

Съветските специалисти съумяват да създадат желаната си двустепенна ракета, като тя е изградена по т.нар. "пакетна схема". Първата степен притежава четири странични блока, всеки от които е с 10 метра дължина и с 3 метра диаметър. Четирите блока са прикачени към централен блок, представляващ втората степен на ракетата. Блоковете са сходни по устройство с това на предшестващите ги едностепенни ракети, като разположението на кислородния резервоар е предно. Всеки от блоковете притежава специален унифициран четирикамерен течногоривен двигател. Четирите блока осигуряват критичната ранна тяга в началото на полета, след което на по-късен етап се изхвърлят eдновременно, образувайки красива геометрична фигура, известна под названието "Кръст на Корольов":

"Кръстът на Корольов". Снимка: Роскосмос/ЕКА

Изпитателните изстрелвания на "Р7" започват през пролетта на 1957 г. и както може да се очаква, в началото те са неуспешни. По време на първия полет на 15-ти май, един от страничните ускорители се откъсва на 98-мата секунда от началото на мисията. Инцидентът е причинен от теч на гориво. Следващият опит за старт е на 11 юни - тогава ракетата въобще не успява да литне заради отказ на двигателната система на централния блок. На 12 юли ракетата излита, но на 33-тата секунда се дестабилизира и се отклонява от траекторията. Причината за аварията се оказва късо съединение. Едва четвъртият полет, осъществен на 21-ви август, е напълно успешен, като ракетата достига до крайната си точка.

Този успех проправя пътя към старта на първия изкуствен спътник "Спутник 1" на 4 октомври и на "Спутник 2" с кучето Лайка на 3 ноември. Макар и "Семьорка" да е замислена като бойна ракета, тя в крайна сметка се превръща в първия носител, с помощта на който човешки апарати се откъсват от земното привличане и достигат до орбита.

Оттук насетне започват модификациите - "Восток", "Восход", "Молния" и "Союз". Всички те са производни на "Семьорка" и полагат началото на цяла поредица от пилотирани и научни мисии.

https://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/3896-2021-semerka-history