Центральный научно-исследовательский
институт машиностроения
EN RU

Ракета-носитель и космический корабль

Космический корабль «Восток»

РН Восток«Восток» - наименование серии советских одноместных космических кораблей (КК) для полётов по околоземной орбите. На КК «Восток» был совершен первый в мире полёт человека в космос. КК созданы под руководством С.П. Королёва. На КК «Восток» изучалось воздействие условий орбитального полёта на состояние и работоспособность космонавта, проводились исследования, связанные с проверкой принципов построения КК, отработкой их конструкций и систем.

Основные характеристики

Масса КК «Восток» - 4,73 т; максимальная достигнутая продолжительность полёта - 5 суток («Восток-5»); длина (без антенн) 4,4 м; максимальный диаметр 2,43 м. КК «Восток» состоит из двух основных отсеков: спускаемого аппарата (СА), являющегося орбитальным отсеком, и приборного отсека (ПО). Отсеки механически соединены между собой с помощью металлических лент и пиротехнических замков. КК «Восток» имеет системы: автоматического и ручного управления; автоматической ориентации на Солнце и ручной ориентации на Землю, жизнеобеспечения (рассчитана на десять суток работы при атмосфере, близкой по своим параметрам к земной); командно-логического управления; электропитания; терморегулирования; приземления. КК снабжен также автономной и радиотелеметрической аппаратурой для контроля и регистрации параметров, характеризующих состояние человека, конструкции и системы, ультракоротковолновой и коротковолновой аппаратурой для двусторонней радиотелефонной связи космонавта с наземными станциями, командной радиолинией, программно-временным устройством, телевизионной системой с двумя передающими камерами для наблюдения за космонавтом с Земли, радиосистемой контроля параметров орбиты и пеленгации КК, тормозной двигательной установкой ТДУ-1 и другие.

Для увеличения надежности некоторые основные системы КК дублированы.

Спускаемый аппарат

Масса 2,46 т, диаметр 2,3 м, объём 5,2 куб. м, свободный объём 1,6 куб. м - предназначен для размещения космонавта, в нём космонавт спускается до высоты 7 км. Герметичный корпус СА (алюминиевый сплав) имеет сферическую форму (диаметр 2,2 м). Снаружи корпус покрыт тепловой защитой с переменной толщиной (максимально - до 0,18 м в лобовой части; минимально - до 0,03 м в тыльной части СА). Наружные обводы СА, включая теплозащиту, имеют сферическую форму с диаметром 2,3 м. Форма СА и положение его центра масс обеспечивают аэродинамическую устойчивость СА, рассчитанного на спуск по баллистической траектории. В верхней части корпуса СА расположены три люка диаметром «в свету» 1 м. Один из них, находящийся со стороны ног космонавта, - технологический, обеспечивающий проведение различных операций на Земле. Через второй люк (напротив технологического) осуществляется посадка космонавта и катапультирование кресла с космонавтом при парашютировании СА на участке спуска в атмосфере или при аварии ракеты-носителя на начальном этапе выведения на орбиту. Через третий люк (расположенный между первыми двумя) выстреливается парашют, на котором спускается СА. Второй и третий люки закрыты отделяемыми (с помощью пиротехнических устройств) крышками. СА имеет три иллюминаторами, два из которых размещены на крышках люков. Внутри СА расположены: парашютный контейнер вместимостью 330 куб. дм (площадь основного купола 574 кв. м, скорость приземления на основном парашюте 10 м/с); катапультируемое кресло космонавта (с двумя твердотопливными ракетными двигателями) с основным и вспомогательным парашютами, аварийным запасом снаряжения и питания (включая средства пеленгации); приборы и оборудование основных и вспомогательных систем корабля (жизнеобеспечения, терморегулирования, электропитания, навигации и управления, телеметрии, пульт космонавта, оптический ориентатор, ручка управления, средства пеленгации, радиосвязи и так далее). Внутри корпус и оборудование СА покрыты теплоизоляцией в сочетании с декоративной обшивкой. Снаружи СА находятся: антенны командной радиолинии (установлены на металлических лентах, крепящих СА к ПО), отделяемая часть платы кабель-мачты, связывающей СА с ПО, узел крепления лент, соединяющих СА и ПО. Для обеспечения безопасности космонавт на всех участках полёта находился в скафандре. На участке спуска (высота 7 км) осуществлялось катапультирование космонавта (с креслом и неприкосновенным запасом). После удаления кресла с космонавтом от СА на безопасное расстояние космонавт отделялся от кресла и спускался на парашюте (скорость приземления 5 м/с); раскрытие парашюта СА происходило на высоте 4 км. Конструкции и системы были рассчитаны на возможность приземления СА с космонавтом на борту (без катапультирования).

Приборный отсек - масса 2,27 т, максимальный диаметр 2,43 м, длина 2,25 м, объём 3 куб. м - предназначен для размещения аппаратуры и оборудования основных систем КК, обеспечивающих орбитальный полёт. Корпус ПО, выполненный из алюминиевого сплава, имеет форму двух усечённых прямых конусов, сопряжённых основаниями. Со стороны СА корпус представляет собой вогнутую сферическую оболочку, с противоположной стороны в корпусе имеется цилиндрическая ниша, в которой размещается ТДУ-1. Перед полётом ПО заполняется сухим азотом. Внутри ПО размещаются: приборы системы ориентации и управления движением, командно-логического управления и электропитания; аппаратура и оборудование радиосвязи с Землей; приборы телеметрии; программно-временные устройства. Снаружи ПО установлены шаровые баллоны с азотом системы ориентации КК с управляющими соплами (2 секции по 8 сопел в каждой с тягой одного сопла 14,7 Н), датчик солнечной ориентации, датчики системы телеметрии, радиационная поверхность системы терморегулирования с жалюзи и их приводами, баллоны с кислородом для системы жизнеобеспечения.

По материалам энциклопедии «Космонавтика»,

М.: Сов. энциклопедия, 1985


Ракета-носитель «Восток»

Восток - КК.jpg«Восток» - наименование серии советских трёхступенчатых ракет-носителей. РН «Восток» создана на базе двухступенчатой РН «Спутник», с помощью которой были выведены на околоземную орбиту первые три искусственных спутника Земли. Стартовая масса РН 287 т, длина 38,36 м, максимальный поперечный размер (по воздушным рулям) 10,3 м. Максимальная масса (расчётная) полезного груза РН «Восток» (при выводе на орбиту) 4730 кг.

Первая и вторая ступени РН выполнены по схеме «пакет» с продольным делением и состоят из пяти блоков: центрального (длина 28,75 м, максимальный диаметр 2,95 м) и 4 боковых (длина 19,8 м, максимальный диаметр 2,68 м). Боковые блоки имеют форму, близкую к конической, расположены симметрично вокруг центрального блока и соединены с ним двумя поясами силовых связей - верхним, в виде силового пояса с 4 кронштейнами, которые упираются в вершины боковых блоков, и нижним, состоящим из нескольких стержней. Силовые связи имеют механизмы для отделения боковых блоков в полёте перед окончанием работы ракетных двигателей.

3-я ступень выполнена по схеме с поперечным делением, установлена на центральном блоке и соединена с ним стержневой фермой; она является шестым блоком РН. Каждый из блоков снабжен самостоятельной двигательной установкой; топливо на всех блоках - жидкий кислород и керосин. ЖРД центрального блока - многокамерный, имеет тягу в пустоте 941 кН и состоит из одного четырёхкамерного основного РД и 4 однокамерных рулевых РД, камеры которых закреплены на цапфах и могут поворачиваться рулевыми приводами, создавая необходимые управляющие моменты. ЖРД каждого бокового блока имеет тягу в пустоте 1 МН и состоит из одного четырёхкамерного основного РД и двух однокамерных рулевых РД. Однокамерный (однократного включения) РД 3-й ступени тягой в пустоте 54,5 кН имеет 4 рулевых сопла; удельный импульс 3173 м/с, масса РД 121 кг, высота 1,6 м, давление в камере 5 МПа, время работы 430 с. Основной и рулевые РД каждого блока имеют общий топливно-насосный агрегат. На хвостовой части боковых блоков имеются воздушные рули, создающие дополнительные управляющие моменты на атмосферном участке траектории выведения. КК «Восток» устанавливался на 3-й ступени, под головным обтекателем (общая длина с 3-й ступенью 9,61 м), который защищает его от аэродинамических нагрузок при полёте в плотных слоях атмосферы. На активном участке РД центрального и боковых блоков работают одновременно. После израсходования топлива боковых блоков производится выключение РД и отделение их от центрального блока. РД центрального блока (2-й ступени) продолжает работать на режиме полной тяги. После прохождения плотных слоев атмосферы сбрасывается головной обтекатель. Спустя некоторое время после израсходования топлива центрального блока (в конце работы РД 2-й ступени), осуществляется запуск РД 3-й ступени и отделение ее от центрального блока. Выключение РД 3-й ступени и подача команды на отделение КК производятся системой управления при достижении расчетной скорости, соответствующей выведению КК на заданную орбиту.

С помощью РН «Восток» выводились КА «Луна-1» - «Луна-3», некоторые ИСЗ серии «Космос», ИСЗ «Метеор», «Электрон» и другие.

По материалам энциклопедии «Космонавтика»,

М.: Сов. энциклопедия, 1985