Вымышленная картинка аварийного спуска взята отсюда. Компьютерная 3D-модель, созданная в программе Orbiter — симуляторе космических полетов. (авторы аддона "Восток": Никита Втюрин, Юрий Кульчицкий, Андрей Тильман)
дата публикации 25 марта 2011
Александр Коваль
К 50-летию полёта первого человека в космическое пространство
Всего в создании только корабля-спутника «Восток» участвовало 123 организации, включая 36 заводов. <...>
Космический корабль "Восток-1" (1К) состоял из спускаемого аппарата (СА) и приборного отсека (ПО), в котором располагалась ТДУ с двигателем тягой 1600 кгс. СА крепился к приборному отсеку стяжными лентами, на которых располагалась часть антенн радиосистем. После полёта космический корабль по орбите СА вместе с находящимся в нем оборудованием <...> возвращался на Землю.
В мае 1959 г. был выпущен отчёт с баллистическими расчётами вариантов спуска космического корабля с орбиты. Большое опасение вызывало обеспечение ориентации космического корабля, являющейся 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" имела два независимых режима работы: с автоматической одноосной ориентацией на Солнце (АСО) и ручным управлением (РУ), а её исполнительными органами являлись два идентичных комплекта (по восемь двигателей в каждом) микрореактивных двигателей. Запас рабочего тела составлял 10 кг.
В состав АСО входили блоки датчиков положения Солнца и датчиков угловой скорости (ДУС) и счётно-решающий блок. Датчик Солнца (прибор "Гриф") был выполнен по щелевой схеме на принципе перекрытия полей зрения трёх фотоэлементов. Контрольный датчик сигнализировал о правильности ориентации перед включением ТДУ. Датчики угловой скорости (приборы ДУС-Л2), представляли собой двухстепенные поплавковые гироскопы с механической обратной связью (датчики угловой скорости каждого канала были троированы). Счётно-решающий блок содержал элементы сравнения сигналов, поступающих от датчика Солнца и ДУС, логическую схему и генератор импульсов постоянной длительности и частоты.
Логика управления могла реализовать как непрерывный режим работы исполнительных органов, так и импульсный, т.е. режимы поиска Солнца (как ориентира) и поддержание положения ориентации, были объединены.
Источник: (В.Е. Гудилин. "Восток" и "Восход")
Корабли «Восток» не умели выполнять орбитальные манёвры, допуская лишь выполнение поворотов относительно основных осей. Повторный запуск двигательной установки не предусматривался, она использовалась лишь с целью выполнения возвратного тормозного манёвра.
Конструкция космических кораблей "Восток" (1К)
«Восток-1» предназначался для беспилотной отработки бортовых систем пилотируемого корабля 3К и фоторазведывательного спутника 2К. Если о наличии на борту фоторазведывательной аппаратуры (разработка КГБ, К.В.Булгаков, и Красногорский механический завод, Н.М.Егоров) не сообщалось, то о наличии научной аппаратуры сообщалось подробно.
В корабле 1К был установлен катапультируемый контейнер, являвшийся одним из вариантов контейнера, разработанного для будущих полетов человека.
В контейнере были расположены: кабина для животных с лотком, автоматом кормления, ассенизационным устройством, системой вентиляции и т.д.;
катапультные и пиротехнические средства;
радиопередатчики для пеленгации контейнера, телекамеры с системой подсветки и зеркал, блоки с ядерными фотоэмульсиями.
Кабина животных была изготовлена из листового металла.
 Ивановский О.Г. |
Энергопитание бортовой аппаратуры осуществлялось от химических источников тока и от экспериментальной солнечной батареи, расположенной впереди на спускаемом аппарате 1К, (на кораблях 2К и 3К такой батареи не ставилось). Солнечная батарея состояла из двух полудисков диаметром 1000 мм, ориентирующихся на Солнце с помощью специальной системы слежения «Луч», независимо от положения корабля.
Максимальные перегрузки при спуске СА составляли 10 g.
Катапультирование контейнера с животными происходило на высоте 7-8 км, а приземление со скоростью 6-8 м/с.
СА приземлялся со скоростью 10 м/с.
Все беспилотные корабли оснащались системой автоматического подрыва (АПО) (НИИ-137, В.А.Костров).
Ведущим конструктором этих кораблей был Олег Генрихович Ивановский.
Схема компоновки корабля-спутника "Восток" 1К
1 – спускаемый аппарат; 2 – катапультируемый контейнер с животными (гермокабина);
3 – баллоны со сжатым газом системы; 4 – приборный отсек; 5 – антенны системы связи с Землей «Заря» (2 шт);
6 – тормозная двигательная установка;
7 – антенны системы «Сигнал» (2 шт); 8 – антенны телеметрии (4 шт);
9 – жалюзи системы терморегулирования;
10 – солнечный датчик; 11 – антенны командной радиолинии (4 шт);
12 – ориентируемая солнечная батарея (её диаметр 1 м).
Фотографии корабля и его оборудования
 |
 |
 |
 |
без солнечной батареи. Credit: © Mark Wade, astronautix.com
Катапультируемая гермокабина использовалась во всех полётах кораблей 1К.
Вмятины и
повреждения обшивки — подлинные (получены при приземлении Белки и Стрелки 20 августа 1960).
Мемориальный музей космонавтики. Москва.
Фото А. Никулина
Яздовский Владимир Иванович — руководитель коллектива биолого-медицинского обеспечения космических полётов животных и человека вспоминает о полёте 19-20 августа 1961 собак Белки и Стрелки:
 Яздовский В.И. (1959) |
" <...> В катапультируемом контейнере [расположенном в спускаемом аппарате космического корабля] кроме двух собак находились 12 мышей, насекомые, растения, грибковые культуры, семена кукурузы, пшеницы, гороха, лука, некоторые виды микробов и другие биологические объекты. Вне катапультируемого контейнера, в кабине корабля, были помещены 28 лабораторных мышей и 2 белые крысы.
В приборном отсеке [космического корабля] размещались радиометрическая аппаратура, аппаратура управления полетом корабля, часть аппаратуры для научных исследований (приборы для изучения космических лучей и коротковолнового излучения Солнца), аппаратура терморегулирования, тормозная установка.
На наружной поверхности кабины корабля располагались рулевые сопла и баллоны с запасом сжатого газа систем ориентации, датчики научной аппаратуры, антенны радиосистем, экспериментальные солнечные батареи, а также система термоизоляции для предотвращения сгорания кабины на участке спуска. В стенках кабины располагались жаропрочные иллюминаторы и быстрооткрывающиеся [пиропатронами] герметичные люки.
Газовый состав, влажность и температура воздуха в кабине корабля, необходимые для нормальной жизнедеятельности подопытных животных, обеспечивались системой регенерации и системой терморегулирования.
Передача информации о состоянии подопытных животных, физических условиях в кабине и приборном отсеке, о работе бортовой аппаратуры осуществлялась с помощью радиотелеметрических систем на наземные измерительные пункты. Радиотелеметрические системы работали в двух режимах:
— непосредственной передачи телеметрической информации на наземные измерительные пункты в моменты пролета корабля над этими пунктами;
— запоминания (накапливания) информации с последующим воспроизведением и передачей ее при полете корабля-спутника над измерительными пунктами.
На корабле была установлена радиосистема «Сигнал», предназначенная для оперативной передачи части телеметрической информации и отработки вопросов радиотелевизионной связи со спутниками. Для передачи изображения подопытных животных на борту была установлена специальная телевизионная аппаратура. Управление кораблем осуществлялось автоматически, а также путем подачи команд с Земли. На борту была установлена система контроля орбиты высокой точности.
<...>
Катапультируемый контейнер, в котором находились собаки <...>, являлся прообразом контейнера, разработанного для будущих полетов человека. Форма контейнера была выбрана с таким расчетом, чтобы после его катапультирования обеспечить устойчивое и правильное положение оси контейнера относительно вектора скорости. В контейнере были расположены следующие агрегаты и системы:
— кабина для животных с лотком, автоматом кормления, ассенизационным устройством, системой вентиляции и т.д.;
— катапультные и пиротехнические средства;
— радиопередатчики, предназначенные для пеленгации контейнера;
— телевизионные камеры с системой подсвета и зеркал;
— блоки с ядерными фотоэмульсиями.
Кабина животных была выполнена из листового металла. Внутри этой кабины находились лоток для размещения животных, автомат для кормления, ассенизационное устройство. На лотке располагались датчики движения и автомат для измерения давления крови животных. На верхнем днище, выполненном в виде съемной крышки кабины, размещались телевизионные камеры, система подсвета и зеркал, вентилятор и блок контейнеров с микроорганизмами. Внутри кабины крепились автомат для кормления, контейнеры для мелких биологических объектов и микрофон, позволявшие судить об уровне шума в полете. Все системы катапультируемого контейнера с кабиной животных были рассчитаны на длительное пребывание их в космическом полете".
см. В.И.Яздовский "На тропах Вселенной" (1.4. Третий этап исследований на животных при полетах на искусственных спутниках Земли)
