Космические корабли - [4]
Общая масса бортовой аппаратуры на КК «Восток» составляла 2350 кг.
Единственной задачей (но одной из важнейших вообще) реактивной двигательной установки КК является торможение, с которого начинается спуск с орбиты. Установка, названная тормозной, состояла у КК «Восток» из основного двигателя, развивавшего тягу 15,7 кН, топливных баков и системы подачи горючего и окислителя, запас которых равнялся 280 кг. Тормозная двигательная установка имела рулевые реактивные сопла в качестве исполнительных органов для стабилизации корабля при ее работе. Сама установка располагалась в специальной нише приборного отсека.
При создании КК «Восток» была разработана и применена схема начала спуска, названного сходом с орбиты. В результате сравнительно небольшого тормозного импульса, сообщенного тормозной двигательной установкой и уменьшавшего скорость КК всего на 150–200 м/с (при скорости КК 7,8 км/с), направление полета менялось так, что через некоторое время КК спускался ниже высоты 100 км над поверхностью Земли. На этой высоте плотность атмосферы такова, что начинается заметное торможение и скорость начинает еще более уменьшаться. Дальнейший полет проходит со всевозрастающим сопротивлением. Кабину СА от значительного нагрева предохранял слой специальной теплозащиты.
После катапультирования кресла с космонавтом начинался ввод парашютных систем как у космонавта, так и у СА (рис. 3). Кресло, содержавшее тормозной парашют, устройство для катапультирования и другие элементы, сбрасывалось, и космонавт приземлялся, но не как обычный парашютист, а с висевшим на 15-метровом фале неприкосновенным аварийным запасом (НАЗ). Управление этими средствами осуществлялось автоматически с помощью системы приземления. Электрические команды на срабатывание крышек, катапультирование, ввод парашютов и т. п. вырабатывались датчиками давления (барореле) и специальными программно-временными приборами.
Из изложенного краткого описания КК «Восток», в частности, следует, что очень большое внимание уделялось безопасности полета. Наряду с тем, что все системы КК тщательно отрабатывались и проверялись, многие приборы, агрегаты и устройства имели резервирование (ручной и автоматический контуры управления и т. п.). Кроме того, предусматривался еще ряд мер и средств, обеспечивающих безопасность на различных участках полета. Прежде всего, космонавт находился в кабине КК в герметичном скафандре. В случае внезапной разгерметизации кабины автоматически закрывался шлем скафандра, а запас кислорода обеспечивал дальнейший его полет, включая спуск на Землю.
Наиболее критичными участками полета являются так называемый активный участок полета, вместе с РН, и спуск с орбиты. На активном участке необходимо обеспечить безопасность космонавта даже в случае аварии РН. Причем такая возможность предусматривалась начиная с момента, когда РН находилась на стартовом столе: неподвижная, но уже заправленная ракета представляет собой взрыво- и пожароопасный объект.
Условия полета, его определяющие параметры (давление воздуха, скорость, ускорение, скоростной напор, высота и т. п.) меняются в очень широких пределах. Поэтому задача спасения является очень сложной. Предусматривался комплекс средств и различных схем их использования. Управление этими средствами производилось с помощью автоматической (или полуавтоматической) системы, которая в дальнейшем стала называться системой аварийного спасения (САС).
На основных участках полета КК «Восток» спасение космонавта предусматривалось при помощи катапультируемого кресла. Для увеличения скорости катапультирования при срабатывании САС на Земле (для увеличения высоты и дальности увода от РН) кресло космонавта имело два дополнительных пороховых ускорителя. При авариях на больших высотах предусматривалось сначала отделение СА от РН с последующей работой средств приземления в обычном (или несколько измененном) порядке.
При планировании полетов на КК «Восток» учитывался еще один критический вид отказов, относившийся уже к орбитальному участку полета. Речь идет о возможности несрабатывания тормозной двигательной установки для схода с орбиты. Никакого дополнительного резервного средства на этом КК не устанавливалось. Однако параметры орбиты (прежде всего ее высота) были выбраны такими, чтобы за счет естественного торможения КК вошел в атмосферу не позже чем через 10 сут (высота перигея 180 км, высота апогея 240 км).
Естественно, такой подход потребовал увеличения срока службы или, как говорят, ресурса работы основных систем (жизнеобеспечения, терморегулирования, электропитания и др.). Хотя фактически полет Ю. А. Гагарина продолжался менее 2 ч, на корабле имелись необходимые запасы кислорода, питьевой воды, пищи и др.
