Koulujen tietosanakirja. Hän sanoi "Let's go" Nimen 1 avaruusalus

100 vuotta sitten astronautiikan perustajat tuskin olisivat voineet kuvitella, että avaruusalukset heitettäisiin kaatopaikalle yhden lennon jälkeen. Ei ole yllättävää, että ensimmäiset laivamallit nähtiin uudelleenkäytettävinä ja usein siivekkäinä. Pitkään aikaan- aivan miehitettyjen lentojen alkuun asti - he kilpailivat suunnittelijoiden piirustuslaudoilla kertakäyttöisillä Vostoksilla ja Mercuryilla. Valitettavasti suurin osa uudelleenkäytettävistä aluksista jäi projekteiksi, ja ainoa käyttöön otettu uudelleenkäytettävä järjestelmä (Space Shuttle) osoittautui hirvittävän kalliiksi ja kaukana luotettavimmasta. Miksi se tapahtui?

Rakettityö perustuu kahteen lähteeseen - ilmailuun ja tykistöyn. Ilmailun alku vaati uudelleenkäytettävyyttä ja siivekkyyttä, kun taas tykistö oli taipuvainen "rakettiammuksen" kertakäyttöön. Taisteluraketit, joista käytännön astronautiikka kasvoi, olivat tietysti kertakäyttöisiä.

Käytännössä suunnittelijat kohtasivat lukuisia nopeiden lentojen ongelmia, mukaan lukien erittäin suuret mekaaniset ja lämpökuormitukset. Teoreettisen tutkimuksen sekä yrityksen ja erehdyksen avulla insinöörit pystyivät valitsemaan taistelukärjen optimaalisen muodon ja tehokkaat lämpösuojamateriaalit. Ja kun kysymys todellisen avaruusaluksen kehittämisestä oli asialistalla, suunnittelijat joutuivat konseptin valinnan eteen: rakentaa avaruus "lentokone" tai kapselityyppinen laite, joka muistuttaa mannertenvälisen lentokoneen päätä. ballistinen ohjus? Koska avaruuskilpailu eteni kiihkeästi, valittiin yksinkertaisin ratkaisu - aerodynamiikan ja suunnittelun kannalta kapseli on kuitenkin paljon yksinkertaisempi kuin lentokone.

Nopeasti kävi selväksi, että noiden vuosien teknisellä tasolla oli lähes mahdotonta saada kapselialusta uudelleenkäytettäviksi. Ballistinen kapseli pääsee ilmakehään suurella nopeudella ja sen pinta voi lämmetä 2500-3000 asteeseen. Riittävän korkean aerodynaamisen laadun omaava avaruustaso kokee kiertoradalta laskeutuessaan lähes puolet lämpötilan (1300-1600 astetta), mutta sen lämpösuojaukseen sopivia materiaaleja ei vielä 1950-1960-luvuilla luotu. Tuolloin ainoa tehokas lämpösuoja oli ilmeisesti kertakäyttöinen ablatiivinen pinnoite: pinnoiteaine sulasi ja haihtui sisään tulevan kaasuvirran vaikutuksesta kapselin pinnalta, absorboi ja kuljettaa pois lämpöä, mikä muuten olisi aiheuttanut laskeutumisen ei-hyväksyttävää kuumenemista. ajoneuvoa.

Yritykset sijoittaa kaikki järjestelmät yhteen kapseliin - propulsiojärjestelmään, jossa on polttoainesäiliöt, ohjausjärjestelmät, elatusapu ja virtalähde - johtivat laitteen massan nopeaan kasvuun: kuin lisää kokoja kapseleita, sitä suurempi lämpösuojapinnoitteen massa (jota käytettiin esimerkiksi lasikuitua, joka oli kyllästetty fenolihartseilla, joilla on melko suuri tiheys). Silloisten kantorakettien kantokyky oli kuitenkin rajallinen. Ratkaisu löytyi laivan jakamisesta toiminnallisiin osastoihin. Asmonautin elämää ylläpitävän järjestelmän "sydän" sijoitettiin suhteellisen pieneen hyttikapseliin, jossa oli lämpösuoja, ja jäljellä olevien järjestelmien lohkot sijoitettiin kertakäyttöisiin irrotettaviin osastoihin, joissa ei luonnollisesti ollut lämpöä suojaavaa pinnoitetta. Näyttää siltä, ​​että avaruustekniikan pääjärjestelmien pieni resurssi pakotti myös suunnittelijat tällaiseen päätökseen. Esimerkiksi nestemäistä polttoainetta käyttävä rakettimoottori "elää" useita satoja sekunteja, ja sen resurssien saattamiseksi useisiin tunteihin on tehtävä erittäin suuria ponnisteluja.

Uudelleenkäytettävien alusten tausta
Yksi ensimmäisistä avaruussukkulan teknisesti kehitetyistä projekteista oli Eugen Sengerin suunnittelema rakettikone. Vuonna 1929 hän valitsi tämän projektin väitöskirjaansa. Vain 24-vuotiaan itävaltalaisen insinöörin näkemyksen mukaan rakettikoneen piti mennä matalalle Maan kiertoradalle esimerkiksi palvelemaan kiertorata-asemaa ja palata sitten Maahan siipien avulla. 1930-luvun lopulla ja 1940-luvun alussa hän suoritti erityisesti perustetussa suljetussa tutkimuslaitoksessa syvällisen tutkimuksen rakettilentokoneesta, joka tunnetaan nimellä "antipodaalinen pommikone". Onneksi projektia ei toteutettu Kolmannessa valtakunnassa, vaan siitä tuli lähtökohta monille sodanjälkeisille töille sekä lännessä että Neuvostoliitossa.

Joten Yhdysvalloissa V. Dornbergerin aloitteesta (V-2-ohjelman johtaja vuonna Natsi-Saksa), 1950-luvun alussa suunniteltiin Bomi-rakettipommikone, jonka kaksivaiheinen versio voisi mennä matalalle Maan kiertoradalle. Vuonna 1957 Yhdysvaltain armeija aloitti DynaSoar-rakettikoneen työskentelyn. Laitteen piti suorittaa erikoistehtäviä (satelliittien tarkastus, tiedustelu- ja iskuoperaatiot jne.) ja palata tukikohtaan suunnittelulennolla.

Neuvostoliitossa jo ennen Juri Gagarinin lentoa harkittiin useita vaihtoehtoja siivekkäille uudelleenkäytettäville miehitetyille ajoneuvoille, kuten VKA-23 ( pääsuunnittelija V.M. Myasishchev), "136" (A.N. Tupolev), samoin kuin P.V. Tsybin, joka tunnetaan nimellä "Lapotok", jonka on kehittänyt S.P. Kuningatar.

1960-luvun jälkipuoliskolla Neuvostoliitossa suunnittelutoimistossa A.I. Mikoyan, johdolla G.E. Lozino-Lozinsky, työskentely oli käynnissä Spiral uudelleen käytettävästä ilmailujärjestelmästä, joka koostui yliäänitehostelentokoneesta ja kiertoratalentokoneesta, joka laukaistiin kiertoradalle kaksivaiheisella rakettitehostimella. Orbitaalilentokone oli kooltaan ja tarkoitukseltaan samanlainen kuin DynaSoar, mutta erosi muodoltaan ja teknisiltä yksityiskohdiltaan. Harkittiin myös mahdollisuutta laukaista Spiral avaruuteen Sojuz-kantoraketilla.

Noiden vuosien riittämättömän teknisen tason vuoksi yksikään lukuisista 1950-1960-luvun uudelleenkäytettävien siivekkäiden ajoneuvojen projekteista ei jäänyt suunnitteluvaiheesta.

Ensimmäinen inkarnaatio

Ja silti ajatus uudelleenkäytettävästä raketista ja avaruusteknologiasta osoittautui sitkeäksi. 1960-luvun loppuun mennessä Yhdysvalloissa ja hieman myöhemmin Neuvostoliitossa ja Euroopassa oli kertynyt huomattava reservi hypersonic-aerodynamiikan, uusien rakenne- ja lämpösuojamateriaalien alalla. Ja teoreettisia tutkimuksia vahvistivat kokeet, mukaan lukien kokeellisten lentokoneiden lennot, joista tunnetuin oli amerikkalainen X-15.

Vuonna 1969 NASA teki ensimmäiset sopimukset yhdysvaltalaisten ilmailualan yritysten kanssa tutkiakseen lupaavan uudelleenkäytettävän avaruuskuljetusjärjestelmän Space Shuttle (englanniksi "avaruussukkula") ulkonäköä. Tuolloisten ennusteiden mukaan 1980-luvun alkuun mennessä Maa-kiertorata-Maa-rahtivirta oli jopa 800 tonnia vuodessa ja sukkulat tekevät 50-60 lentoa vuodessa toimittaen avaruusaluksia eri tarkoituksiin, sekä miehistöt ja rahti kiertorataasemille. Rahdin kiertoradalle saattamisen kustannusten odotettiin olevan enintään 1 000 dollaria kilolta. Samalla avaruussukkula edellytti kykyä palauttaa kiertoradalta riittävän suuria kuormia, esimerkiksi kalliita monitonnisia satelliitteja korjauksiin Maan päällä. On huomattava, että rahdin palauttaminen kiertoradalta on joissain suhteissa vaikeampaa kuin niiden laittaminen avaruuteen. Esimerkiksi Sojuz-avaruusaluksella kansainväliseltä avaruusasemalta palaavat astronautit voivat ottaa alle sata kiloa matkatavaroita.

Toukokuussa 1970 saatujen ehdotusten analysoinnin jälkeen NASA valitsi järjestelmän kahdella siivekkeellä ja myönsi sopimukset pohjoisamerikkalaisen Rockwellin ja McDonnel Douglasin projektin jatkokehittämisestä. Noin 1 500 tonnin laukaisupainolla sen piti laukaista 9–20 tonnin hyötykuorma matalalle kiertoradalle. Molemmat vaiheet piti varustaa happi-vety-moottoreiden nipuilla, joiden kummankin työntövoima oli 180 tonnia. Tammikuussa 1971 vaatimuksia kuitenkin tarkistettiin - lähtöpaino nousi 29,5 tonniin ja lähtöpaino 2 265 tonniin. Laskelmien mukaan järjestelmän käynnistäminen maksoi enintään 5 miljoonaa dollaria, mutta kehityksen arvioitiin olevan 10 miljardia dollaria - enemmän kuin Yhdysvaltain kongressi oli valmis myöntämään (älkäämme unohtako, että Yhdysvallat kävi tuolloin sotaa Indokiinassa).

NASAn ja kehitysyhtiöiden tehtävänä oli vähentää projektin kustannuksia vähintään puoleen. Täysin uudelleenkäytettävän konseptin puitteissa tätä ei saavutettu: oli liian vaikeaa kehittää lämpösuojausta portaille, joissa oli tilavia kryogeenisiä säiliöitä. Oli idea tehdä säiliöistä ulkoisia, kertakäyttöisiä. Sitten he luopuivat siivekkäästä ensimmäisestä vaiheesta uudelleenkäytettävien kiinteiden polttoaineiden käynnistysvahvistimien hyväksi. Järjestelmän kokoonpano tuli kaikille tutulta, ja sen kustannukset, noin 5 miljardia dollaria, mahtuivat määritettyihin rajoihin. Totta, käynnistyskustannukset nousivat samaan aikaan 12 miljoonaan dollariin, mutta tätä pidettiin melko hyväksyttävänä. Kuten yksi kehittäjistä katkerasti vitsaili, "sukkulan suunnittelivat kirjanpitäjät, eivät insinöörit".

Pohjois-Amerikan Rockwellille (myöhemmin Rockwell Internationalille) uskotun avaruussukkulan täysimittainen kehittäminen aloitettiin vuonna 1972. Kun järjestelmä otettiin käyttöön (ja Columbian ensimmäinen lento tapahtui 12. huhtikuuta 1981 - tasan 20 vuotta Gagarinin jälkeen), se oli kaikin puolin tekninen mestariteos. Se on vain sen kehityskustannukset ylittävät 12 miljardia dollaria. Nykyään yhden laukaisun hinta saavuttaa fantastiset 500 miljoonaa dollaria! Kuinka niin? Loppujen lopuksi uudelleenkäytettävän pitäisi periaatteessa olla halvempaa kuin kertakäyttöinen (ainakin yhden lennon suhteen)?

Ensinnäkin rahtiliikenteen määrää koskevat ennusteet eivät toteutuneet - se osoittautui suuruusluokkaa odotettua pienemmäksi. Toiseksi, insinöörien ja rahoittajien välinen kompromissi ei hyödyttänyt sukkulan tehokkuutta: useiden yksiköiden ja järjestelmien korjaus- ja entisöintikustannukset nousivat puoleen niiden tuotantokustannuksista! Ainutlaatuisen keraamisen lämpösuojan ylläpito oli erityisen kallista. Lopulta siivekekäs ensimmäisen vaiheen hylkääminen johti siihen, että kalliita etsintä- ja pelastusoperaatioita oli järjestettävä kiinteän polttoaineen tehosteiden uudelleenkäyttöä varten.

Lisäksi sukkula pystyi toimimaan vain miehitetyssä tilassa, mikä nosti merkittävästi kunkin tehtävän kustannuksia. Astronautien hyttiä ei ole erotettu aluksesta, minkä vuoksi joillakin lennon alueilla kaikki vakavat onnettomuudet ovat täynnä katastrofia, johon liittyy miehistön kuolema ja sukkulan menetys. Tämä on tapahtunut jo kahdesti - Challengerin (28. tammikuuta 1986) ja Columbian (1. helmikuuta 2003) kanssa. Viimeisin katastrofi on muuttanut asenteita avaruussukkulaohjelmaa kohtaan: vuoden 2010 jälkeen "sukkulat" poistetaan käytöstä. Heidän tilalle tulevat Orionit, jotka muistuttavat ulkoisesti hyvin isoisänsä - Apollo-alusta - ja joilla on miehistön uudelleenkäytettävä pelastuskapseli.

Hermes, Ranska/ESA, 1979-1994. Ariane-5-raketilla pystysuoraan laukaistu kiertoratalentokone, joka laskeutuu vaakasuoraan sivuliikenteellä jopa 1 500 km:n päähän. Laukaisupaino - 700 tonnia, kiertorata - 10-20 tonnia Miehistö - 3-4 henkilöä, lähtölasti - 3 tonnia, paluu - 1,5 tonnia

Uuden sukupolven sukkulat

Avaruussukkula-ohjelman toteuttamisen alusta lähtien maailmassa on toistuvasti yritetty luoda uusia uudelleenkäytettäviä avaruusaluksia. Hermes-projektia alettiin kehittää Ranskassa 1970-luvun lopulla, minkä jälkeen sitä jatkettiin Euroopan avaruusjärjestön puitteissa. Tämä DynaSoar-projektia (ja Venäjällä kehitettävää Clipperiä) vahvasti muistuttava pieni avaruuskone oli tarkoitus laukaista kiertoradalle kertakäyttöisellä Ariane-5-raketilla, joka kuljettaa kiertoradalle useita miehistön jäseniä ja jopa kolme tonnia rahtia. asemalle. Varsin konservatiivisesta suunnittelusta huolimatta Hermes osoittautui Euroopan vahvuudeksi. Vuonna 1994 noin 2 miljardia dollaria maksoi projekti lopetettiin.

Paljon fantastisempi oli British Aerospacen vuonna 1984 ehdottama projekti miehittämättömästä ilmailukoneesta, jossa on vaakasuora nousu ja lasku HOTOL (Horizontal Take-Off and Landing). Suunnitelman mukaan tämä yksivaiheinen siivellinen ajoneuvo oli tarkoitus varustaa ainutlaatuisella propulsiojärjestelmällä, joka nesteyttää happea ilmasta lennon aikana ja käyttää sitä hapettimena. Vety toimi polttoaineena. Valtion töiden rahoittaminen (kolme miljoonaa puntaa) lopetettiin kolmen vuoden kuluttua, koska epätavallisen moottorin konseptin osoittaminen vaati valtavia kustannuksia. Väliasema "vallankumouksellisen" HOTOLin ja konservatiivisen "Hermesin" välillä on Sangerin ilmailujärjestelmäprojektilla, joka kehitettiin 1980-luvun puolivälissä Saksassa. Sen ensimmäinen vaihe oli hypersonic tehosterokotuskone yhdistetyillä turboramjet-moottoreilla. 4-5 ääninopeuden saavuttamisen jälkeen joko Horuksen miehitetty ilmailukone tai Kargusin kertakäyttöinen rahtilava laukaistiin sen takaa. Tämä projekti ei kuitenkaan poistunut "paperivaiheesta", lähinnä taloudellisista syistä.

Neuvostoliiton "Buran" esiteltiin kotimaisessa (ja ulkomaisessa) lehdistössä ehdottomana menestyksenä. Kuitenkin, tehtyään ainoan miehittämättömän lennon 15. marraskuuta 1988, tämä alus on vaipunut unohduksiin. Rehellisesti sanottuna on sanottava, että Buran osoittautui yhtä täydelliseksi kuin avaruussukkula. Ja turvallisuudessa ja käytön monipuolisuudessa se ylitti jopa ulkomaisen kilpailijansa. Toisin kuin amerikkalaisilla, Neuvostoliiton asiantuntijoilla ei ollut illuusioita uudelleenkäytettävän järjestelmän kustannustehokkuudesta - laskelmat osoittivat, että kertakäyttöinen raketti oli tehokkaampi. Mutta Burania luotaessa toinen näkökohta oli tärkein - Neuvostoliiton sukkula kehitettiin sotilaallisena avaruusjärjestelmänä. Lopulla" kylmä sota Tämä näkökohta on jäänyt taustalle, mitä ei voida sanoa taloudellisesta kannattavuudesta. Ja Buranilla oli huono aika sen kanssa: sen käynnistäminen maksoi muutaman sadan Sojuz-lentokoneen samanaikaisena laukaisuna. Buranin kohtalo oli sinetöity.

Hyvät ja huonot puolet

Huolimatta siitä, että uusia uudelleenkäytettävien alusten kehittämisohjelmia ilmestyy kuin sieniä sateen jälkeen, mikään niistä ei ole toistaiseksi onnistunut. Yllä mainitut Hermesin (Ranska, ESA), HOTOLin (Iso-Britannia) ja Sangerin (Saksa) projektit eivät päättyneet mihinkään. "Zavis" aikakausien välillä MAKS - Neuvostoliiton ja Venäjän uudelleen käytettävä ilmailujärjestelmä. Myös NASP (National Aerospace Plane) ja RLV (Reusable Launch Vehicle) -ohjelmat, Yhdysvaltojen viimeisimmät yritykset luoda toisen sukupolven MTKS korvaamaan avaruussukkulan, epäonnistuivat. Mistä tämä kadehdittava jatkuvuus johtuu?

MAKS, Neuvostoliitto/Venäjä, vuodesta 1985. Uudelleenkäytettävä järjestelmä ilmakäynnistyksellä, vaakasuora lasku. Lentoonlähtöpaino - 620 tonnia, toinen vaihe (polttoainesäiliöllä) - 275 tonnia, kiertolentokone - 27 tonnia. Miehistö - 2 henkilöä, hyötykuorma - jopa 8 tonnia. Kehittäjien (NPO Molniya) mukaan MAKS on lähimpänä toteutusta uudelleenkäytettävien alusten hankkeesta

Verrattuna kertakäyttöiseen kantorakettiin, "klassisen" uudelleenkäytettävän luominen liikennejärjestelmä on erittäin kallista. Uudelleenkäytettävien järjestelmien tekniset ongelmat ovat itsessään ratkaistavissa, mutta niiden ratkaisun hinta on erittäin korkea. Käyttötiheyden lisääminen vaatii joskus erittäin merkittävää massan lisäystä, mikä johtaa kustannusten nousuun. Massan kasvun kompensoimiseksi otetaan erittäin kevyitä ja erittäin vahvoja (ja kalliimpia) rakenne- ja lämpösuojamateriaaleja (ja keksitään usein tyhjästä) sekä moottoreita, joilla on ainutlaatuiset parametrit. Ja uudelleenkäytettävien järjestelmien käyttö vähän tutkittujen hypersonic-nopeuksien alalla vaatii huomattavia kustannuksia aerodynaamiselle tutkimukselle.

Tämä ei kuitenkaan tarkoita ollenkaan sitä, että uudelleenkäytettävät järjestelmät eivät periaatteessa voisi maksaa. Asema vaihtuu suurella määrällä lähtöjä. Oletetaan, että järjestelmän kehityskustannukset ovat 10 miljardia dollaria. Sitten 10 lennosta (ilman lentojen välisiä ylläpitokustannuksia) veloitetaan 1 miljardin dollarin kehityskustannukset laukaisua kohden ja tuhannella lennolla vain 10 miljoonaa! Kuitenkin "ihmiskunnan kosmisen toiminnan" yleisen vähenemisen vuoksi voi vain haaveilla sellaisesta määrästä laukaisuja ... Joten voimmeko tehdä lopun uudelleenkäytettävistä järjestelmistä? Täällä kaikki ei ole niin selvää.

Ensinnäkin "sivilisaation avaruustoiminnan" kasvu ei ole poissuljettu. Tiettyjä toiveita antavat uudet avaruusmatkailumarkkinat. Ehkä aluksi pienet ja keskikokoiset "yhdistetyn" tyyppiset alukset (uudelleenkäytettävät versiot "klassisista" kertakäyttöisistä), kuten eurooppalainen Hermes tai, joka on lähempänä meitä, venäläinen Clipper, ovat kysyttyjä. . Ne ovat suhteellisen yksinkertaisia, ne voidaan laukaista avaruuteen tavanomaisilla (mukaan lukien mahdollisesti jo saatavilla olevilla) kertakäyttöisillä kantoraketilla. Kyllä, tällainen järjestelmä ei vähennä lastin avaruuteen toimittamista koskevia kustannuksia, mutta sen avulla voidaan alentaa koko operaation kustannuksia (mukaan lukien laivojen sarjatuotannon taakan poistaminen teollisuudesta). Lisäksi siivekkäät ajoneuvot mahdollistavat astronautteihin vaikuttavien G-voimien jyrkän vähentämisen laskeutumisen aikana, mikä on kiistaton etu.

Toiseksi, mikä on erityisen tärkeää Venäjälle, uudelleenkäytettävien siivekkäiden vaiheiden käyttö mahdollistaa laukaisun atsimuutin rajoitusten poistamisen ja kantorakettien osien törmäyskentille varattujen suojavyöhykkeiden kustannusten alenemisen.

Clipper, Venäjä, vuodesta 2000. Uusi kehitteillä oleva avaruusalus, jossa on uudelleenkäytettävä hytti miehistön ja rahdin kuljettamiseen maapallon kiertoradalle ja kiertorata-asemalle. Pystylaukaisu Sojuz-2-raketilla, laskeutuminen vaaka- tai laskuvarjolla. Miehistö on 5-6 henkilöä, laivan laukaisupaino on enintään 13 tonnia, laskeutumispaino enintään 8,8 tonnia. Ensimmäisen miehitetyn kiertoratalennon arvioitu päivämäärä on 2015

Hypersoniset moottorit
Lupaavimpana propulsiotyyppinä uudelleenkäytettäville ilmailukoneille, joissa on vaakasuora nousu, jotkut asiantuntijat pitävät hypersonic ramjet -moottoreita (scramjet-moottoreita) tai, kuten niitä yleisemmin kutsutaan, ramjet-moottoreita, joissa on yliäänipoltto. Moottorin layout on erittäin yksinkertainen - siinä ei ole kompressoria eikä turbiinia. Ilmavirtaa puristaa laitteen pinta sekä erityisessä ilmanottoaukossa. Tyypillisesti moottorin ainoa liikkuva osa on polttoainepumppu.

Scramjetin pääominaisuus on, että lentonopeuksilla, jotka ovat kuusi kertaa suurempi kuin äänen nopeus, ilmavirtaus ei ehdi hidastua imukanavassa aliäänenopeuteen ja palamisen täytyy tapahtua yliäänivirtauksessa. Ja tämä aiheuttaa tiettyjä vaikeuksia - yleensä polttoaineella ei ole aikaa palaa sellaisissa olosuhteissa. Pitkään uskottiin, että ainoa scramjet-moottoreille sopiva polttoaine oli vety. Totta, sisään Viime aikoina rohkaisevia tuloksia saatiin myös polttoaineilla, kuten kerosiinilla.

Huolimatta siitä, että hypersonic-moottoreita on tutkittu 1950-luvun puolivälistä lähtien, yhtäkään täysikokoista lentomallia ei ole vielä valmistettu: kaasudynaamisten prosessien laskemisen monimutkaisuus hyperääninopeudet vaatii kalliita täysimittaisia ​​lentokokeita. Lisäksi tarvitaan lämmönkestäviä materiaaleja, jotka kestävät hapettumista suuret nopeudet, sekä optimoitu polttoaineen syöttö- ja jäähdytysjärjestelmä scramjetille lennon aikana.

Hyperäänimoottoreiden merkittävä haittapuoli on, että ne eivät voi toimia alusta alkaen, laite on kiihdytettävä yliääninopeudelle muiden, esimerkiksi tavanomaisten suihkuturbimoottoreiden toimesta. Ja tietysti scramjet toimii vain ilmakehässä, joten tarvitset rakettimoottorin päästäksesi kiertoradalle. Tarve laittaa useita moottoreita yhteen laitteeseen vaikeuttaa suuresti ilmailukoneen suunnittelua.

Monipuolinen monimuotoisuus

Vaihtoehdot uudelleenkäytettävien järjestelmien rakentavaan toteuttamiseen ovat hyvin erilaisia. Niistä puhuttaessa ei pidä rajoittua vain laivoihin, vaan on sanottava uudelleenkäytettävistä kuljetusaluksista - lastin uudelleenkäytettävistä kuljetusavaruusjärjestelmistä (MTKS). On selvää, että MTKS:n kehittämiskustannusten vähentämiseksi on tarpeen luoda miehittämättömiä eikä ylikuormittaa niitä redundanttisilla toiminnoilla, kuten sukkulalla. Tämä yksinkertaistaa ja helpottaa suunnittelua huomattavasti.

Yksivaiheiset järjestelmät ovat käytön helppouden näkökulmasta houkuttelevimpia: teoriassa ne ovat paljon luotettavampia kuin monivaiheiset järjestelmät eivätkä vaadi sulkuvyöhykkeitä (esimerkiksi Yhdysvaltoihin luotu VentureStar-projekti RLV-ohjelman puitteissa 1990-luvun puolivälissä). Mutta niiden toteutus on "mahdollisen partaalla": niiden luomiseksi on tarpeen vähentää rakenteen suhteellista massaa vähintään kolmanneksella nykyaikaisiin järjestelmiin verrattuna. Kaksivaiheisilla uudelleenkäytettävillä järjestelmillä voi kuitenkin olla myös varsin hyväksyttävät suorituskykyominaisuudet, jos käytetään siivekkeitä, jotka palaavat laukaisupaikalle lentokoneella.

Yleensä MTKS voidaan ensimmäisenä likiarvona luokitella laukaisu- ja laskeutumismenetelmien mukaan: vaaka- ja pystysuora. Usein ajatellaan, että vaakasuuntaisilla laukaisujärjestelmillä on se etu, että ne eivät vaadi monimutkaisia ​​laukaisulaitteita. Nykyaikaiset lentokentät eivät kuitenkaan pysty vastaanottamaan yli 600-700 tonnia painavia ajoneuvoja, mikä rajoittaa merkittävästi vaakasuoralla laukaisulla varustettujen järjestelmien ominaisuuksia. Lisäksi on vaikea kuvitella avaruusjärjestelmää, joka on täynnä satoja tonneja kryogeenisiä polttoainekomponentteja aikataulussa lentokentälle nousevien ja laskeutuvien siviililentokoneiden kesken. Ja jos otamme huomioon melutasovaatimukset, tulee ilmeiseksi, että vaakalaukaisua käyttäville lentoyhtiöille on silti tarpeen rakentaa erilliset korkealuokkaiset lentokentät. Vaakasuuntaisella nousulla ei siis ole merkittäviä etuja pystysuoraan nousuun verrattuna. Toisaalta pystysuunnassa nousussa ja laskussa voit hylätä siivet, mikä helpottaa huomattavasti suunnittelun kustannuksia ja vähentää niiden kustannuksia, mutta samalla vaikeuttaa tarkan laskeutumislähestymistavan tekemistä ja johtaa g:n kasvuun. -voimat laskeutumisen aikana.

Sekä perinteisiä nestemäistä polttoainetta käyttäviä rakettimoottoreita (LPRE) että erilaisia ​​ilmasuihkumoottoreiden muunnelmia ja yhdistelmiä (WRE) pidetään MTKS-propulsiojärjestelminä. Jälkimmäisten joukossa on turbo-ramjet, joka voi kiihdyttää laitteen "pysähdyksestä" Mach-lukua 3,5-4,0 vastaavaan nopeuteen, ramjet aliäänipoltolla (toimii välillä M = 1 - M = 6), ramjet yliäänipoltto (M = 6 - M = 15 ja amerikkalaisten tutkijoiden optimististen arvioiden mukaan jopa M = 24) ja ramjet, joka pystyy toimimaan koko lentonopeusalueella - nollasta kiertoradalle.

Ilmasuihkumoottorit ovat suuruusluokkaa taloudellisempia kuin rakettimoottorit (ajoneuvon hapettavan aineen puuttumisen vuoksi), mutta samalla niillä on suuruusluokkaa suurempi ominaispaino sekä erittäin vakavia rajoituksia. nopeudesta ja lentokorkeudesta. varten järkevää käyttöä WJD:n vaaditaan lentämään suurilla nopeuksilla paineilla, samalla kun se suojaa rakennetta aerodynaamilta kuormituksilta ja ylikuumenemiselta. Toisin sanoen polttoaineen säästäminen - järjestelmän halvin komponentti - VJD: t lisäävät rakenteen massaa, mikä on paljon kalliimpaa. Siitä huolimatta vesipuitedirektiivit löytävät todennäköisesti käyttöä suhteellisen pienissä uudelleenkäytettävissä vaakasuuntaisissa kantoraketeissa.

Todellisimmat, toisin sanoen yksinkertaiset ja suhteellisen halvat kehittää, ovat ehkä kahdenlaisia ​​järjestelmiä. Ensimmäinen on jo mainitun Clipperin tyyppinen, jossa vain miehitetty siivellinen uudelleenkäytettävä ajoneuvo (tai suurin osa siitä) osoittautui pohjimmiltaan uudeksi. Pienet mitat, vaikka ne aiheuttavat tiettyjä vaikeuksia lämpösuojauksen kannalta, alentavat kehityskustannuksia. Tällaisten laitteiden tekniset ongelmat on käytännössä ratkaistu. Joten Clipper on askel oikeaan suuntaan.

Toinen on pystysuora laukaisujärjestelmä, jossa on kaksi risteilyohjusvaihetta, jotka voivat palata itsenäisesti laukaisupaikalle. Niiden luomisen yhteydessä ei ole odotettavissa erityisiä teknisiä ongelmia, ja sopiva laukaisukompleksi voidaan todennäköisesti valita jo rakennettujen joukosta.

Yhteenvetona voidaan olettaa, että uudelleenkäytettävien avaruusjärjestelmien tulevaisuus ei ole pilvetön. Heidän on puolustettava olemassaolooikeuttaan ankarassa taistelussa primitiivisten, mutta luotettavien ja halpojen kertakäyttöisten ohjusten kanssa.

Dmitri Vorontsov, Igor Afanasjev

Neuvostoliitolla oli ansaitusti maailman tehokkaimman avaruusvallan titteli. Ensimmäinen satelliitti laukaistiin Maan kiertoradalle, Belok ja Strelka, ensimmäisen ihmisen lento avaruuteen - enemmän kuin hyviä syitä tätä varten. Mutta Neuvostoliiton avaruushistoriassa oli tieteellisiä läpimurtoja ja tuntemattomia tragedioita. yleisö. Niitä käsitellään katsauksessamme.

1. Planeettojenvälinen asema "Luna-1"

Kuuhun lennon aikana suoritettiin koe "keinotekoisen komeetan" luomiseksi - asema vapautti natriumhöyrypilven, joka hehkui useita minuutteja ja mahdollisti aseman tarkkailun Maasta kuudennen magnitudin tähtenä. Mielenkiintoista on, että Luna 1 oli ainakin viides Neuvostoliiton yritys laukaista avaruusalus luonnollinen satelliitti Maa, ensimmäiset 4 päättyivät epäonnistumiseen. Radiosignaalit asemalta loppuivat kolme päivää laukaisun jälkeen. Myöhemmin vuonna 1959 Luna 2 -luotain saavutti kuun pinnan kovalla laskulla.

Alkulaukaisu sujui hyvin, mutta yhteys luotain katkesi viikon kuluttua (oletettavasti Auringon suunta-anturin ylikuumenemisen vuoksi). Tämän seurauksena hallitsematon asema ohitti 100 000 kilometriä Venuksesta.

Luna-3-asema, joka laukaistiin 4. lokakuuta 1959, oli kolmas onnistuneesti Kuuhun lähetetty avaruusalus. Toisin kuin kaksi edellistä Luna-ohjelman luotainta, tämä oli varustettu kameralla, joka oli suunniteltu ottamaan kuvia Kuun toiselta puolelta ensimmäistä kertaa historiassa. Valitettavasti kamera oli primitiivinen ja monimutkainen, joten kuvat osoittautuivat huonolaatuisiksi.

Radiolähetin oli niin heikko, että ensimmäiset yritykset lähettää kuvia Maahan epäonnistuivat. Kun asema lähestyi Maata kuun ympärillä lennon jälkeen, saatiin 17 valokuvaa, joissa tutkijat havaitsivat, että Kuun "näkymätön" puoli on vuoristoinen, toisin kuin se, joka on käännetty Maata kohti.

4Ensimmäinen onnistunut laskeutuminen toiselle planeetalle

17. elokuuta 1970 laukaistiin automaattinen tutkimusavaruusasema Venera-7, jonka oli määrä laskea laskeutumisajoneuvo Venuksen pinnalle. Selviytyäkseen Venuksen ilmakehässä mahdollisimman pitkään laskeutuja tehtiin titaanista ja varustettiin lämpöeristyksellä (oletettiin, että pinnan paine voi nousta 100 ilmakehään, lämpötila - 500 ° C, ja tuulen nopeus pinnalla - 100 m/s).

Asema saavutti Venuksen, ja laite aloitti laskeutumisen. Laskeutumisajoneuvon vetovarjo räjähti kuitenkin, minkä jälkeen se putosi 29 minuuttia ja törmäsi lopulta Venuksen pintaan. Uskottiin, että alus ei selviäisi tällaisesta törmäyksestä, mutta tallennettujen radiosignaalien myöhempi analyysi osoitti, että luotain välitti lämpötilalukemat pinnalta 23 minuutin sisällä kovan laskun jälkeen.

5. Ensimmäinen keinotekoinen esine Marsin pinnalla

"Mars-2" ja "Mars-3" ovat kaksi automaattista planeettojenvälistä asemaa - kaksoisasema, jotka laukaistiin toukokuussa 1971 Punaiselle planeetalle useiden päivien erolla. Koska Yhdysvallat oli voittanut Neuvostoliiton ensin Marsin kiertoradalle (Mariner 9, joka myös laukaistiin toukokuussa 1971, voitti kaksi Neuvostoliiton luotainta kahdella viikolla tullakseen ensimmäiseksi toista planeettaa kiertäväksi avaruusalukseksi), Neuvostoliitto halusi tehdä ensimmäisen laskeutumisen pinta. Mars.

Mars 2 -laskuri syöksyi planeetan pintaan, ja Mars 3 -laskeutuja onnistui tekemään pehmeän laskun ja alkoi lähettää tietoja. Mutta lähetys pysähtyi 20 sekunnin kuluttua Marsin pinnalla puhjenneen vakavan pölymyrskyn vuoksi, minkä seurauksena Neuvostoliitto menetti ensimmäiset planeetan pinnalta otetut selkeät kuvat.

6. Ensimmäinen automaattinen laite, joka toimitti maan ulkopuolista ainetta Maahan

Sitä ennen myös 5 yritystä epäonnistuivat kantoraketissa esiintyneiden ongelmien vuoksi. Kuitenkin Luna 16, kuudes Neuvostoliiton luotain, laukaistiin onnistuneesti Apollo 11:n ja Apollo 12:n jälkeen. Asema laskeutui Runsaudenmerelle. Sen jälkeen hän otti maanäytteitä (101 grammaa) ja palasi Maahan.

7. Ensimmäinen kolmipaikkainen avaruusalus

"Auringonnousua" pidettiin jopa vaarallisena Neuvostoliiton suunnittelijat, koska tilaa kolmelle miehistön jäsenelle vapautui, koska suunnittelussa hylättiin heittoistuimet. Lisäksi hytti oli niin ahdas, että astronautit olivat siinä ilman avaruuspukuja. Tämän seurauksena, jos matkustamossa olisi ollut paineet, miehistö olisi kuollut. Sitä paitsi, uusi järjestelmä kahdesta laskuvarjosta ja vedenpaisumuksesta edeltävästä raketista koostuvaa laskeutumista testattiin vain kerran ennen laukaisua.

8. Ensimmäinen afrikkalaista syntyperää oleva astronautti

9. Ensimmäinen telakointi asumattomaan esineeseen

Helmikuun 11. päivänä 1985, kuuden kuukauden poissaolon jälkeen Salyut-7-avaruusasemalta, viestintä sen kanssa katkesi yhtäkkiä. Oikosulku johti siihen, että kaikki Salyut-7:n sähköjärjestelmät sammuivat ja lämpötila asemalla laski -10 ° C: een.

Aseman pelastamiseksi lähetettiin siihen retkikunta tähän tarkoitukseen muunnetulla Sojuz T-13 -avaruusaluksella, jota ohjasi kokenein Neuvostoliiton kosmonautti Vladimir Dzhanibekov. Automaattinen telakointijärjestelmä ei toiminut, joten telakointi piti tehdä manuaalisesti. Telakointi onnistui, ja avaruusaseman kunnostustyöt kestivät useita päiviä.

10. Ensimmäinen ihmisuhri avaruudessa

30. kesäkuuta 1971 Neuvostoliitto odotti kolmen kosmonautin paluuta, jotka viettivät 23 päivää Saljut-1-asemalla. Mutta Sojuz-11:n laskeutumisen jälkeen sisältä ei kuulunut yhtään ääntä. Kun kapseli avattiin ulkopuolelta, kolme astronauttia löydettiin kuolleena sisältä, tummansinisiä täpliä kasvoillaan ja verta virtasi nenästä ja korvista.

Tutkijoiden mukaan tragedia tapahtui välittömästi sen jälkeen, kun laskeutumisajoneuvo oli erotettu ratamoduulista. Avaruusaluksen hytissä tapahtui paineenalennus, jonka jälkeen astronautit tukehtuivat.

Avaruusajan kynnyksellä suunnitellut avaruusalukset näyttävät harvinaisuuksilta verrattuna. Mutta on mahdollista, että nämä hankkeet toteutetaan.

Siitä tuli Vostok-ohjelman ensimmäinen miehitettyyn lentoon tarkoitettu avaruusalus. Ennen miehitettyä lentoa ohjelma käynnisti useita automaattisia ajoneuvoja toukokuun 1960 ja maaliskuun 1961 välisenä aikana. Ensimmäinen laukaisu tapahtui 15. toukokuuta 1960, tämä alus ei ollut edes palautettavissa. Se laukaistiin onnistuneesti, mutta 64. kiertoradalla ohjausjärjestelmässä oli toimintahäiriö ja alus siirtyi korkealle kiertoradalle. Tätä seurasi kaksi epäonnistunutta, yksi osittain epäonnistunut ja yksi onnistunut laukaisu. Kaksi viimeistä laukaisua osoittivat sekä aluksen että kantoraketin täyden suorituskyvyn, mikä avasi ihmiselle tien avaruuteen. Laite lähti 12. huhtikuuta 1961 Baikonurin kosmodromista, ja siinä oli maailman ensimmäinen kosmonautti Juri Gagarin. Ensimmäinen miehitetty lento avaruuteen oli myös lyhin. Gagarin teki vain yhden kierroksen Maan ympäri 108 minuutissa. Radan keskipiste oli vain 169 kilometrin korkeudessa, kärkikeskus - 327 kilometriä. Laskeutuminen ei tapahtunut laskeutumiskapselissa, vaan laskuvarjossa, joka ammuttiin 7 kilometrin korkeuteen. Samaan aikaan, toisin kuin Vostok-ohjelman nykyaikaisemmat laitteet, laitteessa ei ollut varamoottoria laskeutumisen korjaamiseksi ilmakehässä. Sen sijaan Gagarinilla oli ruokaa 10 päiväksi siltä varalta, että hän putoaisi odottamattomassa paikassa.

On myös syytä huomata, että ensimmäisen lennon aikana ei ollut merialuksia, joka tarjoaa avaruusviestintää, joten se toteutettiin vain Neuvostoliiton alueelta. Gagarinin vakituisella henkilökunnalla ei kuitenkaan ollut kykyä hallita lentoa. Kaiken piti tapahtua automaattisesti tai maalennonjohtokeskusten komentojen perusteella - jos ne olivat viestintävyöhykkeellä. Tämä päätös tehtiin painottomuuden tuntemattoman vaikutuksen vuoksi ihmisiin. Manuaalisen ohjauksen mahdollistamiseksi hätätilanteessa oli syötettävä koodi.

11. huhtikuuta Vostok-K kantoraketti vahvistetuilla laitteilla kuljetettiin vaaka-asennossa laukaisualustalle, jossa Korolev tutki sen toimintahäiriöiden varalta. Hänen hyväksyntänsä jälkeen raketti nostettiin pystyasentoon. Klo 10 Gagarin ja varakosmonautti Titov saivat lopullisen lentosuunnitelman, jonka oli määrä alkaa seuraavana päivänä klo 9.07. Laukaisuajan valinta määräytyi laskeutumisen olosuhteiden mukaan. Laskeutumisliikkeen alkaessa ajoneuvon piti lentää Afrikan yli aurinkosensorien parhaassa suunnassa. Suunniteltuun laskeutumispaikkaan osuminen edellyttää suurta tarkkuutta liikkeen aikana.

Nouto lentopäivänä oli suunniteltu klo 5.30. Aamiaisen jälkeen he pukivat avaruuspuvut ylleen ja saapuivat laukaisupaikalle. Kello 7.10 Gagarin oli jo avaruusaluksessa ja kommunikoi ohjauskeskuksen kanssa radiolla kaksi tuntia ennen laukaisua, kun hänen kuvansa laivan kamerasta oli saatavilla keskustassa. Laivan luukku purettiin 40 minuuttia sen jälkeen, kun Gagarin nousi alukseen, mutta vuoto havaittiin, joten se piti avata ja purkaa uudelleen.

Laukaisu tapahtui klo 09.07. 119 sekuntia laukaisun jälkeen tehostimen ulkoiset apumoottorit käyttivät kaiken polttoaineensa ja erotettiin toisistaan. 156 sekunnin kuluttua suojakuori pudotettiin, 300 jälkeen - kantoraketin päävaihe, mutta tehostin jatkoi laukaisua. Kolme minuuttia lennon alkamisen jälkeen laite oli jo alkanut lähteä viestintävyöhykkeeltä Baikonurin kanssa. Vain 25 minuuttia lennon alkamisen jälkeen havaittiin, että laite saapui lasketulle kiertoradalle. Itse asiassa Vostok-1 lähti kiertoradalle 676 sekuntia laukaisun jälkeen, kymmenen sekuntia ennen sitä ylemmän vaiheen moottorit toimivat.

Klo 09:31 Vostok poistui viestintävyöhykkeeltä Habarovskin aseman kanssa erittäin korkealla taajuusalueella ja siirtyi suurtaajuustilaan. Kello 09:51 aktivoitui suunnantunnistusjärjestelmä, joka on tarpeen oikean impulssin antamiseksi laskeutumiseen. Pääjärjestelmä perustui aurinkosensoreihin. Vian sattuessa oli mahdollista vaihtaa manuaaliseen ohjaustilaan ja käyttää likimääräistä visuaalista ohjausta. Jokaisessa järjestelmässä oli omat potkurisuuttimet ja 10 kiloa polttoainetta. Klo 09:53 Gagarin saa tietää Habarovskin asemalta, että hän on saapunut laskennalliselle kiertoradalle. Kello 10.00, kun Vostok lensi Magellanin salmen yli, uutiset lennosta lähetettiin radiossa.

Klo 10.25 alus tuotiin automaattisesti laskeutumisen edellyttämään asentoon. Moottorit käynnistyivät noin 8 000 kilometrin etäisyydellä halutusta laskeutumispaikasta. Impulssi kesti 42 sekuntia. Kymmenen sekuntia liikkeen suorittamisen jälkeen huoltomoduulin piti erota laskeutumismoduulista, mutta se osoittautui yhdistetyksi laskeutumismoduuliin johtoverkolla. Kuitenkin johtuen tärinästä kulun aikana tiheät kerrokset ilmakehään, huoltomoduuli erotettiin Egyptin yli ja laite tuotiin sisään oikea suunta.

Klo 09.55, 7 kilometrin korkeudessa, laitteen luukku avautui ja Gagarin lensi ulos. Laite itse laskeutui myös laskuvarjolla, joka avautui 2,5 kilometrin päähän Maasta. Gagarinin laskuvarjo avautui melkein heti heiton jälkeen. Laskeutuessaan Gagarin ohitti vain 280 kilometriä.

Miehitetty avaruusalus on suunniteltu lentämään yksi tai useampi ihminen ulkoavaruuteen ja palaamaan turvallisesti Maahan tehtävän suorittamisen jälkeen.

Suunniteltaessa Tämä luokka avaruusalus, yksi päätehtävistä on luoda turvallinen, luotettava ja tarkka järjestelmä miehistön palauttamiseksi maan pinnalle siivettömän laskeutumisajoneuvon (SA) tai avaruuslentokoneen muodossa . avaruuslentokone - kiertoratalentokoneita(käyttöjärjestelmä) ilmailulentokoneita(VKS) - tämä on siivekäs ilma-alus lentokonesuunnitelma, maan keinotekoisen satelliitin kiertoradalle tulo tai laukaisu pysty- tai vaakalaukaisulla ja sieltä paluu kohdetehtävien suorittamisen jälkeen, vaakasuora lasku lentokentälle aktiivisesti purjelentokoneen nostovoimaa käyttäen laskun aikana. Yhdistää sekä lentokoneiden että avaruusalusten ominaisuudet.

Miehitetyn avaruusaluksen tärkeä ominaisuus on hätäpelastusjärjestelmän (SAS) läsnäolo alkuvaiheessa kantoraketti (LV).

Ensimmäisen sukupolven Neuvostoliiton ja Kiinan avaruusalusten projekteissa ei ollut täysimittaista SAS-rakettia - sen sijaan käytettiin pääsääntöisesti miehistön istuimien heittämistä (tätä ei myöskään ollut Voskhod-avaruusaluksella). Siivekkäisissä avaruuslentokoneissa ei myöskään ole erityistä SAS:ää, ja niissä voi olla myös kaukoputken istuimia. Lisäksi avaruusalus on varustettava miehistön hengen tukijärjestelmällä (LSS).

Miehitetyn avaruusaluksen luominen on monimutkainen ja kallis tehtävä, joten niitä on vain kolmessa maassa: Venäjällä, Yhdysvalloissa ja Kiinassa. Ja vain Venäjällä ja Yhdysvalloissa on uudelleenkäytettäviä miehitettyjä avaruusalusjärjestelmiä.

Jotkut maat työskentelevät omien miehitettyjen avaruusalustensa luomiseksi: Intia, Japani, Iran, Pohjois-Korea sekä ESA (Euroopan avaruusjärjestö, perustettiin vuonna 1975 avaruustutkimusta varten). ESA:ssa on 15 pysyvää jäsentä, ja joskus joihinkin projekteihin liittyy Kanada ja Unkari.

Ensimmäisen sukupolven avaruusalus

"Itään"

Nämä ovat sarja Neuvostoliiton avaruusaluksia, jotka on suunniteltu miehitetyille lennoille lähellä maapalloa. Ne luotiin OKB-1:n yleissuunnittelijan Sergei Pavlovich Korolevin johdolla vuosina 1958-1963.

Tärkeimmät Vostok-avaruusaluksen tieteelliset tehtävät olivat: kiertoradan lento-olosuhteiden vaikutusten tutkiminen astronautin kuntoon ja suorituskykyyn, suunnittelun ja järjestelmien testaus, avaruusalusten rakentamisen perusperiaatteiden testaus.

Luomisen historia

Kevät 1957 S. P. Korolev Suunnittelutoimistonsa puitteissa hän järjesti erityisen osaston nro 9, joka oli suunniteltu suorittamaan työtä ensimmäisen keinotekoiset satelliitit Maapallo. Osastoa johti Korolevin työtoveri Mihail Klavdievitš Tikhonravov. Pian, rinnakkain keinotekoisten satelliittien kehittämisen kanssa, osasto alkoi tehdä tutkimusta miehitetyn avaruusaluksen luomisesta. Kantoraketin piti olla kuninkaallinen R-7. Laskelmat osoittivat, että se pystyi kolmannella vaiheella varustettuna laskemaan noin 5 tonnia painavan lastin matalalle maan kiertoradalle.

Varhaisessa kehitysvaiheessa laskelmat tekivät Tiedeakatemian matemaatikot. Erityisesti todettiin, että ballistinen laskeutuminen kiertoradalta voi johtaa kymmenkertainen ylikuormitus.

Syyskuusta 1957 tammikuuhun 1958 Tikhonravovin osasto tutki kaikki tehtävän suorittamisen edellytykset. Todettiin, että aerodynaamisesti laadukkaimman siivekäs avaruusaluksen tasapainolämpötila ylittää tuolloin saatavilla olevien metalliseosten lämpöstabiilisuuden, ja siivekkäiden suunnitteluvaihtoehtojen käyttö johti hyötykuorman laskuun. Siksi he kieltäytyivät harkitsemasta siivekkäitä vaihtoehtoja. Hyväksyttävin tapa palauttaa henkilö oli heittää hänet ulos useiden kilometrien korkeudesta ja laskeutua sitten laskuvarjolla. Tässä tapauksessa laskeutumisajoneuvon erillistä pelastusta ei voitu suorittaa.

Huhtikuussa 1958 suoritettujen lääketieteellisten tutkimusten aikana lentäjät sentrifugilla osoittivat, että tietyssä kehon asennossa henkilö pystyy kestämään jopa 10 G:n ylikuormituksia ilman vakavia seurauksia terveydelle. Siksi ensimmäiseksi miehitetyksi avaruusalukseksi valittiin pallomainen laskeutumisajoneuvo.

Laskeutumisajoneuvon pallomainen muoto oli yksinkertaisin ja tutkituin symmetrinen muoto; pallolla on vakaat aerodynaamiset ominaisuudet missä tahansa mahdollisia nopeuksia ja hyökkäyskulmat. Massakeskuksen siirtyminen pallomaisen laitteen peräosaan mahdollisti sen oikean suunnan varmistamisen ballistisen laskeutumisen aikana.

Ensimmäinen alus "Vostok-1K" lähti automaattilennolle toukokuussa 1960. Myöhemmin luotiin ja testattiin muunnos "Vostk-3KA", joka oli täysin valmis miehitettyihin lentoihin.

Alussa yhden kantoraketin vian lisäksi ohjelma laukaisi kuusi miehitettyä ajoneuvoa ja myöhemmin kuusi muuta miehitettyä avaruusalusta.

Ohjelman avaruusalus suoritti maailman ensimmäisen miehitetyn avaruuslennon (Vostok-1), päivittäisen lennon (Vostok-2), kahden avaruusaluksen ryhmälennot (Vostok-3 ja Vostok-4) sekä naiskosmonautin lennon. ("Vostok-6").

Vostok-avaruusaluksen laite

Avaruusaluksen kokonaismassa on 4,73 tonnia, pituus 4,4 m ja suurin halkaisija 2,43 m.

Alus koostui pallomaisesta laskeutumisajoneuvosta (paino 2,46 tonnia ja halkaisija 2,3 m), joka myös suoritti kiertorataosaston toiminnot, ja kartiomaisesta instrumenttiosastosta (paino 2,27 tonnia ja enimmäishalkaisija 2,43 m). Osastot yhdistettiin mekaanisesti toisiinsa metallinauhoilla ja pyroteknisillä lukoilla. Laiva oli varustettu järjestelmillä: automaattinen ja manuaalinen ohjaus, automaattinen suuntaus aurinkoon, manuaalinen suuntaus maahan, elämän tuki (suunniteltu ylläpitämään sisäistä ilmakehää parametriltaan lähellä maan ilmakehää 10 päivän ajan), komento-looginen ohjaus , virtalähde, lämmönsäätö ja lasku . Ihmisten työtehtävien turvaamiseksi ulkoavaruudessa laiva varustettiin autonomisilla ja radiotelemetrialaitteistoilla astronautin tilaa kuvaavien parametrien, rakenteiden ja järjestelmien seurantaa ja tallentamista varten, ultralyhytaalto- ja lyhytaaltolaitteet astronautin kaksisuuntaiseen radiopuhelinviestintään. maa-asemilla, komentoradiolinkillä, ohjelma-aikalaitteella, televisiojärjestelmällä kahdella lähetyskameralla astronautin tarkkailuun maasta, radiojärjestelmä avaruusaluksen kiertoradan parametrien ja suunnan havainnointiin, TDU- 1 jarrujen käyttövoimajärjestelmä ja muut järjestelmät. Avaruusalusten paino yhdessä kantoraketin viimeisen vaiheen kanssa oli 6,17 tonnia ja niiden pituus yhdessä 7,35 metriä.

Laskeutumisajoneuvossa oli kaksi ikkunaa, joista toinen sijaitsi sisäänkäyntiluukussa, juuri kosmonautin pään yläpuolella, ja toinen erityisellä suuntausjärjestelmällä varustettuna lattiassa hänen jalkojensa edessä. Avaruuspukuun pukeutunut astronautti asetettiin erityiseen heittoistuimeen. Laskeutumisen viimeisessä vaiheessa, jarrutettuaan laskeutumisajoneuvoa ilmakehässä, 7 km:n korkeudessa, kosmonautti kaatui hytistä ja teki laskuvarjolaskun. Lisäksi tarjottiin mahdollisuus laskeutua astronautti laskeutumisajoneuvon sisään. Laskeutumisajoneuvolla oli oma laskuvarjo, mutta siinä ei ollut välineitä pehmeän laskun suorittamiseen, mikä uhkasi siihen jäänyttä henkilöä vakavalla mustelmalla yhteisen laskeutumisen yhteydessä.

Kieltäytymisen tapauksessa automaattiset järjestelmät astronautti voisi vaihtaa manuaaliseen ohjaukseen. Vostok-aluksia ei ollut mukautettu miehitettyihin lentoihin kuuhun, eivätkä ne myöskään antaneet mahdollisuutta lentää henkilöille, jotka eivät olleet saaneet erityiskoulutusta.

Vostok-avaruusalusten lentäjät:

"Auringonnousu"

Poistoistuimelta vapautuneeseen tilaan asennettiin kaksi tai kolme tavallista tuolia. Koska nyt miehistö oli laskeutumassa laskeutumisajoneuvoon, laivan pehmeän laskeutumisen varmistamiseksi asennettiin laskuvarjojärjestelmän lisäksi kiinteän polttoaineen jarrumoottori, joka laukaistiin välittömästi ennen maan koskettamista mekaanisen korkeusmittarin signaalista. . Avaruuskävelyihin tarkoitetussa Voskhod-2-avaruusaluksessa molemmat kosmonautit olivat pukeutuneet Berkut-avaruuspukuihin. Lisäksi asennettiin puhallettava ilmalukko, joka nollattiin käytön jälkeen.

Voskhod-avaruusalukset laukaistiin kiertoradalle Voskhod-kantoraketilla, joka on myös kehitetty Vostok-kantoraketin pohjalta. Mutta kantoaluksen ja Voskhod-avaruusaluksen järjestelmällä ei ensimmäisinä minuuteina laukaisun jälkeen ollut pelastuskeinoja onnettomuuden sattuessa.

Seuraavat lennot suoritettiin Voskhod-ohjelman puitteissa:

"Cosmos-47" - 6. lokakuuta 1964 Miehittämätön koelento aluksen testaamiseksi ja testaamiseksi.

"Voskhod-1" - 12. lokakuuta 1964 Ensimmäinen avaruuslento, jossa on useampi kuin yksi henkilö. Miehistö - kosmonautti-lentäjä Komarov, rakentaja Feoktistov ja lääkäri Egorov.

Kosmos-57 - 22. helmikuuta 1965 Miehittämätön koelento aluksen avaruuskävelyä testaamiseksi päättyi epäonnistumiseen (itsetuhojärjestelmä heikensi komentojärjestelmän virheen vuoksi).

"Cosmos-59" - 7. maaliskuuta 1965 Toisen sarjan laitteen ("Zenith-4") miehittämätön koelento Voskhod-avaruusaluksen asennetulla yhdyskäytävällä avaruuskävelyä varten.

"Voskhod-2" - 18. maaliskuuta 1965 Ensimmäinen avaruuskävely. Miehistö - kosmonautti-lentäjä Beljajev ja koekosmonautti Leonov.

"Cosmos-110" - 22. helmikuuta 1966 Koelento koneen järjestelmien toiminnan tarkistamiseksi pitkän kiertoratalennon aikana, koneessa oli kaksi koiraa - Tuuli ja hiili, lento kesti 22 päivää.

Toisen sukupolven avaruusalus

"Liitto"

Sarja monipaikkaisia ​​avaruusaluksia, jotka soveltuvat lentoihin lähellä maapalloa. Laivan kehittäjä ja valmistaja on RSC Energia ( Raketti- ja avaruusyhtiö Energia nimetty S. P. Korolevin mukaan. Yrityksen emoorganisaatio sijaitsee Korolevin kaupungissa, sivukonttori on Baikonurin kosmodromissa). yhtenä organisaatiorakenne syntyi vuonna 1974 Valentin Glushkon johdolla.

Luomisen historia

Sojuz-raketti- ja avaruuskompleksia alettiin suunnitella vuonna 1962 OKB-1:ssä Neuvostoliiton kuun ympärilentämisohjelman alukseksi. Aluksi oletettiin, että "A"-ohjelman puitteissa joukko avaruusaluksia ja ylemmät vaiheet menevät Kuuhun 7K, 9K, 11K. Jatkossa projekti "A" suljettiin erillisille projekteille kuun ympärillä avaruusaluksella "Zond" / 7K-L1 ja laskeutuminen Kuuhun käyttämällä L3-kompleksia osana kiertorata-alusmoduulia 7K-LOK ja maihinnousualusmoduuli LK. Samanaikaisesti kuun ohjelmien kanssa, saman 7K:n ja Severin lähellä maapallon avaruusaluksen suljetun projektin perusteella he alkoivat tehdä 7K-OK- monikäyttöinen kolmipaikkainen kiertorataalus (OK), joka on suunniteltu harjoittelemaan ohjailu- ja telakointitoimintoja lähellä maapalloa, suorittamaan erilaisia ​​kokeita, mukaan lukien astronautien siirtyminen aluksesta laivaan ulkoavaruuden läpi.

7K-OK:n testaus aloitettiin vuonna 1966. Voskhod-avaruusaluksen lento-ohjelmasta luopumisen jälkeen (kolmen neljästä valmistuneesta Voskhod-avaruusaluksesta tuhoutui pohjatyöt), Sojuz-avaruusaluksen suunnittelijat menettivät mahdollisuuden harjoitella ratkaisuja heidän ohjelmaansa. Neuvostoliitossa miehitetyissä laukaisuissa oli kahden vuoden tauko, jonka aikana amerikkalaiset tutkivat aktiivisesti ulkoavaruutta. Sojuz-avaruusaluksen kolme ensimmäistä miehittämätöntä laukaisua osoittautuivat täysin tai osittain epäonnistuneiksi, avaruusaluksen suunnittelussa havaittiin vakavia virheitä. Neljännen laukaisun suoritti kuitenkin miehitetty ("Sojuz-1" V. Komarovin kanssa), joka osoittautui traagiseksi - astronautti kuoli laskeutuessaan Maahan. Sojuz-1-onnettomuuden jälkeen aluksen rakenne suunniteltiin kokonaan uudelleen miehitettyjen lentojen jatkamiseksi (suoritettiin 6 miehittämätöntä laukaisua), ja vuonna 1967 ensimmäinen, kokonaisuudessaan onnistunut, automaattinen telakointi kahdelle Sojuzille (Cosmos-186 ja Cosmos- 188”), vuonna 1968 jatkettiin miehitettyjä lentoja, vuonna 1969 tehtiin ensimmäinen kahden miehitetyn avaruusaluksen telakointi ja kolmen avaruusaluksen ryhmälento kerralla, ja vuonna 1970 tehtiin ennätyskestoinen (17,8 päivää) autonominen lento. Ensimmäiset kuusi alusta "Sojuz" ja ("Sojuz-9") olivat 7K-OK-sarjan aluksia. Aluksen muunnos valmistautui myös lentoon "Sojuz-Contact" L3-kuun tutkimuskompleksin 7K-LOK- ja LK-moduulialusten telakointijärjestelmien testaamiseen. Koska L3-laskeutumisohjelma ei päässyt miehitettyjen lentojen vaiheeseen, Sojuz-Kontakt-lentojen tarve on kadonnut.

Vuonna 1969 aloitettiin työ pitkän aikavälin kiertorata-aseman (DOS) Salyut luomiseksi. Laiva oli suunniteltu kuljettamaan miehistö 7 kt-OK(T - kuljetus). Uusi laiva erosi aiemmista sillä, että siinä oli uudentyyppinen telakka, jossa oli sisäinen kaivo ja lisäviestintäjärjestelmät. Kolmas tämäntyyppinen alus ("Sojuz-10") ei täyttänyt sille osoitettua tehtävää. Telakka asemalle suoritettiin, mutta telakointiaseman vaurioitumisen seurauksena aluksen luukku tukkeutui, mikä teki mahdottomaksi miehistön siirtymisen asemalle. Tämän tyyppisen aluksen ("Sojuz-11") neljännen lennon aikana laskeutumisosassa tapahtuneen paineen alenemisen vuoksi G. Dobrovolsky, V. Volkov ja V. Patsaev koska he olivat ilman avaruuspukuja. Sojuz-11-onnettomuuden jälkeen 7K-OK:n / 7KT-OK:n kehittämisestä luovuttiin, alus suunniteltiin uudelleen (SA:n ulkoasuun tehtiin muutoksia avaruuspukuihin pukeutuneiden kosmonautien majoittamiseksi). Hengenhoitojärjestelmien lisääntyneen massan vuoksi aluksesta uusi versio 7K-T tuplaantui, hävisi aurinkopaneelit. Tästä aluksesta tuli 1970-luvun Neuvostoliiton kosmonautiikan "työhevonen": 29 tutkimusmatkaa Salyut- ja Almaz-asemille. Laivaversio 7K-TM(M - modifioitu) käytettiin yhteislennolla amerikkalaisen Apollon kanssa ASTP-ohjelman puitteissa. Neljässä Sojuz-avaruusaluksessa, jotka virallisesti laukaistiin Sojuz-11-onnettomuuden jälkeen, oli suunnittelussaan erityyppisiä aurinkopaneeleja, mutta nämä olivat muita versioita Sojuz-avaruusaluksesta - 7K-TM (Sojuz-16, Sojuz-19), 7K-MF6("Sojuz-22") ja muunnos 7K-T - 7K-T-AF ilman telakointiasemaa ("Sojuz-13").

Vuodesta 1968 lähtien Sojuz-sarjan avaruusaluksia on muunnettu ja valmistettu. 7K-S. 7K-S valmistui 10 vuotta, ja vuonna 1979 siitä tuli laiva 7K-ST "Sojuz T", ja lyhyen siirtymäkauden aikana astronautit lensivät samanaikaisesti uudella 7K-ST:llä ja vanhentuneella 7K-T:llä.

7K-ST-avaruusaluksen järjestelmien jatkokehitys johti muutokseen 7K-STM Sojuz TM: uusi propulsiojärjestelmä, parannettu laskuvarjojärjestelmä, kohtaamisjärjestelmä jne. Ensimmäinen Sojuz TM -lento tehtiin 21. toukokuuta 1986 Mir-asemalle, viimeinen Sojuz TM-34 - vuonna 2002 ISS:lle.

Aluksen muutostyöt ovat parhaillaan käynnissä 7K-STMA Sojuz TMA(A - antropometrinen). Alus viimeisteltiin NASAn vaatimusten mukaisesti ISS:lle suuntautuvien lentojen suhteen. Astronautit, jotka eivät mahtuneet Sojuz TM:ään korkeuden suhteen, voivat työskennellä sen parissa. Kosmonautien konsoli vaihdettiin uuteen, jossa oli moderni elementtipohja, laskuvarjojärjestelmää parannettiin ja lämpösuojausta vähennettiin. Tämän muunnelman Sojuz TMA-22 -avaruusaluksen viimeinen laukaisu tapahtui 14. marraskuuta 2011.

Sojuz TMA:n lisäksi avaruuslennoille käytetään nykyään uuden sarjan aluksia 7K-STMA-M "Sojuz TMA-M" ("Sojuz TMAC")(C - digitaalinen).

Laite

Tämän sarjan alukset koostuvat kolmesta moduulista: instrumenttien kokoonpanoosastosta (PAO), laskeutumisajoneuvosta (SA) ja varusteosastosta (BO).

PJSC:llä on yhdistetty propulsiojärjestelmä, polttoaine siihen, huoltojärjestelmät. Osaston pituus on 2,26 m, päähalkaisija 2,15 m. Propulsiojärjestelmä koostuu 28 DPO:sta (kiinnitys- ja suuntausmoottorit), 14 kummassakin keräilijässä sekä kohtaamiskorjausmoottorista (SKD). ACS on suunniteltu kiertoradalla tapahtuvaa ohjailua ja kiertoradalta poistumista varten.

Virtalähdejärjestelmä koostuu aurinkopaneeleista ja akuista.

Laskeutumisajoneuvossa on paikat astronauteille, henkiä ylläpitävät järjestelmät, ohjausjärjestelmät ja laskuvarjojärjestelmä. Osaston pituus on 2,24 m, halkaisija 2,2 m. Palveluosaston pituus on 3,4 m ja halkaisija 2,25 m. Se on varustettu telakointiasemalla ja lähestymisjärjestelmällä. BO:n suljetussa tilavuudessa on lastia asemalle, muita hyötykuormia, useita hengen ylläpitäviä järjestelmiä, erityisesti wc. BO:n sivupinnassa olevan laskuluukun kautta kosmonautit saapuvat alukseen kosmodromin laukaisupaikalla. BO:ta voidaan käyttää ilmalukituksessa ulkoavaruuteen "Orlan"-tyyppisissä avaruuspuvuissa laskuluukun kautta.

Uusi päivitetty versio Soyuz TMA-MS:stä

Päivitys vaikuttaa lähes kaikkiin miehitetyn aluksen järjestelmiin. Avaruusalusten modernisointiohjelman pääkohdat:

• aurinkopaneelien energiatehokkuutta lisätään käyttämällä tehokkaampia aurinkosähkömuuntimia;
• avaruusaluksen kohtaamisen ja telakoinnin luotettavuus avaruusasemaan muuttamalla lähestymis- ja suuntamoottoreiden asennusta. Uusi kaava nämä moottorit mahdollistavat kohtaamisen ja telakoinnin myös silloin, kun toinen moottoreista vikaantuu, ja varmistavat miehitettyjen avaruusalusten laskeutumisen kahden moottorin vian sattuessa;
• uusi viestintä- ja suunnanhakujärjestelmä, jonka avulla radioviestinnän laadun parantamisen lisäksi voidaan helpottaa mihin tahansa maapallon kohtaan laskeutuneen laskeutuneen ajoneuvon etsintää.

Päivitetty Soyuz TMA-MS varustetaan GLONASS-antureilla. Laskuvarjohypyn vaiheessa ja laskeutumisajoneuvon laskeutumisen jälkeen sen GLONASS/GPS-tiedoista saadut koordinaatit lähetetään Cospas-Sarsat-satelliittijärjestelmän kautta MCC:hen.

Sojuz TMA-MS on Sojuzin viimeisin muunnos". Laivaa käytetään miehitettyihin lentoihin, kunnes se korvataan uuden sukupolven aluksella. Mutta se on täysin eri tarina...

Nämä olivat yksinkertaisimpia (sikäli kuin avaruusalus voi olla yksinkertaista) laitteita, joilla oli loistava historia: ensimmäinen miehitetty lento avaruuteen, ensimmäinen päivittäinen avaruuslento, astronautin ensimmäinen uni kiertoradalla (saksalainen Titov onnistui nukahtamaan viestin istunto), ensimmäinen kahden avaruusaluksen ryhmälento, ensimmäinen nainen avaruudessa, ja jopa sellainen saavutus kuin Valeri Bykovskyn ensimmäinen avaruuskäymälän käyttö Vostok-5-avaruusaluksella.

Boris Evseevich Chertok kirjoitti hyvin jälkimmäisestä muistelmissaan "Raketit ja ihmiset":
"Kesäkuun 18. päivänä aamulla valtionkomission ja kaikkien tarkastuspisteellemme kokoontuneiden "fanien" huomio vaihtui Chaikasta Hawkiin. Habarovski vastaanotti Bykovskin viestin HF-kanavalla: "Klo 9.05 kuului kosminen koputus. .” Korolev ja Tyulin aloittivat heti laatimaan luetteloa kysymyksistä, jotka tulisi esittää Bykovskille hänen ilmestyessään viestintäalueellemme ymmärtääkseen, kuinka suuri laivaa uhkaava vaara on.
Joku on jo saanut tehtävän laskea meteoriitin koko, joka riittää astronautille kuulemaan "koputuksen". He myös pohtivat aivojaan siitä, mitä voisi tapahtua törmäystilanteessa, mutta ilman kireyden menetystä. Kamanin kuulusteli Bykovskia.
Viestintäistunnon alussa kysymykseen koputuksen luonteesta ja alueesta "Hawk" vastasi, ettei hän ymmärtänyt mitä kysymyksessä. Muistutettuaan kello 9.05 lähetetystä radiogrammista ja Zorya toistaessaan sen tekstiä Bykovsky vastasi nauraen: "Ei kuulunut koputusta, vaan tuoli. Siellä oli tuoli, ymmärrätkö? Kaikki, jotka kuuntelivat vastausta, purskahtivat nauruun. Kosmonautille toivottiin menestystä ja hänelle kerrottiin, että hänet palautettaisiin maan päälle urheasta teostaan ​​huolimatta kuudennen päivän alussa.
"Avaruustuolin" tapaus on tullut astronautiikan suulliseen historiaan klassisena esimerkkinä lääketieteellisen terminologian väärinkäytöstä avaruusviestintäkanavassa.

Koska Vostok 1 ja Vostok 2 lensivät yksin ja Vostok 3 ja 4 sekä Vostok 5 ja 6, jotka lensivät pareittain, olivat kaukana toisistaan, tästä laivasta kiertoradalla ei ole valokuvia. Voit katsoa vain Gagarinin lennon elokuvia tällä Roscosmos-televisiostudion videolla:

Ja tutkimme laivan laitetta museon näyttelyissä. Kalugan kosmonautiikkamuseossa on Vostok-avaruusaluksen luonnollisen kokoinen malli:

Täällä näemme pallomaisen laskeutumisajoneuvon, jossa on ovela valoaukko (puhumme siitä erikseen) ja radioantennit, jotka on kiinnitetty instrumentti-aggregaattiosastoon neljällä teräsnauhalla. Kiinnitysnauhat on yhdistetty ylhäältä lukolla, joka erottaa ne SA:n erottamiseksi PAO:sta ennen ilmakehään menemistä. Vasemmalla näet PAO:n kaapelipaketin, joka on kiinnitetty kiinteän kokoiseen CA:han liittimellä. Toinen valoaukko sijaitsee SA:n kääntöpuolella.

PJSC:ssä on 14 ilmapalloa (kirjoitin jo siitä, miksi astronautiikassa he rakastavat tehdä ilmapalloja ilmapallojen muodossa), joissa on happea elämää ylläpitävään järjestelmään ja typpeä orientaatiojärjestelmään. Alla, PAO:n pinnalla, näkyvät ilmapallojen putket, sähköventtiilit ja suuntausjärjestelmän suuttimet. Tämä järjestelmä on tehty yksinkertaisimman tekniikan mukaan: typpeä syötetään sähköventtiilien kautta tarvittaviin määriin suuttimiin, joista se karkaa avaruuteen, jolloin syntyy reaktiivinen impulssi, joka kääntää laivan oikeaan suuntaan. Järjestelmän haittoja ovat erittäin alhainen ominaisimpulssi ja lyhyt kokonaiskäyttöaika. Kehittäjät eivät olettaneet, että astronautti kääntäisi laivaa edestakaisin, vaan selviäisi ikkunasta tulevalla näkymällä, jonka automaatio hänelle tarjoaisi.

Aurinkoanturi ja infrapuna-pystyanturi sijaitsevat samalla sivupinnalla. Nämä sanat näyttävät vain hirveän järjettömältä, itse asiassa kaikki on melko yksinkertaista. Aluksen hidastamiseksi ja kiertoradalta se on asetettava "häntä ensin". Tätä varten sinun on asetettava aluksen sijainti kahta akselia pitkin: kallistus ja kiertosuunta. Rullaus ei ole niin välttämätöntä, mutta se tehtiin matkan varrella. Aluksi suuntausjärjestelmä antoi impulssin laivan pyörittämiseksi jyrkästi ja pysäytti tämän pyörimisen heti, kun infrapuna-anturi nappasi suurimman lämpösäteilyn maan pinnalta. Tätä kutsutaan "infrapuna pystyasetukseksi". Tästä johtuen moottorin suutin suunnattiin vaakasuoraan. Nyt sinun on ohjattava se suoraan eteenpäin. Laiva kääntyi ympäri, kunnes aurinkosensori tallensi maksimivalaistuksen. Tällainen toimenpide suoritettiin tiukasti ohjelmoidulla hetkellä, jolloin Auringon sijainti oli täsmälleen sellainen, että siihen suunnatulla aurinkosensorilla moottorin suutin osoittautui suunnatuksi tiukasti eteenpäin, kulkusuuntaan. Sen jälkeen, myös aikaohjelmalaitteen ohjauksessa, käynnistettiin jarrupropulsiojärjestelmä, joka alensi aluksen nopeutta 100 m/s, mikä riitti kiertoradalle.

Alla, PJSC:n kartiomaiseen osaan, on asennettu toinen joukko radioviestintäantenneja ja ikkunaluukkuja, joiden alle on piilotettu lämmönsäätöjärjestelmän patterit. Avaamalla ja sulkemalla eri määrän ikkunaluukkuja astronautti voi asettaa hänelle mukavan lämpötilan avaruusaluksen hytissä. Alla on jarrun käyttöjärjestelmän suutin.

PJSC:n sisällä ovat TDU:n jäljellä olevat elementit, säiliöt polttoaineella ja hapettimella, hopea-sinkki-galvaanikennojen akku, lämmönsäätöjärjestelmä (pumppu, jäähdytysnesteen syöttö ja putket pattereihin) ja telemetriajärjestelmä (joukko erilaisia anturit, jotka seurasivat kaikkien laivojen järjestelmien tilaa).

Kantorajoneuvon suunnittelun sanelemamien mittojen ja painon rajoitusten vuoksi vara-TDU ei yksinkertaisesti olisi mahtunut sinne, joten Vostoksille käytettiin hieman epätavallista hätätapaa kiertoradalla TDU-vian sattuessa: laiva. laukaistiin niin matalalle kiertoradalle, jossa se kaivautuu itse ilmakehään viikon lennon jälkeen ja elämää ylläpitävä järjestelmä on suunniteltu 10 päiväksi, joten astronautti olisi selvinnyt, vaikka laskeutuminen olisi tapahtunut helvetti.

Siirrytään nyt laskeutumisajoneuvon laitteeseen, joka oli aluksen hytti. Toinen Kalugan kosmonautiikkamuseon näyttely auttaa meitä tässä, nimittäin Vostok-5-avaruusaluksen alkuperäinen SA, jolla Valeri Bykovsky lensi 14.–19.6.1963.

Laitteen massa on 2,3 tonnia ja siitä lähes puolet on lämpöä suojaavan ablatiivisen pinnoitteen massaa. Siksi Vostok-laskuajoneuvo tehtiin pallon muotoon (pienin pinta-ala kaikista geometrisista kappaleista) ja siksi kaikki järjestelmät, joita ei tarvittu laskeutumisen aikana, tuotiin paineistamattomaan instrumentti-aggregaattiosastoon. Tämä mahdollisti SA:n tekemisen mahdollisimman pieneksi: sen ulkohalkaisija oli 2,4 m ja astronautilla oli vain 1,6 kuutiometriä tilavuutta.

Kosmonautti SK-1-avaruuspuvussa (ensimmäisen mallin avaruuspuku) istui heittoistuimella, jolla oli kaksi tarkoitusta.

Se oli hätäpelastusjärjestelmä laukaisussa tai laukaisuvaiheessa tapahtuneen kantoraketin vian varalta, ja se oli myös tavallinen laskeutumisjärjestelmä. Jarrutettuaan ilmakehän tiheissä kerroksissa 7 km:n korkeudessa, kosmonautti heittäytyi ja laskeutui laskuvarjolla erillään avaruusaluksesta. Hän saattoi tietysti laskeutua laitteeseen, mutta pyyhkäisemällä koskettaessaan maan pintaa se saattoi johtaa astronautin loukkaantumiseen, vaikka se ei ollutkaan kohtalokasta.

Onnistuin kuvaamaan laskeutumisajoneuvon sisätilat tarkemmin sen mallille Moskovan kosmonautiikkamuseossa.

Tuolin vasemmalla puolella on laivan järjestelmien ohjauspaneeli. Sen avulla pystyttiin säätelemään laivan ilman lämpötilaa, säätämään ilmakehän kaasukoostumusta, tallentamaan astronautin keskusteluja maan kanssa ja kaikkea muuta, mitä astronautti sanoi nauhuriin, avata ja sulkea ikkunaluukkuja, säätää kirkkautta sisävalaistus, kytke radioasema päälle ja pois päältä sekä manuaalinen suuntausjärjestelmä. Manuaalisen suuntausjärjestelmän vaihtokytkimet sijaitsevat konsolin päässä suojakannen alla. Vostok-1:ssä ne estivät yhdistelmälukon (sen näppäimistö näkyy hieman ylemmäs), koska lääkärit pelkäsivät, että ihminen tulee hulluksi ilman painovoimaa, ja koodin syöttämistä pidettiin mielenterveyden kokeena.

Suoraan tuolin edessä on kojelauta. Tämä on vain joukko näyttömittareita, joilla astronautti pystyi määrittämään lentoajan, matkustamon ilmanpaineen, ilman kaasukoostumuksen, asentojärjestelmän säiliöissä olevan paineen ja oman maantieteellinen sijainti. Jälkimmäinen näkyi maapallolla, jossa oli kellokoneisto, joka kääntyi lennon aikana.

Kojelaudan alla on aukko, jossa on Gaze-työkalu manuaalista suuntausjärjestelmää varten.

Sen käyttö on erittäin helppoa. Asetamme laivan rullalle ja kallistukselle, kunnes näemme maapallon horisontin rengasmaisessa vyöhykkeessä valoluukun reunaa pitkin. Siellä vain peilit seisovat ikkunaluukun ympärillä, ja niissä näkyy koko horisontti vain, kun laite käännetään suoraan alas tämän ikkunan läpi. Siten infrapuna pystysuora asetetaan manuaalisesti. Seuraavaksi käännämme laivaa kiertosuuntaa pitkin, kunnes maanpinnan juoksu ikkunassa osuu siihen piirrettyjen nuolien suunnan kanssa. Siinä kaikki, suunta on asetettu, ja kun TDU kytketään päälle, maapallossa oleva merkki kehottaa. Järjestelmän haittana on, että sitä voidaan käyttää vain Maan päiväpuolella.

Katsotaan nyt, mikä on tuolin oikealla puolella:

Kojelaudan alapuolella ja oikealla puolella näkyy saranoitu kansi. Sen alle on piilotettu radioasema. Tämän kannen alla näkyy taskusta ulos työntyvä automatisoidun ohjausjärjestelmän (pysäytys- ja saniteettilaite, eli wc) kahva. ACS:n oikealla puolella on pieni kaide ja sen vieressä laivan asentokahva. Kahvan yläpuolelle kiinnitettiin televisiokamera (toinen kamera oli kojelaudan ja ikkunaluukun välissä, mutta se ei ole tässä asetelmassa, mutta se näkyy yllä olevassa kuvassa Bykovskyn laivassa) ja oikealle - useita konttien kansia ruoan ja juomaveden kanssa.

Kaikki sisäpinta Laskeutumisajoneuvon sisäpuoli on päällystetty valkoisella pehmeällä kankaalla, joten ohjaamo näyttää varsin kodikkaalta, vaikka se on siellä ahtaassa, kuin arkussa.

Tässä se on, maailman ensimmäinen avaruusalus. Yhteensä 6 miehitettyä Vostok-avaruusalusta lensi, mutta miehittämättömiä satelliitteja ajetaan edelleen tämän aluksen pohjalta. Esimerkiksi Biome, joka on tarkoitettu kokeisiin eläimillä ja kasveilla avaruudessa:

Tai topografinen satelliitti Comet, jonka laskeutumismoduulia kuka tahansa voi nähdä ja koskettaa pihalla Pietari ja Paavalin linnoitus Pietarissa:

Miehitetyillä lennoilla tällainen järjestelmä on nyt tietysti toivottoman vanhentunut. Jo silloin, ensimmäisten avaruuslentojen aikakaudella, se oli melko vaarallinen laite. Tässä on mitä Boris Evseevich Chertok kirjoittaa tästä kirjassaan "Raketit ja ihmiset":
"Jos Vostok-laiva ja kaikki nykyaikaiset pääalukset laitettaisiin nyt koepaikalle, istuttaisiin alas katsomaan, kukaan ei äänestäisi niin epäluotettavan laivan vesillelaskua. Allekirjoitin myös asiakirjat, että kaikki on kunnossa. Minä takaan lentoturvallisuuden. Tänään en olisi koskaan allekirjoittanut sitä. Sain paljon kokemusta ja tajusin, kuinka paljon riskeeraamme."