Космический корабль

Космический корабль «Буран»

Космический корабль (КК) — пи­ло­ти­руе­мый или ав­то­ма­тический космический ап­па­рат, который предназначен для транс­пор­ти­ров­ки че­ло­ве­ка и/или гру­за в космическое пространство. Как пра­ви­ло, ос­на­ща­ет­ся гер­ме­тич­ной ка­би­ной с сис­те­мой жизнеобеспечения кос­мо­нав­тов.

В своей работе «Космический корабль» 1924 года Константин Эдуардович Циолковский, говоря об аппарате, предназначенном для полёта человека в космос, в основном, называл его иначе — небесный корабль.

Первым пилотируемым космическим кораблём стал советский корабль «Восток-1», на котором Юрий Гагарин совершил первый полноценный космический полёт, облетев Землю с первой космической скоростью.

Назначение

В за­ви­си­мо­сти от назначения космические корабли подразделяются на

• исследовательские (например, се­рий «Вос­ток», «Вос­ход», «Мер­ку­рий»);
• транс­порт­ные (например, се­рий «Со­юз», «Про­гресс»);
• космические корабли, предназначенные для обслуживания других космических ап­па­ра­тов (например, у «Спейс шаттл» функция обслуживания со­че­та­ет­ся с транс­порт­ной).

Программы полётов на космических кораблях

«Восток»

«Восток-5»

Программа была предназначена для выполнения первых испытательных орбитальных полётов космонавтов на одноместном космическом корабле (КК) «Восток». В 1958—1963 годах была успешно осуществлена данная программа, когда все поставленные задачи были выполнены.

Для полётов на КК «Восток» был проведён набор космонавтов из числа военных лётчиков и образован отряд космонавтов ВВС, а также Центр подготовки космонавтов ВВС (ЦПК).

Основными результатами данной программы стали:

• политические — первый космонавт планеты, первая женщина в космосе, первый групповой полёт двух КК, рекордная для тех лет продолжительность полёта;
• научные — человек может жить и работать в космосе, начали изучаться проблемы, связанные с воздействием на человека невесомости.

На основе программы «Восток» стала осуществляться программа «Восход».

КК «Восток»-первый в мире пилотируемый космический корабль. Разрабатывался с 1958 года в ОКБ-1 под руководством Главного конструктора Королёва С. П. Для испытаний отработки основных систем КК «Восток» в испытательных орбитальных полётах был создан беспилотный вариант корабля — 1К («Восток-1»). Пилотируемый вариант корабля получил обозначение 3КА («Восток-3А»). Космический корабль «Восток» предназначался для полёта одного космонавта по орбите Земли. Максимальная расчётная продолжительность полёта — 10 суток. Масса космического корабля — более 4 700 кг, длина КК — 4,3 метра, максимальный диаметр КК — 2,5 метра.

Корабль состоял из двух отсеков: спускаемого аппарата (СА) и приборного отсека (ПО) с тормозной двигательной установкой ТДУ-1. Космонавт в течение всего полёта находился в спасательном скафандре «СК-1», подключённом к бортовой системе жизнеобеспечения (СЖО). На корабле «Восток-6» космонавт Терешкова В. В. выполнила полёт в скафандре «СК-2». Космонавт совершал посадку отдельно от спускаемого аппарата и катапультировался из спускаемого аппарата на высоте около 7 километров.

Космический корабль «Восток» выводился на орбиту трёхступенчатой ракетой-носителем, при этом корабль находился под головным обтекателем (ГО) длиной 6,63 метра и максимальным диаметром 2,58 метра. Головной обтекатель имел люк для аварийного катапультирования космонавта. При аварии ракеты-носителя на стартовой позиции или на начальном участке выведения космонавт имел возможность катапультироваться из спускаемого аппарата. Всего было запущено 13 кораблей «Восток»: 6 пилотируемых (3КА) и 7 беспилотных (5 кораблей 1К и 2 корабля 3КА).

«Восход»

«Восход»

Программа предназначалась для выполнения орбитальных полётов на многоместном космическом корабле «Восход» с целью проведения технических, научных и медицинских экспериментов. Программа осуществлялась в 1963—1966 годах. Выполнена была не полностью.

В связи с тем, что КК «Восход» был многоместным появилась возможность, кроме космонавтов ВВС послать в космос представителей и других специальностей и профессий. Организации и предприятия, которые непосредственно занимались реализацией программы, отобрали собственных кандидатов для участия в полётах. Были отобраны инженеры из ОКБ-1, военные медики из НИИ авиационной и космической медицины и ЦПК, гражданские медики из ИМБП, а также научный сотрудник от АН СССР.

Основные результаты программы: осуществлён выход человека в открытый космос.

Космический корабль «Восход» — первый в мире многоместный пилотируемый космический корабль. Создан в ОКБ-1 под руководством Королёва С. П. в 1963—1964 годах на базе космического корабля «Восток». Корабль «Восход» имел три модификации: трёхместный, двухместный со шлюзовой камерой для выхода космонавта в открытый космос и двухместный для длительного полёта. «Восход» отличался от «Востока» наличием системы мягкой посадки, поэтому космонавты могли совершать посадку в спускаемом аппарате.

Первая модификация корабля — 3КВ

Первая модификация корабля — 3КВ — предназначалась для орбитального полёта экипажа из трёх космонавтов без скафандров. Было запущено два космических корабля этой модификации: беспилотный «Космос-47» и пилотируемый «Восход».

Вторая модификация корабля — 3КД

Вторая модификация — 3КД — отличалась от первой наличием системы жизнеобеспечения скафандров «Беркут» для двух космонавтов и шлюзовой камеры с системой шлюзования. Было запущено два корабля этой модификации: беспилотный «Космос-57» и пилотируемый «Восход-2».

Третья модификация корабля — 3КВ

Третья модификация (обозначалась тоже 3КВ) предназначалась для длительного полёта (до 20 суток) экипажа из двух космонавтов без скафандров. КК «Восход» данной модификации был выведен на орбиту в беспилотном варианте в 1966 году под названием «Космос-110» с животными на борту. В пилотируемом режиме эта модификация корабля не запускалась.

Закрытие программы

Всего планировалось запустить 7 пилотируемых кораблей «Восход». Космический корабль «Восход-3» должен был совершить длительный полёт с научной программой исследований, а впоследствии для этого полёта планировались задачи военного значения.

На последующих кораблях «Восход» предполагалось осуществить полёт женского экипажа с первым в истории космонавтики выходом женщины в открытый космос, затем полёт двухместного космического корабля с медицинской программой исследований, включавшей проведение хирургической операции в условиях космического полёта над подопытным животным (кроликом). Планировалось также осуществить полёт для испытаний в условиях открытого космоса средства передвижения космонавта (СПК), а также провести в космосе эксперимент по созданию искусственной силы тяжести (проект «ИТ») путём закрутки космического корабля «Восход» с 3-й ступенью ракеты-носителя (РН), соединённых тросом. Однако, в середине 1966 года программа «Восход» была закрыта, создание и изготовление кораблей прекращено. Подготовленный к старту пилотируемый космический корабль «Восход-3» так и не был запущен.

Космический корабль «Восход» выводился на орбиту с помощью ракеты-носителя «Союз». Спасение космонавтов в случае аварии ракеты-носителя на стартовой позиции или на начальном участке выведения не предусматривалось. Данное обстоятельство было одной из причин закрытия этой программы.

«Союз»

«Союз»-ТМА 7

Программа «Союз» имеет очень большую историю и несколько этапов развития.

Первый этап

Первый этап (1962—1965) — начальная разработка корабля в рамках программы облёта Луны.

В 1962 году в ОКБ-1 под руководством Королёва С. П. начал проектироваться ракетно-космический комплекс, состоявший из трёх кораблей: 7К, 9К и 11К. Данный проект получил название «Союз» и осуществлялся с целью пилотируемого облёта Луны. Корабль 7К предназначался для выведения космонавтов на орбиту Земли, стыковки с кораблём 9К, пилотируемого облёта Луны в составе комплекса кораблей 7К-9К и возвращения космонавтов на Землю в спускаемом аппарате корабля 7К. Корабль 9К представлял собой разгонный ракетный блок с двигательной установкой, которая обеспечивала выведение комплекса 7К-9К на траекторию облёта Луны.

Корабль 11К — танкер, который после выведения на орбиту должен был стыковаться с кораблём 9К и заправлять его компонентами топлива, а после этого отстыковываться. Все корабли должны были выводиться на орбиту ракеты-носителя «Союз»: сначала — не заправленный топливом корабль 9К, затем — последовательно 4 корабля-танкера 11К и только после этого корабль 7К с экипажем. Для сборки комплекса 7К-9К требовалось 6 пусков ракеты-носителя.

В 1965 году, в связи с принятием новой программы облёта Луны — «Л-1», проект «Союз» (в это время проект «Союз» находился на стадии проектирования) был переориентирован на создание пилотируемого орбитального корабля, который получил обозначение 7К-ОК и унаследовал название от проекта. Разработка кораблей 9К и 11К была прекращена.

Второй этап

Второй этап (1965—1970) — создание и эксплуатация орбитального корабля «Союз».

Корабль 7К-ОК «Союз» имел также обозначение 11Ф615 и предназначался для орбитальных автономных полётов космонавтов, отработки операций маневрирования и стыковки на земной орбите, а также для проведения некоторых экспериментов.

Корабли 7К-ОК были двух типов:

7К-ОК (А) с активным стыковочным узлом в виде штыря и

7К-ОК (П) с пассивным стыковочным узлом в виде конуса.

Стыковочные узлы не имели внутреннего переходного люка-лаза. Космонавты имели возможность перехода из одного корабля в другой через открытый космос в скафандрах «Ястреб» с автономной ранцевой системой жизнеобеспечения. Бытовые отсеки кораблей использовались при этом в качестве шлюзовых камер. Космонавты совершали полёты без спасательных скафандров (в полётных костюмах).

Первый испытательный беспилотный полёт 7К-ОК состоялся 28-30 ноября 1966 года («Космос-133»). Первый пилотируемый запуск корабля состоялся 23 апреля 1967 года (корабль «Союз-1»). Всего было запущено 16 кораблей «Союз» модификации 7К-ОК: 8 беспилотных и 8 пилотируемых. Кроме этого, запуск одного беспилотного корабля 7К-ОК (в декабре 1966 года) не состоялся из-за аварии ракеты-носителя на стартовой позиции.

Основные результаты этого этапа: были отработаны операции маневрирования, поиска, сближения и стыковки на орбите Земли космических кораблей как в автоматическом режиме, так и в пилотируемом. Кроме того, были выполнены некоторые эксперименты, в частности, на космическом корабле «Союз-6» с помощью установки «Вулкан» впервые проводились сварочные работы, а на космическом корабле «Союз-9» был совершён длительный космический полёт (более 17 суток).

Третий этап

Третий этап (1969—1981) — создание и эксплуатация транспортного корабля «Союз».

В 1969—1970 годах была создана транспортная модификация корабля «Союз» — 7К-Т для доставки экипажей на ДОС «Салют» и ОПС «Алмаз». Корабль 7К-Т имел обозначения: для ДОС — 11Ф615А8, для ОПС — 11Ф615А9. На корабле 7К-Т устанавливался только активный стыковочный узел с переходным люком-лазом, который позволял космонавтам переходить на борт орбитальной станции, не выходя в открытый космос. В связи с гибелью экипажа космического корабля «Союз-11» из-за разгерметизации спускаемого аппарата было решено ввести для космонавтов спасательные скафандры «Сокол-К». После доработки корабля (в 1971—1972 годах) из-за ограничений по массе экипаж был уменьшен до двух космонавтов (до этого экипаж состоял из трёх космонавтов, которые летали без скафандров).

В 1972 году на базе корабля 7К-Т было начато создание модификации — 7К-ТМ (11Ф615А12 или 11Ф615М) для советско-американской программы «ЭПАС». Корабль 7К-ТМ имел стыковочный узел андрогинного типа с люком-лазом. Андрогинный стыковочный узел мог использоваться как в активном, так и в пассивном режимах.

Всего было запущено 38 кораблей «Союз» модификации 7К-Т и 7К-ТМ: 31 пилотируемый (один из них в 1975 году совершил суборбитальный полёт из-за аварии ракеты-носителя) и 7 беспилотных.

Основные результаты этого этапа: корабли обеспечивали доставку советских и международных экипажей (по программе «Интеркосмос») на орбитальные станции «Салют-1, −3, −4, −5, −6» и их возвращение на Землю, была осуществлена стыковка космического корабля «Союз-19» с американским космическим кораблём «Аполлон» (программа «ЭПАС»).

Четвёртый этап

Четвёртый этап (1967—1977) — создание корабля 7К-С.

В ноябре 1967 года в ЦКБЭМ (бывшее ОКБ-1) под руководством Главного конструктора В. П. Мишина началось проектирование модификации корабля «Союз» — 7К-С, получившей обозначение 11Ф732. Корабль 7К-С проектировался как транспортный корабль, который должен был стыковаться с орбитальным кораблем ОК-ВИ, который разрабатывался в ЦСКБ, и доставлять на него двух космонавтов для проведения военных экспериментов. На бытовом отсеке корабля 7К-С планировалось устанавливать экспериментальное стрелковое и ракетное вооружение. В автономных полётах 7К-С планировалось провести отработку и испытания ракет класса «космос-космос».

Корабль 7К-С обладал возможностью экстренного отделения бытового отсека на орбите Земли в случае возникновения неполадок в системах вооружений. В 1974 году ЦКБЭМ завершило создание 7К-С. Были изготовлены три лётных корабля и в 1974—1976 г.г. проведены лётно-конструкторские испытания (ЛКИ) данного корабля в беспилотном варианте («Космос-670», «Космос-772» и «Космос-869»).

Пятый этап

Пятый этап (1977—1986) — эксплуатация корабля «Союз-Т».

В ноябре 1967 года в ЦКБЭМ (бывшее ОКБ-1) под руководством Главного конструктора Мишина В. П. началось проектирование модификации корабля «Союз» — 7К-С, получившей также обозначение 11Ф732. Корабль 7К-С проектировался как транспортный корабль, который должен был стыковаться с орбитальным кораблём ОК-ВИ, который разрабатывался в ЦСКБ, и доставлять на него двух космонавтов для проведения военных экспериментов. На бытовом отсеке корабля 7К-С планировалось устанавливать экспериментальное стрелковое и ракетное вооружение. В автономных полётах 7К-С, без стыковки с ОК-ВИ, планировалось провести отработку и испытания ракет класса «космос-космос». Корабль 7К-С обладал возможностью экстренного отделения бытового отсека на орбите Земли в случае возникновения неполадок в системах вооружений.

В 1974 году ЦКБЭМ завершило создание 7К-С. Были изготовлены три лётных корабля и в 1974—1976 годах проведены лётно-конструкторские испытания (ЛКИ) данного корабля в беспилотном варианте («Космос-670», «Космос-772» и «Космос-869»). Однако, в дальнейшем корабль 7К-С не использовался и был вскоре модифицирован в транспортный корабль 7К-СТ, получивший название «Союз-Т» («Союз»-транспортный) для доставки экипажей на орбитальные станции.

В отличие от 7К-С на корабле 7К-СТ были установлены солнечные батареи. Кроме того, была модернизирована система жизнеобеспечения, позволившая увеличить численность экипажа до трёх человек. Лётно-конструкторские испытания (ЛКИ) корабля 7К-СТ начались в 1978 году запуском беспилотного КК, получившего название «Космос-1001».

В систему управления кораблей 7К-С и 7К-СТ была введена бортовая цифровая вычислительная машина (ЦВМ), позволявшая выполнять все этапы полета как в автоматическом режиме, так и с участием экипажа. Для экипажей корабля «Союз-Т» были разработаны скафандры новой конструкции «Сокол-КВ».

Всего было запущено 3 беспилотных корабля 7К-С и 17 кораблей «Союз-Т»: 14 пилотируемых и 3 беспилотных. Запуск одного пилотируемого «Союза-Т» не состоялся из-за пожара ракеты-носителя на стартовой позиции (в сентябре 1983 года). Космонавты были спасены с помощью системы аварийного спасения (САС).

Основные результаты этих этапов: был создан усовершенствованный транспортный корабль, который обеспечивал доставку советских и международных экипажей на орбитальные станции «Салют-6 и −7».

Шестой этап

Шестой этап (середина 1980-х — до настоящего времени) — эксплуатация корабля «Союз-ТМ». В 80-х годах корабль «Союз-Т» был модернизирован и получил название «Союз-ТМ» («Союз»-транспортный модернизированный). На корабле «Союз-ТМ» установлена новая система сближения и стыковки «Курс» вместо системы «Игла». Усовершенствованы двигательная установка, система радиосвязи, система аварийного спасения (САС), парашютная система, двигатели мягкой посадки, бортовая цифровая вычислительная машина (ЦВМ) и другое. Расчётная продолжительность полёта корабля в составе орбитальной станции — 180 суток. Масса космического корабля — 7 тонн, длина космического корабля — 6,98 метра, максимальный диаметр космического корабля — 2,72 метра. Космонавты совершают полёты в скафандрах «Сокол-КВ».

В конце 1980-х годов была создана модификация «Союза-ТМ». На этой модификации устанавливается андрогинно-периферийный агрегат стыковки АПАС-89. Этот вариант корабля был создан для использования в качестве корабля-спасателя для экстренной эвакуации экипажа орбитальной станции «Мир» или корабля «Буран».

В 1992 году на базе корабля «Союз-ТМ» началось создание новой модификации — корабль-спасатель ACRV для международной космической станции «Альфа».

К настоящему времени запущено 19 кораблей «Союз-ТМ»: 18 пилотируемых и 1 беспилотный. Эксплуатация корабля продолжается.

Основные результаты этапа: корабли обеспечивали и обеспечивают доставку советских/российских и международных экипажей на орбитальный комплекс «Мир».

Таким образом, корабли «Союз», «Союз-Т» и «Союз-ТМ» — это многофункциональные многоместные пилотируемые космические корабли. Внешне они очень схожи. Имеют одну и ту же конструктивную компоновку и примерно одинаковые габаритно-весовые характеристики. Все корабли состоят из трёх отсеков: бытового отсека (БО), спускаемого аппарата (СА) и приборно-агрегатного отсека (ПАО). Все корабли «Союз» выводились и выводятся на орбиту с помощью ракеты-носителя (РН) «Союз».

Пилотируемые полёты корабля, которые начались с февраля 1987 года, обеспечили не только успешную эксплуатацию орбитального комплекса «Мир», но и начальный этап работы Международной космической станции (МКС). Корабли «Союз ТМ» запускались в 1986—2002 годах.

Следующая модификация корабля была создана для эксплуатации в международных миссиях. Её разработка началась в 1995 году по заказу NASA для расширения диапазона антропометрических параметров его экипажа, поскольку только российские корабли «Союз ТМ» технически были способны осуществлять функцию корабля-спасателя на МКС, а в них не помещались очень многие американские астронавты. Новая модификация корабля получила обозначение «Союз ТМА». Буква «А» в названии обозначала «Антропометрическая модификация».

При создании корабля «Союз ТМА» были разработаны и внедрены уникальные инновационные решения: конструктивные доработки его спускаемого аппарата позволили обеспечить размещение космонавтов с расширенным диапазоном антропометрических параметров (масса от 50 до 95 килограмм и рост от 150 до 190 сантиметров), а также улучшить управление кораблём в ручном режиме.

Итоги

За 27 лет эксплуатации было запущено 93 корабля «Союз» различных модификаций. Из них: беспилотных — 22 корабля и пилотируемых — 71 (один корабль в 1975 году с космонавтами В. Г. Лазаревым и О. Г. Макаровым не вышел на орбиту из-за аварии РН). Два пилотируемых полёта закончились трагически. Погибли В. М. Комаров на КК «Союз-1» и Г. Т. Добровольский, В. Н. Волков, В. И. Пацаев на КК «Союз-11». В 1983 году один корабль «Союз-Т» с космонавтами В. Г. Титовым и Г. М. Стрекаловым не был запущен из-за пожара РН на стартовой площадке. По техническим и другим причинам 8 пилотируемым кораблям не удалось осуществить стыковку.

Ссылки

• Космическая энциклопедия
• Большая Российская Энциклопедия
• Государственная корпорация «Роскосмос»