1967 ГОД

Завершив полеты по программе «Джемини», американцы почти сразу приступили к подготовке пилотируемого полета космического корабля «Аполлон». Уж в феврале был запланирован первый пилотируемый полет корабля с базовым основным блоком.

27 января на космодроме корабль был установлен на ракету-носитель. Назначен экипаж в составе: Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи. Двое первых астронавтов уже побывали в космосе. Уайт был первым американцем, вышедшим в открытый космос.

В этот день экипаж отрабатывал в корабле методику своих действий в корабле при запуске. Астронавты находились в скафандрах.

За 10 минут до окончания тренировки в командном отсеке экипажа возник пожар. В кислородной атмосфере отсека огонь распространился мгновенно. Но астронавты погибли не от огня, а от удушья, надышавшись дымом от горевших материалов в отсеке.

В нормальной обстановке для срочного покидания отсека астронавтам отводилось 3 минуты. Для этого нужно был повернуть рукоятку выходного люка на 200 градусов, и открыть люк во внутрь отсека. Но давление в отсеке за несколько секунд поднялось до 2, 5 атмосфер. Преодолеть такую силу, да еще в скафандрах астронавты просто физически не могли.

Давление было настолько велико, что треснул пол отсека. Давление упало до атмосферного, но астронавты к этому времени уже ничего не могли сделать.

Спасательная команда добралась к экипажу через 5 минут, но было уже поздно. Экипаж погиб. Природа взяла у людей вторую реальную жертву на пути к космосу, предупредив, что на этом пути Человечеству нужно быть чрезвычайно осторожным и внимательным.

НАСА приняло ряд мер для повышения безопасности астронавтов. Однако главная причина – кислородная атмосфера в корабле не была устранена. Почти до самого старта в корабле поддерживали состав атмосферы приближенной к земному. Непосредственно перед стартом атмосфера в корабле продувалась и заполнялась кислородом при давлении 0,35 килограмм на квадратный сантиметр. В полете они дышали только кислородом.

Такая авария естественно не могла не сказаться на сроках выполнения всей программы Аполлон». Полеты 1967 года отменили. Совершенствовали системы, тщательнее готовились к полету.

Для Советского Союза сложившаяся ситуация давала шанс, если и не перегнать американцев в качестве космических полетов, то хотя бы догнать их. Нужно было дать путевку в жизнь космическому кораблю «Союз», и отработать с его помощью все варианты стыковки двух объектов на космической орбите.

Космический корабль «Союз» был принципиально новой разработкой, в которой конструкторы учли все недостатки и преимущества предшестующих космических кораблей. Он состоял из трех отсеков: спускаемого аппарата, орбитального обитаемого отсека \бытовой отсек\ и приборно-агрегатного отсека.

В дальнейшем, сохраняя в неизменности корпус корабля, разработчики почти полностью заменили оборудование и бортовые системы. Существенно менялись при этом характеристики кораблей.

Масса заправленного и укомплектованного корабля, в зависимости от решаемых задач, составляла от 6.38 до 6,85 тонн. Экипаж составлял 2–3 человека. Длина корабля 6,98 – 7,13 метра. Максимальный диаметр 2,72 метра. Размах панелей солнечных батарей 8,37 и до 10,6 метра. Свободный объем для экипажа 6,5 кубических метров.

Возвращаемый \спускаемый\ аппарат имел в отличие от «Востоков» каплевидную форму. Свободный объем для экипажа составлял 2,5 кубометра.

Корпус аппарата выполнялся из алюминиевого сплава и имел значительную защиту. Основной теплозащитный экран на участке парашютирования, после выполнения своей задачи, отстреливался. В верхней части корпуса имелся люк диаметром 0,8 метра для сообщения с орбитальным отсеком. Через этот же люк экипаж покидает спускаемый аппарат после приземления. Имеются три иллюминатора – два боковых свободных и один в центре для визира ориентатора. В корпусе размещены два контейнера – основного и запасного парашютов.

В орбитальном обитаемом отсеке \БО\ экипаж во время автономных полетов спал, обедал, проводил практически все научные исследования. В верхней части БО конструктивно размещен стыковочный узел.

Приборно-агрегатный отсек \ПАО\ предназначен ля размещения аппаратуры и оборудования большинства систем корабля.

Бытовой и приборно-агрегатный отсеки не имеют тепловой защиты и после разделения с спускаемым аппаратом сгорают в плотных слоях атмосферы.

В состав космического корабля входят:

– система ориентации и управления движением при полете на орбите и в процессе спуска,

– система двигателей причаливания на завершающем этапе стыковки и ориентации,

– сближающе-корректирующая двигательная установка,

– система электропитания,

– система стыковки,

– радио и телевизионные системы,

– система жизнеобеспечения,

– система управления бортовым комплексом с различных пультов космонавта и другие.

Корабль «Союз» мог находиться в автономном полете с экипажем до трех недель, но основное его назначение – доставка экипажей и грузов на будущую орбитальную станцию.

При автономных полетах корабль в обязательном порядке имел солнечные батареи для подзарядки аккумуляторных батарей. При выполнении транспортных операций наличие солнечных батарей определялось конструкцией орбитальной станции.

Основные принципы управления, заложенные на «Востоках», легли и в основу разработки «Восходов» и «Союзов». Даже необходимость выполнения стыковки не изменила ситуацию кардинально. Оптическая ось визира для стыковки оказалась направленной по полету корабля и только. Контроль полета только по телеэкрану, который стал основным прибором, по которому экипаж оценивает качество процесса стыковки с другим объектом.

Если же космонавт сомневается в показаниях приборов и хочет собственным глазом, как в автомобиле, посмотреть на сложившуюся ситуацию на дороге, он должен развернуть космический корабль на 90 градусов по курсу и оценить ситуацию через свободный иллюминатор. Долго любоваться объектом стыковки, при таком положении корабля, нельзя. Если космонавт хочет одновременно управлять процессом перемещения в космосе, он должен при этом постоянно помнить, что в данном положении ручки управления двигателями поменяли знак своего управляющего действия, то есть сдвинулись на тот же угол разворота корабля в 90 градусов. Хочешь двигаться ближе к объекту, выдавай управляющий импульс основному корректирующему двигателю вправо, а не вперед. И так далее. Это, конечно, трудно. И потому космонавты прибегают к подобному методу контроля обстановки только в очень сложных ситуациях. Например, при стыковке с неориентированным объектом. Раз, другой для такого визуального контроля еще можно было развернуться, но не больше. Топливо надо экономить.

Кроме того, стыковочный узел расположен впереди космического корабля и потому боком пристыковаться к другому кораблю или станции никак нельзя. На конечном участке стыковки нужно обязательно идти вперед стыковочным узлом.

Конструкторы, хотя и доверили летчикам управление космическим кораблем, на деле больше доверяли технике, автоматике. Именно на нее они делали ставку при разработке космического корабля, так как она позволяла осуществить двойное и даже тройное дублирование систем. К тому же, первые системы отрабатывались, как правило, сначала в автоматическом режиме, а уж потом разработчики начинали думать о ручном контуре управления. Уходить от удачно отработанной схемы трудно. Проще и основной режим стыковки доверить автоматике.

То, что космонавты при этом не получают достаточно прочных навыков по управлению космическим кораблем в реальных условиях, уже не является для конструкторов столь существенным фактором.

Отработка методики и схемы стыковки проходила сложно. Она началась еще во время группового полета космических кораблей «Восток-3» и «Восток-4», когда они сближались на расстояние до 5 километров и космонавты проводили первые попытки взаимного обнаружения космических кораблей, учились управлять ориентацией кораблей в пространстве.

Полеты автоматических космических кораблей «Полет» и пилотируемых кораблей «Восход» продолжили программу исследований. Космонавты уже не только разворачивали свой корабль вокруг трех осей ориентации, но и совершали небольшие маневры, изменяя высоту полета и плоскость орбиты. Автоматические корабли делали эти маневры еще в больших пределах.

Перед новым космическим кораблем «Союз» стояли еще более сложные задачи. Ему предстояло стать настоящим транспортным кораблем, доставляющим на орбиту экипажи и самые разнообразные грузы. А какая же доставка может обойтись без стыковки на орбите с объектом назначения.

Весь опыт космических полетов говорит о том, что мы не привыкли идти вперед черепашьими шагами. В каждом космическом полете ставились принципиальные и важные задачи, значительно продвигавшие при удаче, науку вперед. И огромная роль в таком движении принадлежала С. П. Королеву.

Разработка «Союзов» началась при Королеве, но на самом важном этапе его подготовки к полету Сергей Павлович уже не мог присутствовать, что и сказалось как на качестве разработки самого корабля, так и на подготовке его к пилотируемым полетам.

Первый старт космического корабля «Союз» приближался и правильно сказать сейчас об общих принципах подготовки космонавтов к полетам на этих кораблях.

После отбора и двухгодичного курса общекосмической подготовки, космонавты сдают экзамены. Им присваивают звания летчик-космонавт и назначают в группу для подготовки к конкретному полету. Когда дата полета становится ясной, назначаются космонавты и формируются экипажи для непосредственной подготовки к конкретному полету. Космонавты начинают усиленно работать на комплексном тренажере космического корабля.

В комплексном тренажере станции или корабля информационно все должно быть так, как в реальном полете. На пульты выдается реальная информация, в иллюминаторах создается изображение объектов Земли и неба, соответствующие заданной ориентации аппарата в данной точке орбиты.

Человек, внезапно попавший внутрь космического аппарата во время тренировки, может определить, что находится на земле, только по отсутствию невесомости и перегрузки.

Весь процесс тренировки регистрируется документально и в конечном итоге позволяет инструктору достаточно точно и объективно оценить действия каждого члена экипажа по пятибальной системе оценок. Когда таких систем контроля не было, непререкаемость инструктора и уверенность космонавтов в своей правоте часто мешали объективно разобраться в ситуации.

Есть в распоряжении инструкторов и особые органы управления, которые позволяют задать экипажу условия работы в аварийной ситуации в любой предполагаемой точке орбиты.

Завершаются тренировки комплексной зачетной тренировкой, по результатам которой чаще всего и определяется окончательно экипаж, которому вскоре предстоит отправиться в космос.

Первому пилотируемому полету космического корабля «Союз» предшествовали два беспилотных, но оказалось, что недоработки еще были и довольно большие. И не только в конструкции корабля. В вопросах подбора космонавтов на конкретный полет тоже были проблемы.

23 АПРЕЛЯ.

На орбиту выведен космический корабль «Союз-1» с космонавтом полковником Комаровым Владимиром Михайловичем.

Комаров В. М. Герой Советского Союза, Летчик-космонавт СССР. Первый полет совершил в 1964 году. Впервые космонавт летел в космос второй раз.

По разработанной программе после выхода на орбиту космического корабля «Союз-1» с В. Комаровым должен был стартовать космический корабль «Союз-2» с экипажем: В. Шаталов, Е. Хрунов, А. Елисеев. После стыковки двух кораблей Хрунов и Елисеев должны были перейти в корабль Комарова и с ним же возвратиться на Землю. Но у космического корабля «Союз-1» не раскрылись солнечные панели, а энергетические возможности корабля в такой ситуации невелики. Корабль потерял ориентацию и вошел в режим постоянной закрутки. Ни о какой стыковке даже речи не могло быть. Старт второго корабля отменили.

Первый пилотируемый полет космического корабля «Союз-1» продолжался более суток и закончился трагически. Из-за нераскрытия основного парашюта по полной программе, возвращаемый аппарат на нерасчетной скорости врезался в землю. Космонавт В. Комаров погиб 24 АПРЕЛЯ.

Комаров В. М. посмертно награжден орденом Лени и медалью Золотая Звезда. Ему вторично присвоено звание Героя Советского Союза. На его родине и на аллее Героев Космоса у ВДНХ в городе Москва установлены его бюсты.

Урна с прахом Комарова В. М. замурована в кремлевской стене.

Природа взяла свою очередную жертву.

Наверное, к месту будут и еще несколько слов о схеме спуска с орбиты на транспортном космическом корабле «Союз».

В штатном режиме схему спуска можно разделить на несколько важных участков: проведение маневра для осуществления схода с орбиты полета, полет в разреженных слоях атмосферы до высоты порядка 100 километров, движение возвращаемого аппарата до высоты 10 километров. Здесь уже срабатывает парашютная система и в конце приземление с использованием двигателей мягкой посадки.

На космическом корабле нет привычного тормоза, чтобы замедлить скорость полета до величины, необходимой при посадке.

Основной двигатель космического корабля «Союз» увеличивает скорость, и он же, при изменении ориентации корабля на 180 градусов, может эту скорость уменьшить. Скорость снижается, высота полета уменьшается и через определенное время корабль входит в плотные слои атмосферы.

Необходимая ориентация перед выдачей тормозного импульса может выполняться как автоматически, так и вручную экипажем. Точная ориентация корабля перед спуском важна необычайно. Если после выдачи тормозного импульса пойдет прямо к Земле, то никакая защита не спасет его от полного сгорания.

При слишком пологой траектории спуска упругость атмосферы не позволит кораблю войти в ее плотные слои. Корабль, чиркнув, как голыш по воде, оттолкнется от атмосферы и уйдет в полет по новой траектории. Может быть, даже постепенно удаляясь от Земли. Именно это произошло с первым космическим спутником в мае 1960 года.

Возвращаемый аппарат с экипажем перед входом в плотные слои атмосферы разворачивается, и затем, строго в ориентированном положении относительно вектора набегающего потока, входит в плотные слои атмосферы. Именно на этом участке аэродинамического торможения и решаются главные вопросы обеспечения точного приземления в заданном районе.

Основной отвод тепла при спуске осуществляется с помощью теплового экрана, состоящего из абляционных материалов. Именно он поглощает основную энергию аэродинамического торможения, которая разогревает экран до нескольких тысяч градусов.

Космонавты через иллюминатор видят, что спуск возвращаемого аппарата в плотных слоях атмосферы проходит практически в сплошном огненном облаке. И многим из них в этот момент кажется, что жар днища вот-вот проникнет сквозь скафандр к их телу.

На высоте 10 километров парашютная система постепенно снижает скорость снижения до 8-10 метров в секунду.

У самой земли двигатели мягкой посадки снижают и эту скорость до 3–4 метров в секунду.

При посадке Комарова эта система дала сбой. Поэтому он и погиб.

Уже после гибели Комарова в отряд были зачислены еще 12 человек, кандидатов на перспективные полеты. Вот только перспективы эти снова были не радужными.

Сложившаяся ситуация заставила ученых и конструкторов пересмотреть дальнейшую программу пилотируемых космических полетов. Были пересмотрены и отработаны схема и методика предстоящих стыковок космических кораблей. Одновременно, было решено перед пилотируемым космическим полетом на стыковку, осуществить две дополнительных автоматических стыковок.

По схеме, разработанной специалистами, активный управляемый корабль должен был совершать все маневры подхода и причаливания. Он же стартует первым.

После измерения орбитальных параметров, в момент прохода первого корабля над Байконуром, должен стартовать второй корабль, догоняя первый уже на первом витке. Момент сближения находился на внешней стороне орбиты, то есть вне видимости навигационных постов измерения, которые находились на территории СССР. Это было неудобно для всех. Зато уже в конце первого витка, когда корабли входили в зону видимости наших пунктов наблюдения, сразу становилось ясно – прошла стыковка или нет.

Первую стыковку осуществили беспилотные спутники Земли серии «Космос» под номерами 186 и 188. Они представляли собой точные копии кораблей «Союз» с системой автоматической стыковки.

27 октября 1967 года стартовал первый корабль, выполнявший роль активного.

30 октября в момент прохождения первого корабля над космодромом стартовал второй космический корабль. Вскоре корабли успешно состыковались в автоматическом режиме. После трех часов нахождения в состыкованном положении и проверки всех систем корабли расстыковались, и возвратились на Землю.

Результат автоматической стыковки обнадеживал.