Vostok (nave espacial)

"Vostok"  (ed. 3KA) - el nombre de una serie de naves espaciales soviéticas diseñadas para vuelos tripulados en órbita cercana a la Tierra . Fueron creados por el diseñador líder K. P. Feoktistov y el diseñador líder O. G. Ivanovsky bajo la dirección del diseñador general de OKB-1 S. P. Korolev de 1958 a 1963 .

El primer "Vostok" tripulado, que fue lanzado el 12 de abril de 1961 , se convirtió en la primera nave espacial del mundo que permitió a un hombre volar al espacio exterior .

Si el primer " Vostok " con Yu. A. Gagarin a bordo hizo solo 1 revolución alrededor de la Tierra , dio la vuelta al planeta en 108 minutos, entonces el vuelo de la nave espacial Vostok-5 con V. F. Bykovsky duró aproximadamente 5 días. Durante este tiempo, la nave dio la vuelta a la Tierra 81 veces.

Las principales tareas científicas resueltas en la nave espacial Vostok fueron el estudio de los efectos de las condiciones de vuelo orbital en la condición y el rendimiento del astronauta, el desarrollo del diseño y los sistemas, y la verificación de los principios básicos de la construcción de naves espaciales.

A pesar de la finalización del programa principal , las modificaciones al diseño básico de Vostok continuaron utilizándose y se convirtieron en la base de una variedad de satélites soviéticos y rusos destinados a la inteligencia militar , la cartografía , el estudio de los recursos terrestres y la investigación biológica .

Historial de creación

Primeros pasos

M. K. Tikhonravov , que trabajó en OKB-1 , comenzó a trabajar en la creación de una nave espacial tripulada en la primavera de 1957 . En abril de 1957, se preparó un plan de investigación de diseño que preveía, entre otras cosas, la creación de una nave satelital tripulada. En el período comprendido entre septiembre de 1957 y enero de 1958, se realizaron estudios sobre varios esquemas de vehículos de descenso para regresar de la órbita de los satélites .

Todo esto permitió en abril de 1958 determinar las características principales del futuro aparato: el proyecto incluía una masa de 5 a 5,5 toneladas, una aceleración al entrar en la atmósfera de 8 a 9 G, un vehículo de descenso esférico, la superficie de que se suponía que se calentaría al entrar en la atmósfera de 2 a 3,5 mil grados centígrados . Se suponía que el peso de la protección térmica era de 1,3 a 1,5 toneladas, y la precisión de aterrizaje estimada era de 100-150 kilómetros. La altitud operativa del barco es de 250 kilómetros. Al regresar a una altitud de 10 a 8 kilómetros, estaba previsto expulsar al piloto de la nave. A mediados de agosto de 1958, se preparó un informe que fundamentaba la posibilidad de tomar una decisión sobre el despliegue del trabajo de desarrollo, y en el otoño se comenzó a trabajar en la preparación de la documentación de diseño. En mayo de 1959 se preparó un informe con cálculos balísticos para el descenso desde la órbita.

El 22 de mayo de 1959, los resultados del trabajo se consagraron en la resolución del Comité Central del PCUS y el Consejo de Ministros de la URSS No. 569-264 sobre el desarrollo de un barco de satélite experimental, donde los objetivos principales eran determinado y los ejecutantes fueron nombrados. El Decreto del Comité Central del PCUS y el Consejo de Ministros de la URSS No. 1388-618 "Sobre el desarrollo de la exploración espacial", emitido el 10 de diciembre de 1959, aprobó la tarea principal: la implementación del vuelo espacial humano.

En 1959, O. G. Ivanovsky fue nombrado diseñador principal de la primera nave espacial tripulada Vostok . En abril de 1960, se desarrolló un diseño preliminar de la nave satelital Vostok-1, presentado como un aparato experimental diseñado para probar el diseño y crear sobre esta base el satélite de reconocimiento Vostok-2 y la nave espacial tripulada Vostok-3. El procedimiento para la creación y el momento del lanzamiento de naves satelitales fueron determinados por el Decreto del Comité Central del PCUS No. 587-238 "Sobre el Plan para la Exploración del Espacio Ultraterrestre" del 4 de junio de 1960. En 1960, en OKB-1, un grupo de diseñadores dirigido por O. G. Ivanovsky creó un prototipo de una nave espacial de un solo asiento [1] .

Naves satélite no tripuladas

Para el verano de 1960, se completó el desarrollo y comenzaron las pruebas complejas de la nave espacial bajo el programa Sputnik .

El 15 de mayo de 1960 se lanzó el primer satélite, el Sputnik-4 . La versión simplificada de la nave no tenía protección térmica, sistemas de soporte vital y aterrizaje. La tarea principal del lanzamiento era verificar el funcionamiento de los sistemas principales. Debido a un mal funcionamiento en el sistema de control de actitud, cuando se encendió el sistema de propulsión de frenado, la nave se movió a una órbita más alta, donde el vehículo de descenso se separó.

El 28 de julio de 1960 se lanzó una nave satélite (sin número) Sputnik-5-1 con animales de experimentación a bordo (los perros Chaika y Fox). Debido a la falla del vehículo de lanzamiento , la nave no entró en órbita.

El 19 de agosto de 1960 tuvo lugar el primer lanzamiento completamente exitoso del segundo satélite Sputnik-5 , animales de experimentación ( perros belka y strelka , ratones, insectos), plantas y otros objetos biológicos regresaron con éxito a la Tierra en el módulo de descenso de la nave.

11 de octubre de 1960: el Decreto del Comité Central del PCUS y el Consejo de Ministros de la URSS No. 1110-462 definió el lanzamiento de una nave espacial con una persona a bordo como una tarea especial y fijó una fecha límite para dicho lanzamiento. diciembre de 1960.

Mientras tanto, el 1 de diciembre de 1960, se completó el lanzamiento de la tercera nave satélite " Sputnik-6 ", que realizó un vuelo orbital exitoso. Sin embargo, debido a un accidente en el funcionamiento del sistema de propulsión de frenos y un descenso en un área no designada, el vehículo de descenso con los perros Pchelka y Mushka voló por los aires.

El 22 de diciembre de 1960 se lanzó la nave satélite (sin número) Sputnik-7-1 . Una falla del vehículo de lanzamiento al final del lanzamiento resultó en la separación de emergencia del vehículo de descenso que transportaba a los perros Comet y Shutka, que realizó un vuelo suborbital y aterrizó con éxito.

El 9 de marzo de 1961 se lanzó el Sputnik-9 , el primer lanzamiento de una nave ZKA modificada (la cuarta nave satélite), que ya se está desarrollando para el vuelo humano. A bordo iba un maniquí (" Ivan Ivanovich "), un perro Chernushka y otros animales de experimentación. El programa de vuelo se completó en su totalidad.

El 25 de marzo de 1961, se lanzó el Sputnik-10 , el segundo lanzamiento de una nave ZKA modificada (quinta nave satélite) con un programa de vuelo similar. El vehículo de descenso con el perro Zvezdochka aterrizó con éxito y el maniquí, de acuerdo con el plan de vuelo, fue expulsado. El lanzamiento fue la prueba final de la nave espacial antes del vuelo humano.

Nave espacial tripulada

Además de dos fallas de los vehículos de lanzamiento durante el lanzamiento, de los cinco vuelos completados que precedieron al vuelo de Yu. A. Gagarin, solo tres fueron exitosos, sin embargo, los dos últimos fueron exitosos ("créditos"), y la decisión sobre el Se realizó el primer vuelo tripulado al espacio del mundo.

Si el barco Vostok ahora se colocara en algún lugar del campo de entrenamiento, y todos los principales modernos se sentaran, lo miraran, nadie habría votado para lanzar un barco tan poco confiable para nada. (Risas) Yo, que también firmé los documentos que estoy bien, garantizo la seguridad del vuelo, hoy nunca firmaría esto. (Risas) Porque adquirimos mucha experiencia y nos dimos cuenta de lo mucho que nos arriesgábamos.

El 12 de abril de 1961, a las 09:06:59,7 segundos , se lanzó desde el cosmódromo de Baikonur la primera nave espacial con un hombre a bordo del Vostok 1 . El piloto-cosmonauta Yu. A. Gagarin estaba a bordo del barco . En 108 minutos, la nave dio una vuelta alrededor de la Tierra y aterrizó cerca del pueblo de Smelovka , distrito de Ternovsky , región de Saratov (ahora distrito de Engelssky ).

En total, a partir de 1960, se lanzaron seis vehículos no tripulados bajo el programa (incluido el vuelo suborbital y sin contar un accidente al principio). Junto con los siguientes seis vuelos tripulados bajo el programa Vostok , se lanzaron 12 naves espaciales.

En los barcos de la serie se realizó el primer vuelo diario del mundo, vuelos grupales de dos barcos y el vuelo de una mujer cosmonauta.

Se cancelaron otros 4 vuelos tripulados planificados (incluidos los más largos, maniobrando, con la creación de gravedad artificial).

Lista de lanzamientos de satélites

Modificaciones

La decisión oficial de iniciar el desarrollo de la nave espacial Vostok se adoptó el 22 de mayo de 1959 . El borrador del diseño describía tres modificaciones de la nave espacial :

• Vostok-1 (1K)  : un prototipo de barco, utilizado para probar los sistemas principales y elaborar elementos estructurales;
• Vostok-2 (2K)  - una nave prototipo, utilizada como satélite de reconocimiento fotoelectrónico , más tarde recibió el nombre de " Zenit-2 ";
• Vostok-3 (3K)  - nave espacial tripulada;

Sobre la base de la nave, se crean la nave espacial tripulada " Voskhod " y los vehículos automáticos no tripulados " Bion " y " Photon " que se están lanzando actualmente .

Dispositivo de nave espacial

La masa total de la nave espacial alcanzó las 4,73 toneladas, la longitud (sin antenas) fue de 4,4 my el diámetro máximo fue de 2,43 m.

La nave constaba de un vehículo de descenso esférico (peso 2,46 toneladas y diámetro 2,3 m) que también realizaba las funciones de compartimiento orbital , y un compartimiento de instrumentos cónico (peso 2,27 toneladas y diámetro máximo 2,43 m). Masa de protección térmica de 1,3 toneladas a 1,5 toneladas. Los compartimentos estaban conectados mecánicamente entre sí mediante bandas de metal y cerraduras pirotécnicas. La nave estaba equipada con sistemas: control automático y manual, orientación automática al Sol , orientación manual a la Tierra , soporte de vida (diseñado para mantener una atmósfera interna cercana en sus parámetros a la atmósfera terrestre durante 10 días), control lógico de comando , fuente de alimentación, control térmico y aterrizaje. Para garantizar las tareas del trabajo del hombre en el espacio exterior , la nave estaba equipada con equipos autónomos y de radiotelemetría para monitorear y registrar parámetros que caracterizan el estado del astronauta , estructuras y sistemas, equipos de onda ultracorta y de onda corta para la comunicación radiotelefónica bidireccional del astronauta. con estaciones terrestres, un enlace de radio de comando, un dispositivo de tiempo de programa, un sistema de televisión con dos cámaras transmisoras para observar al astronauta desde la Tierra, un sistema de radio para monitorear los parámetros de la órbita y la búsqueda de dirección de la nave espacial, un TDU- 1 sistema de propulsión de frenado, y otros sistemas.

La masa de la nave espacial junto con la tercera etapa del vehículo de lanzamiento fue de 6,17 toneladas, y su longitud en conjunto fue de 7,35 m.

Al desarrollar el vehículo de descenso, los diseñadores eligieron una forma esférica axisimétrica, como la más estudiada y con características aerodinámicas estables para todos los rangos de ángulos de ataque a diferentes velocidades. Esta solución permitió proporcionar una masa aceptable de protección térmica del aparato e implementar el esquema balístico más simple para la salida de órbita. Al mismo tiempo, la elección de un esquema de descenso balístico provocó fuertes sobrecargas que una persona que trabajaba a bordo del barco tuvo que experimentar.

La masa del vehículo de descenso era de 2460 kg, el diámetro era de 2,3 m, la carrocería estaba hecha de aleaciones de aluminio.

El vehículo de descenso disponía de dos ventanillas , una de las cuales estaba situada en la escotilla de entrada, justo encima de la cabeza del astronauta, y la otra, dotada de un sistema de orientación especial, en el suelo a sus pies. El astronauta, vestido con un traje espacial , fue colocado en un asiento eyectable especial . En la última etapa del aterrizaje, después de frenar el vehículo de descenso en la atmósfera, a una altitud de 7 km, el astronauta salió disparado de la cabina y realizó un aterrizaje en paracaídas . Además, se brindó la posibilidad de aterrizar un astronauta dentro del vehículo de descenso. El vehículo de descenso tenía su propio paracaídas, pero no estaba equipado con los medios para realizar un aterrizaje suave, lo que amenazaba a la persona que permanecía en él con una grave contusión durante un aterrizaje conjunto.

El equipamiento de los barcos Vostok se hizo lo más simple posible. La maniobra de retorno solía practicarse mediante un comando automático transmitido por radio desde la Tierra. A los efectos de la orientación horizontal de la nave, se utilizaron sensores infrarrojos. La alineación a lo largo del eje de la órbita se realizó utilizando sensores de orientación estelar y solar.

En caso de falla de los sistemas automáticos, el astronauta podría cambiar al control manual. Esto fue posible gracias al uso del orientador óptico original "Vzor" instalado en el piso de la cabina. Se colocó una zona de espejo anular en el ojo de buey y se aplicaron flechas que indican la dirección de desplazamiento de la superficie terrestre en una pantalla mate especial. Cuando la nave espacial estaba correctamente orientada en relación con el horizonte, los ocho visores de la zona del espejo estaban iluminados por el sol. La observación de la superficie terrestre a través de la parte central de la pantalla ("Earth run") permitió determinar la dirección del vuelo.

El dispositivo Globus , un pequeño globo terráqueo con un mecanismo de relojería que mostraba la posición actual de la nave sobre la Tierra, ayudó a decidir cuándo iniciar la maniobra de regreso del  . Conociendo el punto de partida de la posición, fue posible determinar el lugar del próximo aterrizaje con relativa precisión.

Este sistema manual sólo podía utilizarse en la parte iluminada de la órbita. Por la noche, la Tierra no se podía observar a través del Vzor. El sistema de orientación automática tenía que poder funcionar en cualquier momento.

Las naves de Vostok no estaban adaptadas para vuelos tripulados a la luna , y tampoco permitían la posibilidad de volar a personas que no hubieran pasado por un entrenamiento especial. Esto se debió en gran parte al diseño del módulo de descenso de la nave, conocido cariñosamente como Sharik . La forma esférica del vehículo de descenso no preveía el uso de propulsores de orientación. El dispositivo parecía una pelota, cuyo peso principal se concentraba en una parte, por lo que, al moverse a lo largo de una trayectoria balística, automáticamente giraba hacia abajo su parte pesada. El descenso balístico significó ocho veces la fuerza G al regresar de la órbita terrestre y veinte veces al regresar de la Luna. Un vehículo balístico similar fue la cápsula Mercury . Las naves Gemini , Apollo y Soyuz , por su forma y centro de gravedad desplazado, permitieron reducir las sobrecargas experimentadas (3 G para regresar de la órbita cercana a la Tierra y 8 G para regresar de la Luna) y tenían suficiente maniobrabilidad para cambiar el punto de aterrizaje.

Los barcos soviéticos "Vostok" y " Voskhod ", al igual que el estadounidense "Mercury", no podían realizar maniobras orbitales, solo permitían rotaciones sobre los ejes principales. No se proporcionó el reinicio del sistema de propulsión, se utilizó solo con el propósito de realizar una maniobra de frenado de retorno. Sin embargo, S.P. Korolev , antes de iniciar el desarrollo de la Soyuz, consideró la posibilidad de crear una Vostok maniobrable. Este proyecto implicó acoplar la nave con módulos especiales de refuerzo, que en el futuro permitirían que se utilizara en la tarea de volar alrededor de la luna. Posteriormente, la idea de una versión maniobrable de la nave espacial Vostok se implementó en los satélites de reconocimiento Zenit y en los satélites especializados Foton .

Pilotos de la nave espacial Vostok

Notas

1. ↑ Igor Kurinnoy: La confiabilidad debe agregarse a la historia de la exploración espacial . Archivado el 6 de octubre de 2014 en Wayback Machine .
2. ↑ Boris Chertok. h 3 06:43- YouTube . Consultado el 12 de abril de 2021. Archivado desde el original el 12 de abril de 2021. (indefinido)

Enlaces

• Gudilin V. E., Slabky L. I. La primera nave espacial tripulada "Vostok" y "Voskhod" // Sistemas espaciales y de cohetes (Historia. Desarrollo. Perspectivas) . - M. , 1996. - 326 p.
• Sistemas de visualización de información de la nave espacial "Vostok" y "Voskhod"
• Sobre las naves Vostok en  www.astronautix.com
• Reportaje en video sobre las etapas de creación de la nave espacial Vostok del servicio de prensa de RSC Energia

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