Кто изобрел космический корабль: История изобретения космического корабля

Содержание

История изобретения космического корабля | Великие открытия человечества

Космический корабль — это аппарат, предназначенный для доставки и полетов человека на околоземной орбите с последующим возвращением космонавта на Землю. При этом ведется тщательное наблюдение за состоянием и работоспособностью человека в условиях орбитального полета, отработка систем и конструкции космического корабля, проверка принципов его построения. К космическому кораблю предъявляются самые жесткие технические требования. Корабль должен легко управляться, в случае необходимости переориентироваться, менять орбиту. Здесь должны быть созданы нормальные условия для проживания космонавта, чтобы он мог есть, пить, спать, дышать.

Чтобы вывести космический корабль на орбиту, он должен обладать огромной скоростью, которую сообщает ему ракета-носитель. Чтобы корабль вернулся на Землю, эту скорость необходимо погасить. На это потребовалось бы такое же количество горючего, сколько израсходовано при запуске в космос. Благодаря плотным слоям атмосферы вокруг Земли и осуществлению посадки по довольно пологой траектории, корабль тормозится о воздух, при этом затраты горючего будут минимальными. При торможении корабль сильно нагревается и может сгореть, если его не защитить жаропрочными теплозащитными оболочками. Из-за громкости защитных оболочек, было решено снабжать защитным экраном лишь корпус спускаемого аппарата, а не весь корабль. Была предложена и испытана на советском «Востоке» конструкция разделяющегося корабля, ставшая в дальнейшем классической для советских и американских кораблей. В данной конструкции корабль состоит из спускаемого аппарата и приборного отсека, который во время полета является кабиной космонавта.

Космический корабль Восток

Вес первого корабля «Восток» составлял 4,73 т, а вес всего космического комплекса достигал 287 тонн. На орбиту корабль выводила трехступенчатая ракета-носитель «Восток». Внутри спускаемого аппарата находились системы и приборы, необходимые во время всего полета, или непосредственно необходимые космонавту. Остальные системы и приборы размещались в приборном отсеке. Как указывалось выше, внутри спускового аппарата была кабина космонавта, оснащенная катапультируемым креслом (на случай аварии при старте), пульт управления, запасы воды и пищи. Системы жизнеобеспечения и терморегулирования обеспечивали бесперебойную работу в течение 10 суток. На космонавте был герметичный скафандр с открытым шлемом, который автоматически закрывался при разгерметизации кабины. Корпус аппарата был тоже герметичный, выполненный из сплава алюминия. Свободный объем Внутри спускаемого аппарата составлял 1,6 куб.м. Серебряно-цинковые аккумуляторы составляли основу системы энергоснабжения. Основная батарея находилась в приборном отсеке, дополнительная — в спускаемом аппарате. Бортовое программное устройство отвечало за работу всей автоматики. Разные системы и приборы включались командами с Земли и самим космонавтом. Комплекс радиосредств давал возможность управлять кораблем с Земли, производить различные измерения, поддерживать постоянную двухстороннюю связь и т. д. Масса приборного отсека составляла 2,27 т. У стыка приборного отсека и спускаемого аппарата было 16 сферических баллонов, содержащих кислород для системы жизнеобеспечения и сжатый азот, необходимый для микродвигателей ориентации.

Космический корабль «Восток» с собаками Белкой и Стрелкой

Нижняя часть отсека была оснащена тормозной двигательной установкой, включавшей двигатель, систему подачи горючего и топливных баков. В течение 45 секунд установкой подавался тормозной импульс, что позволяло перейти кораблю на траекторию спуска. Дальше спускаемый аппарат отходил от приборного отсека и корабль продолжал торможение за счет сопротивления атмосферы. Чтобы в момент приземления скорость не превышала 10 м/с, ее гасили с помощью парашютов (вытяжной, тормозной и в конце — основной). Пилот на высоте 7 км катапультировался из спускаемого аппарата с помощью катапультирующегося кресла. Когда до земли оставалось 4 км, он отстегивался от кресла и спускался на собственном парашюте.

Американский космический корабль «Меркурий»

Разработка пилотируемых космических кораблей началась осенью 1958 года в КБ Королева. 5 мая 1960 года впервые был произведен запуск «Востока» в автоматическом (беспилотном) режиме. Невероятно успешно завершился третий запуск «Востока», проходивший 19-20 августа 1960 года. После полета спускаемый аппарат благополучно приземлился с живыми подопытными животными — собаками Белкой и Стрелкой, а также мышами и крысами. Советский космонавт Ю.А. Гагарин 12 апреля 1961 г. впервые совершил пилотируемый полет в космос на корабле «Восток-1». Полет длился 108 минут, корабль облетел Землю один раз, так началась эра пилотируемых полетов. Позже на базе корабля «Восток» будут созданы: многоместный корабль «Восход», искусственные спутники Земли военного и научного назначения. В 1958 году в США также начались работы по запуску в космос пилотируемого корабля по программе «Меркурий». Джон Гленн 20 февраля 1962 года впервые совершил полет вокруг Земли на американском космическом корабле «Меркурий-6».

Ученый рассказал, как СССР впервые в мире вывел корабль на орбиту

https://ria. ru/20200515/1571466956.html

Ученый рассказал, как СССР впервые в мире вывел корабль на орбиту

Ученый рассказал, как СССР впервые в мире вывел корабль на орбиту — РИА Новости, 15.05.2020

Ученый рассказал, как СССР впервые в мире вывел корабль на орбиту

Советский Союз 60 лет назад первым в мире вывел на околоземную орбиту беспилотный космический корабль, этот шаг положил начало серии испытательных полетов,… РИА Новости, 15.05.2020

2020-05-15T01:55

2020-05-15T02:27

хочу стать космонавтом

общество

ссср

юрий гагарин (космонавт)

сергей королев

космос — риа наука

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/20888/01/208880158_0:382:2714:1909_1920x0_80_0_0_2bd76f201856af8a89b2c5a24d145843.jpg

МОСКВА, 15 мая – РИА Новости. Советский Союз 60 лет назад первым в мире вывел на околоземную орбиту беспилотный космический корабль, этот шаг положил начало серии испытательных полетов, приведших к триумфальной отправке в космос первого человека – Юрия Гагарина в апреле 1961 года. Первый советский космический корабль-спутник с секретными именем «Восток-1П» и индексом 1КП был запущен 15 мая 1960 года с космодрома Байконур ракетой-носителем «Восток».Полет первого корабля продолжался четверо суток. При возвращении на Землю из-за отказа датчика инфракрасной вертикали в системе управления корабля тормозной импульс был выдан в неправильном направлении, в результате чего корабль не сошел с орбиты, а перешел на более высокую орбиту.Опытно-конструкторское бюро ОКБ-1 начало проектирование пилотируемого корабля в 1957 году, а на официальном уровне данная работа была разрешена 22 мая 1959 года постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР. Программа предусматривала создание упрощенного корабля «Восток-1» (1К) для отработки систем и штатного «Восток-3» (3К), а также фоторазведывательного спутника «Восток-2» (2К), позже переименованного в «Зенит-2».По его словам, в дальнейшем корабль «обрастал необходимыми системами, причем некоторые приборы появлялись на нем по результатам предыдущих испытательных полетов». Всего было осуществлено пять запусков беспилотных кораблей серии 1К. И если в первом полете в корабле был груз, имитирующий человека, то в последующих его пассажирами стали собаки. Второй полет в июле 1960 года закончился гибелью животных из-за аварии ракеты. В третьем полете в августе собаки Белка и Стрелка стали первыми в мире животными, благополучно вернувшимися на Землю после пребывания в космосе.В четвертом полете в декабре корабль с животными был подорван при спуске в атмосферу из-за нерасчетной траектории. Неудачей закончился и пятый полет перед Новым годом – вследствие аварии ракеты корабль приземлился в Красноярском крае, но собаки остались живы.К тому времени штатный корабль «Восток-3» превратился в упрощенный «Восток-3А» (3КА) с отсутствием некоторых элементов, в частности, системы управления спуском возвращаемого аппарата. В марте 1961 года были проведены два успешных полета кораблей 3КА с манекенами и собаками на борту. Таким образом, путь к полету первого человека в космос был открыт. Параллельно в Штатах шла разработка пилотируемого корабля Mercury, причем план предусматривал как суборбитальные полеты на ракетах Redstone, так и орбитальные – на ракетах Atlas.По его словам, это объяснялось нехваткой финансов. «В условиях ограниченности ресурсов мы шли путем, который был менее затратным. Потому что после «прыжка» в космос все равно надо было лететь на орбиту», — пояснил эксперт.Кроме того, Королев понимал, что США в техническом и экономическом планах превосходили СССР. «Если бы мы потянулись за ними, пошли бы по пути «двухступенчатой» схемы, то на каком-то этапе они могли нас обогнать. А Сергей Павлович хотел первым отправить человека на орбиту, поэтому посчитал, что нужно идти по пути создания сразу орбитального космического корабля», — пояснил Железняков.Была и психологическая причина. «Все-таки «прыжок» в космос воспринимается немножко иначе, чем орбитальный полет. В этом мы убедились позже», — сказал эксперт.

https://ria.ru/20190412/1552295288.html

https://ria. ru/20180412/1518441773.html

https://ria.ru/20200412/1569922228.html

https://ria.ru/20180327/1517331962.html

ссср

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

«Поехали!». Кадры из архива ко дню рождения Юрия Гагарина

Летчик-космонавт Юрий Гагарин родился 9 марта 1934 года. Он впервые сел за штурвал самолета в аэроклубе, когда был студентом, и с тех пор «заболел» полетами. 9 декабря 1959 года Гагарин написал заявление с просьбой зачислить его в группу космонавтов.
12 апреля 1961 года Гагарин провел 108 минут на околоземной орбите в корабле «Восток-1». Он впервые в истории совершил полет в космос и стал героем для всего мира.

2020-05-15T01:55

true

PT1M12S

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/20888/01/208880158_47:0:2714:2000_1920x0_80_0_0_319386dca4b073c8e243866975fdb94c.jpg

1920

true

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

общество, ссср, юрий гагарин (космонавт), сергей королев, космос — риа наука

Хочу стать космонавтом, Общество, СССР, Юрий Гагарин (космонавт), Сергей Королев, Космос — РИА Наука

МОСКВА, 15 мая – РИА Новости. Советский Союз 60 лет назад первым в мире вывел на околоземную орбиту беспилотный космический корабль, этот шаг положил начало серии испытательных полетов, приведших к триумфальной отправке в космос первого человека – Юрия Гагарина в апреле 1961 года.

Первый советский космический корабль-спутник с секретными именем «Восток-1П» и индексом 1КП был запущен 15 мая 1960 года с космодрома Байконур ракетой-носителем «Восток».

«Это было очень важное событие, хотя в то время не сообщалось о том, что корабль представляет собой и для чего предназначен. Он был объявлен просто «космическим кораблем-спутником». Но, на самом деле, это был едва ли не первый шаг, который мы сделали для того, чтобы отправить Юрия Гагарина в космос в 1961 году», — сказал РИА Новости академик Российской академии космонавтики имени Циолковского Александр Железняков.

Полет первого корабля продолжался четверо суток. При возвращении на Землю из-за отказа датчика инфракрасной вертикали в системе управления корабля тормозной импульс был выдан в неправильном направлении, в результате чего корабль не сошел с орбиты, а перешел на более высокую орбиту.

12 апреля 2019, 10:56

Сто восемь минут Юрия Гагарина, которые изменили мир

Опытно-конструкторское бюро ОКБ-1 начало проектирование пилотируемого корабля в 1957 году, а на официальном уровне данная работа была разрешена 22 мая 1959 года постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР. Программа предусматривала создание упрощенного корабля «Восток-1» (1К) для отработки систем и штатного «Восток-3» (3К), а также фоторазведывательного спутника «Восток-2» (2К), позже переименованного в «Зенит-2».

«Отличия кораблей 1К и 3К были связаны с тем, что 1К предназначался для отработки не всех, а только некоторых элементов корабля. Так на первом корабле 1КП (простейший) не было теплозащиты и систем жизнеобеспечения и посадки», — пояснил Железняков.

По его словам, в дальнейшем корабль «обрастал необходимыми системами, причем некоторые приборы появлялись на нем по результатам предыдущих испытательных полетов».

Всего было осуществлено пять запусков беспилотных кораблей серии 1К. И если в первом полете в корабле был груз, имитирующий человека, то в последующих его пассажирами стали собаки. Второй полет в июле 1960 года закончился гибелью животных из-за аварии ракеты. В третьем полете в августе собаки Белка и Стрелка стали первыми в мире животными, благополучно вернувшимися на Землю после пребывания в космосе.

Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.

В четвертом полете в декабре корабль с животными был подорван при спуске в атмосферу из-за нерасчетной траектории. Неудачей закончился и пятый полет перед Новым годом – вследствие аварии ракеты корабль приземлился в Красноярском крае, но собаки остались живы.

12 апреля 2018, 05:39

Опубликованы архивные материалы об офицерской службе Гагарина

К тому времени штатный корабль «Восток-3» превратился в упрощенный «Восток-3А» (3КА) с отсутствием некоторых элементов, в частности, системы управления спуском возвращаемого аппарата. В марте 1961 года были проведены два успешных полета кораблей 3КА с манекенами и собаками на борту. Таким образом, путь к полету первого человека в космос был открыт.

«Корабль был отработан достаточно хорошо с учетом того времени, которое отводилось на его создание. В плане тестирования всех элементов было сделано все возможное. Кроме того, над разработчиками довлела необходимость завоевания приоритета в гонке с США», — отметил Железняков.

Параллельно в Штатах шла разработка пилотируемого корабля Mercury, причем план предусматривал как суборбитальные полеты на ракетах Redstone, так и орбитальные – на ракетах Atlas.

«Американцы выбрали «двухступенчатую» схему: сначала «прыжок» за границу атмосферы и космоса, а потом орбитальный полет. Мы тоже рассматривали такой вариант, но Сергей Королев (главный конструктор ракетно-космической техники – ред.) отказался от него практически сразу», — сказал Железняков.

По его словам, это объяснялось нехваткой финансов. «В условиях ограниченности ресурсов мы шли путем, который был менее затратным. Потому что после «прыжка» в космос все равно надо было лететь на орбиту», — пояснил эксперт.

12 апреля 2020, 10:39Хочу стать космонавтом

Володин рассказал, как полет Юрия Гагарина навсегда изменил мир

Кроме того, Королев понимал, что США в техническом и экономическом планах превосходили СССР. «Если бы мы потянулись за ними, пошли бы по пути «двухступенчатой» схемы, то на каком-то этапе они могли нас обогнать. А Сергей Павлович хотел первым отправить человека на орбиту, поэтому посчитал, что нужно идти по пути создания сразу орбитального космического корабля», — пояснил Железняков.

Была и психологическая причина. «Все-таки «прыжок» в космос воспринимается немножко иначе, чем орбитальный полет. В этом мы убедились позже», — сказал эксперт.

27 марта 2018, 01:36

Полвека со дня гибели Гагарина: официальная причина и альтернативные версии

Как космический корабль приобрел свою форму | Журнал Air & Space

Космическая капсула «Меркурий» во время испытаний в аэродинамической трубе в 1959 году.
Исследовательский центр НАСА в Лэнгли

На обложке журнала Collier’s от 22 марта 1952 года содержалось дерзкое обещание. «Человек скоро покорит космос», — гремел заголовок над изображением многоступенчатой ракеты с горящими двигателями, направляющейся на орбиту. Спроектированный немецким пионером в области ракетостроения Вернером фон Брауном, чье имя до сих пор не было известно большинству американцев, космический корабль Коллиера представлял собой гладкую красоту с острым носом; его третья крылатая ступень будет пилотироваться на взлетно-посадочной полосе. Но все было не так.

Когда всего девять лет спустя Советский Союз и Соединенные Штаты запустили первые настоящие космические корабли — намного раньше, чем предсказывало большинство экспертов в 1952 году, — они были совсем не гладкими. Один имел форму шара для боулинга; другой напоминал кофейную чашку из пенопласта. Они вернулись на Землю не на крыльях, а на парашютах. Что произошло за эти девять лет, чтобы изменить форму космических полетов? Это имело отношение не столько к мечтам о покорении Марса, сколько к зарождающейся науке о гиперзвуке, секретной ракетной программе и парочке инженеров-провидцев.

Весной 1952 года, когда миллионы читателей Collier восхищались взглядами журнала на будущее, инженеры втайне боролись с почти непреодолимыми трудностями проектирования первых межконтинентальных баллистических ракет (МБР). Создать ракету с достаточной мощностью и точностью, чтобы бросить многотонную ядерную боеголовку по целям в Советском Союзе, находящимся на расстоянии около 6000 миль, было достаточно сложно. Но не менее сложной была и другая проблема: как сделать так, чтобы боеголовка пережила высокоскоростной вход в атмосферу с края космоса. Врезавшись в верхние слои атмосферы со скоростью, в 20 раз превышающей скорость звука, боеголовка столкнулась бы с огромным трением, создав температуру в 12 000 градусов по Фаренгейту.

Необходимо создать защитный носовой обтекатель; вопрос был какой? Чтобы свести к минимуму трение, общепринятое мнение требовало использования тех же форм с низким лобовым сопротивлением — тонких крыльев с остроконечной кромкой и гладких корпусов с игольчатым носом, которые разрабатывались для экспериментальных сверхзвуковых самолетов, таких как Douglas Skyrocket. Но когда в аэродинамических трубах были испытаны модели игольчатых форм, результаты оказались обескураживающими: при числах Маха, приближающихся к ожидаемым для реального входа межконтинентальной баллистической ракеты, кончики носовых обтекателей начали плавиться. Что-то было не так с общепринятым мнением, и для поиска решения потребовался бы нестандартный мыслитель.

Был такой инженер в Исследовательском центре Эймса, объекте Национального консультативного комитета по аэронавтике недалеко от Сан-Франциско, где исследователи изучали возможности высокоскоростных полетов. Это был жизнерадостный калифорнийец по имени Х. Джулиан Аллен, которого коллеги называли Харви — прозвище, взятое от невидимого кролика из бродвейской пьесы. Разговаривая с ним, коллеги чувствовали его подвижный ум; в разговоре он мог перейти от аэродинамики к Рахманинову (опытный пианист, Аллен играл пьесу и предлагал друзьям угадать композитора). Он также любил азиатскую культуру, и во время поездки в Ангкор-Ват в Камбодже купил так много мебели, что ему пришлось добавить пару комнат в свой дом в Пало-Альто, чтобы вместить ее. Для своих гостей на ужине, которых иногда насчитывалось несколько десятков, Аллен готовил экзотические блюда, от скандинавских блюд до креольских гамбо. Один коллега вспоминает, что его говядина по-бургундски была «лучшей, что я когда-либо ел».

Но его истинным гением было воздухоплавание. Он участвовал в разработке P-51 Mustang, одного из самых успешных истребителей Второй мировой войны. Еще до того, как над авиабазой Эдвардс в пустыне Мохаве раздались первые звуковые удары, Аллен думал о том, как преодолеть звуковой барьер, и к 1952 году, будучи начальником отдела высокоскоростных исследований Эймса, он исследовал область гиперзвука. полет на недостижимой тогда скорости выше 5 Маха. «Харви был настолько широк в своих способностях мыслить», — вспоминает коллега Эймса по аэродинамике Джек Бойд. «Он всегда был, как мне кажется, лет на пять-шесть впереди всех».

Как советник по секретной программе межконтинентальных баллистических ракет, Аллен был хорошо осведомлен о проблеме входа боеголовки в атмосферу, и это была именно та ситуация, в которой он преуспевал. «Он был очень силен в аэродинамике, — говорит Джим Арнольд, специалист по аэродинамике, приехавший в Эймс в 1962 году. — Но у него также хватало широты понимания происходящей физики. Многие специалисты по аэродинамике, когда вы начинаете говорить о газовых процессах и происходящих химических реакциях, просто мигают, потому что они действительно работают в [идеализированном] мире идеального газа, где эти эффекты не важны. Но он понимал, что произойдет, когда вы начнете переходить, скажем, с 1 Маха, к которому P-51 приближался в пикировании, до 25 Маха. Он понимал, что произойдет, когда эти машины будут двигаться быстро».

Аллен чувствовал себя как дома в теоретической и экспериментальной областях лучше, чем большинство его коллег. Он решил проблему входа в атмосферу не с помощью аэродинамической трубы, а с помощью карандаша и бумаги. Потратив несколько лет на изучение деталей воздушного потока вокруг сверхзвуковых самолетов, он теперь задумался о том, как возвращающаяся боеголовка будет взаимодействовать с верхними слоями атмосферы. Когда боеголовка замедлится, большая часть ее кинетической энергии будет преобразована в тепло. Но Аллен понял, что именно то, что делало формы с низким лобовым сопротивлением преимуществом в сверхзвуковом полете — минимальное лобовое сопротивление, — было недостатком в гиперзвуковом полете. Заостренный нос генерировал только тонкую ударную волну сжатого газа, которая мало защищала от сильно нагретого воздуха вокруг него; количество тепла, достигающего боеголовки, было намного больше, чем мог выдержать любой известный материал. Ответ, как понял Аллен, заключался в том, чтобы замедлить вход в атмосферу, создав максимально возможное сопротивление, чего можно было добиться, используя тупую форму. В результате получится толстая автономная ударная волна, которая изолирует боеголовку от большей части тепла, выделяемого ее замедлением.

Аллен поддерживал дух сотрудничества среди своих людей: он часто обсуждал идеи с коллегами за обедом. Когда в 1951 году в одном из таких случаев за столом возникла проблема повторного входа, Аллен сделал неожиданное предположение, что правильная форма может быть чем-то напоминающим пушечное ядро времен Гражданской войны. К лету 1952 года он и Эл Эггерс, один из его молодых инженеров, погрузились в математическое исследование проблемы. Их результаты перевернули общепринятое мнение с ног на голову. «Нужно избегать не только остроконечных тел, — писали они в секретной газете 1953, «но закругленный нос должен иметь как можно больший радиус».
Когда статья Аллена и Эггерса была распространена среди исследователей ракет, выводы были встречены с большим скептицизмом. Но это не смутило Аллена. «Он просто считал это еще одним препятствием, которое ему нужно было преодолеть, — вспоминает Бойд, — и на самом деле это его не очень беспокоило… что я считаю замечательным. Он воспринимал любую критику и похвалу одинаково: «Я просто делаю то, что хочу».

К 19 годам55, после обширных испытаний в аэродинамических трубах, ВВС приняли тупоконечную форму носового обтекателя своей межконтинентальной баллистической ракеты «Атлас», которая тогда находилась в разработке. Но только в 1957 году, когда статья 1953 года была рассекречена, мир узнал о достижении Харви Аллена. В новостях открытие Аллена назвали гениальным. Хью Драйден, директор NACA, «приравнял это открытие к разработке водородной бомбы меньшего размера», согласно New York Times. «Он сказал, что это подняло статус баллистической ракеты с практической невозможности до фактической уверенности».

Аллен преуменьшил свою роль в прорыве, сказав одному репортеру в 1957 году: «Все это есть в учебнике по физике…. Все, что я сделал, это применил известные законы». Но его достижения по-прежнему вызывают восхищение; Историк авиации Том Хеппенхаймер называет трактат 1953 года «вполне возможно… самой важной статьей, когда-либо написанной в области гиперзвука».

В 1950-х годах многие военные занимались проектированием боеголовок и ракет, но небольшое сообщество инженеров работало над путешествиями человека за пределы атмосферы. В молодой области космических полетов конструкторы все еще думали о крылатых обтекаемых аппаратах. К осени 1957, в рамках проекта с ВВС группа инженеров NACA разработала ракетоплан под названием X-15, который должен был развивать скорость до 7 Маха и высоту 50 миль и более — край космоса. Несмотря на то, что до первого полета X-15 оставалось два года, они уже представляли себе более продвинутый корабль, гиперзвуковой планер, который будет запускаться на межконтинентальной баллистической ракете по суборбитальной траектории. Все предполагали, что это приведет к медленному, постепенному пути к орбитальному полету, рубежу, которого пилотируемые аппараты могут достичь только через пару десятилетий.

В середине октября 1957 года инженеры, работавшие над преемником Х-15, собрались в Эймсе на так называемую конференцию Третьего раунда, чтобы обсудить достоинства конкурирующих разработок гиперзвукового планера. Один инженер, невысокий и жилистый мужчина по имени Макс Фагет, установил решающую связь между концепцией тупого тела Харви Аллена и полетом человека в космос.
Фагет (произносится как «фах-ДЖЕЙ») происходил из семьи новаторов. В середине 19 века его прадед, Жан-Шарль Фаже, помог спасти Новый Орлеан от эпидемии желтой лихорадки, обнаружив характерное изменение температуры тела и частоты пульса, которое стало известно как симптом Фаже. Открытие позволило врачам диагностировать пострадавших и изолировать их до того, как болезнь распространится. В 19В 40-е годы отец Макса, Гай Фагет, открыл первое успешное средство от проказы.

Макс, влюбленный в самолеты, выбрал авиационную технику. Исключительно уверенный в себе, он никогда не беспокоился о том, чтобы приспособиться. В 1946 году он прибыл на свое первое собеседование в исследовательский центр NACA в Лэнгли в Вирджинии в шортах, сандалиях и гавайской рубашке. Центр все равно нанял его, как из-за его мужества, так и из-за его мозгов; Директор Лэнгли Роберт Гилрут, который впоследствии возглавил Центр пилотируемых космических полетов НАСА в Хьюстоне во время высадки Аполлона на Луну, был впечатлен добровольным участием Фагета на подводной лодке во время Второй мировой войны. Хотя позже его одежда стала более традиционной — он любил галстуки-бабочки, — Фэже никогда не терял своей индивидуальности. Во время совещаний он мог напугать коллег, перепрыгивая через стулья (он был гимнастом в колледже) или делая стойку на голове — чтобы улучшить приток крови к мозгу, сказал он. Однако, несмотря на всю его эксцентричность, подход Фаже к инженерному делу был неизменно практичным. Легенда НАСА Крис Крафт, видевший Фэджета в действии с первых дней существования космической программы, называет его «наиболее блестящим инженером, которого я когда-либо знал, без исключения».

В то время, когда Фейджет и другие прибыли в Эймс на конференцию Третьего раунда, Советский Союз только что запустил спутник. Все они понимали, что это лишь вопрос времени, когда Советы последуют их достижениям с пилотируемым космическим кораблем. Для Фэджета медленный, постепенный прогресс больше не подходил; важнее всего было вывести американцев на орбиту как можно быстрее. Он знал, что этого не произойдет с типами конструкций, которые тогда рассматривались для гиперзвукового планера; подогрев при входе в атмосферу прикончит их. В Эймсе Фэджет пересекся с Харви Алленом, который описал свою концепцию тупого тела. «Я купил его сразу же, — сказал мне Фагет в интервью много лет спустя (он умер в 2004 году). Вернувшись в Лэнгли, он провел следующие несколько месяцев, разрабатывая бескрылый пилотируемый аппарат с тупым корпусом, который должен был вернуться на баллистическую траекторию.

Когда участники Третьего раунда снова собрались в Эймсе в марте 1958 года, на этот раз для разработки плана орбитального корабля, Фагет представил свою концепцию. И, как и Аллен до него, он столкнулся со скептицизмом. Правда, Х-15, как и его запланированные преемники, должен был вернуться в атмосферу с высоко поднятой носовой частью, представляя свою широкую нижнюю часть воздушному потоку, что, по сути, было применением принципа тупого тела. Но это был все еще самолет, траекторией полета которого управлял пилот. Фаже говорил о бескрылом теле, обитатель которого больше походил на пассажира. Но он был полностью убежден.

Одним из присутствовавших был молодой летчик-испытатель NACA по имени Нил Армстронг, который помнит резкость Фагета, когда он обращался к собравшимся. «Макс сделал свой шаг, — вспоминает Армстронг, — заявив с существенным акцентом что-то вроде того, что если мы хотим вывести человека на орбиту за достаточно короткий период времени с помощью доступной нам технологии, то единственным разумным вариантом будет бескрылое тупое тело, летящее по баллистической траектории. Я думаю, Макс был разочарован тем, что все сразу не смогли понять логику его предложения».

«Это было так очевидно, — вспоминал позже Фейджет. «Но поверьте мне, это не было приемлемым решением для большинства моих коллег. Это была анафема. Это был разрыв с верой… Но это был правильный способ сделать это». Что Фаге любил в дизайне, так это его простота. Чтобы астронавт вернулся на Землю, должно произойти только одно событие — запустить тормозные ракеты в правильном направлении, чтобы замедлить корабль, чтобы он мог упасть с орбиты. С этого момента широкий плавно изогнутый теплозащитный экран будет направлен в сторону полета, замедляя корабль до тех пор, пока он не окажется в нижних слоях атмосферы, когда он раскроет парашют для приземления.

Весной и летом 1958 года Faget продолжал совершенствовать концепцию баллистического корабля, который стал известен как «капсула». Колдуэлл Джонсон, давний сотрудник, усовершенствовал идеи Фагета в превосходных инженерных чертежах; другие коллеги провели испытания в аэродинамической трубе форм-кандидатов. Они обнаружили, что для минимизации нагрева теплозащитный экран должен иметь радиус кривизны, в 1,5 раза превышающий его диаметр. Другие испытания показали, что если бы сама капсула имела форму усеченного конуса, она автоматически выровнялась бы при входе в атмосферу, даже если бортовая система управления вышла из строя, что Фагет считал вероятным. Еще одна проблема, поднятая во время конференции Эймса, заключалась в том, что баллистический вход в атмосферу будет связан с высокими перегрузками. В ответ Faget изобрел облегающую «кушетку для выживания», чтобы помочь пилотам выдерживать сокрушительное торможение. Когда добровольцы катались на контурной кушетке в центрифуге ВМФ, они выдержали более 20 g. Фагет знал, что проблема решена.

В конечном счете, одна характеристика баллистического транспортного средства определила его выбор: он был достаточно легким, чтобы его можно было запустить с помощью ракеты Атлас, грузоподъемность которой составляла 2000 фунтов. (Орбитальная версия Х-15 потребовала бы ракеты-носителя, более мощной, чем что-либо из существующих. ) К концу 1958 года NACA стало НАСА, и капсула Фагета была выбрана для нового проекта агентства, получившего название «Проект Меркурий».

Космический корабль «Меркурий» вывел первых американцев на орбиту — но не раньше, чем советский космонавт Юрий Гагарин на корабле «Восток» добрался туда первым. Воспользовавшись большей грузоподъемностью ракеты-носителя R7, Советы придали «Востоку» сферическую форму, как у пушечного ядра Харви Аллена, так что было еще меньше беспокойства по поводу контроля его ориентации при входе в атмосферу. Но плавно изогнутый теплозащитный экран Фаже проявился в советском космическом корабле следующего поколения под названием «Союз» — точно так же, как это было в «Джемини» и «Аполлоне». Даже космический шаттл, первый крылатый космический корабль, снова вошел в атмосферу с высоко поднятой носовой частью Х-15, используя модифицированный подход с тупым телом вместе с усовершенствованными изолирующими плитами, чтобы спасти свою кожу от тепла при входе в атмосферу. И сегодня, когда эра шаттлов подходит к концу, новейший пилотируемый корабль НАСА «Орион» возвращается к форме «капсулы», еще раз доказывая, что когда дело доходит до космических полетов, блант прекрасен.

Последняя книга Эндрю Чайкина — «Голоса с Луны: астронавты Аполлона описывают свой лунный опыт» (Studio, 2009).

Запуск в 1958 году носового обтекателя Mark II ракеты Atlas B стал реальным доказательством прорывных идей Аллена.
НАСА

Харви Аллен доказал преимущества автомобиля начального уровня с тупым кузовом. Но то, что было хорошо для бомб, оказалось хорошо и для космонавтов.
НАСА Эймс/Ли Джонс

Аллен дома в 19 лет57: Его подвижный ум перескакивал с ракет на музыку и готовку.
НАСА Эймс

В августе 1958 года для космического корабля «Меркурий» все еще можно было использовать заостренные формы.
НАСА

Патентная заявка 1959 года на тупую форму.
НАСА

Первоначальная концепция проекта Mercury.
НАСА

1953 концепта тупого тела проекта Меркурий.
НАСА

Эл Эггерс работал с Алленом над оригинальными уравнениями тупого тела. Позже он стал помощником администратора НАСА.
НАСА

Макс Фагет был одновременно причудливым и блестящим. Спустя годы после изобретения капсулы Меркурия он участвовал в разработке космического челнока.
NASM (Si отрицательный № 00158495)

Аэродинамическая труба, похожая на пушку, изобретенная Харви Алленом для сверхзвуковых испытаний.
НАСА Эймс

Носовой обтекатель Mark II 1958 года.
Американ Аэро

Рекомендуемые видео

Краткая история исследования космоса

Люди всегда смотрели в ночное небо и мечтали о космосе.

Во второй половине 20-го века были разработаны ракеты, которые были достаточно мощными, чтобы преодолевать силу гравитации и достигать орбитальных скоростей, прокладывая путь к освоению космоса.

В 1930-х и 1940-х годах нацистская Германия увидела возможности использования ракет дальнего действия в качестве оружия. В конце Второй мировой войны Лондон был атакован ракетами Фау-2 с радиусом действия 200 миль, которые пролетели над Ла-Маншем на высоте 60 миль со скоростью более 3500 миль в час. После Второй мировой войны Соединенные Штаты и Советский Союз создали свои собственные ракетные программы.

4 октября 1957 года Советы запустили в космос первый искусственный спутник «Спутник-1». Четыре года спустя, 12 апреля 1961 года, русский лейтенант Юрий Гагарин стал первым человеком, вышедшим на орбиту Земли на Востоке-1. Его полет длился 108 минут, и Гагарин достиг высоты 327 километров (около 202 миль).

Первый американский спутник Explorer 1 вышел на орбиту 31 января 1958 года. В 1961 году Алан Шепард стал первым американцем, полетевшим в космос. 20 февраля 1962 года исторический полет Джона Гленна сделал его первым американцем, вышедшим на орбиту Земли.

Посадка на Луну

Посадка на Луну: запуск Аполлона-12 для второй посадки на Луну 14 ноября 1969 года. президентом Джоном Ф. Кеннеди в 1961 году. 20 июля 1969 года астронавт Нил Армстронг совершил «гигантский прыжок для человечества», ступив на Луну. В период с 1969 по 1972 год было выполнено шесть миссий «Аполлон» для исследования Луны.

В 1960-х годах беспилотные космические аппараты сфотографировали и исследовали Луну еще до того, как астронавты приземлились. К началу 19В 70-е годы орбитальные спутники связи и навигации были в повседневном использовании, а космический корабль «Маринер» находился на орбите и картографировал поверхность Марса. К концу десятилетия космический корабль «Вояджер» прислал подробные изображения Юпитера и Сатурна, их колец и спутников.

Скайлэб, первая космическая станция Америки, стала ярким событием пилотируемых космических полетов 1970-х годов, как и испытательный проект «Аполлон-Союз», первая в мире космическая миссия с международным экипажем (американским и российским).

В 1980-х годах спутниковая связь расширилась до телевизионных программ, и люди смогли принимать спутниковые сигналы на свои домашние тарелочные антенны. Спутники обнаружили озоновую дыру над Антарктидой, засекли лесные пожары и дали нам фотографии аварии на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 году. Астрономические спутники нашли новые звезды и дали нам новый взгляд на центр нашей галактики.

Space Shuttle

В апреле 1981 года запуск космического корабля «Колумбия» положил начало периоду использования многоразовых шаттлов в большинстве гражданских и военных космических миссий. Двадцать четыре успешных запуска шаттлов выполнили многие научные и военные требования до 28,19 января.86, когда всего через 73 секунды после старта взорвался космический шаттл «Челленджер». Экипаж из семи человек погиб, в том числе Криста Маколифф, учительница из Нью-Гэмпшира, которая должна была стать первым гражданским лицом в космосе.

Космический шаттл был первым многоразовым космическим кораблем, доставившим людей на орбиту; запускать, восстанавливать и ремонтировать спутники; проводить передовые исследования; и помочь построить Международную космическую станцию.

Катастрофа Колумбии стала второй трагедией шаттла. 1 февраля 2003 года шаттл развалился при входе в атмосферу Земли, в результате чего погибли все семь членов экипажа. Катастрофа произошла над Техасом всего за несколько минут до запланированной посадки в Космическом центре Кеннеди. Расследование установило, что катастрофа была вызвана куском пенопластовой изоляции, который оторвал топливный бак шаттла и повредил край левого крыла шаттла. Это была вторая потеря шаттла за 113 полетов. После каждой из катастроф полеты космических челноков приостанавливались более чем на два года.

Дискавери был первым из трех действующих космических челноков, выведенных из эксплуатации, завершив свою последнюю миссию 9 марта 2011 года; Endeavour сделал это 1 июня. Последняя миссия шаттла была завершена приземлением Атлантиды 21 июля 2011 года, завершив 30-летнюю программу космических челноков.

Война в Персидском заливе доказала ценность спутников в современных конфликтах. Во время этой войны союзные силы смогли использовать свой контроль над «высотой» в космосе, чтобы добиться решающего преимущества. Спутники использовались для получения информации о формированиях и передвижениях войск противника, раннего предупреждения о ракетных атаках противника и точной навигации в безликой пустынной местности. Преимущества спутников позволили силам коалиции быстро довести войну до конца, сохранив множество жизней.

Космические системы становятся все более и более неотъемлемой частью национальной обороны, наблюдения за погодой, связи, навигации, визуализации и дистанционного обнаружения химических веществ, пожаров и других бедствий.

Международная космическая станция

Международная космическая станция.

Международная космическая станция — исследовательская лаборатория на низкой околоземной орбите. Благодаря тому, что многие партнеры участвовали в ее проектировании и строительстве, эта летающая лаборатория стала символом сотрудничества в области освоения космоса, и бывшие конкуренты теперь работают вместе.

Станция постоянно занята с момента прибытия первой экспедиции в ноябре 2000 года. Станцию обслуживают различные космические корабли посещения: российские «Союз» и «Прогресс»; американский дракон и лебедь; японская транспортная машина H-II; а ранее космический шаттл и европейский автоматический транспортный корабль. Его посетили астронавты, космонавты и космические туристы из 17 разных стран.

Системы запуска космических аппаратов были разработаны для снижения затрат и повышения надежности, безопасности и надежности. Большинство военных и научных спутников США выводятся на орбиту семейством одноразовых ракет-носителей, предназначенных для различных миссий. Другие страны имеют свои собственные системы запуска, и на рынке коммерческих запусков существует сильная конкуренция за разработку систем запуска следующего поколения.

Будущее космических исследований

Во время исследовательской миссии-1 Орион отправится на тысячи миль за пределы Луны в течение примерно трехнедельной миссии. (Изображение: НАСА)

Современные космические исследования достигают областей, о которых раньше можно было только мечтать.