На чем работает космический корабль. Как космические корабли бороздят звездные просторы

Пилотируемый космический корабль Союз-ТМА

Пилотируемый космический корабль - пилотируемый , предназначенный для выполнения полётов людей в космическом пространстве и, в частности, доставки людей в космос безопасного их возвращения на (или иную / /космическую станция).

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.

Одной из основных проблем при конструировании данного класса космических аппаратов является создание безопасной, надёжной и точной системы возвращения экипажа на земную поверхность в виде бескрылого спускаемого аппарата (СА) или космоплана. Кроме того, важной особенностью является наличие системы аварийного спасения (САС) на начальном этапе выведения ракетой-носителем (РН). Проекты космических кораблей первого поколения не имели полноценной ракетной САС - вместо неё, как правило, использовалось катапультирование кресел экипажа, крылатые космопланы также не оснащены специальной САС. Также космический корабль обязательно должен быть оснащён системой жизнеобеспечения (СЖО) экипажа.

Ввиду высочайшей сложности создания ПКК, их имеют только три страны - СССР/Россия, США, Китай. При этом китайские космические корабли во многом повторяют советский космический корабль «Союз».

Запуск пилотируемого космического корабля Союз-ТМА к международной космической станции

В том числе только в США и СССР были созданы многоразовые системы с ПКК-космопланами (в данный момент выведены из эксплуатации). Также Индия, Япония, Европа/ЕКА, Иран, КНДР имеют планы создания ПКК.

Космические корабли 1-го поколения:

Восток (6 полётов, проект завершен)
Восход (2 полёта, проект завершен)
Меркурий (6 полётов, проект завершен)
Джемини (12 полётов, проект завершен)
Шугуан и пилотируемый FSW (проекты остановлены)

Космические корабли 2-го поколения:

Союз (108 полётов, 2 катастрофы, 2 аварии без жертв (в том числе 1 суборбитальный полёт),(продолжает полёты)
Л1/Зонд (проект остановлен на стадии беспилотных летных испытаний)
Л3 (проект остановлен на стадии беспилотных лётных испытаний)
Аполлон (21 полёт, проект завершен)
ТКС - Транспортный корабль снабжения (проект остановлен на стадии беспилотных летных испытаний с посещениями корабля людьми на орбите после стыковки)
Шэньчжоу (4 полёта, совершает полёты)
Фудзи (проект приостановлен)
OV (проект в стадии разработки)
CRV (пилотируемый ATV) (проект в стадии разработки)
пилотируемый HTV (проект в стадии разработки)

Шаттл с космическим оборудованием на борту

Многоразовые транспортные космические корабли

X-20 Dyna Soar (проект не реализован)
Спираль (проект остановлен)
ЛКС (проект не реализован)
Спейс шаттл (135 полётов, 2 катастрофы (в том числе 1 на старте), проект завершен)
X-30 NASP (проект приостановлен)
VentureStar (проект приостановлен)
ROTON (проект приостановлен)
Delta Clipper (проект)
Kistler K-1 (проект приостановлен)
Dream Chaser (проект)
Silver Dart (проект)
Заря (проект остановлен)
Буран (1 полёт, проект остановлен)
Гермес (проект остановлен)
Зенгер-2 (проект остановлен)
HOTOL (проект остановлен)
HOPE (проект остановлен)
ASSTS (проект остановлен)
Канко-мару (проект)
Шэньлонг (проект в стадии разработки)
МАКС (проект остановлен)
Клипер (проект остановлен)

Частично-многоразовые космические корабли:

Dragon SpaceX (проект в стадии беспилотных летных испытаний)
ПТК НП (Русь) (проект в стадии разработки)
CST-100 (проект в стадии разработки)
ACTS (проект в стадии разработки)
Орион (проект в стадии разработки)

Космический корабль – это летательный аппарат, предназначенный для полета людей или перевозки грузов в космическом пространстве.

О кораблях для перевозки грузов по околоземной орбите было рассказано в статье «Искусственный спутник Земли». В данной статье пойдет речь об аппаратах, предназначенных для полета людей в космос, а также об аппаратах для полетов за пределы земной орбиты к другим планетам Солнечной системы.

2 января 1959 г. на Луну была запущена советская автоматическая межпланетная станция «Луна?1». Впервые искусственному телу, созданному на Земле, была сообщена вторая космическая скорость, равная 11,2 км/с. Этой скорости достигла последняя ступень многоступенчатой ракеты, которая по заданной программе вышла на траекторию движения по направлению к Луне. Последняя ступень ракеты весила 1472 кг без топлива и была оборудована контейнером с научной аппаратурой общим весом 361,3 кг. На АМС размещалась радиоаппаратура, телеметрическая система, приборы для исследования межпланетного пространства. На последней ступени ракеты была установлена аппаратура для образования искусственной кометы.

Расчеты элементов траектории движения осуществлялись на электронно?вычислительных машинах по данным измерений, автоматически поступавшим в координационно?вычислительный центр. Ракета прошла на расстоянии 5 тыс. км от Луны и стала спутником Солнца – первой искусственной планетой солнечной системы. Ее максимальная удаленность от Солнца, афелий, составляла 197,2 млн км, минимальная, перигелий, 146,4 млн км.

Проведенные в ходе полета измерения дали новые сведения о радиационном поясе Земли и космическом пространстве. В мировой печати «Луна?1» получила название «Мечта».

Спустя два месяца, 3 марта, США после ряда попыток с помощью ракетной системы «Юнона?2» запустили космическую ракету «Пионер?4», которая прошла на расстоянии почти 60 тыс. км от Луны.

11 марта 1960 г. в США с помощью 3?ступенчатой ракеты типа «Тор?Эйбл» был запущен другой спутник Солнца – «Пионер?5» с полезным весом 42 кг.

12 сентября 1959 г. в СССР была запущена автоматическая межпланетная станция «Луна?2», которая впервые достигла поверхности Луны. Ставилась задача – исследование космического пространства при полете к Луне. Последняя ступень ракеты, двигаясь к Луне, превысила вторую космическую скорость. Последняя ступень ракеты представляла собой управляемую ракету весом 1511 кг (без топлива), которая несла контейнер с научной аппаратурой. 14 сентября 1959 г. в 0 ч 2 мин 24 с по московскому времени «Луна?2» вместе с последней ступенью ракеты – носителя достигли поверхности Луны восточнее моря Ясности вблизи кратеров Аристид, Архимед и Автолик.

Для такого полета потребовалось создание высокосовершенной многоступенчатой ракеты, мощных ракетных двигателей, работающих на высококалорийном топливе, высокоточной системы управления полетом ракеты, автоматического измерительного комплекса на Земле для прослеживания полета ракеты и т. п.

Производившиеся при полете исследования показали, например, что Луна не имеет сколько?нибудь заметного магнитного поля.

4 октября 1959 г. был произведен запуск советской космической ракеты, которая вывела на орбиту автоматическую межпланетную станцию «Луна?3». Ее вес достигал 278,5 кг. На борту АМС находились радиотехнические и телеметрические системы, фототелевизионная система с автоматической обработкой пленки на борту, комплекс научной аппаратуры, системы ориентации относительно Солнца и Луны, солнечные батареи, система терморегулирования.

Последняя ступень ракеты?носителя вывела АМС «Луна?3» на окололунную орбиту. Огибая Луну, станция прошла на расстоянии 6200 км от ее поверхности. 7 октября 1959 г. с ее борта была проведена съемка обратной поверхности Луны. После обработки пленки на борту полученные изображения были переданы телевизионной системой на Землю.

После облета Луны «Луна?3» перешла на орбиту искусственного спутника Земли и, совершив 11 оборотов вокруг Земли, прекратила свое существование, сгорев в плотных слоях атмосферы.

12 февраля 1961 г. усовершенствованной многоступенчатой ракетой был выведен на орбиту тяжелый искусственный спутник Земли, и в тот же день с него стартовала управляемая космическая ракета, которая вывела автоматическую межпланетную станцию «Венера?1» на траекторию Венеры. Вес АМС составил 643,5 кг. На ее борту находилась научная аппаратура для проведения исследований космического излучения, магнитных полей, межпланетного вещества и регистрации соударений с микрометеоритами. Скорость полета АМС в начале выведения ее на траекторию к Венере превышала величину второй космической скорости.

19–20 мая 1961 г. «Венера?1» прошла на расстоянии около 100 000 км от Венеры и вышла на орбиту спутника Солнца.

Параллельно с полетами автоматических межпланетных станций шла подготовка к полету в космос человека. Еще в 1951 г. высотный полет в герметическом контейнере, размещенном в головной части геофизической ракеты В?1А, созданной в КБ Королева, поднялись собаки Дезик и Цыган. Они благополучно вернулись на Землю. После этого запускали мух?дрозофил, мышей, крыс, морских свинок. Эти полеты давали возможность проводить анализ состояния живого организма в условиях ракетного полета.

В ходе этих экспериментов опробовались различные способы возвращения животных на землю: вместе с герметичным контейнером, а также в высотном скафандре с прозрачным гермошлемом на парашюте отдельно от контейнера.

На втором искусственном спутнике Земли на околоземную орбиту отправилась собака Лайка. Во время полета велось наблюдение за состоянием животного.

11 января 1960 г. было принято решение о создании отряда космонавтов. Позже он стал называться Центром подготовки космонавтов. В первом составе отряда были Юрий Гагарин, Герман Титов, Павел Попович и другие летчики, впоследствии ставшие космонавтами. Первое занятие космонавтов состоялось 14 марта 1960 г. в Москве.

В том же году в Казахстане начались испытания парашютной системы космического корабля «Восток».

В мае 1960 г. состоялся первый запуск корабля «Восток» с системой ориентации и тормозной двигательной установкой. В результате отказа инфракрасной установки корабль вместо торможения стал разгоняться и перешел на более высокую орбиту.

19 августа 1960 г. на орбиту вышел второй корабль?спутник, на борту которого находились собаки Белка и Стрелка, а также крысы, мыши и дрозофилы. На следующий день корабль приземлился в заданном районе.

1 декабря 1960 г. был запущен третий корабль, на котором находились собаки Пчелка и Мушка. Спускаемый корабль, в котором они находились, сорвался на нерасчетную траекторию и погиб.

В это же время на мысе Канаверал во Флориде американцы проводили запуски капсул «Меркурий». Летом 1960 г. ракета взорвалась спустя 65 секунд после старта. В ноябре 1960 г. капсула не отделилась от ракеты и вместе с ней упала в океан. Спустя две недели произошел пожар ракеты на старте.

31 января 1961 г. была запущена капсула, в которой находился шимпанзе Хэм. Он был натренирован нажимать на кнопки и рычаги, реагируя на световые сигналы, в случае неудачи получая удары током. В ходе полета произошел аварийный разгон носителя, что привело к 18?кратным перегрузкам. Автоматика вышла из строя, и Хэм постоянно получал удары током. Капсула приводнилась в 130 милях от заданной точки.

9 марта 1961 г. был запущен 4?й корабль?спутник. В его пилотском кресле сидел манекен – усредненное чучело человека. Его называли «Иван Иванович». Вместе с ним полетела собака Чернушка. После 88 минут полета корабль благополучно приземлился.

Последней репетицией полета стал запуск 25 марта 5?го спутника с очередным «Иваном Ивановичем» и собакой Звездочкой.

После этого было принято решение о старте человека.

5 апреля на космодром Байконур в Казахстане прилетел начальник Центра подготовки космонавтов Н. П. Каманин и с ним 6 кандидатов. У трапа их встретил Королев и сообщил, что полет состоится 10–12 апреля.

На заседании Государственной комиссии рассматривались две кандидатуры – Гагарина и Титова. Был утвержден Гагарин. 11 апреля он приехал на старт для встречи с сотрудниками космического комплекса. Вместе с Титовым и Каманиным Гагарин попробовал космическую пищу в тюбиках. Затем он был вызван на инструктаж.

12 апреля 1961 г. Гагарин приехал на космодром и после доклада председателю Государственной комиссии занял место в кабине «Востока». В 9 ч 07 мин «Восток» с первым в мире космонавтом на борту поднялся в космос. Космический корабль вышел на орбиту с максимальным удалением от Земли 327 км. Период его обращения вокруг Земли составлял 89,1 мин, наибольшая скорость полета достигала 28 000 км/ч. Общая мощность двигателей ракеты?носителя была 20 млн л. с. После облета земного шара в 10 ч 25 мин была включена тормозная двигательная установка, и корабль стал снижаться с орбиты для приземления. В 10 ч 55 мин корабль совершил посадку в Саратовской области.

Космический корабль «Восток» состоял из двух основных отсеков: сферического спускаемого аппарата и приборного отсека.

Спускаемый аппарат с кабиной космонавта был выполнен в форме шара диаметром 2,3 м и массой 2,4 т.

В корпусе кабины космонавта имелись 3 иллюминатора с жаропрочными стеклами. Система жизнеобеспечения поддерживала в кабине нормальное давление, химический состав атмосферы, температуру и влажность. Запас воды, пищи и регенерационных веществ был рассчитан на 10 суток. Для дополнительной страховки в полете использовался специальный скафандр.

Кресло космонавта обеспечивало безопасность человека в полете и при воздействии перегрузок. В его корпусе были смонтированы система вентиляции скафандра, катапультные и пиротехнические устройства, парашютные системы, аварийный запас, включающий пищу и воду, спасательные и сигнальные устройства, которые могли использоваться после посадки.

На корабле также были аппаратура для контроля работы систем и управления кораблем, радиоаппаратура для связи с Землей, автоматическая регистрация данных о работе приборов, радиотелеметрическая система, аппаратура контроля состояния космонавта, система ориентации, радиосистема для измерения параметров орбиты, система приземления, оптическое устройство «Взор» для ручной ориентации, телевизионная аппаратура, тормозная двигательная установка.

Для управления кораблем в кабине был пульт с приборной доской и ручка с блоком управления. Космонавт мог определять проекцию своего местоположения на поверхности Земли при помощи миниатюрного глобуса Земли, расположенного на приборной доске.

Для схода корабля с орбиты и посадки использовалась тормозная двигательная и парашютная системы. Первая использовалась для схода корабля с орбиты, вторая – для торможения на заключительном этапе спуска и посадки.

Это было началом эпохи пилотируемых космических полетов.

5 мая 1961 г. американский астронавт А. Шеппард совершил суборбитальный полет по баллистической траектории на высоте 195 км длительностью 15 мин. Он приземлился в 500 км от старта. 21 июля 1961 г. такой же полет совершил В. Гриссом.

6 августа 1961 г. в Советском Союзе был произведен запуск в космос космического корабля «Восток?2», который пилотировался Г. С. Титовым. Этот полет продолжался 25 ч 18 мин. Космический корабль пролетел свыше 700 тыс. км, совершив более 17 оборотов вокруг Земли. Полет Г. С. Титова доказал возможность длительного пребывания человека в космическом пространстве.

11 и 12 августа 1962 г. на орбиту были выведены корабли «Восток?3» (космонавт А. Г. Николаев) и «Восток?4» (космонавт П. Р. Попович). Они совершили первый групповой полет, в ходе которого минимальное расстояние между кораблями составляло около 5 км. Между ними была проведена радиосвязь. Впервые осуществлялась прямая телетрансляция из космоса.

16 июня 1963 г. в космос поднялся корабль «Восток?6», который пилотировала первая женщина – космонавт Валентина Терешкова. Она пробыла в космосе 3 суток и приземлилась 19 июня.

В этот же день, 19 июня, советская автоматическая межпланетная станция «Марс?1», запущенная 1 ноября 1962 г., пролетела возле Марса.

12 октября 1964 г. корабль «Восход» доставил на орбиту сразу троих космонавтов – В. М. Комарова, К. П. Феоктистова и Б. Б. Егорова. Они находились в корабле без скафандров, в обычной одежде.

Многоместный корабль «Восход» весил 5,32 т и состоял из кабины, приборного отсека и мог оснащаться шлюзовой камерой. Тормозные установки и система приземления были сдублированы. Управление кораблем и посадка могли осуществляться автоматически и вручную.

18 марта 1965 г. во время полета «Восхода?2» А. А. Леонов совершил первый выход в открытый космос, продолжавшийся 20 мин.

1967 год открыл счет погибшим космонавтам. 27 января во время пожара на стартовой площадке в корабле «Аполлон» сгорели В. Гриссом, Э. Уайт и Р. Чаффи. Всему виной стала ватка, пропитанная спиртом, попавшая на открытую спираль обогревателя. Быстрому распространению огня способствовала атмосфера из чистого кислорода, применявшаяся на американских кораблях.

24 апреля при испытании нового корабля «Союз?1» во время посадки из?за сбоев в работе парашютной системы погиб В. М. Комаров.

В конце 1960?х годов начались пилотированные полеты к Луне. 24 декабря 1968 г. на окололунную орбиту вышел американский «Аполлон?8». 20 июля 1969 г. первую посадку на Луну осуществил «Аполлон?11» с Н. Армстронгом и Э. Олдриным.

17 ноября 1970 г. на Луну был доставлен «Луноход?1», управлявшийся радиосигналом с Земли. За 11 лунных суток он прошел 10,5 км в районе Моря Дождей.

В 1971 г. на орбиту была выведена первая орбитальная станция «Салют». Через 4 дня после запуска станция состыковалась с кораблем «Союз?10».

«Салют» состоял из 3 отсеков: переходного, рабочего и агрегатного.

Переходной отсек являлся одним из жилых отсеков станции. Он предназначался для проведения научных экспериментов. В его состав входил стыковочный узел для соединения с транспортным космическим кораблем, перехода космонавтов и переноса грузов. Внутри отсека находились система терморегулирования и жизнеобеспечения, научная аппаратура, пульты управления. Снаружи были установлены солнечные батареи, антенны, баллоны со сжатым воздухом, звездный телескоп и другие приборы.

Рабочий отсек был самым большим на станции. Он располагался в ее средней части и служил для работы и отдыха космонавтов. В нем находились основные приборы и агрегаты системы управления станцией, системы жизнеобеспечения, аппаратура радиосвязи, запасы воды и пищи, научная аппаратура.

В нем космонавты управляли станцией, проводили исследования, отдыхали. В передней части этого отсека располагался центральный пост управления станцией с пультами пилота, пультом управления бортовой ЭВМ и другими системами управления.

В рабочем отсеке находились другие посты для наблюдения поверхности Земли, для проведения медико?биологических экспериментов и работы с навигационной аппаратурой. Всего в рабочем отсеке было 15 иллюминаторов для ориентации, фотографирования и визуальных наблюдений.

В рабочем отсеке поддерживалось нормальное атмосферное давление, влажность и температура. На его наружной части располагалась часть научной аппаратуры, антенны и датчики системы ориентации, панели радиаторов системы терморегулирования, антенны связи и телерадиометрии.

Отличное определение

Неполное определение ↓

Новые корабли России: Союз ТМА-МС, Прогресс МС, ППТС и ПТК НП Русь.

Новые корабли США: Сигнус, Дракон, CST-100, Орион.

Существующие корабли России: Прогресс М, Союз ТМА-М.
Существующие корабли США: нет.

Фото Сигнуса вместе с Союзом ТМА-М

Союз ТМА-МС - российский многоместный космический корабль для полётов по околоземной орбите.

Новая модернизированная версия космического корабля «Союз ТМА-М». Обновление затронет практически каждую систему пилотируемого корабля. Первый запуск планируется не ранее 2016 года.

Основные пункты программы модернизации космического корабля:

• энергоотдача солнечных батарей, будет повышена за счёт применения более эффективных фотоэлектрических преобразователей;


• надёжность сближения и стыковки корабля с космической станцией за счёт изменения установки двигателей причаливания и ориентации. Новая схема этих двигателей позволит выполнить сближение и стыковку даже в случае отказа одного из двигателей и обеспечить спуск пилотируемого корабля при любых двух отказах двигателей;


• новая система связи и пеленгации, которая позволит помимо улучшения качества радиосвязи, облегчить поиск спускаемого аппарата, приземлившегося в любой точке Земного шара;


• новая система сближения и стыковки «Курс-НА»;


• цифровая телевизионная радиолиния;


• дополнительная противометеоритная защита.

На модернизированном «Союз ТМА-МС» будут установлены датчики системы ГЛОНАСС. На этапе парашютирования и после посадки спускаемого аппарата его координаты, полученные по данным ГЛОНАСС/GPS, будут передаваться по спутниковой системе Коспас-Сарсат в ЦУП.

«Союз ТМА-МС» станет последней модификацией «Союза». Корабль будет использоваться для пилотируемых полётов до тех пор, пока на смену ему не придёт корабль нового поколения.

Перспективная пилотируемая транспортная система (ППТС) Русь - многоцелевой пилотируемый многоразовый космический корабль.

ППТС, как ключевой элемент российской космической инфраструктуры, создаётся для следующих задач:

• обеспечения национальной безопасности;


• технологической независимости;


• беспрепятственного доступа России в космос;


• полёт на полярную и экваториальную орбиту Луны, посадка.

Для ППТС принято модульное построение базового корабля в виде функционально законченных элементов — возвращаемого аппарата и двигательного отсека. Корабль будет бескрылым, с многоразовой возвращаемой частью усечённо-конической формы и одноразовым цилиндрическим агрегатно-двигательным отсеком. Максимальный экипаж нового корабля составит 6 человек (при полётах к Луне — до 4 человек), масса доставляемого на орбиту груза — 500 кг, масса возвращаемого на Землю груза — 500 кг и более, при меньшем экипаже. Длина корабля — 6,1 м, максимальный диаметр корпуса — 4,4 м, масса при околоземных орбитальных полётах — 12 т (при полётах на окололунную орбиту — 16,5 т), масса возвращаемой части — 4,23 т (включая системы мягкой посадки — 7,77 т), Объём герметичного отсека — 18 м³. Длительность автономного полёта корабля — до месяца. Новые конструкционные материалы, основанные на алюминиевых сплавах с улучшенными прочностными характеристиками, и углепластики снизят массу конструкции космического корабля на 20—30 % и позволят продлить срок его эксплуатации. Бытовые отсеки будут просто пристыковываться, в зависимости от той задачи, которая будет перед ППТС стоять.

НАСА зависима от своих партнеров по программе МКС. В связи с этим руководство НАСА приняло решение о начале работ по программе «COTS» (Коммерческой орбитальной транспортировки). Суть программы заключается в создании частными компаниями недорогих средств доставки грузов на орбиту.

Сигнус "Cygnus" - частный транспортный автоматический грузовой космический корабль снабжения.

Дракон Dragon SpaceX - частный транспортный космический корабль, предназначенный для доставки полезного груза и, в перспективе, людей на Международную космическую станцию.

CST-100 (Crew Space Transportation) — пилотируемый транспортный космический корабль разрабатываемый компанией Boeing.

Орион, MPCV — многоцелевой многоразовый пилотируемый космический корабль.

Целью этой программы было возвращение американцев на Луну, а корабль «Орион» предназначался для доставки людей и грузов на Международную космическую станцию (МКС) и для полётов к Луне, а также к Марсу в дальнейшем.

На данный момент(2013 г.) в космосе из новых кораблей Сигнус и Дракон, а так после 2020 года должна начаться настоящая конкуренция в космосе и надеюсь начало рассвета космической эры человечества.

Дракон Dragon SpaceX - судя по данным и что он уже начал летать очень удачная разработка и серьёзный конкурент.

Интересное видео о международной космической станции / ISS

Одна из космических сенсаций МАКСа - новый пилотируемый космический корабль: на авиасалоне впервые представлен полномасштабный проектно-компоновочный макет его возвращаемого аппарата. О том, каким будет новый "звездолет", корреспонденту "РГ" рассказал президент-генеральный конструктор РКК "Энергия" им. С.П. Королева, член-корреспондент РАН Виталий Лопота.

Виталий Александрович, что представляет собой новый корабль?

Виталий Лопота: Он отличается от нынешних "Союзов". Стартовая масса корабля при полетах к Луне составляет около 20 тонн, при полетах к станции на низкой околоземной орбите - около 14 тонн. Штатный экипаж корабля - четыре человека, в том числе два космонавта-пилота. Габариты возвращаемого аппарата - длина (высота) около 4 метров без учета раскрытых посадочных опор, максимальный диаметр - около 4,5 метров. Длина всего корабля - около 6 метров, поперечный размер по развернутым панелям солнечных батарей - около 14 метров.

Макет возвращаемого аппарата близок к "настоящему"?

Виталий Лопота: Скажу так: он приближен к штатному изделию. Ведь какое назначение макета? Проверить и отработать технические решения по размещению и монтажу приборов и оборудования, по интерьеру гермокабины, обеспечению безопасности полета, эргономике, удобству и комфортности для размещения и работы экипажа. Посетители МАКСа смогут сравнить этот макет с возвратившимся из космоса спускаемым аппаратом современного корабля "Союз ТМА" (высота около 2,2 метра, максимальный диаметр около 2,2 метра).

На каком этапе сегодня работы по проекту нового корабля?

Виталий Лопота: Все идет по графику. Завершена экспертиза технического проекта корабля. На заседании Научно-технического совета Роскосмоса проект одобрен. Теперь на очереди выпуск рабочей документации и изготовление материальной части, в том числе макетов для экспериментальной отработки и штатного изделия для летных испытаний.

А чем отличается наш корабль, скажем, от американских "пилотников"?

Виталий Лопота: Из создаваемых американских кораблей в наибольшей степени готовности находятся Dragon и Orion. В ближайшее время к ним может присоединиться и грузовой Cygnus. Корабль Dragon предназначен только для обслуживания МКС. В связи с тем, что космические технологии для решения этой задачи достаточно отработаны, Dragon был создан относительно быстро и уже совершил несколько полетов в беспилотном грузовом варианте.

Задачи для корабля Orion более масштабные, чем у корабля Dragon, и во многом совпадают с задачами создаваемого российского корабля: основным назначением корабля Orion являются полеты за пределы околоземных орбит. Оба этих американских корабля и новый российский корабль имеют схожие компоновочные схемы. Эти корабли состоят из возвращаемого аппарата "капсульного" типа и двигательного отсека.

Сходство случайное?

Виталий Лопота: Конечно, нет. Это следствие единства взглядов американских и российских специалистов на обеспечение максимальной надежности и безопасности полетов при существующем уровне технологий.

Скажите, какие изменения внесены в проект в связи с пилотируемым полетом на Луну?

Виталий Лопота: Основное изменение связано с необходимостью обеспечения теплового режима возвращаемого аппарата при входе в атмосферу со второй космической скоростью. Если прежде расчеты производились для скорости около 8 км/сек, то теперь - на 11 км/сек. Новое требование по задаче полета привело к изменению теплозащиты аппарата. Кроме того, для обеспечения полета корабля к Луне на нем устанавливаются новые навигационные приборы, двигательная установка с двумя маршевыми двигателями тягой по 2 тонны каждый и увеличенным запасом топлива. Бортовые радиотехнические системы будут обеспечивать связь корабля до дальности примерно 500 тысяч километров. Следует заметить, что при полетах на низких околоземных орбитах, высоты которых не более 500 километров, дальность радиосвязи на два-три порядка меньше.

А правда, что разрабатывается вариант для сбора космического мусора?

Виталий Лопота: Корабль предназначен для полетов к Луне, транспортно-технического обслуживания околоземных орбитальных станций, а также для проведения научных исследований в ходе автономного полета по околоземной орбите. Программа таких исследований будет разрабатываться ведущими научными организациями страны. В нее могут войти и вопросы ликвидации космического мусора. Но вообще это отдельная задача, требующая соответствующей детальной проработки.

Сможет ли новый корабль лететь на Марс и астероиды?

Виталий Лопота: Не исключено, что корабль будет использован для транспортно-технического обслуживания межпланетных экспедиционных комплексов, доставки на них экипажей и возвращения их на Землю, когда эти комплексы находятся на околоземных орбитах. В том числе высоких.

Новый корабль будет уютнее для экипажа, чем "Союзы"?

Виталий Лопота: Безусловно. Хотя бы такой пример: свободный объем возвращаемого аппарата, приходящийся на одного космонавта, увеличится по сравнению с "Союзом" почти в два раза!

Когда начнутся наземные испытания макетов корабля?

Виталий Лопота: Уже в следующем году, после заключения государственного контракта с РКК "Энергия" на выпуск рабочей документации.

Какие новые материалы и технологии будут использоваться при создании нового корабля?

Виталий Лопота: В конструкции корабля много инновационных материалов: алюминиевые сплавы с повышенной в 1,2-1,5 раза прочностью, теплозащитные материалы с плотностью, которая в 3 раза меньше по сравнению с применяющимися на кораблях "Союз ТМА", углепластики и трехслойные конструкции, лазерные средства обеспечения стыковки и причаливания и т.д. Возвращаемый аппарат корабля создается многоразовым в результате реализации принятых технических решений, в том числе за счет вертикальной посадки на посадочные опоры.

От разработки крылатых космических кораблей специалисты отказались совсем? В чем преимущества несущего корпуса?

Виталий Лопота: Создание корабля по схеме "капсула" обусловлено техническим заданием Роскосмоса. В то же время после завершения программы "Шаттл" в США и нескольких странах мира снова активно развивается "крылатая" тематика (например, в США несколько многомесячных полетов на околоземной орбите выполнил беспилотный корабль Х-37В). В связи с этим РКК "Энергия" не исключает продолжения работ по "крылатой" тематике в будущем.

Серьезная проработка схемы "несущий корпус" проводилась в РКК "Энергия" по заданию Роскосмоса в рамках темы "Клипер". Потенциальные преимущества "несущего корпуса" заключаются в большем боковом маневре при спуске с орбиты, чем у капсулы, а также в несколько меньшем уровне перегрузок. Однако "платой" за это являются конструктивная сложность, связанная с необходимостью наличия аэродинамических управляющих поверхностей в дополнение к реактивной системе управления, а также сложность обеспечения торможения в атмосфере Земли при входе со 2-й космической скоростью. В то же время "несущий корпус", как и капсула, нуждается в парашютно-реактивной системе посадки.

Сколько кораблей будет построено и когда может состояться первый старт такого корабля?

Виталий Лопота: Мы предполагаем, что достаточно построить пять возвращаемых аппаратов с учетом многоразовости их использования и предполагаемой программы полетов. Двигательный отсек корабля является одноразовым, поэтому он будет изготавливаться для каждого полета отдельно. При наличии соответствующего финансирования первый беспилотный отработочный старт может состояться в 2018 году.

Как будет называться новый корабль?

Виталий Лопота: В настоящее время название выбирается. Каждый желающий может предложить свой вариант, из которых впоследствии будет принят самый удачный.

Раздаются призывы пересмотреть бюджет российской пилотируемой космонавтики. Мол, на нее расходуется слишком много - до 40-50 процентов бюджета Роскосмоса. Ваше мнение?

Виталий Лопота: Расходы на пилотируемую космонавтику - это "вложение в будущее", доступное только для самых развитых стран мира. Кроме того, давайте внимательно посмотрим: если сравнивать российский и американский бюджеты на пилотируемые программы, то наш на порядок меньше. Более того, расходы России в этой части уступают не только суммарным расходам различных ведомств США, но уже и расходам стран Западной Европы. Однако пилотируемая космонавтика - это не только старты и полеты пилотируемых кораблей и станций. Это во многом еще и поддержание в работоспособном высоконадежном состоянии наземной космической инфраструктуры и ее эксплуатация. Это поддержание и развитие ракетных и производственных технологий. Это научно-исследовательские, проектно-поисковые работы для обеспечения эффективной реализации действующих и формирования будущих космических программ, в том числе фундаментальные работы, которые находят приложение и в других областях человеческой деятельности.

Например, многие результаты работ Института медико-биологических проблем, полученные при решении задач обеспечения длительных полетов человека в космос, применяются для лечения болезней и послеоперационной реабилитации пациентов. Поэтому если все проанализировать, то "чистая" доля пилотируемой космонавтики в суммарном космическом бюджете России составляет не более 15 процентов.

Тормозить всегда легко, а конкуренты нам только скажут "спасибо". Тем более, что в России пилотируемая космонавтика уже приносит немалые валютные средства в бюджет: именно на российских кораблях "Союз" обеспечивается доставка зарубежных астронавтов на МКС и последующее их возвращение на Землю.

визитная карточка

Лопота Виталий Александрович возглавляет Ракетно-космическую корпорацию "Энергия" имени С.П. Королёва с июля 2007 года, являясь ныне ее президентом и генеральным конструктором. Он же - технический руководитель по лётным испытаниям пилотируемых космических комплексов и заместитель председателя Госкомиссии по таким испытаниям.

Родился в 1950 году в Грозном. Закончил Ленинградский политехнический институт (ЛПИ, ныне - университет) и аспирантуру при нем. Там же, с должности младшего научного сотрудника, началась его карьера исследователя и ученого: руководил кафедрой, отраслевой научно-исследовательской лабораторией, Центром лазерной технологии. В 1991 году стал директором и главным конструктором Центрального научно-исследовательского и опытно-конструкторского института робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК).

С его приходом в РКК "Энергия" получили импульс работы корпорации, направленные на создание автоматических космических систем и средств выведения мирового уровня. Для российских и зарубежных заказчиков ведутся перспективные разработки специализированных спутников на базе универсальной космической платформы. Разрабатываются ракетно-космические комплексы нового поколения, в том числе сверхлёгкого класса, на основе заделов предприятия по теме "Энергия-Буран" и другим. Реализуется проект транспортного космического модуля с ядерной энергоустановкой.

В.А. Лопота - член-корреспондент РАН, доктор технических наук. Имеет свыше 200 научных трудов, около 60 патентов на изобретения. Является членом президентского Совета по науке, технологиям и образованию, а также Совета генеральных и главных конструкторов.

Подробности Категория: Встреча с космосом Опубликовано 10.12.2012 10:54 Просмотров: 7773

Пилотируемые космические корабли имеют только три страны: Россия, США и Китай.

Космические корабли первого поколения

«Меркурий»

Так называлась первая пилотируемая космическая программа США и серия космических кораблей, использовавшихся в этой программе (1959-1963 гг.). Генеральный конструктор корабля - Max Faget. Для полётов по программе «Меркурий» был создан первый отряд астронавтов НАСА. Всего выполнено 6 пилотируемых полетов по этой программе.

Это одноместный орбитальный пилотируемый корабль, выполненный по схеме капсулы. Кабина изготовлена из титано-никелевого сплава. Объем кабины - 1,7м 3 . Астронавт располагается в ложементе и находится в скафандре все время полета. Кабина оснащена средствами информации на приборной доске и органами управления. Ручка управления ориентацией корабля находится у правой руки пилота. Визуальный обзор обеспечивается иллюминатором на входном люке кабины и обзорным широкоугольным перископом с изменяемой кратностью увеличения.

Корабль не предназначен для манёвра с изменением параметров орбиты, он оснащён системой реактивного управления для разворота по трём осям и тормозной двигательной установкой. Управление ориентацией корабля на орбите - автоматическое и ручное. Вход в атмосферу осуществляется по баллистической траектории. Ввод тормозного парашюта происходит на высоте 7 км, основного - на высоте 3 км. Приводнение происходит с вертикальной скоростью порядка 9 м/с. После приводнения капсула сохраняет вертикальное положение.

Особенностью корабля «Меркурий» является широкое использование резервного ручного управления. На орбиту корабль «Меркурий» выводили ракеты «Редстоун» и «Атлас» с весьма небольшой грузоподъемностью. Из-за этого масса и габариты кабины пилотируемой капсулы «Меркурий» были крайне ограничены и существенно уступали по техническому совершенству советским кораблям «Восток.

Цели полетов космических кораблей «Меркурий» были различными: отработка системы аварийного спасения, испытание абляционного теплозащитного экрана, его отстрел, телеметрия и связь по всей траектории полета, суборбитальный полет человека, орбитальный полет человека.

В рамках программы «Меркурий» в США летали шимпанзе Хэм и Энос.

«Джемини»

Космические корабли серии «Джемини» (1964-1966 гг.) продолжили серию кораблей «Меркурий», но превосходили их по возможностям (2 члена экипажа, большее время автономного полёта, возможность изменения параметров орбиты и т. д.). В ходе программы были отработаны методы сближения и стыковки, впервые в истории осуществлена стыковка космических аппаратов. Было произведено несколько выходов в открытый космос, установлены рекорды длительности полёта. Всего по этой программе было совершено 12 полетов.

Корабль «Джемини» состоит из двух основных частей - спускаемого аппарата, в котором размещён экипаж, и негерметичного приборно-агрегатного отсека, где находятся двигатели и другое оборудование. Форма спускаемого аппарата подобна кораблям серии «Меркурий». Несмотря на некоторое внешнее сходство двух кораблей, «Джемини» значительно превосходит «Меркурий» по возможностям. Длина корабля - 5,8 метра, максимальный внешний диаметр - 3 метра, масса - в среднем 3810 килограммов. Корабль выводился на орбиту ракетой-носителем Titan II. На момент появления «Джемини» был самым большим космическим кораблём.

Первый запуск корабля состоялся 8 апреля 1964 года, а первый пилотируемый запуск - 23 марта 1965 года.

Космические корабли второго поколения

«Аполлон»

«Аполло́н» - серия американских 3-местных космических кораблей, которые использовались в программах полётов к Луне «Аполлон», орбитальной станции «Скайлэб» и советско-американской стыковки ЭПАС. Всего по этой программе совершен 21 полет. Основное назначение - доставка астронавтов на Луну, но космические корабли этой серии выполняли и другие задачи. На Луну высаживались 12 астронавтов. На «Аполлоне-11» осуществлена первая посадка на Луну (Н. Армстронг и Б. Олдрин в 1969 г.)

«Аполлон» - единственная на данный момент серия космических кораблей в истории, на которых люди покидали пределы низкой околоземной орбиты и преодолевали притяжение Земли, а также единственная, которая позволила совершить успешную посадку астронавтов на Луну и их возвращение на Землю.

Космический корабль «Аполлон» состоит из командного и служебного отсеков, лунного модуля и системы аварийного спасения.

Командный отсек является центром управления полётом. Все члены экипажа в течение полёта находятся в командном отсеке, за исключением этапа высадки на Луну. Он имеет форму конуса со сферическим основанием.

Командный отсек имеет герметическую кабину с системой жизнеобеспечения экипажа, систему управления и навигации, систему радиосвязи, систему аварийного спасения и теплозащитный экран. В передней негерметизированной части командного отсека размещены стыковочный механизм и парашютная система посадки, в средней части 3 кресла астронавтов, пульт управления полётом и системой жизнеобеспечения и радиооборудование; в пространстве между задним экраном и гермокабиной размещено оборудование реактивной системы управления (РСУ).

Стыковочный механизм и деталь лунного модуля с внутренней нарезкой совместно обеспечивают жёсткую стыковку командного отсека с лунным кораблём и образуют туннель для перехода экипажа из командного отсека в лунный модуль и обратно.

Система жизнеобеспечения экипажа обеспечивает поддержание в кабине корабля температуры в пределах 21-27 °C, влажности от 40 до 70 % и давления 0,35 кг/см². Система рассчитана на 4-суточное увеличение продолжительности полёта сверх расчётного времени, необходимого для экспедиции на Луну. Поэтому предусматривается возможность регулировки и ремонта силами экипажа, одетого в скафандры.

Служебный отсек несёт основную двигательную установку и системы обеспечения корабля «Аполлон».

Система аварийного спасения. Если возникнет аварийная ситуация при старте ракеты-носителя «Аполлон» или потребуется прекратить полет в процессе выведения корабля «Аполлон» на орбиту Земли, спасение экипажа осуществляется отделением командного отсека от ракеты-носителя с последующей посадкой его на Землю на парашютах.

Лунный модуль имеет две ступени: посадочную и взлётную. Посадочная ступень, оборудованная самостоятельной двигательной установкой и шасси, используется для снижения лунного корабля с орбиты Луны и мягкой посадки на лунную поверхность, а также служит стартовой площадкой для взлётной ступени. Взлётная ступень с герметичной кабиной для экипажа и самостоятельной двигательной установкой после завершения исследований стартует с поверхности Луны и на орбите стыкуется с командным отсеком. Разделение ступеней осуществляется при помощи пиротехнических устройств.

«Шэньчжоу»

Программа космических пилотируемых полётов КНР. Работы по программе начались в 1992 г. Первый пилотируемый полёт корабля «Шэньчжоу-5» сделал Китай в 2003 г. третьей в мире страной, самостоятельно отправившей человека в космос. Космический корабль «Шэньчжоу» во многом повторяет российский космический корабль «Союз»: он имеет точно такую же компоновку модулей, что и «Союз» - приборно-агрегатный отсек, спускаемый аппарат и бытовой отсек; примерно такие же размеры, что и «Союз». Вся конструкция корабля и все его системы примерно идентичны советским космическим кораблям серии «Союз», а орбитальный модуль построен с использованием технологий, использовавшихся в серии советских космических станций «Салют».

Программа «Шэньчжоу» включала три этапа:

• запуск беспилотных и пилотируемых космических кораблей на околоземную орбиту при обеспечении гарантированного возвращения спускаемых аппаратов на Землю;
• выход тайкунавтов в открытый космос, создание автономной космической станции для кратковременного пребывания экспедиций;
• создание крупных космических станций для долговременного пребывания экспедиций.

Миссия успешно выполняется (совершено 4 пилотируемых полета) и является в настоящее время открытой.

Многоразовые транспортные космические корабли

Спейс шаттл, или просто шаттл («космический челнок») - американский многоразовый транспортный космический корабль. Шаттлы использовались в рамках государственной программы «Космическая транспортная система». Подразумевалось, что шаттлы будут «сновать, как челноки» между околоземной орбитой и Землёй, доставляя полезные грузы в обоих направлениях. Программа просуществовала с 1981 по 2011 год. Всего было построено пять шаттлов: «Колумбия» (сгорел при посадке в 2003 г.), «Челленджер» (взорвался во время запуска в 1986 г.), «Дискавери» , «Атлантис» и «Индевор» . В 1975 г. был построен корабль-прототип «Энтерпрайз» , но он никогда не запускался в космос.

Шаттл запускался в космос при помощи двух твердотопливных ракетных ускорителей и трёх собственных маршевых двигателей, которые получали топливо из огромного внешнего бака. На орбите шаттл осуществлял маневры за счёт двигателей системы орбитального маневрирования и возвращался на Землю как планёр. При разработке предусматривалось, что каждый из шаттлов должен был до 100 раз стартовать в космос. На практике же они использовались значительно меньше, к закрытию программы в июле 2011 г. больше всего полётов совершил шаттл «Дискавери» - 39.

«Колумбия»

«Колумбия» - первый экземпляр корабля системы «Спейс Шаттл», летавший в космос. Ранее построенный прототип «Энтерпрайз» летал, но только в пределах атмосферы для отработки посадки. Строительство «Колумбии» было начато в 1975 г., и 25 марта 1979 г. «Колумбия» была передана в эксплуатацию НАСА. Первый пилотируемый полёт многоразового транспортного космического корабля «Колумбия STS-1» состоялся 12 апреля 1981 г. Командиром экипажа был ветеран американской космонавтики Джон Янг, пилотом - Роберт Криппен. Полёт был (и остается) уникальным: самый первый, фактически испытательный запуск космического корабля, проводился с экипажем на борту.

«Колумбия» была тяжелее шаттлов, построенных позже, поэтому у неё не было стыковочного модуля. «Колумбия» не могла стыковаться ни со станцией «Мир», ни с МКС.

Последний полёт «Колумбии», STS-107, проходил с 16 января по 1 февраля 2003 г. Утром 1 февраля при входе в плотные слои атмосферы корабль разрушился. Все семь членов экипажа погибли. Комиссия по расследованию причин катастрофы пришла к выводу, что причиной стало разрушение наружного теплозащитного слоя на левой плоскости крыла челнока. При старте 16 января этот участок теплозащиты был поврежден падением на него куска теплоизоляции кислородного бака.

«Челленджер»

«Челленджер» - многоразовый транспортный космический корабль НАСА. Изначально он предназначался только для испытательных целей, но затем был переоборудован и подготовлен для запусков в космос. Первый раз «Челленджер» стартовал 4 апреля 1983 г. В общей сложности выполнил 9 успешных полётов. Потерпел катастрофу при десятом запуске 28 января 1986 г., все 7 членов экипажа погибли. Последний старт челнока был запланирован на утро 28 января 1986 г., за стартом «Челленджера» наблюдали миллионы зрителей по всему миру. На 73-й секунде полёта, на высоте 14 км произошёл отрыв левого твердотопливного ускорителя от одного из двух креплений. Провернувшись вокруг второго, ускоритель пробил основной топливный бак. Из-за нарушения симметрии тяги и сопротивления воздуха корабль отклонился от оси и был разрушен аэродинамическими силами.

«Дискавери»

Многоразовый транспортный космический корабль НАСА, третий шаттл. Первый полёт совершил 30 августа 1984 г. Шаттл «Дискавери» доставил на орбиту космический телескоп «Хаббл» и участвовал в двух экспедициях по его обслуживанию.

С «Дискавери» были запущены зонд «Улисс» и три ретрансляционных спутника.

На шаттле «Дискавери» совершил полет и российский космонавт Сергей Крикалев 3 февраля 1994 г. В течение восьми суток экипаж корабля «Дискавери» выполнил много различных научных экспериментов в области материаловедения, биологических экспериментов и наблюдений поверхности Земли. Крикалёв выполнил значительную часть работ с дистанционным манипулятором. Совершив 130 витков и пролетев 5486215 километров, 11 февраля 1994 г. шаттл совершил посадку в космическом центре имени Кеннеди (штат Флорида). Таким образом, Крикалёв стал первым российским космонавтом, совершившим полёт на американском шаттле. А всего с 1994 по 2002 год было выполнено 18 орбитальных полётов космических многоразовых кораблей «Спейс шаттл», в экипажи которых были включены 18 российских космонавтов.

На шаттле «Дискавери» (STS-95) 29 октября 1998 г. отправился в свой второй полёт астронавт Джон Гленн, которому в тот момент было 77 лет.

Шаттл «Дискавери» завершил свою 27-летнюю карьеру последним приземлением 9 марта 2011 г. Он сошел с орбиты, спланировал к космическому центру имени Кеннеди во Флориде и благополучно приземлился. Шаттл был передан в Национальный музей авиации и космонавтики Смитсоновского института в Вашингтоне.

«Атлантис»

«Атла́нтис» - многоразовый транспортный космический корабль НАСА, четвёртый спейс шаттл. При строительстве «Атлантиса» были внесены множество улучшений по сравнению с его предшественниками. Он легче шаттла «Колумбия» на 3,2 тонны и на его строительство потребовалось в два раза меньше времени.

Первый полёт «Атлантис» совершил в октябре 1985 г., это был один из пяти полётов для министерства обороны США. Начиная с 1995 года, «Атлантис» совершил семь полётов к российской космической станции «Мир». Был доставлен дополнительный стыковочный модуль для станции «Мир» и осуществлялась смена экипажей станции «Мир».

С ноября 1997 по июль 1999 года «Атлантис» был модифицирован, в нём было сделано около 165 усовершенствований. С октября 1985 по июль 2011 года шаттл «Атлантис» совершил 33 космических полёта, в состав его экипажей входило 189 человек. Последний 33-й запуск осуществлен 8 июля 2011 г.

«Индевор»

«Индевор» - многоразовый транспортный космический корабль НАСА, пятый и последний космический челнок. Первый полёт «Индевор» совершил 7 мая 1992 г. В 1993 г. на «Индеворе» была совершена первая экспедиция по обслуживанию космического телескопа «Хаббл». В декабре 1998 г. «Индевор» доставил на орбиту первый американский модуль Unity для МКС.

С мая 1992 по июнь 2011 г. шаттл «Индевор» совершил 25 космических полётов. 1 июня 2011г. шаттл в последний раз приземлился на космодроме на мысе Канаверал во Флориде.

Программа «Космическая транспортная система» была завершена в 2011 г. Все действующие шаттлы были списаны после их последнего полёта и отправлены в музеи.

За 30 лет эксплуатации пять шаттлов совершили 135 полётов. На шаттлах в космос было поднято 1,6 тыс. тонн полезных грузов. 355 астронавтов и космонавтов летали на шаттлах в космос.