История советской космонавтики

История советской космонавтики

Московский Государственный Технический Университет имени Баумана

факультет Фундаментальные науки.

Реферат по истории отечества студента группы

ИСТОРИЯ СОВЕТСКОЙ КОСМОНАВТИКИ

пилотируемые полеты и исследования других планет

[pic]

Вступление

Зачем люди устремились в космос? Зачем мы тратим столько сил и

средств для достижения других планет , многомесячную работу людей в

космосе , дорогостоящие аппараты и носители? Для людей ,которые

называют себя мыслящими практически придуманы отговорки : мол , видите ,

сколько пользы уже приносят нам спутники - спутниковое телевидение ,

навигация , предсказание погоды , поиск полезных ископаемых и т. д. и т.

п. .

На самом деле тех людей , которые создавали и создают эту

технику вдохновляют в первую очередь не существующие и грядущие блага

, которые несет человечеству освоение космоса и даже не решение многих

наших земных проблем за счет этого , а простое человеческое любопытство

. Желание взглянуть на обратную сторону Луны , заглянуть под

облачный слой Венеры , выяснить есть ли жизнь на Европе (спутник

Юпитера). И еще одно , самое главное - желание удостоверится , что мы

не одиноки во Вселенной . Есть много косвенных свидетельств , что это

так , но мы до сих пор не обнаружили в Космосе не только следы других

цивилизаций , но и вообще следы органической жизни , несмотря на все

наши попытки . Поиски продолжаются.

Наша страна была пионером в области исследования космоса .

Космическая отрасль долгое время была у нас символом прогресса

,предметом законной гордости нашей страны . Космонавтика была частью

политики - наши космические достижения должны были "еще раз

продемонстрировать преимущество социалистического строя" . Поэтому в

официальных отчетах и монографиях с большой помпой описывались наши

достижения и скромно умалчивалось о неудачах , а главное об

успехах наших главных оппонентов - американцев. Сейчас появились,

наконец , публикации правдиво , без лишней помпезности и с изрядной

долей самокритики рассказывающие о том как проходило у нас

исследование межпланетного пространства и мы видим , что не все шло

легко и гладко. Это ничуть не умаляет достижений нашей космической

отрасли - напротив свидетельствует о твердости и духе людей ,

несмотря на неудачи шедших к цели.

Первые шаги

Основоположником современной космонавтики по праву считается

великий русский ученый-самоучка К.Э.Циолковский ,который еще в конце

XIX века выдвинул идею о возможности необходимости освоения

человеком космического пространства . Первоначально эти мысли были

опубликованы им в виде научно - фантастических повестей , а затем ,

в 1903 г. была опубликована знаменитая работа "Исследование мировых

пространств реактивными приборами" ,в которой он показал

возможность достижения космических скоростей и иных небесных тел с

помощью ракеты на жидком топливе. Впоследствии Циолковский

опубликовал еще ряд работ посвященных ракетной технике и освоению

космоса.

У Циолковского появились последователи и популяризаторы как в

нашей стране , так и за рубежом. В Америке - профессор Годдард ,

который в 1926 г. - построил и испытал в полете первую в мире

ракету на жидком топливе. В Германии Оберт и Зенгер . В нашей

стране популяризатором идей Циолковского стал в ,частности,

Я.И.Перельман (автор "Занимательной физики" и др. книг занимательного

жанра ).Некоторые инженеры и ученые взялись за дальнейшее развитее

его идей.

В 1918 г. в Новосибирске вышла книга Ю.В.Кондратюка "Тем кто

будет читать чтобы строить" , в которой автор дает оригинальный

вывод формулы Циолковского , предлагает схему трехступенчатой

кислородно-водородной ракеты , орбитального космического корабля ,

аэродинамическое торможение в атмосфере , гравитационный маневр ,

схему полета на Луну (именно по этой схеме летели американцы т.к.

она оказалась оптимальной). Жаль что этот талантливый инженер не

смог принять участие в создании ракетной техники - в 30-ых его

посадили в тюрьму "за вредительство" (он занимался тогда

строительством элеваторов) затем выпустили , но он погиб во время

войны.

В 1924 г. появилась работа другого инженера , увлеченного идеей

межпланетных сообщений - Ф.А. Цандера "Перелеты на другие планеты" в

которой он предложил комбинацию самолета с ракетой . В 1931 г. были

организованы две общественные группы изучения реактивного движения

(ГИРД) - в Москве - под председательством Цандера и в Ленинграде под

председательством В.В.Разумова . Первоначально они предназначались

только для ведения пропагандистской и просветительской деятельности.

Еще в 1929г. в составе Газодинамической лаборатории (ГДЛ)

(финансировавшейся государством ) было образовано подразделение Глушко

по разработке электрических и жидкостных ракет (еще раньше Глушко

предлагал проект "Гелиоракетоплана" - дископлана , снабженного

электроракетным двигателем питающимся от солнечных батарей -

довольно смелый для 20-ых годов проект ) . В 1932 г. московскому

ГИРДу государством была предоставлена экспериментальная база для

постройки и испытания ракет , а его начальником назначается молодой

выпускник МВТУ, активный участник создания ГИРДа С.П.Королев. В

следующем году на базе этой группы и на базе ГДЛ был создан

Реактивный научно - исследовательский институт (РНИИ). Государство

поддерживало ракетчиков отнюдь не из желания приблизить выход

человечества в мировое пространство , а из "оборонных " соображений -

уже тогда было ясно ,что ракета это грозное оружие , а другие

страны , особенно Германия , вели активные исследования в этом

направлении . Вызывала интерес военных и возможность применения

ракетных ускорителей на боевых самолетах , от которых недалеко

было и до реактивной авиации .

Вновь созданный институт активно взялся за работу. В 1933г. был

произведен запуск первой советской ракеты на гибридном топливе

(твердое и жидкое) ГИРД-09 , конструкции М. К. Тихонраваова. В том же

году состоялся пуск первой отечественной ракеты на жидком топливе

ГИРД - Х , конструкции Цандера . В конце 30-ых годов под

руководством Королева был построен и испытан ракетоплан РП-318-1

с двигателем конструкции Глушко. Тогда же была испытана первая

автоматическая крылатая ракета 212 конструкции Королева также с

двигателем Глушко. В 1939 -1941 г.г. в РНИИ были построены под

руководством Ю.А.Победоносцева ракетные установки залпового огня -

"катюши" . Как мы видим , РНИИ работал в основном на военных ,

в других странах сложилась тогда похожая ситуация - реактивные

аппараты , которые вознесут позднее человека на небеса , изначально

создавались для уничтожения себе подобных.

Нельзя не упомянуть также о таком важном событии , как

создание у нас в стране пожалуй первого учебного заведения , по

подготовке специалистов для ракетно-космической отрасли - в 1932 г.

в Москве по инициативе ГИРДа были организованы инженерно -

конструкторские курсы. На курсах читали лекции видные советские

ученые , в частности , создатель теории воздушно-реактивных

двигателей Б.С.Стечкин , один из основателей авиационной медицины

Н.М.Добротворский (уже тогда там читали курс физиологии высотного

полета). Выпускником этих курсов был , в частности , И.А.Меркулов -

создатель прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД). В 1939 г.

была испытана первая в мире двухступенчатая ракета с ПВРД его

конструкции . Хотя ни в авиации , ни в космонавтике эти двигатели

применения не нашли , в последнее время интерес к ним возобновился

в связи с созданием многоразовых транспортных космических систем ,

т.к. ПВРД ,черпающий кислород из окружающей среды , позволит

резко уменьшить необходимое количество горючего на борту.

От ФАУ-2 до первого спутника

Во время Второй мировой войны наиболее совершенная ракетная

техника была создана в фашистской Германии - это прежде всего

построенная к 1942 г. одноступенчатая баллистическая ракета с ЖРД

Фау-2 , конструкции Вернера фон Брауна . С их помощью фашисты

обстреливали Лондон , запуская ракеты с побережья оккупированной

Франции . В 1943 г. были проведены испытания истребителя с ЖРД

Мессершмитд-163В с двигателем Вальтера , однако в авиации более

перспективными представлялись ВРД , которые немецкие конструкторы

так и не успели достаточно усовершенствовать до поражения Германии

в войне.

К 1943 г. вон Браун разработал проект двухступенчатой

межконтинентальной (!) баллистической ракеты А9/А10 (Фау-3) ,

взлетной массой около 100 т. (!) . В этом году Фау-3 совершила

18 стартов , 16 из которых окончились взрывом . В следующем году

было произведено около 30 стартов , сведений о которых пока не

найдено . Фау-3 предназначалась для обстрела Нью-Йорка . Наводить ее

на цель должен был пилот - предполагалось что после наведения он

покинет ракету на парашюте и его подберет подводная лодка. Для

этого был набран первый в истории отряд космонавтов , однако

данными о том , были ли люди на борту стартовавших ракет мы не

располагаем . Немецким конструкторам удалось сделать то , США и СССР

смогут сделать более чем через 10 лет спустя - ведь такой

ракете вполне по силам вывести на орбиту искусственный спутник

. Есть мнение , что на этой ракете немцы еще во время войны

вывели человека в космос - я считаю это вымыслом т.к. , во-

первых , для орбитального полета Фау-3 была все же слабовата (а

суборбитальные полеты без выхода на орбиту могут быть отнесены к

космическим с большой долей условности) , а во-вторых , в 1944 г. у

Германии были уже другие проблемы , нежели космические полеты .

Поражение Германии прекратило дальнейшее развитее этой ракетной

техники (возможно к большому счастью для всего человечества) , а ее

потенциал в этой области был буквально растащен союзниками .

Основные трофеи достались американцам , наступавшим с запада и

захватившим находившееся там заводы , полигоны и КБ. В плен к ним

попало и большинство немецких конструкторов во главе с фон Брауном ,

которые впоследствии плодотворно работали над американской ракетной

техникой. Нам трофеев почти не досталось , однако наши конструкторы

все же сумели добыть чертежи и основательно изучить немецкую

технику. Таким образом ракетно-космическая техника в обоих

"космических" державах начала развиваться на основе немецкого

опыта . Первые баллистические ракеты в СССР и США были по сути

копиями Фау-2.

В 1946 г. (а фактически уже сразу после разгрома Германии)

началось острое противоборство СССР и США во всех отраслях

экономики , науки и техники , на грани вооруженного конфликта ,

получившее с подачи У. Черчилля название "холодной войны", и

вызванное стремлением обоих держав к мировому господству.

В 1945 г. у США появилось атомное оружие и появляются планы

нанесения ядерных ударов по СССР. Однако в 1949 г. атомная бомба

появилась и в Советском Союзе , а в 1953 у нас была взорвана

первая термоядерная бомба. Теперь ядерное оружие имелось у каждой

из противоборствующих сторон , и большое внимание стало уделяться

средствам его доставки. Т. к. Бомбардировщик был слишком уязвим и

медлителен , начинаются работы по созданию межконтинентальных

баллистических ракет.

В 1946 г. С.П.Королев был назначен главным конструктором ОКБ ,

которое должно было проектировать многоступенчатые баллистические

ракеты. В 1948 г. состоялся полет первой отечественной

баллистической ракеты Р-1 (бывшей , правда, почти точной копией Фау-2). В

1951 г. была принята на вооружение ракета Р-2 , с дальность полета

600 км , а в 1956г. - ракета Р-5М , с дальность полета 1200км . В

1954г. было образовано ОКБ М.К. Янгеля , которое занялось разработкой

боевых баллистических ракет долговременного хранения.

Помимо боевых ракет в Советском Союзе с 1949г. регулярно

запускались научно исследовательские ракеты В-1Е , В-2А , В-1А

(созданные на базе баллистических ракет) и др., с помощью которых

исследовались верхние слои атмосферы , космические лучи , а также

поведение подопытных животных (собак) во время полета . Таким

образом закладывался фундамент для будущего полета в космос

человека..

Одноступенчатые ракеты не могли удовлетворить военных - им

требовалась многоступенчатая межконтинентальная ракета , способная

доставить "груз" в любую точку земного шара . Разработка такой

ракеты велась в ОКБ Королева , но для ее запуска старый полигон

Капустин Яр уже не годился и в 1955г. в Казахской степи , недалеко

от железнодорожной станции Тюра -Там началось строительство нового

полигона , который до сих пор именуется космодромом Байконур , хотя

до селения Байконур от космодрома довольно далеко. Такое название

выбрали , видимо , из соображений запутывания "вражеских

шпионов"."Вражеские диверсанты" наверное по ночам снились партийным

чиновникам , поскольку они отклонили первоначальный проект , где

старт размещался на возвышенности , сочтя , что стартующая ракета в

этом случае будет слишком уязвима и перенесли пуск в другое место.

Геологоразведку там произвести не успели , и когда начали рыть

котлован , строителей поджидал "сюрприз" - в безводной степи они

обнаружили подземный резервуар с водой , сильно затруднивший

строительство. Если бы не изобретательность и героический труд

строителей ,то старт не успели бы закончить к сроку и тогда еще

неизвестно , чей спутник был бы первым.

В 1957 г. строительство космодрома завершилось , и начались

летные испытания новой двухступенчатой баллистической ракеты Р-7 .

После трех неудачных попыток удалось наконец добиться устойчивого

полета ракеты. Р-7 была сомой большой и мощной ракетой того

времени - ее взлетная масса составляла около 300 т. а в длину она

имела около 30м. "Семерка " была построена в ОКБ Королева , двигатели

создавались под руководством Глушко , а система управления - под

руководством Пилюгина . Эта конструкция оказалась чемпионом долголетия

в такой новой и быстро развивающейся отрасли , как космонавтика

- ракета "Союз" , по сей день доставляющая космонавтов на орбиту

, есть ни что иное , как усовершенствованная "семерка" с

добавленной третьей ступенью.

Создание мощной ракеты-носителя позволило нашей стране выйти на

лидирующие позиции в исследовании космоса . 4 октября 1957г. Р-7

вывела на орбиту первый искусственный спутник земли Это был

алюминиевый шар диаметром 58 см, и массой 83 кг, снабженный

радиопередатчиком . Впервые созданный человеком аппарат достиг первой

космической скорости . Это событие принято считать началом космической

эры - эры практической космонавтики. Связь с первым спутником

продолжалась 20 суток (на столько хватило заряда батарей) , после

чего он еще около двух с половиной месяцев кружил над землей ,

пока не сгорел в плотных слоях атмосферы. В ходе этого

эксперимента изучалась ионосфера земли и возможность установления

связи с космическим аппаратом , а также (в ходе наблюдения за

движением спутника) верхние слои атмосферы.

Вслед за первым спутником 3 ноября был отправлен второй (

трехступенчатым вариантом ракеты ), массой 508кг. (!) , запущенный к

тому же на довольно высокую орбиту . На этом спутнике находился

первый "космонавт" - собака Лайка. Исследовалась жизнедеятельность

животного в космических условиях . Третий спутник имел массу 1327 кг.

и был предназначен для исследования космического пространства и

геофизических исследований . На спутнике впервые были установлены

солнечные батареи.

Запуски первых спутников преследовали не только научные цели ,

но и призваны были продемонстрировать мощь наших баллистических

ракет .Возможности американских ракет в то время оставляли желать

лучшего - запущенный ракетой "Юпитер-С" в феврале 1958 г. спутник

"Эксплорер" имел массу всего лишь 14 кг.

В январе ракета-носитель "Молния" (Р-7 , дополненная еще двумя

ступенями) впервые достигла второй космической скорости , и вывела

в космос станцию "Луна-1" , массой 1472кг. "Луна-1" , пройдя в 6

тыс. км. от поверхности нашего спутника вышла на орбиту вокруг

солнца . Связь со станцией поддерживалась до расстояния 600 тыс. км.

(рекорд для того времени). В сентябре того же года станция "Луна-2"

достигла поверхности Луны (попросту упала на нее). Впервые созданный

человеком аппарат достиг поверхности иного небесного тела . Кстати ,

Годдард еще в 20-ых г.г. собирался "послать снаряд на Луну" , но

тогда этот проект справедливо вызвал скептические замечания ученых.

Оба эти запуска , как мы видим , не очень много дали науке и

носили скорее "спортивный" и пропагандистский характер . Однако в

октябре того же "лунного" года к нашей небесной соседке отправилась

станция "Луна-3" , снабженная фотокамерой . Она совершила облет луны

и передала на землю снимки лунной поверхности , в том числе ее

обратной стороны , невидимой с Земли.

Пилотируемые полеты

Запуски первых спутников и "лунников" , безусловно , произвели

громадное впечатление на мировую общественность и продемонстрировали

высокий уровень развития науки и техники в Советском Союзе. Но

полет человека в космос был бы , безусловно , еще более эффектным

событием , и наши космические "фирмы " приступили к проектированию

первого пилотируемого корабля. Тем более , что американцы тоже

работали над подобным проектом , а Н.С.Хрущев твердо решил

перегнать Америку во всем.

Необходимо было в короткий срок (от первого спутника до первого

космонавта прошло меньше четырех лет) построить аппарат , в котором

человек мог несколько суток находится в космосе , а затем

благополучно вернутся на землю. При таких условиях приоритет

отдавался скорости разработки и надежности , а не совершенству

технических решений . Корабль "Восток " был устроен сравнительно

просто , но надежно (вспомним , не один пилотируемый "Восток" не

потерпел аварии).

Корабль представлял собой шар , покрытый толстым слоем

теплоизоляции (с большим запасом ) , к которому при помощи двух

металлических лент крепился приборный отсек с тормозным двигателем. В

шаре находился космонавт и системы жизнеобеспечения . Форма шара

была выбрана потому , что его поведение при входе в атмосферу было

хорошо изучено , а на аэродинамические исследования других форм не

было времени . Система посадки была также довольно проста - сопло

тормозного двигателя наводилось строго на Солнце , двигатель

включался и аппарат устремлялся к Земле . Далее срабатывал один

единственный пиропатрон , разрывавший металлические ленты и

отделявшие приборный отсек , и "шарик" совершал аэродинамическое

торможение в атмосфере. Системы мягкой посадки не было , и поэтому

на высоте нескольких километров пилот катапультировался. Чтобы

тормозной двигатель дал импульс в нужном направлении момент спуска

выбирался так , чтобы солнце занимало в это время соответствующее

положение относительно корабля. Запасного двигателя не было , и

поэтому корабль предполагали запускать на такую орбиту , чтобы

через неделю - две он сам вошел бы в плотные слои атмосферы.

Первые корабли этой серии были беспилотными . На них

отрабатывался сход с орбиты , а также изучалось поведение

подопытных собак. На одном из этих кораблей благополучно слетали

Белка и Стрелка . Два других "собачьих " экипажа , вследствие

неисправностей систем посадки , на землю вернуть не удалось.

Корабли следующей серии предназначались уже для человека , но в

первых двух полетах их пассажирами был манекен и подопытные

Страницы: 1, 2, 3