Авиация и космонавтика 2013 04

С 15 мая 1960 г. по 25 марта 1 961 г. было осуществлено семь экспериментальных запусков КК «Восток». Среди комплекса проблем одной из важнейших явилась проблема обеспечения спуска корабля на Землю. Перед специалистами теории полета, измерений и баллистиками была поставлена задача: вывести корабль на оптимальную орбиту, которая реализовала бы одновитковый полет с учетом атмосферного торможения. В крайнем случае, допускался не более чем трехвитковый полет, обеспечивающий приземление КК на территории Советского Союза. Научно-технические проработки решения проблемы возвращения космонавта на Землю велись в до самого момента запуска корабля в космос. Так, используя двухкратное различие площадей корабля встречному атмосферному потоку при его полете вдоль и поперек продольной оси, Ю.А. Гагарину было рекомендовано при ручном управлении в районе апогея орбиты устанавливать продольную ось корабля под 90° относительно направления его полета, а в районе перигея орбиты — вдоль направления полета корабля. Такая телеграмма баллистиков пришла С.П. Королеву на полигон 12 апреля, буквально за несколько часов до запуска первого космонавта на орбиту Земли.

Фактически при запуске первого космонавта отключение двигателя ракеты произошло на 15 секунд позднее расчетного времени, После этого стало ясно, что апогей орбиты «Востока» оказался равным 327 км вместо 230 км. При этом сразу же отпали варианты спуска корабля за счет его естественного торможения, которое бы теперь могло продолжаться 25–30 суток вместо одного витка, продолжительностью в полтора часа.

Ю.А. Гагарин и С.П. Королев.

Вот для таких случаев надо было срочно создавать тормозную двигательную установку, срабатывающую в автоматическом и ручном режимах. Как потом было выяснено, совокупности таких трех условий удовлетворяли только шестой и седьмой экспериментальные запуски, осуществленные 9 и 25 марта 1961 г. соответственно.

В 1959 г. перед ОКБ-2, руководимым А.М. Исаевым, С.П. Королев поставил сложную задачу: «Создать не просто тормозную двигательную установку, а ТДУ, обладающую при минимальном весе высочайшей надежностью и запускающейся в условиях открытого космоса». При первой встрече А.М. Исаев наотрез отказался от ее создания. Опыта создания таких установок не было. Времени на разработку такой ТДУ было мало. При отказе ТДУ вся ответственность за гибель космонавта легла бы на плечи ее главного конструктора. Было над чем подумать! Большинство ученых ОКБ-2 склоняло А.М. Исаева не браться за разработку ТДУ в целом, а разрабатывать ее совместно с ОКБ-1.

После повторных встреч, ОКБ-2 все же взялось за разработку устройства за годичный срок при поддержке всем необходимым со стороны С.П. Королева. При запуске в разреженной атмосфере при низкой температуре были случаи взрыва двигателей. Попытки создания ТДУ на твердом топливе приводило к трудностям управления величиной импульса двигателя. Однако спускаемый аппарат первого экспериментального корабля «Восток» уже был оснащен ТДУ-1, которое надежно сработало 19 мая 1960 г. по команде с Земли. Правда, из-за неправильной ориентации корабль поднялся на более высокую орбиту с апогеем 690 км вместо 369 км, на которые был изначально выведен первый экспериментальный космический корабль.

Всего для отработки ТДУ-1 было проведено 12 включений. Тем не менее, при выдаче импульса торможения ТДУ для обеспечения спуска пилотируемого корабля с Ю.А. Гагариным, погрешности в его работе имели место. После выдачи тормозного импульса ТДУ отработало как будто бы до полной выработки его горючего, хотя по заданной программе спуска выключение должно было произойти от интегратора по достижении заданной скорости торможения. Фактически ТДУ выключилось на одну секунду раньше расчетного времени из-за окончания подачи горючего. Следствием стал существенный перелет корабля расчетной точки приземления. Главный конструктор А.И. Исаев вспоминал: «Полтора часа полета «Востока» для меня были насыщены прелестью инфарктной обстановки».

Далее было не легче. При спуске корабля отделение приборно-аппаратного отсека от спускаемой капсулы с космонавтом произошло с существенной задержкой, примерно на 10 минут. Все это время корабль с космонавтом вращался со скоростью 30 град./с. Приземление корабля из-за несвоевременного отделения приборного отсека и несвоевременного прекращения работы ТДУ оказалось нештатным, с существенным перелетом относительно расчетной точки приземления. Были и другие недостатки, в том числе: при спуске на основном парашюте вдруг открылся ранец запасного; временно отказал клапан дыхания в воздухе, так как был придавлен оболочкой комбинзона. Любой из этих недостатков мог привести к непоправимым последствиям.