СССР

Полёты для испытаний КА

 

Проект создания космической техники, способной доставить человека на околоземную орбиту, был подписан С.П.Королёвым 15 сентября 1958 года. В 1959 году основные подготовительные работы по ее созданию были завершены, и к началу 1960 года космический корабль и ракета уже были готовы для первого полета. Для обеспечения безопасности первого пилотируемого полёта было решено проверить надежность работы всех узлов и бортовых систем в беспилотном режиме. Для этой цели было выделено семь кораблей.

Чтобы составить более полное представление о воздействии факторов космического полёта на живые существа и для проверки работы всех систем жизнеобеспечения, на этих беспилотных кораблях в качестве «пассажиров» были отправлены в полет различные животные. Это были мыши, крысы, морские свинки и т.д. Однако наибольший интерес вызывали полёты собак, которые и дали, по сути, положительный ответ на вопрос о возможности полёта человека в космос.

Для участия в этих экспериментах специалистами Научно-исследовательского института авиационной медицины (НИИАМ) ВВС МО СССР по заданным критериям размера и веса, определяемым размерами кабины корабля, было отобрано около 60 собак, которые составили первый «космический» отряд. Все отобранные собаки прошли специальную подготовку. Их приучили длительно находиться в кабине корабля без движения, переносить большие перегрузки, вибрации, не пугаться громких звуков. Перед полетом на собак одевали специальное экспериментальное снаряжение, дающее возможность записывать биотоки сердца, мышц, мозга, артериальное давление, характер дыхания и другие физиологические параметры.

Всего было осуществлено семь испытательных полётов, в шести из которых на борту корабля находились собаки. Все испытания можно разделить на три этапа.

Первый этап

На первом этапе для полётов использовался так называемый технологический корабль, имевший индекс 1КП. Он не был оборудован полноценной системой жизнеобеспечения (СЖО), а спускаемый аппарат (СА) не покрывался теплозащитой. Таким образом, возвращение СА на Землю в любом случае было невозможно. В СА был установлен груз, имитирующий вес человека, и, по некоторым сообщениям, в кабине корабля были размещены некоторые биообъекты - мыши, мухи, водоросли. Не совсем понятна необходимость их размещения в корабле, так как ни телекамеры, ни фотокамеры в кабине установлено не было, а из-за невозможности вернуть СА на Землю никакой информации получить бы все равно не удалось.

Корабль 1КП был запущен 15 мая 1960 года в 0 часов 0 минут 6 секунд (по Гринвичу) и успешно вышел на орбиту. В полете проверялось функционирование основных систем. До момента планируемого включения ТДУ все шло успешно. Однако, когда 18 мая после отделения герметичной кабины от корабля-спутника из-за за появившейся к этому времени неисправности в одном из приборов системы ориентации корабля-спутника направление тормозного импульса отклонилось от расчетного. В результате вместо уменьшения скорости корабля произошло некоторое ее увеличение и корабль-спутник перешел на новую эллиптическую орбиту, лежащую в прежней плоскости, но имеющую значительно больший апогей. На этой орбите сам корабль просуществовал 843 дня, с спускаемый аппарат - 1979 суток, войдя в атмосферу Земли и разрушившись 15 октября 1965 года.

Второй этап

На втором этапе использовались уже полноценные корабли, со стандартным спускаемым аппаратом, покрытым штатной теплозащитой («конспирологическую» версию первого запуска в этой серии, выдвинутую недавно на страницах форума журнала «Новости Космонавтики», можно прочитать отдельно).

Появление теплозащиты позволило перейти к основному этапу отработки медико-биологического обеспечения будущего полёта корабля с человеком на борту. Медико-биологические эксперименты были рассчитаны на изучение особенностей жизнедеятельности животных в условиях космического полета, действия космической радиации на растительные организмы, исследование эффективности системы регенерации отходов, питания, водоснабжения и ассенизации. Для этого в СА корабля размещалась аппаратура обеспечения жизнедеятельности животных, оборудование для биологических экспериментов, часть аппаратуры для научных исследований (фотоэмульсионные блоки и радиометр), часть аппаратуры системы ориентации, аппаратура регистрации ряда технических параметров (угловых скоростей, перегрузок, температур, шумов и т.д.), автоматические системы, обеспечивающие приземление, аппаратура для регистрации данных о работе приборов, а также физиологических параметров подопытных животных и катапультируемый контейнер с биообъектами. Внутри кабины СА (вне катапультируемого контейнера) крепились контейнеры для мелких биообъектов и автомат для их кормления, а так же микрофон для контроля за уровнем шума в кабине во время полета.

Нажать для увеличенияКатапультируемый контейнер, в котором находились две собаки и другие биообъекты, являлся одним из вариантов контейнера, разработанного для будущих полетов человека. Его форма была выбрана с таким расчетом, чтобы после катапультирования обеспечить устойчивое и правильное положение оси контейнера относительно вектора скорости. В нем были расположены кабина для животных с лотком, автоматом кормления, ассенизационным устройством, системой вентиляции и т.п., катапультные и пиротехнические средства, радиопередатчики для пеленгации после приземления.

В рамках второго этапа было проведено четыре запуска, из которых полностью успешным был только один.

Первый запуск состоялся 28 июля 1960 года со стартового комплекса №1. В спускаемом аппарате корабля-спутника 1К №1 находились собаки Лисичка и Чайка. Запуск кончился катастрофой. На 23-й секунде полёта из-за взрыва камеры сгорания двигателя блока «Г» в результате высокочастотных колебаний пакет ракеты-носителя 8К72 развалился, и ракетные блоки вместе с кораблем разлетелись по степи. Собаки погибли. О запуске корабля официально не сообщалось.

Второй запуск состоялся 19 августа 1960 года в 15 часов 44 минуты 07 секунд (по местному локальному времени). В СА корабля-спутника 1К №2 в катапультируемом контейнере находились 2 собаки (Стрелка и Белка), клетка с 6 черными и 6 белыми лабораторными мышами, несколько сотен насекомых (плодовых мух-дрозофил), 2 сосуда с растением традесканцией, семена различных сортов лука, гороха, пшеницы, кукурузы и нигеллы, специальные сосуды с грибками-актиномицетами, одноклеточная водоросль хлорелла в жидкой и на твердой питательных средах. Кроме того, вне катапультируемого контейнера в кабине корабля были размещены еще 2 белые лабораторные крысы, 15 черных и 13 белых лабораторных мышей. Прямо на полигоне сотрудники телевизионного НИИ-380 теперь вместе с врачами из НИИАМ установили в СА корабля две специально изготовленных телевизионных камеры с системой подсвета и зеркал, так, чтобы через люки контейнера при передаче изображений Белка смотрелась в анфас, а Стрелка в профиль.

Нажать для увеличенияКорабль был успешно выведен на орбиту высотой 306 - 339 километров. Во время полёта проводилась регистрация ЭКГ, замерялось артериальное давление, температура тела и частота дыхания, проводился анализ двигательной активности у собак. Животные чувствовали себя нормально, на телевизионных кадрах было видно, что они спокойно переносили состояние невесомости. Белка лаяла, но так как микрофон был установлен вне герметичного контейнера - «репортажа» из космоса не получилось. Корабль 17 раз облетел вокруг Земли, после чего 20 августа в 10 часов 15 минут была дана команда на спуск. На высоте 8 км открылись парашюты спускаемого аппарата. При снижении до 5 км отстрелилась крышка люка, и из спускаемого аппарата катапультировался контейнер с животными. Посадка СА произошла в треугольнике Орск - Кустанай - Амангельды, при этом отклонение от расчётной точки составило 10 км.

Исследование летавших на корабле «космонавтов» не выявило у них каких-то отрицательных изменений после космического путешествия. Однако ученые не ограничивались лишь космическими экспериментами и продолжали исследования на земле. Предстояло выяснить, не повлиял ли полет в космос на генетику животного. Собака Стрелка дважды приносила здоровое потомство (шесть щенков). Каждый щенок был на учете, и за него персонально отвечали. В августе 1961 года Никита Сергеевич Хрущев отправил щенка по кличке Пушок в подарок Жаклин Кеннеди, жене президента США.

Третий запуск состоялся 1 декабря 1960 года. На борту корабля 1К №5 находились собаки Мушка и Пчёлка, и точно такой же набор остальных биообъектов, как и корабле 1К №2. Цель эксперимента состояла в накоплении данных о влиянии комплекса факторов космического полета на животных и другие биологические объекты.

Полет корабля на высоте 180 - 250 км проходил нормально, на борту все выполнялось в соответствии с программой. В сеансах связи разработчики убеждались в надежной работе всех систем. Как показывал анализ полетных данных, полученных по телеметрическим каналам связи, реакции Пчелки и Мушки на действие комплекса факторов полета полностью соответствовали данным, полученным при полете Белки и Стрелки на втором космическом корабле-спутнике Земли.

О запуске корабля сразу после старта сообщили все радиостанции Советского Союза. После серии победных репортажей в очередном коммюнике ТАСС неожиданно прозвучало: «К 12 часам по московскому времени 2 декабря 1960 года третий советский корабль-спутник продолжал свое движение вокруг земного шара... По получении необходимых данных была подана команда на спуск корабля-спутника на Землю. В связи со снижением по нерасчетной траектории корабль-спутник прекратил свое существование при входе в плотные слои атмосферы».

Причиной гибели собак было срабатывание системы аварийного подрыва (АПО), которая должна была сработать в том случае, если приземление планировалось вне территории СССР (чтобы спускаемый аппарат не попал в чужие руки, встроенный заряд тротила разрушал его ещё до входа в атмосферу). Команда на спуск была подана с Земли вовремя, и в соответствии с ней на корабле была включена тормозная двигательная установка (ТДУ), и одновременно с этим запустился таймер АПО. Во время работы ТДУ корабль должен быть стабилизирован так, чтобы струя вылетающих из сопла газов была направлена строго по вектору орбитальной скорости. Это условие из-за дефекта системы стабилизации не было соблюдено. Результирующий импульс для торможения оказался существенно меньше расчетного. Траектория спуска получалась сильно растянутой, и спускаемый аппарат вошел в атмосферу позднее расчетного времени и вылетал за пределы Советского Союза. Таймер АПО должен был выдать команду на подрыв через установленное время, если от датчика перегрузки, разрывающего электрическую цепь взрывателя, не поступит сигнал о входе в атмосферу. Из-за растянутой траектории в расчетное время сигнал не поступил, и в верхних слоях атмосферы спускаемый аппарат превратился в тучу мелких осколков. Собаки Пчелка и Мушка погибли.

Четвертый запуск состоялся 22 декабря 1960 года. На борту корабля 1К №6 находились собаки Альфа и Жулька (другие источники называют клички Комета и Шутка) и другие биообъекты. Из-за разрушения газогенератора 3-й ступени РН на 425-й секунде полета и выключения двигателя на 432-й, корабль на орбиту не вышел, совершив суборбитальный полет с максимальной высотой подъема 214 км. СА с собаками успешно приземлился в Красноярском крае в 65 км юго-западнее города Тура (река Нижняя Тунгуска, Красноярский край). Согласно программе полёта, в этом случае должна была сработать катапульта, и контейнер с собаками должен был спускаться отдельно от СА. Так как корабль не удалось обнаружить сразу, собак посчитали погибшими, так как шансов выжить в неутеплённом контейнере на 40-градусном морозе не было никаких.

Нажать для увеличенияТем не менее в расчетное место падения была направлена спасательная экспедиция. Кроме неё поисковые работы вели местные управления КГБ и МВД. На четвёртые сутки пилот самолёта Ан-2 обнаружил спускаемый аппарат и передал координаты места посадки: 63°42' северной широты, 99°50' восточной долготы. Спускаемый аппарат лежал невредимый, и к его разминированию (отключению системы АПО) приступили саперы. Выяснилось, что при пуске отказала система катапультирования, что чудесным образом спасло собакам жизнь и они выжили внутри защищённого теплоизоляцией спускаемого аппарата (все остальные биообъекты: крысы, насекомые и растения - погибли). 26 декабря собаки они были успешно эвакуированы и направлены в Москву.

Третий этап

На третьем этапе, который стал завершающей репетицией пилотируемого полёта, использовались уже точно такие же корабли, на которых предстояло отправиться в космос человеку. На борту корабля в кресле пилота находился манекен «Иван Иванович» в скафандре со всей автоматикой и НАЗом. В грудной и брюшной полостях манекена были размещены клетки с морскими свинками, мышами и другими медико-биологическими объектами. Собака и другие биообъекты размещались не на катапультном кресле, а непосредственно в сфере гермокабины головной части ракеты. Собака во время полёта находилась в специальном прозрачном плексигласовом контейнере. Кроме собак в гермокабине размещались по 40 серых, 40 белых и 40 черных мышей, морские свинки, пресмыкающиеся, семена различных растений, элементы крови человека, раковые клетки человека, микроорганизмы, бактериофаги, ферменты и др. Во время полёта проводилась регистрация ЭКГ собаки, фиксировалась частота дыхания и другие физиологические параметры. Программа полета в точности имитировала одновитковый полет человека.

Первый запуск состоялся 9 марта 1961 года. Одновитковый полет проходил на высоте 183 - 248 км. В СА корабля находилась собака Чернушка. Полет прошел благополучно, несмотря на то, что при возвращении корабля после выключения ТДУ не отделился герморазъем кабель-мачты, связывающий спускаемый аппарат и приборный отсек, и эти отсеки вошли в атмосферу разделенными, но связанными кабель-мачтой. Только после ее отгорания отсеки разделились окончательно. Эта задержка вызвала перелет расчетной точки приземления на 41 км. Тем не менее, корабль приземлился в заданном районе в 260 км от Куйбышева.

Второй запуск состоялся 25 марта 1961 года. Одновитковый полет проходил на высоте 178 - 247 км. В СА корабля находилась собака Звездочка. (По воспоминаниям очевидцев, кличка собаки была Удача, но перед стартом по предложению Ю.А.Гагарина её переименовали в Звездочку.) Как и во время предыдущего полёта, при спуске повторился отказ с неотделением герморазъема кабель-мачты, что привело к перелету расчетной точки приземления на 60 км. Тем не менее, спускаемый аппарат благополучно совершил посадку в Пермской области на границе с Удмуртией, в 45 километрах юго-восточнее города Воткинск, возле проселочной дороги из Чумны в Каршу.

 
* * *

Во время проведенных полётов был установлен весьма важный факт, что даже суточное пребывание в условиях невесомости существенно не влияет на показатели сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, желудочно-кишечного тракта и общего поведения на всех участках полета, в том числе и на переносимость перегрузок в момент торможения и спуска корабля на Землю. Проведенное изучение влияния космической радиации показало, что она не представляет серьезной опасности для будущих космонавтов при полете на обследованной орбите. Однако, во время полётов были обнаружены некоторые сдвиги в физиологическом состоянии собак после четвертого витка, было решено установить длительность первого полета человека в один виток.

Сводная таблица

Корабль Дата и время Длит. Кличка Примечание
Старт Посадка
1
1КП
1960.05.15
00:00:06
1965.10.15
 
1979 сут
-
Указана дата прекращения существования СА.
2
1К №1
1960.07.28
00:00:06
-
00м38с
Лисичка
Чайка
Собаки погибли из-за взрыва РН.
3
1К №2
1960.08.19
08:44:07
1960.08.20
11:07
1с02ч23м
Белка
Стрелка
Первый полностью успешный полёт.
4
1К №5
1960.12.01
07:30:04
1960.12.02
09:15
1с01ч45м
Мушка
Пчёлка
Указано время срабатывания системы АПО.
5
1К №6
1960.12.22
07:45:19
1960.12.22
 
 
Альфа
Жулька
Суборбитальный полёт. Собами остались живы, остальные биообъекты погибли.
6
3КА №1
1961.03.09
06:29:00
1961.03.09
08:10
01ч41м
Чернушка
Полёт прошёл успешно.
7
3КА №2
1961.03.25
05:54:00
1961.03.25
07:36
01ч40м
Звездочка
Полёт прошёл успешно.
 
 
Назад

 

Энциклопедия