Kosmicka lo? Vostok
|
---|
Kosmicka lo? Vostok
|
Zakladni udaje
|
---|
Vyrobce
| OKB-1
|
---|
Zem? p?vodu
| Sov?tsky svaz
Sov?tsky svaz
|
---|
Provozovatel
| Sov?tsky kosmicky program
|
---|
Pou?iti
| ov??eni mo?nosti pilotovaneho letu
|
---|
Technicke specifikace
|
---|
Typ
| kosmicka lo? k p?eprav? posadky
|
---|
Nosna raketa
| Vostok-K
|
---|
?ivotnost
| 10 dni
|
---|
Startovni hmotnost
| 4730 kg
|
---|
Kapacita posadky
| 1 kosmonaut
|
---|
Delka
| 4,40 m
|
---|
Pr?m?r
| 2,43 m
|
---|
Objem
| 2,8 m³ (obyvatelny)
|
---|
Motory
| 1× brzdny motor TDU-1 (
AK20F
/
TG-02
)
|
---|
Oblast p?sobeni
| LEO
|
---|
Vyrobni specifikace
|
---|
Stav
| vy?azena
|
---|
Vypu?t?no
| 11+
|
---|
Prvni start
| 15. kv?tna 1960
Sputnik 4
|
---|
Posledni start
| 19. ?ervna 1963
Vostok 6
|
---|
Souvisejici za?izeni
|
---|
Derivaty
| Voschod (kosmicka lo?)
|
---|
Vostok
byla
sov?tska
kosmicka lo? na jeji? palub? let?l do vesmiru
12. dubna
1961
prvni
kosmonaut
Jurij Gagarin
.
Kosmicka lo? byla sou?asti
programu Vostok
, v jeho? ramci prob?hlo v letech 1961?1963 ?est pilotovanych kosmickych let?. Dal?i dva lety pote prob?hly v letech
1964
a
1965
, tehdy let?la upravena verze Vostoku,
kosmicka lo? Voschod
. Ve druhe polovin? 60. let byla lo? Vostok nahrazena lod?mi typu
Sojuz
, ktera se v r?znych modifikacich vyu?iva i v roce
2020
.
Vyvoj kosmicke lodi Vostok za?al koncem padesatych let 20. stoleti. V te dob? za?al vyvoj platformy pro opticke snimkovani zem? v ramci ?piona?niho programu
Zenit
. Proto?e se Zenit po n?kolikadenni misi navracel s naexponovanymi snimky na zemi, podobn? jako u potencionaln? pilotovane mise, do?lo konstrukter?m, ?e toto dvoji ur?eni lod? je rozhodujici pro zisk podpory vedeni komunisticke strany Sov?tskeho svazu k vyvoji lodi Vostok.
Na vyvoji lodi se podilelo p?es 7000 in?enyr? a technik?, 123 organizaci a 36 zavod?.
Zakladni konstrukce lod? Vostok z?stala pou?ivana vice ne? 40 let a postupn? byla upravovana pro mnoho dru?ic, od vy?e zmin?nych Zenit? ?ad 2, 4, 6, 8, p?es pilotovany Vostok a
Voschod
, v?decke
Resurs
a
Foton
a? k biologickym experimentalnim satelit?m
Bion
. Do za?atku 21. stoleti maji pilotovane i bezpilotni lodi na bazi teto platformy absolvovano p?es 800 kosmickych let?. Jedna se tak bezkonkuren?n? o nej?ast?ji pou?ivane vesmirne navratove t?leso.
Delka lodi byla 4,4 m, maximalni pr?m?r 2,43 m. Hmotnost ?inila 4730 kg, nicmen? u jednotlivych let? se mirn? odli?ovala. Lo? se skladala z navratoveho modulu sferickeho tvaru o pr?m?ru 2,3 metru a hmotnosti 2,46 tuny a dale ku?eloviteho servisniho modulu o hmotnosti 2,27 tuny, delce 2,25 metru a ?i?ce 2,43 metru. Vzhledem k re?imu utajovani, p?vodn? nebyly zve?ejn?ny podrobn?j?i informace o lodi. Nebyl znam ani jeji vzhled, ten byl ve?ejnosti p?edstaven a? v roce 1965 kdy byla na vystav? v Moskv? p?edstavena lo? spole?n? s poslednim stupn?m
nosne rakety
se kterym byla dlouha 7,5 m.
V navratove ?asti bylo misto pro
kosmonauta
oble?eneho po celou dobu letu do ochranneho
skafandru
SK-1
a usazeneho v
katapultovacim k?esle
. Dale se zde nachazely p?istroje pro udr?ovani ?ivotnich podminek, komunikaci atd. V bo?nich schrankach byl ulo?en
padakovy
system. Vstup do kabiny byl uzav?en poklopem o pr?m?ru 120 cm. Druhy p?istup stejnych rozm?r? byl v kabin? na schrance s padaky. Posledni vstup byl vyu?ivan pro servisni p?istup k uvnit? umist?nym za?izenim. Sou?asti kabiny byla rovn?? 2 kruhova okenka z ?aruvzdorneho skla, 1. na prave stran? a 2. v pr?lezu nad hlavou kosmonauta. Zvn?j?ku byly osazeny slune?nimi clonami, ktere mohl kosmonaut dle pot?eby uzavirat. Nosna konstrukce kabiny byla vyrobena z hliniko-ho??ikove slitiny. Z vnit?niho objemu modulu, ktery byl 5,2 m
3
, bylo obyvatelnych 2,8 m
3
, po instalaci katapultovaciho k?esla a usazeni kosmonauta se objem dale sni?il a? na 1,6 m
3
P?i navratu se kosmonaut z modulu ve vy?ce asi 7 km katapultoval a p?istaval na padaku. Samostatn? p?istaval navratovy modul, d?vodem bylo, ?e dopadova rychlost modulu byla p?ili? vysoka (a? 10 m/s) a kosmonautovi p?itomnem v navratovem modulu by hrozilo va?ne zran?ni.
Katapultovaci sedadlo slou?ilo rovn?? jako unikovy prost?edek pro p?ipad selhani nosne rakety. To bylo v teto rane fazi kosmickeho programu pom?rn? b??nym jevem. P?i havarii do 40 sekund po startu by se kosmonaut jednodu?e samostatn? katapultoval a p?istal na padaku v blizkosti kosmodromu. P?i havarii do 150 sekund po startu by o katapulta?i rozhodovaly pozemni jednotky. P?i selhani rakety v pozd?j?i fazi letu by do?lo ke kompletnimu odpojeni kosmicke lod?.
V kabin? byla udr?ovana atmosfera s tlakem a slo?enim stejnym jako na povrchu zem?. Teplota byla udr?ovana v rozmezi 13 - 26 °C,
vlhkost
v rozmezi 51-57 %. O regeneraci vzduchu se staral system na bazi Superoxidu Draselneho (
KO
2
), ktery pohlcoval dychanim vyprodukovany Oxid uhli?ity (
CO
2
) a zarove? chemickou reakci uvol?oval kyslik (
O
2
) pro
dychani
. Ventilace skrze kosmonaut?v
skafandr
byla zaji??ovana ventilatory s pr?to?nym mno?stvim 50 l/min. V p?ipad? naru?eni
hermeti?nosti
kabiny byla na palub? zasoba stla?eneho vzduchu pro zaji?t?ni 4 hodin podpory ?ivota.
Povrch modulu musel p?i svem navratu do zemske atmosfery odolat extremnim podminkam, jeho teplota mohla dosahnout a? 3500 °C. Proto byl cely jeho povrch pokryt masivnim
tepelnym ?titem
na bazi fenolo-formaldehydovych prysky?ic podobnych
bakelitu
. Tlou??ka ?titu se pohybovala od 3 cm a? po 14 cm v nejexponovan?j?ich mistech. Povrch tepelneho ?titu byl scelen tenkou vrstvou fenolove prysky?ice s p?idavkem azbestu a nakonec pokryt 5-uhelnikovymi segmenty z tenke hliniko-ho??ikove folie pro zvy?eni odrazivosti tepelneho za?eni. Kulovy tvar modulu byl zvolen zejmena proto, ?e diky vhodnemu vnit?nimu rozlo?eni hmotnosti a tedy polohy t??i?t?, nebylo nutne zaji??ovat aktivni stabilizaci kabiny v zav?re?ne fazi letu. Ta se podobn? jako
badmintonovy
ko?ik stabilizovala nejt???i a zarove? tepeln? nejodoln?j?i ?asti nap?ed. Na vn?j?i stran? kabiny se rovn?? nachazely anteny pro komunikaci se zemi.
Vzhledem k tomu, ?e lo? byla vyvinuta jako pln? automaticka a nep?edpokladala se pot?eba aktivni pilota?e, bylo p?istrojove vybaveni pom?rn? jednoduche. Lo? postradala plnohodnotnou
gyroskopickou
platformu nebo jakekoliv b??ne
letecke orienta?ni p?istroje
. Pro zji?t?ni orientace v prostoru slou?ily jen jednoduche detektory
slunce
systemu Grif a snima?e uhlove rychlosti (za?izeni systemu DUS-L2).
Pro zakladni informace o letu a mo?nost zakladniho ovladani byl kosmonaut vybaven dv?ma jednoduchymi p?istrojovymi panely. Pokro?ilej?i a kriticke funkce ovladani byly blokovany 3mistnym ?iselnym
kodem
, ktery by byl v kritickych situacich na pokyn ?idiciho letu odvysilan kosmonautovi ze Zem? radiem.
Na hlavnim indika?nim panelu o rozm?rech 40 x 38 cm, umist?nem uprost?ed kabiny, byly indikatory chybovych stav? a fazi letu, m??idla pracovnich naplni a parametr? atmosfery. Dominoval zde kombinovany p?istroj IMS s miniaturnim
globusem
, ktery zobrazoval pr?m?t lodi na zemsky povrch, p?ipadn? mohl zobrazit p?edpokladane misto p?istani. Vybavu dopl?ovaly palubni hodiny.
Na bo?nim panelu o rozm?rech 47 x 33 cm po leve kosmonautov? ruce bylo ovladani komunikace, hlavniho motoru, teploty,
ventilatoru
a osv?tleni. Pro zm?nu orientace lodi v prostoru m?l kosmonaut k dispozici po prave ruce jednoduchy
joystick
.
Uprost?ed, pod hlavnim panelem byl umist?n pr?zor palubniho optickeho naviga?niho systemu VZOR o pr?m?ru 25 cm, ktery slou?il jako opticka pom?cka pro zorientovani lodi v prostoru p?ed zahajenim brzdneho manevru.
Sou?asti kabiny bylo rovn?? komunika?ni vybaveni pro spojeni se zemi a kratkovlnny
rozhlasovy p?ijima?
3B-17 pro poslech pozemniho rozhlasoveho vysilani. Kosmonaut byl za letu sniman televizni kamerou systemu Topaz-10 umist?nou pobli? hlavniho panelu, druha kamera ho pak snimala z boku. Vybavu rovn?? dopl?oval palubni zaznamovy
magnetofon
.
K zaji?t?ni hygieny byl na palub? jednoduchy zachod pracujici na principu podtlakoveho odsavani, p?edch?dce systemu dodnes pou?ivaneho na kosmickych lodich
Sojuz
. Strava byla zaji??ovana prakticky vyhradn? formou tub s do ka?e zpracovanou stravou. Denni vy?ivova davka byla kalkulovana v rozmezi 2500 a? 2700
kcal
.
V servisnim modulu se nachazel hlavni motor TDU-1 v?etn? pohonnych latek pro zaji?t?ni navratu na zemi, termoregula?ni system a baterie. Ob? dv? ?asti lodi byly po dobu letu spojeny prost?ednictvim 4 pasovych spoj?. K odd?leni dochazelo a? t?sn? p?ed p?istanim, kdy ji? servisni modul ukon?il svoji ?innost. V ?asti mezi navratovym a servisnim modulem byly na vn?j?ku lodi upevn?ny tlakove lahve se stla?enym vzduchem pro system zabezpe?eni ?ivota a dale 12 lahvi s tlakovym dusikem pro system orientace lodi. Trysky orienta?niho systemu se nachazely na povrchu modulu.
Celkem lo? Vostok obsahovala p?es 6000 tranzistor?, 56 elektromotor? a cca 800 rele a spina??.
V ramci vyvoje lod? bylo navr?eno n?kolik model? Vostoku vedoucim a? ke kosmicke lodi.
Prototyp kosmicke lod?. Zajimavosti bylo osazeni malych solarnich panel? od kterych bylo u dal?ich model? upu?t?no.
Lo? ur?ena k bezpilotnimu fotografovani a pr?zkumu. Pozd?ji p?ejmenovana na ?piona?ni satelit Zenit.
Tato verze byla pou?ita pro lety s lidskou posadkou. Prvni start bez posadky prob?hl v b?eznu 1961 z
kosmodromu Bajkonur
, let s prvnim kosmonautem Jurijem Gagarinem potom v dubnu 1961. Posledni let
Vostok 6
s prvni ?enou ve vesmiru
Valentinou T?re?kovovou
prob?hl v ?ervnu 1963.
Oficialn? bylo ve vesmiru 11 lodi teto verze, z toho 6 s posadkou a 5 v ramci bezpilotnich ov??ovacich test?.
- Celkova hmotnost lodi Vostok: 4730 kg
- Celkova Delka: 4,4 m
- Pr?m?r (max.): 2,43 m
- Vydr?: zasoby pro 10denni let
Navratovy modul (Vostok SA -
Spuskayemay apparat,
rovn?? nazyvany "Sharik"):
- Osadka: 1
- Pr?m?r sfericke kabiny: 2,3 m
- Obyvatelny prostor: 2,8 m
3
- Hmotnost celkova: 2,460 kg
- Hmotnost tepelneho ?titu: 837 kg
- Hmotnost padakoveho systemu: 151 kg
- Hmotnost katapultovaciho k?esla a zasob: 336 kg
- Hlavni padak vyst?elovan ve vy?i 2,5 km
- Kosmonaut katapultovan ve vy?i 7 km
- P?eti?eni p?i balistickem navratu: a? 9
g
(88 m/s²)
P?istrojovy modul (Vostok PA -
Priborniy otsek
):
- Delka: 2,25 m
- Pr?m?r: 2,43 m
- Hmotnost: 2270 kg
- Orienta?ni system RCS:
- Po?et trysek: 16 trysek po 5 N (8 + 8 pro automaticky resp. manualni re?im. V?dy 2 pro bo?eni a klopeni, 4 pro rotaci)
- Pracovni tlak: 4 atm
- Pracovni medium: 20 kg plynneho
Dusiku
(N
2
)ulo?eny v 12 tlakovych nadobach (5 + 5 + 2 pro primarni, sekundarni a rezervni okruh)
- Hlavni pohon typu TDU-1 (motor typ S5.4):
- Hmotnost systemu v?. paliva: 397 kg
- Tah: 1 x 15,83 kN + 4 vyvody spalin pro vektorovani tahu
- System dodavky paliva: turbo?erpadly s otev?enym cyklem
- Pracovni latky: RFNA/amine
- Mno?stvi paliva: 275 kg
- Specificky impuls Isp: 266 s (2,61 kN·s/kg)
- Pracovni tlak: 5,6 MPa
- Sm??ovaci pom?r: 3,07
- Doba chodu: typicky za?eh trval 45 sekund
- Manevrovaci schopnost - delta v: 155 m/s
- Elektricky system: Baterie
- Pr?m?rna spot?eba: 0,20 kW
- Celkova kapacita baterii: 24,0 kW·h
Lo? Voskok byla vyna?ena stejnojmennou nosnou raketou, ktera vznikla dopln?nim 3. stupn? k p?vodn? vojenske raket?
R-7
.
Jeden problem, ktery nebyl nikdy vy?e?en byla potencialni havarie do 20 sekundy po startu, kdy by v p?ipad? katapulta?e kosmonauta nebyl dostatek ?asu k rozvinuti padaku. Kolem startovni rampy z ni? startovaly lod? Vostok byly umist?ny sit?, ktere by teoreticky mohly zachytit pad kosmonauta. Nicmen? ve skute?nosti by z?ejm? do?lo k padu kosmonauta p?ili? blizko explodujici rakety. Havarie v uvodni fazi letu take mohla vest k tomu, ?e by se kosmonaut dostal v lodi do pozice z ni? by se nemohl bezpe?n? katapultovat. Bylo tedy pom?rn? pravd?podobne, ?e by havarie v prvnich 20 sekundach letu skon?ila smrti kosmonauta, co? d?lalo velke starosti konstrukterovi
Sergeji Koroljovovi
.
Po odd?leni od nosne rakety a po dobu letu nebyla lo? aktivn? stabilizovana, nicmen? se pomalu voln? ota?ela v prostoru.
P?ed p?istavacim manevrem bylo pot?eba provest zorientovani lodi v prostoru tak, aby brzdici motor zajistil sni?eni orbitalni rychlosti a umo?nil tak nasledne p?istani. K zaji?t?ni teto orientace slou?il system trysek na plynny dusik. Stabilizaci mohla lo? provest v automatickem re?imu s vyu?itim infra?ervenych senzor? slunce systemu Grif, nebo manualn? kosmonaut s vyu?itim opticke naviga?ni pom?cky VZOR. Brzdny manevr typicky trval 45 s a sni?oval orbitalni rychlost lodi o cca 155 m/s. Zhruba 10 s po doho?eni brzdneho motoru dochazelo k pyrotechnickemu odd?leni obou hlavnich sekci lodi.
Spravnost funkce navratoveho systemu byla zcela zasadni pro navrat lodi a p?e?iti pilota. Byla proto volena pom?rn? nizka
ob??na draha
lodi tak, aby v p?ipad? selhani navratoveho systemu kosmicka lo? samovoln? vstoupila do atmosfery nejpozd?ji po 10 dnech let. Kosmonaut m?l dostatek vody,
kysliku
a dal?ich zasob na palub? aby do teto doby p?e?il. Navratovy modul Vostoku zaji??oval po odd?leni od motorove sekce svoji orientaci ?ist? pasivn?, jen diky vhodnemu umist?ni sveho t??i?t?.
Uhel vstupu lodi do atmosfery se pohyboval okolo 2°. Vlastni brzd?ni o atmosferu za?alo zhruba ve vy?i 100 km a
p?eti?eni
pr?b??n? nar?stalo a? k maximalni hodnot? 9 G. Dalkova p?esnost p?istani se m?la pohybovat v rozsahu +175 km resp. -100 km oproti planovanemu bodu.
Ve vy?ce 7 km p?i rychlosti padu cca 210 m/s byl pomoci pyrotechniky odst?elen hlavni poklop kabiny a po dvousekundove prodlev? byla provedena
katapulta?
kosmonauta. Ten nejprve klesal v k?esle na stabiliza?nim padaku o plo?e 2 m² a ve vy?i 4,5 km se od k?esla odd?lil a otev?el sv?j hlavni padak o plo?e 82,5 m². Bylo mo?no pou?it i zalo?niho padaku o plo?e 56 m².
Navratovy modul p?istal nepilotovany na svem vlastnim padaku o plo?e 574 m², ktery se rozeviral ve vy?i okolo 2,8 km. Hlavni padak pro sve rozvinuti rovn?? vyu?ival vyta?neho pada?ku ktery byl vypou?t?n ve vy?i 4,5 km.
Pro p?ipad p?istani do neznameho ?i nebezpe?neho terenu byl kosmonaut vybaven 43 kg va?ici soupravou NAZ pro nouzove situace obsahujici mimo jine nafukovaci ?lun, pistoli ra?e 9 mm a vysila?ku.
Do vesmiru bylo usp??n? vypu?t?no ?est pilotovanych lodi Vostok. T?m p?edchazelo 5 usp??nych testovacich let? nepilotovanych lodi, ty formaln? pat?ili do
programu Sputnik
. Na palub? n?kterych nepilotovanych lodi se nachazeli pokusni psi a biologicke vzorky.
Ozna?eni letu
|
Datum startu
|
Datum p?istani
|
Po?et ob?h?
|
Delka letu
|
Poznamka
|
Sputnik 4
(Korabl-Sputnik 1)
|
15. kv?tna
1960
, 00:00:05
UTC
|
5. za?i
1962
|
|
2 roky a 113 dni
|
Prototyp nosne rakety Vostok, ktera byla pozd?ji pou?ita pro vyneseni prvniho kosmonauta.
|
Sputnik 5
(Korabl-Sputnik 2)
|
19. srpna
1960
, 08:44:06
UTC
|
20. srpna
1960
11:02:00 UT
|
|
1 den, 2 hodiny a 18 minut
|
Na palub? dva psi a zarove? prvni ?ivi tvorove, kte?i se navratili z vesmiru: Strelka a B?lka. Navrat do atmosfery 20/21. 5. Druhy prototyp lodi Vostok
|
Sputnik 6
(Korabl-Sputnik 3)
|
1. prosince
1960
, 07:30:04
UTC
|
2. prosince
1960
09:12:00 UT
|
|
1 den, 1 hodina a 42 minut
|
Neusp??ny testovaci let lodi Vostok. Na palub? dva psi P?elka a Mu?ka.
|
Sputnik 9
(Korabl-Sputnik 4)
|
9. b?ezna
1961
, 06:29:00
UTC
|
9. b?ezna
1961
08:09:54 UT
|
1
|
1 hodina, 41 minut
|
Testovaci let lodi Vostok. Na palub? byl pes ?ernu?ka.
|
Sputnik 10
(Korabl-Sputnik 5)
|
25. b?ezna
1961
, 05:54:00
UTC
|
25. b?ezna
1961
07:40:48 UT
|
1
|
1 hodina, 46 minut
|
Posledni test kosmicke lodi Vostok s figurinou kosmonauta 18 dni p?ed startem Jurije Gagarina.
|
- Obrazky, zvuky ?i videa k tematu
Vostok
na
Wikimedia Commons
- [1] Rex Hall, Shayler David: The Rocket Men: Vostok & Voskhod. The First Soviet Manned Spaceflights, 2001
- [2] M. Grun: Kosmonautika - sou?asnost a budoucnost, Horizont, Praha 1983
- [3]
http://www.buran.ru/htm/gud%2018.htm
- [4] K. Pacner, A. Vitek: P?lstoleti kosmonautiky, Epocha, Praha 2008
- [5] P. Lala, A. Vitek: Mala encyklopedie kosmonautiky, Mlada fronta, Praha 1982
- [6] www.astronautix.com/v/vostok.html
- [7] Alexey Leonov, Konference na p?d? ?VUT, Praha, 3.6.2008
- [8]
https://www.lib.cas.cz/space.40/1960/I005A.HTM
- [9]
http://www.svengrahn.pp.se/histind/Sputnik4/Sputnik4.html
- [10]
https://danielmarin.naukas.com/2012/04/12/siete-cosas-que-quiza-no-sabias-sobre-el-vuelo-de-yuri-gagarin/