Пилотируемый космический полет

Орбитальные станции и беспилотные грузовые корабли после окончания работы на орбите отправляют в безлюдные районы мирового океана. Практически ни станция, ни корабль не долетают до Земли. Они полностью сгорают в плотных слоях атмосферы, так как не имеют защиты от аэродинамического нагрева. Хотя иногда отдельные фрагменты, и довольно крупные, долетают до поверхности планеты. Пока обошлось без человеческих жертв и больших разрушений. Даже при завершении работы станции «Мир» с ее модулями все обошлось, хотя опасения были большие.

Возвращаемый аппарат пилотируемого космического корабля имеет тепловую защиту, обеспечивающую ему безопасный спуск в любую минуту полета, начиная со старта.

Сразу после выхода на орбиту, экипаж ориентирует корабль «по посадочному», и теперь он может быть уверен в том, что корабль готов к срочному возвращению на Землю.

В штатном, то есть запланированном варианте, спуск всегда должен осуществляться в светлое время суток. Это трудное условие. И вот почему. Корабль за сутки 11 раз пролетает над территорией бывшего Советского Союза, но только один раз за 58 суток он появляется над территорией Казахстана в светлое время.

Ночную посадку впервые пришлось осуществить Г. Сарафанову и Л. Демину на корабле «Союз-15» после неудачной стыковки. Ресурс системы жизнеобеспечения и особенно энергопитания на их корабле стал критическим. Ждать благоприятных условий для спуска в расчетном районе не было возможно. Все обошлось благополучно.

А вот В. Зудову и В. Рождественскому повезло меньше. Им пришлось садиться ранней весной, в двадцатиградусный мороз, сильный туман. Они впервые сели на водную поверхность — озеро Тенгиз в Казахстане. Качка 2–3 бала. Сплошной мрак.

Спасательный вертолет несколько раз пролетал над спускаемым аппаратом пока смог различить огни светового маяка. Но ночью никто так и не смог помочь экипажу.

Между тем, экипаж болтало в воде. Они замерзли. Вода, попавшая на контакты реле, привела в действие систему выброса запасного парашюта. Парашют намок и как якорь развернул спускаемый аппарат дыхательным отверстием к воде. Возможности регенерационной системы были на исходе.

Только днем, нарушая все инструкции, рискуя собственными жизнями, экипаж спасательного вертолета отбуксировал спускаемый аппарат с раскрывшимся парашютом к берегу. Спасательная экспедиция завершилась.

В штатном режиме схему спуска можно разделить на несколько важных участков: проведение маневра для осуществления схода с орбиты полета, полет в разреженных слоях атмосферы до высоты порядка 100 километров, движение возвращаемого аппарата до высоты 10 километров. Здесь уже срабатывает парашютная система и в конце приземление с использованием двигателей мягкой посадки.

На космическом корабле нет привычного тормоза, чтобы замедлить скорость полета до величины, необходимой при посадке.

Основной двигатель космического корабля «Союз» увеличивает скорость, и он же, при изменении ориентации корабля на 180 градусов, может эту скорость уменьшить. Скорость снижается, высота полета уменьшается и через определенное время корабль входит в плотные слои атмосферы.

Необходимая ориентация перед выдачей тормозного импульса может выполняться как автоматически, так и вручную экипажем. Точная ориентация корабля перед спуском важна необычайно. Если после выдачи тормозного импульса пойдет прямо к Земле, то никакая защита не спасет его от полного сгорания.

При слишком пологой траектории спуска упругость атмосферы не позволит кораблю войти в ее плотные слои. Корабль, чиркнув, как голыш по воде, оттолкнется от атмосферы и уйдет в полет по новой траектории. Может быть, даже постепенно удаляясь от Земли. Именно это произошло с первым космическим спутником в мае 1960 года.

Впервые ручную ориентацию корабля перед спуском с последующей выдачей тормозного импульса выполнили П. Беляев и А. Леонов. К этому пришлось прибегнуть из — за отказа основной автоматической системы ориентации. Причем обнаружилась существенная особенность. Корабль оказался чрезвычайно чувствительным к малейшим перемещениям космонавтов. Он, как маленькая лодка на воде, кренился от малейшего изменения положения или перемещения космонавтов.

Беляев все же сориентировал корабль, но тормозной импульс выдал специально чуть больше расчетного. Он дал возможную поправку на свою ошибку в отсчет работы двигателя по секундам, чтобы с гарантией перелететь Европу. В результате, как и следовало ожидать, он перестарался и возвращаемый аппарат сел в глухие дебри Пермской тайги.

В сорокоградусный мороз, в полутораметровом снегу экипаж около двух суток боролся за свое существование, пока не подоспела помощь спасателей. Экипаж впервые реально испытал на себе все средства спасения и выживания, которые он осваивал на предварительных тренировках перед полетом.