Реферат: История пилотируемой космонавтики

Реферат: История пилотируемой космонавтики

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ

«ИСТОРИЯ ПИЛОТИРУЕМОЙ КОСМОНАВТИКИ»

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВСТУПЛЕНИЕ

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ РАКЕТНОЙ ТЕХНИКИ

ПИОНЕРЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ КОСМОНАВТИКИ

РАЗВИТИЕ РАКЕТНОЙ ТЕХНИКИ В ДОВОЕННЫЙ ПЕРИОД

РАЗВИТИЕ РАКЕНТОЙ ТЕХНИКИ В ПЕРИОД ВТОРОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЫ

РАЗВИТИЕ РАКЕТНОЙ ТЕХНИКИ В ПОСЛЕВОЕННЫЙ ПЕРИОД

НАЧАЛЬНЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ КОСМОНАВТИКИ

ПИОНЕРЫ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА

ХРОНОЛОГИЯ ПИЛОТИРУЕМЫХ КОСМИЧЕСКИЙ ПОЛЕТОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

«... но в погоне за светом и знаниями человечество сначала робко выглянет за атмосферу, а потом завоют себе все околосолнечное пространство».

К. Э. Циолковский.

Человека всегда манило небо и ... звезды. С тех самых пор как он стал осознавать себя «Homo Sapiens», он всегда хотел летать в небе как птица, а вглядываясь в темные глубины космоса, где таинственно мерцали звезды, ему не давали покоя вопросы: одинок ли он во Вселенной? Есть ли братья по разуму и какие они?

Впервые увидеть землю с высоты птичьего полета человек смог только с изобретеньем воздушного шара – 1783 г., а с изобретением самолета такая возможность появилась практически у всего человечества.

С таинство мерцающими звездами дело обстояло посложней – уж  больно далеки были самые звезды. Даже свет от них достигает Земли, пробираясь сквозь глубины Вселенной не один десяток лет. И приблизится к ним можно было разве что оседлав мечту. Но человек не только мечтал, он еще и дерзал, творил, приближая осуществление своей мечты.

С изобретением пороха был открыт принцип реактивного движения – пороховая ракета. Но понадобилось еще почти два тысячелетия, чтобы эта маленькая пороховая игрушка, пройдя путь через боевые реактивные снаряды и межконтинентальные носители ядерных боеголовок, превратилась в носителя космических кораблей. Но обо всем по порядку.

На пороховую ракету обратили свое внимание еще полководцы древности и начали использовать ее в качестве зажигательного средства при осаде и штурме крепостей. Позже они решили использовать ее для доставки к цели разрушительных зарядов. В Российской армии первое упоминание об использовании боевых ракет относится к середине XIX столетия – период русско-турецкой войны. Однако из-за отсутствия надежных способов стабилизации и управления полетом ракеты на траектории и, как следствие, очень большого рассеивания, широкого распространения «ракетная артиллерия» не получила. Как раз в это время была реализована идея нарезного ствола, что намного увеличило дальность и точность стрельбы, а новый, далеко несовершенный и капризный реактивный снаряд не сулил артиллеристам никаких выгод.

Но именно в это самое время – конец XIX – начало XX столетий, бурно развивающееся воздухоплавание (кроме воздушных шаров в небе появились первые дирижабли) и только что нарождающаяся авиация дали толчок всем мечтателям в мире, воскресив прекрасную мечту о полетах к другим мирам. В их воображении к соседним планетам уже мчались эскадрильи космических кораблей, готовые или помочь братьям по разуму подняться на более высокую ступень развития, или самим аккумульнуть знаний и технологий. Им казалось, что небо человеком уже освоено, «еще немного, еще чуть-чуть» – и вот он – Марс, мечта всех романтиков космоса.

Повсеместно начали организовываться всевозможные секции и общества, ставившие своей целью полеты на Луну и к Марсу, читались лекции, проводились диспуты, издавалась масса околонаучных и просто фантастических брошюр. Но трезво мыслящие мечтатели (а среди них были и такие) прекрасно понимали, что ни воздушный шар, ни дирижабль, ни самолет с его маломощным поршневым двигателем для достижения других планет не пригодны. И поэтому взоры как мечтателей, так и реально мыслящих практиков космоплавания практически одновременно пали на ракету.

В конце XIX столетия (1881 год) русский революционер-народоволец Николай Кибальчич, приговоренный к смертной казни за убийство царя Александра II, за несколько дней до казни сделал первые наброски и расчеты (очевидно, впервые в России) ракетного летательного аппарата.

Примерно в это же время (конец XIX столетия) калужский преподаватель гимназии Константин Эдуардович Циолковский, страстный мечтатель и ученый-самоучка, впервые теоретически обосновывает принцип реактивного движения. В 1903 году издается его труд «Исследования мировых пространств реактивными приборами». Спустя некоторое время, а именно в 1929 году, издается его вторая книга по основам ракетоплавания «Космические ракетные поезда». В «Трудах о космической ракете» он подводит черту под своими работами в области космоплавания. В них он убедительно доказал, что единственно возможным двигателем для полета в пустоте (космическом пространстве) является ракета и теоретически обосновал возможность достижения ближайших к Земле небесных тел с помощью «ракетных поездов» т.е. многоступенчатых ракет-носителей, отбрасывающих свои отработавшие ступени. Этим достигалось снижение остаточного веса ракеты-носителя и наращивание за счет этого ее скорости.

За этот неоценимый вклад в теорию космоплавания калужский учитель К.Э. Циолковский обрел всемирную известность и по праву считается основоположником теоретической космонавтики.

Примерно в это же время (первое десятилетие XX столетия) на космическом небосводе России вспыхнула еще одна яркая звезда – Фридрих Артурович Цандер.

Слушая рассказы отца о черных безднах, разделяющих звезды, о множестве иных миров, которые наверняка есть, пусть очень далеко, но есть, Фридрих ни о чем другом думать уже не мог. У одних людей жизнь заслоняет собой все эти мысли детства, а у Цандера мысли эти заслонили всю его жизнь.

Он окончил Политехнический институт в Риге, учился в Германии и снова в Риге. В 1915 году война переселила его в Москву. Теперь он занимается только полетом в космос. Нет, конечно, помимо этого он работает на авиазаводе «Мотор», что-то делает, считает, чертит, но все мысли его в космосе. Ослепленный своими мечтами, он уверен, что убедит других, многих, всех в острой необходимости межпланетного полета. Он открывает перед людьми фантастическую картину, однажды открывшуюся ему, мальчику:

«Кто, устремляя в ясную осеннюю ночь свои взоры к небу, при виде сверкающих на нем звезд не думал о том, что там, на далеких планетах, может быть, живут подобные нам разумные существа, опередившие нас в культуре на многие тысячи лет. Какие несметные культурные ценности могли бы быть доставлены на земной шар земной науке, если бы удалось туда перелететь человеку, и какую минимальную затрату надо произвести на такое великое дело в сравнении с тем, что бесполезно тратится человеком».

Один крупный инженер вспоминает: «Он рассказывал о межпланетных полетах так, как будто у него в кармане был ключ от ворот космодрома». Да ему нельзя не верить. И люди верят ему. Пока он говорит. Но он замолкает и тогда многие начинают думать, что, наверное, он все-таки сумасшедший.

А он голодал когда делал расчеты крылатой машины, которая смогла бы унести человека за пределы атмосферы. Работа эта так поглотила его, что он ушел с завода и 13 месяцев занимался своим межпланетным кораблем. Совершенно не было денег, он попал в большую нужду, но продолжал заниматься своими расчетами. Любые дела и разговоры, не связанные с межпланетными путешествиями, его не интересовали. Он считал Циолковского гением, мог сутками сидеть за столом со своей полуметровой логарифмической линейкой и утверждать при этом, что нисколько не устал. В угаре неистовой работы он вдруг стискивал на затылке пальцы и, не замечая никого вокруг, повторял горячо и громко: 

–     На Марс! На Марс! Вперед, на Марс!

Как легко было ошибиться в нем, приняв за фанатика – не более, за одержимого изобретателя мифического аппарата, воспаленный мозг которого не знал покоя.

Но он не был таким чудаком. Много лет спустя член-корреспондент АН СССР И.Ф. Образцов так скажет о Фридрихе Артуровиче:

«Особенностью творческого метода Цандера была глубокая математическая разработка каждой поставленной перед собой проблемы. Он не просто теоретически глубоко разрабатывал рассматриваемые вопросы, а с присущей ему ясностью изложения старался дать свое толкование волновавшей его проблемы, найти пути к ее практической реализации». Прежде всего Цандер был инженером, и не просто инженером. «Первый звездный инженер, мозг и золото космоплавания», - так отозвался о нем Циолковский.

А в это самое время будущий выпускник МВТУ им. Баумана Сергей Павлович Королев, юноша,  страстно влюбленный в небо, конструировал и строил планера, и сам на них летал. Нет, это был еще не тот Королев, конструктов ракетно-космических систем, о котором мир узнает ровно через полвека. На этом отрезке жизненного пути молодого инженера и пилота манила стратосфера и способы ее достижения. Выбор, как и следовало ожидать, тоже остановился на ракете. А знакомство с трудами Циолковского и лично с Цандером окончательно определило направление дальнейших поисков конструктора Королева – ракетоплан. Знакомство с Тихонравовым и Победоносцевым, а также с газодинамической лабораторией (ГДЛ) в Ленинграде подтолкнуло его к созданию аналогичного центра в Москве, оформившегося в группу изучения реактивного движения (ГИРД) при Осоавиахиме 1930 году. Начальником ГИРДа был назначен Королев, а ее лидером, безусловно, был Цандер. А 17 августа 1933 года на полигоне в Нахабино стартовала первая советская ракета – знаменитая «девятка». Сохранился даже «Акт о полете ракеты ГИРД Р–1», – так называли «девятку», из которого следовало, что полет ракеты продолжался 18 секунд и она достигла высоты 400 метров. Глубокой осенью, когда уже выпал снег, стартовала вторая ракета ГИРД-X – полностью жидкостная, с двумя – спиртовым и кислородным – баками, задуманная Цандером и осуществленная его соратниками по первой бригаде. Эти две ракеты стали действительно историческими: с них начинается летопись советских жидкостных ракет. 

В 1934 году по инициативе заместителя наркома обороны М. Н. Тухачевского, человека передового и всячески поддерживающего ракетчиков, две родственные организации, занимающиеся изучением реактивного движения, Ленинградская ГДЛ и Московская ГИРД, были взяты под опеку наркомата обороны и объединены в РНИИ – ракетный научно-исследовательский институт. Делу изучения реактивного движения был придан новый статус, – из организации инициативно-общественной она стала организацией государственной важности и начала работать по планам военных заказчиков. А планы у военных были весьма конкретные и очень далекие от полетов в космос и, тем более, на Марс. Им требовалось высокоэффективная (обладающая большой огневой мощью) и с приемлемой точностью стрельбы «реактивная артиллерия», или по современному определению – реактивные снаряды класса «земля – земля» и «воздух – земля» (для стрельбы из самолетов по земле).

Поставленные перед ним задачи РНИИ успешно разрешил: уже в боях на Халхин-Голе на самолетах И-153 «Чайка» и И-16 весьма успешно применялись реактивные снаряды (ракеты класса «воздух – земля»), а к началу Великой Отечественной Войны были созданы многоствольные реактивные установки на автомобильной платформе – знаменитые гвардейские реактивные минометы, ласково называемые фронтовиками «Катюша», сыгравшие большую роль в достижении победы над врагом. Следует отметить, что попытки немцев создать нечто подобное, успехом не увенчались.

Наряду с разработкой боевых реактивных снарядов, отдел института, возглавляемый конструктором Королевым, занимался разработкой крылатых ракет (проекты 212, 216 и 217), но начавшаяся в 1937 году волна репрессий докатилась и до РНИИ. В 1938 году было репрессировано практически все руководство института и ведущие инженеры-конструкторы, в том числе и будущий главный конструктор ракетно-космических систем.

А теперь оторвемся на минутку от дел Российских и посмотрим, как же развивалась идея космоплавания в других странах?

С Соединенных Штатах Америки Роберт Годдард, человек трудного, сложного характера, предпочитал работать скрытно, в узком кругу доверенных людей, слепо ему подчинявшихся. По словам одного из американских коллег, «Годдард считал ракеты своим частным заповедником, и тех, кто так же работал над этим вопросом рассматривал как браконьеров... Такое его отношение привело к тому, что он отказался от научной традиции сообщать о своих результатах через научные журналы...». Другой американец, историк космонавтики, пишет о нем: «Нельзя установить прямую связь между Годдардом и современной ракетной техникой. Он на том ответвлении, которое отмерло».

Из доклада американского ученого Ф. Дж. Малина: «Мы просмотрели изданные работы первого поколения основоположников теории космических полетов: К.Э. Циолковского (1857 – 1937), Р. Годдарда (1882 – 1945), Р. Эсно-Пельтри (1881 – 1957) и Г. Оберта. В научных кругах эти материалы относили в основном к научно-фантастической литературе прежде всего потому, что разрыв между возможностями существовавших экспериментальных ракетных двигателей и фактическими требованиями к ракетному двигателю для космического полета был фантастически велик. Отрицательное отношение распространялось на само ракетное движение...».

Италия: «Должностные лица военно-воздушных сил проявляли очень мало интереса к будущему ракетных двигателей... Интерес опекавшей нас итальянской администрации к ракетной технике находился на точке замерзания» – это слова Л. Крокко, сына генерала Г. Крокко, крупнейшего итальянского ракетного специалиста.

Франция: «Известный специалист по пороховым ракетам Л. Домблан говорил: «Этим делом я занялся по собственной инициативе и до конца работал сам, без помощи квалифицированных специалистов...».

Германия: «Добиться, чтобы авторитетные ученые выслушали меня и подумали о моих предложениях, оказалось невозможно, - вспоминал Герман Оберт. – Единственный шанс заставить их заняться этим состоял в привлечении к моим идеям общественного интереса».

Но в германии был и другой инженер, грезивший ракетами – Вернер фон Браун. Уже в 1929 году ему удалось создать лабораторию и привлечь заинтересованных и увлеченных ракетами специалистов. А с приходом к власти нацистов в 1933 году работа этой лаборатории была взята под опеку военных и строго засекречена. Кроме того, в ряде других лабораторий и КБ проводилась обширные работы по боевому применению реактивных снарядов. Наряду с эти в КБ авиационного конструктора Вилли Мессершмита с широким размахом велись работы по созданию самолета с реактивным двигателем.

Триумф нашей «Катюши», как уже было отмечено, побуждал немецких конструкторов создать аналогичные образцы фронтовых реактивных установок. Несмотря на тщательно охраняемый секрет советских гвардейских реактивных минометов (даже за утерю одной доски от снарядного ящика виновному грозил расстрел) немцам, как отмечает историк ракетной техники Герман Назаров, удалось «заполучить снаряд нашей «Катюши» еще в 1939 году, когда еще и имени у нее этого не было. Немцы предприняли самые решительные и срочные меры, чтобы создать подобное оружие и бросили на его разработку десятки фирм. К концу войны существовало множество опытных образцов, ни один из которых не удовлетворял требованиям военных. С 1942 года немцы применяли на Восточном фронте шестиствольные минометы, стреляющие реактивными снарядами «Небельверфер» и «Вурфгерет». Следует отметить, что, по сравнению со знаменитой «Катюшей», эффективность их была невысока, широкого применения на фронте они не получили, а за издаваемый при стрельбе ужасный визг у фронтовиков они получили прозвище «Скрипач».

Немцами была создана также многоступенчатая 11 метровая ракета «Рейнботе», которой они обстреливали Антверпен, были экспериментальные зенитные ракеты: маленький «Тайфун», трехметровые «Шметтерлинг» и «Энциан», шестиметровая «Рейнтохтер» и без малого восьмиметровая «Вассерфаль». Из всех образцов относительно совершенным оказался, пожалуй, только «Фаустпатрон» – реактивный гранатомет, который эффективно применялся в городских боях, когда несчастные мальчишки из «гитлерюгенд» в упор палили из них по нашим танкам. Но утверждать, что немецкие ракетчики достигли успехов только в создании реактивного гранатомета, – это значит не сказать о них самого главного. Главный успех немецких ракетчиков состоял именно в том, что они создали, испытали и поставили на поток крылатую ракету «Фау-1» с прямоточным пульсирующим реактивным двигателем и баллистическую ракету «Фау-2». Первые самолеты – снаряды «Фау-1» начали обстреливать Лондон и другие города Англии в первой половине 1943 года. Но их прямоточный пульсирующий двигатель при полете издавал сильный треск, из-за чего крылатая ракета была прозвана «трещоткой». Кроме того, она обладала относительно невысокой скоростью полета (до 600 км/час), поэтому легко опознавалась средствами ПВО и довольно успешно перехватывалась самолетами-истребителями.

Указанных недостатков уже не имел другой боевой реактивный снаряд конструкции Вернера фон Брауна – баллистическая ракета А-4, названная немцами «Vergeltungs Waffe» (оружие возмездия), сокращенно «Фау-2». Стартовый вес этой ракеты составлял 12,5 тонны, тяга двигателя – 25 тонн, высота полета – 86 километров, дальность – 250 километров.

7 сентября 1944 года из района Гааги была запущена первая баллистическая ракета «Фау-2» по Парижу. Лондон начали обстреливать на следующий день. Когда в 18 часов 43 минуты  8 сентября 1944 года в районе Чизвик раздался сильный взрыв, подумали, что взорвалась газовая магистраль: ведь никакой воздушной тревоги не было. Взрывы повторялись и стало ясно, что газовые магистрали ни при чем. Около одной из воронок офицер ПВО поднял кусок патрубка, который словно прилип к руке: метал был заморожен. Так стало ясно, что в ракете, очевидно, применяется жидкий кислород. Из 1402 запущенных «Фау-2» 1054 упали на Британию, из них 517 – попали в Лондон, принеся много жертв и разрушений. 14 февраля 1945 года с седьмой площадки ракетного центра в Пенемюнде взлетела последняя фашистская «Фау-2» - заводской номер 4299 серийного производства «Миттельверке».

     Да, следует признать, что немцы сделали большой рывок вперед в деле создания ракетных носителей большой мощности. Первыми оценили это англичане, так как первые подверглись обстрелу баллистическими ракетами. Поэтому неудивительно, что армейская разведка и секретные службы союзников получили указания от своего руководства собирать все, имеющее отношение к ракетному оружию. А на завершающем этапе войны они начали настоящую охоту за специалистами-ракетчиками.

В отличии от англичан, у нас ничего не было, кроме докладов разведки о стартах в Польше и радиоперехватов восторженных речей Геббельса, который утверждал, что новое оружие способно изменить весь ход войны. Получены были также сведения, что немцы собираются применять «Фау-1» для бомбардировок Ленинграда. Подвешенные к бомбардировщикам «Хейнкель-111» самолеты-снаряды, пилотируемые летчиками-смертниками, собирались долететь до Куйбышева, Челябинска, Магнитогорска и других городов. Для мести несдавшемуся Ленинграду в Таллин морем были доставлены несколько «Фау-2», шесть из которых секретным эшелоном были отправлены под Псков. Но до Пскова эшелон не дошел – его пустили под откос партизаны. В общем ни «Фау-1», ни «Фау-2» на Восточном фронте немцам применить не удалось, что не снизило, однако, интереса Ставки к ракетному оружию противника. Едва войска маршала Конева приблизились к району «полигона Близна», как в НИИ-1 (бывший РНИИ) стали готовиться лететь в Польшу. А будущий главный конструктор ракетно-космических систем С. П. Королев, только что расконвоированный из туполевской «шарашки», занимался испытанием ракетных ускорителей для облегчения взлета бомбардировщиков Ту-2 и Пе-2 с полевых аэродромов. Он уже кое-что слышал о ракетном оружии немцев, много анализировал полеты бомбардировщиков с ракетным ускорителем, уже не верит в жидкостный ракетоплан, но еще не верит и в большую ракету. Но сам факт реально существующей серийной ракеты, которая летает на дальность 250 километров, говорит ему о многом. «Фау-2» нравилась ему и раздражала его... Нравилась и раздражала! Ну, конечно же! Фау была машиной, обогнавшей свое время, и уже по этому не могла не нравится ему. Но и не раздражать не могла, потому что своим фактом своего существования предопределяла выбор, который он должен был сделать: ракетоплан или большая ракета. Конечно, за последние 15 лет он многое понял в ракетной технике, но неужели надо оставить ракетоплан? И ради чего?! Ради этой толстой немецкой штуковины, капризной и еще не умеющей хорошо летать? Но ведь уже сегодня она поднимается на высоту 178 километров, на которую неизвестно когда залетит ракетоплан, и залетит ли... Кроме всего прочего, баллистическая ракета – реальность, она уже летает и никого не надо убеждать, что ее можно сделать. А стратосферного самолета нет. Его нельзя увидеть. В чертежах те, кто решает, как правило, не разбираются. Значит, в ракетоплан они могут только поверить. Но поверить – значит рискнуть. А кто захочет рисковать, если можно не рисковать?!

Вот эти думы делали Королева мрачным и сосредоточенным. И было от чего помрачнеть: требовалась принципиальная перестройка всех планов жизни.

В первый набор наших охотников за трофеями он не попал – заканчивал программу испытаний и участвовал в подготовке самолета с ускорителем к намечавшемуся в Тушино празднику – Дню Авиации. В Берлин он попал лишь в сентябре 1945 года.

К этому времени все крупнейшие специалисты-ракетчики немцев во главе с самим Вернером фон Брауном уже были отловлены союзниками. К тому же все основные заводы по производству компонентов баллистических ракет были захвачены американцами. К моменту передачи их а советскую зону оккупации американцами было вывезено 300 товарных вагонов с ракетами и их комплектующими. Из жалких остатков на подземных заводах после американцев и в разбомбленном Пенемюнде Королеву едва удалось набрать полтора десятка разукомплектованных «Фау-2», которые специальным поездом были отправлены в подмосковные Подлипки (нынешний город Королев). Там, на бывшем артиллерийском заводе, теперь переданном ракетчикам, к июлю 1947 года из них, после изготовления недостающих комплектующих, было собрано одиннадцать «Фау-2». Из Подлипок эти ракеты в великой тайне спецпоездом были доставлены на вновь созданный полигон в низовьях Волги.

Первый старт баллистической ракеты в нашей стране состоялся 18 октября 1947 года в 10 часов 47 минут утра. Она «залезла» в небо на 86 километров и начала валиться оттуда на землю по баллистической кривой. Воронка на месте ее падения диаметром около 20 метров и глубиной с деревенскую избу находилась в 274 километрах от старта. С 18 октября по 13 ноября 1947 года были отстрелены все одиннадцать ракет «Фау-2». Несмотря на то, что только пять из одиннадцати ракет достигли цели, Королев, да и другие специалисты считали этот результат весьма обнадеживающим.

Прошло меньше года после того, как в КапЯре (полигон в низовьях Волги) отстреляли весь аленький запас трофейных «Фау-2», как туда уже была доставлена новенькая, «с иголочки», ее советская копия: «Р-1». Первый пуск советской баллистической ракеты состоялся в октябре 1948 года. Как новейшее оружие, готовое прийти на смену ствольной артиллерии и авиации, эта ракета, конечно же, не годилась: малая дальность, малая мощность боезаряда и большое рассеивание. Но уже очень многие в руководстве, военном и гражданском, начинали понимать, что ракеты – это весьма перспективное оружие, за ними будущее. Тем более, что в архивах Вернера фон Брауна были обнаружены чертежи еще более мощных многоступенчатых баллистических ракет А-9 и А-10, предназначавшиеся для бомбардировок Нью-Йорка.

Поэтому, запуская в серию несовершенную «Р-1», все понимали, что это нужно для подготовки кадров конструкторов и проектантов, отработки технологий на производствах и взаимодействия со смежниками, подготовки многочисленной армии инженеров и рабочих высокой квалификации. Все это обстояло именно так и в дальнейшем с конвейеров советской промышленности сходили ракеты различного назначения, по образному выражению Н.С. Хрущева, «как сосиски из колбасного цеха».

Заглянем, на минутку, в хронологию «взросления» советских ракет:

-      1948 год – Р-1 – дальность 280 километров;

-      1949 год – Р-2 – дальность 600 километров;

-      1951 год – Р-3 – дальность 3000 километров (но ее Королев в серию не запустил, интуитивно почувствовал, что это не то);

Страницы: 1, 2, 3