Наши космические пути - Коллектив авторов. Страница 93

Газовый состав, влажность и температура воздуха в кабине корабля, необходимые для нормальной жизнедеятельности подопытных животных, обеспечивались системой регенерации и системой терморегулирования.

Передача информации о состоянии подопытных животных, физических условиях в кабине и в приборном отсеке, о работе бортовой аппаратуры осуществлялась с помощью радиотелеметрических систем на наземные измерительные пункты. Радиотелеметрические системы работали в двух режимах:

а) непосредственной передачи телеметрической информации на наземные измерительные пункты в моменты пролета корабля над этими пунктами;

б) запоминания (накапливания) информации с последующим воспроизведением и передачей этой информации при полете корабля-спутника над измерительными пунктами.

На корабле была установлена радиосистема «Сигнал», предназначенная для оперативной передачи части телеметрической информации и отработки вопросов радиотелевизионной связи со спутниками.

Для передачи изображения подопытных животных на борту была установлена специальная телевизионная аппаратура.

Управление кораблем осуществлялось автоматически, а также путем подачи команд с Земли. На борту была установлена система контроля орбиты высокой точности.

Энергопитание бортовой аппаратуры осуществлялось от химических источников тока и от солнечной батареи. Солнечная батарея располагалась на двух полудисках диаметром 1000 миллиметров, ориентирующихся на Солнце с помощью специальной сцстемы, независимо от положения корабля.

ПОЛЕТ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ И ЕГО ВОЗВРАЩЕНИЕ НА ЗЕМЛЮ

После выведения корабля на заданную орбиту он отделился от последней ступени ракеты-носителя. Во время полета корабля осуществлялась работа по заданной программе его основных систем: системы ориентации, телеметрических систем, системы терморегулирования, научной и телевизионной аппаратуры, а также аппаратуры, обеспечивающей жизнедеятельность живых организмов в кабине корабля.

Ориентирование корабля во время полета по орбите и на участке спуска осуществлялось с помощью системы ориентации. При работе системы ориентации одна ось корабля-спутника была направлена по местной вертикали, другая — перпендикулярно плоскости орбиты, третья (продольная ось корабля) перпендикулярна к первым двум и направлена вдоль пересечения плоскости местного горизонта и плоскости орбиты (при точной круговой орбите — вдоль вектора скорости).

Наблюдения за полетом космического корабля-спутника производились с помощью наземных станций, расположенных на территории СССР. Полученная информация по линиям связи автоматически передавалась в вычислительные центры. На электронно-счетных машинах осуществлялась обработка информации, в результате чего были получены точные элементы орбиты корабля-спутника, что обеспечило необходимый прогноз дальнейшего движения корабля на орбите и возможность его приземления в заданном районе.

Требование к точности знания элементов реальной орбиты обусловливается величинами допустимых ошибок при приземлении корабля-спутника, поскольку для попадания в заданный район приземления необходимо выбрать момент времени включения тормозной двигательной установки с учетом реальных величин координат и скорости корабля-спутника в этот момент времени. Ошибка в скорости корабляспутника на 1 метр в секунду приводит к отклонению точки приземления почти на 50 километров. Ошибка в знании истинной высоты над поверхностью Земли на 100 метров отклоняет точку приземления на 4,5 километра, а ошибка в направлении вектора скорости к поверхности Земли на одну угловую минуту приводит к отклонению точки приземления на 50-60 километров.

В соответствии с данными прогноза орбиты, а также телеметрическими измерениями, которые характеризовали работу бортовой аппаратуры, из координационновычислительного центра по заранее разработанной программе производилось управление кораблем-спутником в космическом пространстве.

На 18-м обороте была подана команда с Земли на спуск корабля-спутника с расчетом на его приземление в заданном районе.

Для спуска корабля-спутника с орбиты на Землю производилось уменьшение его первой космической скорости движения на требуемую по расчету величину с помощью тормозной двигательной установки.

Траектория спуска была выбрана так, чтобы перегрузки, возникающие при вхождении спускаемого аппарата в плотные слои атмосферы, и время их действия не превышали допустимые для живых организмов.

После перехода корабля на траекторию спуска было произведено отделение от кабины приборного отсека, который сгорел при входе в плотные слои атмосферы.

На участке спуска кабина тормозилась в атмосфере специальной системой торможения. Снизившись до высоты 7000 метров, кабина пролетела около 11000 километров после начала спуска. Максимальные перегрузки при торможении кабины в атмосфере составляли 10 единиц.

На высоте 7000-8000 метров по команде от барометрических реле была сброшена крышка катапультного люка и произведено катапультирование контейнера животных из кабины корабля. Приземление контейнера происходило со скоростью 6-8 метров в секунду, а кабины корабля — со скоростью 10 метров в секунду.

Непосредственно после катапультирования контейнера включились радиопеленгационные системы, предназначенные для пеленгации кабины и контейнера во время спуска и после их приземления. Приземление животных, совершивших полет на корабле-спутнике, могло быть осуществлено непосредственно в кабине корабля, однако с целью отработки системы катапультирования, которая является резервной системой приземления при будущих полетах человека, было осуществлено катальпультирование контейнера с животными.

Высокая точность приземления корабля-спутника свидетельствует о совершенстве системы управления кораблем на участке спуска и высокой точности определения элементов орбиты наземным измерительным комплексом, ошибки которого непосредственно влияют на отклонение точки приземления.

После приземления кабина корабля и контейнер с животными не имели никаких повреждений, что указывает на высокое совершенство систем приземления.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕННЫХ УСЛОВИЙ НА КОРАБЛЕ

Одной из важнейших задач успешного проведения биологических экспериментов при полете космического корабля являлось создание и поддержание благоприятных условий для жизнедеятельности живых организмов.

Атмосферные условия в кабине космического корабля

Для нормальной жизнедеятельности животных необходимы определенные атмосферные условия в кабине. Поэтому основными требованиями к герметической кабине корабля-спутника являлись:

— поддержание барометрического давления, близкого к давлению на уровне моря при концентрации кислорода 20-25 процентов и углекислого газа не выше 1 процента,

— сохранение температуры воздуха в пределах 15-25°С и относительной влажности 30-70 процентов,

— очистка воздуха герметической кабины от вредных примесей, выделяющихся при работе оборудования кабины, а также животными в процессе их жизнедеятельности.

Если в закрытое невентилируемое пространство, каким является кабина космического корабля, поместить животных, то состав воздуха быстро изменится за счет поглощения ими кислорода и выделения углекислого газа и водяных паров. Две такие собаки, как Белка и Стрелка, потребляют 8-9 литров в час кислорода и выделяют при дыхании 6-7 литров в час углекислого газа и 0,25 литра воды в сутки. Учитывая, что нормальная жизнедеятельность собаки нарушается при снижении содержания кислорода ниже 18 процентов и повышении количества углекислого газа до 2-3 процентов, станет очевидным, что в кабине космического корабля с момента ее герметизации животные очень быстро могут погибнуть. Чтобы этого не произошло, необходимо непрерывно восстанавливать газовый состав воздуха кабины. Для обеспечения жизнедеятельности животных необходимо также в течение всего периода их нахождения в кабине космического корабля постоянно поддерживать нормальную температуру и давление. В связи с этим требовалось непрерывно отводить тепло, выделяемое животными и действующей аппаратурой корабля.