Давайте разберемся, как были устроены космические корабли проекта "Меркурий", на которых были совершены первые полеты американских астронавтов. Статья продолжает цикл публикаций об истории мировой космонавтики.

Предыстория проекта "Меркурий" начинается в феврале 1956 года, когда была начата НИР по теме «пилотируемая баллистическая ракета». К работе были привлечена НАСА, фирмы МакДоннелл (авиация) и Авко (головные части баллистических ракет).

Изначально более важным считалась разработка ракетного самолета, но к началу 1958 года не были готовы даже чертежи для ракеты-носителя под ракетный самолет. Запустить можно было лишь небольшой корабль для баллистического спуска с орбиты. И если ранее «пилотируемая ракета» разрабатывалась в низком приоритете, но все изменилось после запуска первого советского спутника. Работа по пилотируемой ракете была форсирована.

На закрытой конференции, организованной ВВС США в Лос-Анджелесе 10 - 12 марта 1958 года, было решено создавать баллистическую капсулу конической формы (диаметр 1,8 м, длина 2,4 м, масса от 1225 до 1360 кг), способной к автоматическому полету длиной до двух суток. Проект получил гражданский статус, под названием «Меркурий». В ноябре было направлено техническое задание промышленным фирмам. Конкурс выиграла МакДоннелл, с ней был подписан контракт на проектирование и создание 12 кораблей.

25 января 1960 года первый корабль был сдан заказчику. Но при этом еще не была готова ракета-носитель. Предполагалось использовать межконтинентальную баллистическую ракету Атлас-D, но 14 апреля 1959 ее первый запуск закончился аварией. Пришлось использовать промежуточную ракету-носитель Редстоун, которая могла лишь закинуть корабль на суборбитальный полет, но делать было нечего, надо было не отставать от СССР.

Космический корабль «Меркурий».

Целью создания космического корабля Меркурий была проверка способности человека совершать управляемые космические полеты (в США корабль Меркурий было принято называть капсулой). Астронавт в скафандре находился в кресле, справа – ручка управления кораблем, перед ним – приборная доска и окуляр наблюдения за Землей и получения информации о высоте полета. На приборной доске находились автомат счисления пути; глобус, на котором показывалось текущее положение корабля; часы, отмеряющие время полета; индикаторы давления и температуры в кабине; парциального давления кислорода и углекислого газа; индикаторы неисправностей; автомат защиты электросетей.

Капсула имела форму усеченного конуса. Максимальный диаметр – 1,89 м, высота – 2,92 м, с тормозной двигательной установкой и системой аварийного спасения – 7,91 м. Масса была от 1295 кг до 1376 кг.

Основание конуса занимал теплозащитный экран, для баллистических полетов – излучающий бериллиевый, для орбитальных полетов – абляционный, из стекловолокна и резины.

Оболочка капсулы имела две обшивки – внутреннюю герметичную и внешнюю теплозащитную. Внутренняя обшивка состояла из двух сваренных слоев титана. Внешняя обшивка состояла из никель-кобальтового сплава с керамической теплоизоляцией, с ребрами жесткости, и могла «дышать», меняя объем.

В стенке кабины был иллюминатор. Капсула имела два люка – боковой для посадки и верхний аварийный (для его использования нужно было выкинуть парашют).

Система кондиционирования имела два контура – кабины и скафандра. Использовался чистый кислород при давлении 1/3 атмосферного, атмосфера очищалась активированным углем. Имелся конденсатор воды, которая потом использовалась для охлаждения.

Ассенизационной системы корабль для суборбитальных полетов не имел, астронавту нужно было просто терпеть.

При выходе на орбиту капсула отделялась от ракеты-носителя путем включения специальных двигателей.

Источник питания – шесть серебряно-цинковых батарей. При спуске с орбиты (неуправляемый, баллистический, перегрузка до 9g). Три тормозных двигателя включались на 10 секунд с интервалом по 5 секунд. Далее двигатели сбрасывались. Затем открывался тормозной парашют, а на высоте 3 км – основной, для скорости снижения 9 м/с. После завершения работы тормозных двигателей тепловой экран отделялся, надувался посадочный амортизатор из прорезиненной такни, включались различные пеленгаторы.

Корабль снабжался системой автоматического спасения (САС), со смещенным от центра масс вектором тяги, для увода корабля от места аварии. САС сбрасывался после выхода корабля из плотных слоев атмосферы.

Ракета-носитель «Редстоун».

К ракете-носителю были выдвинуты требования – она должна была доставить астронавта на высоту 185 км, и тот должен был находиться в невесомости не менее 5 минут. Была выбрана ракета Рэдстоун (разработка началась в 1948 году, при участии Вернера фон Брауна), и являлась продуктом развития немецкой Фау-2.

Использовался двигатель XLR-43-NA1 с тягой 34 тс в течение 110 секунд. В качестве топлива использовался жидкий кислород и этиловый спирт. В камеру топливо подавалось насосным агрегатом, работавшим на перекиси водорода. Также использовалась инерциальная система наведения, подававшая сигналы на графитовые рули, находившиеся в струе истекающих из сопла газов.

Первый Редстоун стартовал 20 августа 1953 года, первая серийная ракета – 19 июля 1956 года. Всего было сделано 37 запусков, 12 по программе Редстоун, остальные – испытание компонентов будущей ракеты Юпитер.

Специально для кораблей Меркурий была разработана особая модификация Редстоуна (800 изменений, важнейшее – создание САС). Ракета-носитель «Меркурий - Редстоун» имела массу (на старте) 29.9 т, высоту 25.4 м, диаметр 1.78 м. Носитель разгонял капсулу до 1990 м/с на высоте 61 км, с перегрузкой 6g. Модификация получилась выше исходной ракеты, и менее устойчивая аэродинамически. Пришлось добавить 311 кг свинцового балласта.

На стартовой площадке перед люком находилась специальная кабина, в которой астронавт мог эвакуироваться в случае аварии до старта.

Предыдущие статьи цикла:

Первые тестовые запуски, или Приключения Белки и Стрелки,

О первом отряде космонавтов в СССР (1959 - 1961 гг.),

Полет Гагарина, первый пилотируемый полет в мире.

Американский ответ Гагарину: полет Алана Шепарда (май 1961 г.).

Как были устроены корабли "Восток" (1960 - 1963 гг.)?

На этом спасибо за внимание!