Реферат: История советской космонавтики
Московский Государственный Технический Университет имени Баумана
факультет Фундаментальные науки.
Реферат по истории отечества студента группы
ИСТОРИЯ СОВЕТСКОЙ КОСМОНАВТИКИ
пилотируемые полеты и исследования других планет
Вступление
Зачем люди устремились в космос? Зачем мы тратим столько сил и средств
для достижения других планет , многомесячную работу людей в космосе ,
дорогостоящие аппараты и носители? Для людей ,которые называют себя
мыслящими практически придуманы отговорки : мол , видите , сколько пользы
уже приносят нам спутники - спутниковое телевидение , навигация ,
предсказание погоды , поиск полезных ископаемых и т. д. и т. п. .
На самом деле тех людей , которые создавали и создают эту технику
вдохновляют в первую очередь не существующие и грядущие блага , которые
несет человечеству освоение космоса и даже не решение многих наших
земных проблем за счет этого , а простое человеческое любопытство . Желание
взглянуть на обратную сторону Луны , заглянуть под облачный слой
Венеры , выяснить есть ли жизнь на Европе (спутник Юпитера). И еще
одно , самое главное - желание удостоверится , что мы не одиноки во
Вселенной . Есть много косвенных свидетельств , что это так , но мы до
сих пор не обнаружили в Космосе не только следы других цивилизаций , но и
вообще следы органической жизни , несмотря на все наши попытки . Поиски
продолжаются.
Наша страна была пионером в области исследования космоса . Космическая
отрасль долгое время была у нас символом прогресса ,предметом законной
гордости нашей страны . Космонавтика была частью политики - наши
космические достижения должны были "еще раз продемонстрировать
преимущество социалистического строя" . Поэтому в официальных отчетах и
монографиях с большой помпой описывались наши достижения и скромно
умалчивалось о неудачах , а главное об успехах наших главных
оппонентов - американцев. Сейчас появились, наконец , публикации
правдиво , без лишней помпезности и с изрядной долей самокритики
рассказывающие о том как проходило у нас исследование межпланетного
пространства и мы видим , что не все шло легко и гладко. Это ничуть
не умаляет достижений нашей космической отрасли - напротив
свидетельствует о твердости и духе людей , несмотря на неудачи шедших
к цели.
Первые шаги
Основоположником современной космонавтики по праву считается великий
русский ученый-самоучка К.Э.Циолковский ,который еще в конце XIX
века выдвинул идею о возможности необходимости освоения человеком
космического пространства . Первоначально эти мысли были опубликованы
им в виде научно - фантастических повестей , а затем , в 1903 г. была
опубликована знаменитая работа "Исследование мировых пространств
реактивными приборами" ,в которой он показал возможность достижения
космических скоростей и иных небесных тел с помощью ракеты на жидком
топливе. Впоследствии Циолковский опубликовал еще ряд работ
посвященных ракетной технике и освоению космоса.
У Циолковского появились последователи и популяризаторы как в нашей
стране , так и за рубежом. В Америке - профессор Годдард , который в
1926 г. - построил и испытал в полете первую в мире ракету на
жидком топливе. В Германии Оберт и Зенгер . В нашей стране
популяризатором идей Циолковского стал в ,частности, Я.И.Перельман (автор
"Занимательной физики" и др. книг занимательного жанра ).Некоторые
инженеры и ученые взялись за дальнейшее развитее его идей.
В 1918 г. в Новосибирске вышла книга Ю.В.Кондратюка "Тем кто будет
читать чтобы строить" , в которой автор дает оригинальный вывод
формулы Циолковского , предлагает схему трехступенчатой кислородно-
водородной ракеты , орбитального космического корабля , аэродинамическое
торможение в атмосфере , гравитационный маневр , схему полета на Луну
(именно по этой схеме летели американцы т.к. она оказалась
оптимальной). Жаль что этот талантливый инженер не смог принять
участие в создании ракетной техники - в 30-ых его посадили в тюрьму
"за вредительство" (он занимался тогда строительством элеваторов)
затем выпустили , но он погиб во время войны.
В 1924 г. появилась работа другого инженера , увлеченного идеей
межпланетных сообщений - Ф.А. Цандера "Перелеты на другие планеты" в
которой он предложил комбинацию самолета с ракетой . В 1931 г. были
организованы две общественные группы изучения реактивного движения
(ГИРД) - в Москве - под председательством Цандера и в Ленинграде под
председательством В.В.Разумова . Первоначально они предназначались
только для ведения пропагандистской и просветительской деятельности.
Еще в 1929г. в составе Газодинамической лаборатории (ГДЛ)
(финансировавшейся государством ) было образовано подразделение Глушко по
разработке электрических и жидкостных ракет (еще раньше Глушко
предлагал проект "Гелиоракетоплана" - дископлана , снабженного
электроракетным двигателем питающимся от солнечных батарей -
довольно смелый для 20-ых годов проект ) . В 1932 г. московскому ГИРДу
государством была предоставлена экспериментальная база для постройки
и испытания ракет , а его начальником назначается молодой выпускник МВТУ,
активный участник создания ГИРДа С.П.Королев. В следующем году на базе
этой группы и на базе ГДЛ был создан Реактивный научно -
исследовательский институт (РНИИ). Государство поддерживало ракетчиков
отнюдь не из желания приблизить выход человечества в мировое
пространство , а из "оборонных " соображений - уже тогда было ясно ,что
ракета это грозное оружие , а другие страны , особенно Германия , вели
активные исследования в этом направлении . Вызывала интерес военных и
возможность применения ракетных ускорителей на боевых самолетах , от
которых недалеко было и до реактивной авиации .
Вновь созданный институт активно взялся за работу. В 1933г. был
произведен запуск первой советской ракеты на гибридном топливе
(твердое и жидкое) ГИРД-09 , конструкции М. К. Тихонраваова. В том же
году состоялся пуск первой отечественной ракеты на жидком топливе
ГИРД - Х , конструкции Цандера . В конце 30-ых годов под руководством
Королева был построен и испытан ракетоплан РП-318-1 с двигателем
конструкции Глушко. Тогда же была испытана первая автоматическая
крылатая ракета 212 конструкции Королева также с двигателем Глушко.
В 1939 -1941 г.г. в РНИИ были построены под руководством
Ю.А.Победоносцева ракетные установки залпового огня - "катюши" . Как мы
видим , РНИИ работал в основном на военных , в других странах
сложилась тогда похожая ситуация - реактивные аппараты , которые
вознесут позднее человека на небеса , изначально создавались для
уничтожения себе подобных.
Нельзя не упомянуть также о таком важном событии , как создание у
нас в стране пожалуй первого учебного заведения , по подготовке
специалистов для ракетно-космической отрасли - в 1932 г. в Москве по
инициативе ГИРДа были организованы инженерно - конструкторские курсы.
На курсах читали лекции видные советские ученые , в частности ,
создатель теории воздушно-реактивных двигателей Б.С.Стечкин , один из
основателей авиационной медицины Н.М.Добротворский (уже тогда там
читали курс физиологии высотного полета). Выпускником этих курсов был
, в частности , И.А.Меркулов - создатель прямоточного воздушно-реактивного
двигателя (ПВРД). В 1939 г. была испытана первая в мире двухступенчатая
ракета с ПВРД его конструкции . Хотя ни в авиации , ни в
космонавтике эти двигатели применения не нашли , в последнее время
интерес к ним возобновился в связи с созданием многоразовых
транспортных космических систем , т.к. ПВРД ,черпающий кислород из
окружающей среды , позволит резко уменьшить необходимое количество
горючего на борту.
От ФАУ-2 до первого спутника
Во время Второй мировой войны наиболее совершенная ракетная
техника была создана в фашистской Германии - это прежде всего
построенная к 1942 г. одноступенчатая баллистическая ракета с ЖРД
Фау-2 , конструкции Вернера фон Брауна . С их помощью фашисты
обстреливали Лондон , запуская ракеты с побережья оккупированной
Франции . В 1943 г. были проведены испытания истребителя с ЖРД
Мессершмитд-163В с двигателем Вальтера , однако в авиации более
перспективными представлялись ВРД , которые немецкие конструкторы так
и не успели достаточно усовершенствовать до поражения Германии в
войне.
К 1943 г. вон Браун разработал проект двухступенчатой
межконтинентальной (!) баллистической ракеты А9/А10 (Фау-3) , взлетной
массой около 100 т. (!) . В этом году Фау-3 совершила 18
стартов , 16 из которых окончились взрывом . В следующем году было
произведено около 30 стартов , сведений о которых пока не найдено .
Фау-3 предназначалась для обстрела Нью-Йорка . Наводить ее на цель
должен был пилот - предполагалось что после наведения он покинет
ракету на парашюте и его подберет подводная лодка. Для этого был
набран первый в истории отряд космонавтов , однако данными о том ,
были ли люди на борту стартовавших ракет мы не располагаем .
Немецким конструкторам удалось сделать то , США и СССР смогут
сделать более чем через 10 лет спустя - ведь такой ракете вполне
по силам вывести на орбиту искусственный спутник . Есть мнение ,
что на этой ракете немцы еще во время войны вывели человека в
космос - я считаю это вымыслом т.к. , во-первых , для орбитального
полета Фау-3 была все же слабовата (а суборбитальные полеты без
выхода на орбиту могут быть отнесены к космическим с большой долей
условности) , а во-вторых , в 1944 г. у Германии были уже другие
проблемы , нежели космические полеты .
Поражение Германии прекратило дальнейшее развитее этой ракетной
техники (возможно к большому счастью для всего человечества) , а ее
потенциал в этой области был буквально растащен союзниками . Основные
трофеи достались американцам , наступавшим с запада и захватившим
находившееся там заводы , полигоны и КБ. В плен к ним попало и
большинство немецких конструкторов во главе с фон Брауном , которые
впоследствии плодотворно работали над американской ракетной техникой.
Нам трофеев почти не досталось , однако наши конструкторы все же
сумели добыть чертежи и основательно изучить немецкую технику. Таким
образом ракетно-космическая техника в обоих "космических" державах
начала развиваться на основе немецкого опыта . Первые баллистические
ракеты в СССР и США были по сути копиями Фау-2.
В 1946 г. (а фактически уже сразу после разгрома Германии) началось
острое противоборство СССР и США во всех отраслях экономики ,
науки и техники , на грани вооруженного конфликта , получившее с
подачи У. Черчилля название "холодной войны", и вызванное стремлением
обоих держав к мировому господству.
В 1945 г. у США появилось атомное оружие и появляются планы
нанесения ядерных ударов по СССР. Однако в 1949 г. атомная бомба
появилась и в Советском Союзе , а в 1953 у нас была взорвана
первая термоядерная бомба. Теперь ядерное оружие имелось у каждой
из противоборствующих сторон , и большое внимание стало уделяться
средствам его доставки. Т. к. Бомбардировщик был слишком уязвим и
медлителен , начинаются работы по созданию межконтинентальных
баллистических ракет.
В 1946 г. С.П.Королев был назначен главным конструктором ОКБ ,
которое должно было проектировать многоступенчатые баллистические
ракеты. В 1948 г. состоялся полет первой отечественной баллистической
ракеты Р-1 (бывшей , правда, почти точной копией Фау-2). В 1951 г. была
принята на вооружение ракета Р-2 , с дальность полета 600 км , а в
1956г. - ракета Р-5М , с дальность полета 1200км . В 1954г. было
образовано ОКБ М.К. Янгеля , которое занялось разработкой боевых
баллистических ракет долговременного хранения.
Помимо боевых ракет в Советском Союзе с 1949г. регулярно запускались
научно исследовательские ракеты В-1Е , В-2А , В-1А (созданные на базе
баллистических ракет) и др., с помощью которых исследовались верхние
слои атмосферы , космические лучи , а также поведение подопытных
животных (собак) во время полета . Таким образом закладывался
фундамент для будущего полета в космос человека..
Одноступенчатые ракеты не могли удовлетворить военных - им требовалась
многоступенчатая межконтинентальная ракета , способная доставить "груз"
в любую точку земного шара . Разработка такой ракеты велась в ОКБ
Королева , но для ее запуска старый полигон Капустин Яр уже не
годился и в 1955г. в Казахской степи , недалеко от железнодорожной
станции Тюра -Там началось строительство нового полигона , который до
сих пор именуется космодромом Байконур , хотя до селения Байконур от
космодрома довольно далеко. Такое название выбрали , видимо , из
соображений запутывания "вражеских шпионов"."Вражеские диверсанты"
наверное по ночам снились партийным чиновникам , поскольку они
отклонили первоначальный проект , где старт размещался на
возвышенности , сочтя , что стартующая ракета в этом случае будет
слишком уязвима и перенесли пуск в другое место. Геологоразведку там
произвести не успели , и когда начали рыть котлован , строителей
поджидал "сюрприз" - в безводной степи они обнаружили подземный
резервуар с водой , сильно затруднивший строительство. Если бы не
изобретательность и героический труд строителей ,то старт не успели
бы закончить к сроку и тогда еще неизвестно , чей спутник был бы
первым.
В 1957 г. строительство космодрома завершилось , и начались летные
испытания новой двухступенчатой баллистической ракеты Р-7 . После трех
неудачных попыток удалось наконец добиться устойчивого полета
ракеты. Р-7 была сомой большой и мощной ракетой того времени - ее
взлетная масса составляла около 300 т. а в длину она имела около 30м.
"Семерка " была построена в ОКБ Королева , двигатели создавались под
руководством Глушко , а система управления - под руководством Пилюгина .
Эта конструкция оказалась чемпионом долголетия в такой новой и
быстро развивающейся отрасли , как космонавтика - ракета "Союз" , по
сей день доставляющая космонавтов на орбиту , есть ни что иное ,
как усовершенствованная "семерка" с добавленной третьей ступенью.
Создание мощной ракеты-носителя позволило нашей стране выйти на
лидирующие позиции в исследовании космоса . 4 октября 1957г. Р-7
вывела на орбиту первый искусственный спутник земли Это был
алюминиевый шар диаметром 58 см, и массой 83 кг, снабженный
радиопередатчиком . Впервые созданный человеком аппарат достиг первой
космической скорости . Это событие принято считать началом космической
эры - эры практической космонавтики. Связь с первым спутником
продолжалась 20 суток (на столько хватило заряда батарей) , после
чего он еще около двух с половиной месяцев кружил над землей , пока
не сгорел в плотных слоях атмосферы. В ходе этого эксперимента
изучалась ионосфера земли и возможность установления связи с
космическим аппаратом , а также (в ходе наблюдения за движением
спутника) верхние слои атмосферы.
Вслед за первым спутником 3 ноября был отправлен второй (
трехступенчатым вариантом ракеты ), массой 508кг. (!) , запущенный к
тому же на довольно высокую орбиту . На этом спутнике находился первый
"космонавт" - собака Лайка. Исследовалась жизнедеятельность животного
в космических условиях . Третий спутник имел массу 1327 кг. и был
предназначен для исследования космического пространства и геофизических
исследований . На спутнике впервые были установлены солнечные батареи.
Запуски первых спутников преследовали не только научные цели , но и
призваны были продемонстрировать мощь наших баллистических ракет
.Возможности американских ракет в то время оставляли желать лучшего -
запущенный ракетой "Юпитер-С" в феврале 1958 г. спутник "Эксплорер"
имел массу всего лишь 14 кг.
В январе ракета-носитель "Молния" (Р-7 , дополненная еще двумя
ступенями) впервые достигла второй космической скорости , и вывела в
космос станцию "Луна-1" , массой 1472кг. "Луна-1" , пройдя в 6 тыс. км.
от поверхности нашего спутника вышла на орбиту вокруг солнца . Связь
со станцией поддерживалась до расстояния 600 тыс. км. (рекорд для того
времени). В сентябре того же года станция "Луна-2" достигла
поверхности Луны (попросту упала на нее). Впервые созданный человеком
аппарат достиг поверхности иного небесного тела . Кстати , Годдард еще
в 20-ых г.г. собирался "послать снаряд на Луну" , но тогда этот
