Космическая Гонка Ссср И Сша Реферат
Космическая Гонка Ссср И Сша Реферат
Опубликовано Тамбовцева Наталия Владиславовна
вкл 16.09.2012 - 17:43
В период с 1957 по 1975 годы между СССР и США развернулась космическая гонка — напряжённое соперничество в области освоения космоса. В число событий гонки входят запуски искусственных спутников, полёты в космос животных и человека, а также высадка на Луну. Термин получил своё название по аналогии с гонкой вооружений. Космическая гонка стала важной частью культурного, технологического и идеологического противостояния между СССР и США в период холодной войны.
Начав пилотируемые космические полёты, СССР стал первой «космической сверхдержавой».
Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования
Всероссийский государственный колледж строительства мостов и гидротехнических сооружений
(сравнение двух первых пилотируемых космических кораблей «Восток» и «Меркурий»)
2.1 Основные научные задачи полетов космических кораблей «Восток»
и «Меркурий»............................................................................................... 6
2.2 Конструкция космических кораблей «Восток» и «Меркурий»........ 6
2.3 Системы жизнеобеспечения космических кораблей «Восток» и
«Меркурий» .............................................................................................. 9
2.4 Системы ориентации и управления космических кораблей «Восток» и «Меркурий» ............................................................................................ 11
2.5 Спускаемые аппараты и системы приземления космических кораблей «Восток» и «Меркурий» ........................................................... 13
Рассвет. Еще не знаем ничего. Обычные "Последние известия"... А он уже летит через созвездия. Земля проснется с именем его.
3 часа 00 минут (здесь и далее время московское). На стартовой площадке начались заключительные проверки космического корабля. Присутствовал Сергей Павлович Королев.
6 часов 00 минут. Начали облачать в скафандр Германа Титова, а затем Гагарина. Через несколько минут специальный автобус голубого цвета уже мчался к стартовой площадке.
6 часов 50 минут. Гагарин вышел из автобуса. Всех охватило волнение. После доклада о готовности председателю Государственной комиссии Юрий сделал заявление для печати и радио.. Спустя пять часов оно стало сенсацией… Находясь на железной площадке перед входом в кабину, Гагарин приветственно поднял обе руки - прощание с теми, кто оставался на Внизу, заворожено задрав головы кверху, стояли и Главный конструктор, и Юрины друзья - все те, кто провожал его в полет.
9 часов 6 минут. Королев: Минутная готовность, как вы слышите?
Гагарин: Вас понял - минутная готовность. Занял исходное положение.
9 часов 7 минут. Королев (взволнованно): Дается зажигание "Кедр".
Гагарин ("Кедр"): Вас понял - дается зажигание.
Королев:Предварительная ступень. Промежуточная. Главная. Подъем!
Позже Гагарин вспоминал: «Стрелки показывали 9 часов 7 минут по московскому времени. Я услышал свист и все нарастающий гул, почувствовал, как гигантский корабль задрожал всем своим корпусом и медленно, очень медленно оторвался от стартового устройства. Началась борьба ракеты с силой земного тяготения. Гул был не сильнее того, который слышишь в кабине реактивного самолета, но в нем было множество новых музыкальных оттенков и тембров, не записанных ни одним композитором на ноты и которые, видимо, не сможет пока воспроизвести никакой музыкальный инструмент, ни один человеческий голос».
9 часов 9 минут. Гагарин: Вижу Землю… Красо-та-то какая!..
В это время в иллюминаторах показалась далекая земная поверхность. «Восток» пролетал над широкой сибирской рекой. Отчетливо виднелись на ней островки и берега, поросшие тайгой, освещенной солнцем.
Отчетливо вырисовываются горные хребты, крупные реки, большие лесные массивы, пятна островов, береговая кромка морей…
Одна за другой внизу проносились страны, и я видел их как одно целое, не разделенное государственными границам.
9 часов 22 минуты. Радиосигналы советского космического корабля запеленговали наблюдатели с американской радарной станции Шамия, расположенной на Алеутских островах. Пятью минутами позже в Пентагон ушла шифровка. Ночной дежурный, приняв ее, тотчас же позвонил домой доктору Джерому Вейзнеру - Главному научному советнику президента Кеннеди. Заспанный доктор Вейзнер взглянул на часы. Было 1 час 30 минут по вашингтонскому времени. С момента старта "Востока" прошло 23 минуты.
Предстоял доклад президенту - русские опередили американцев.
Напомним, что 60-ые годы – это пик холодной войны, время напряженного противостояния двух политических систем: советской и американской.
В период с 1957 по 1975 годы между СССР и США развернулась космическая гонка — напряжённое соперничество в области освоения космоса. В число событий гонки входят запуски искусственных спутников, полёты в космос животных и человека, а также высадка на Луну. Термин получил своё название по аналогии с гонкой вооружений. Космическая гонка стала важной частью культурного, технологического и идеологического противостояния между СССР и США в период холодной войны.
Начав пилотируемые космические полёты, СССР стал первой «космической сверхдержавой».
Вслед за историческим полетом Гагарина два американских астронавта совершили суборбитальные полеты с целью испытания космического корабля (КК) «Меркурий». Это был ответ США на полет космического корабля «Восток». Через четыре недели после полета Гагарина 5 мая 1961 г. капитан 3-го ранга Алан Шепард стал с формальных позиций первым американским астронавтом. Он поднялся над Землей на высоту около 186 км, не достигнув околоземной орбиты. В соответствии с американскими правилами каждому, кто поднимается выше 80 км, присваивается звание астронавта. Шепард, запущенный с мыса Канаверал в КК «Меркурий-3» с помощью модифицированной баллистической ракеты «Редстоун», провел в полете 15 мин 22 с до посадки в Атлантическом океане. 21 июля майор ВВС Вирджил Гриссом повторил баллистический полет на КК «Меркурий-4», однако при посадке этот корабль очень быстро затонул из-за непредусмотренного подрыва спасательного люка.
Космический корабль «Меркурий» значительно отличался от космического корабля «Восток».
Целью нашей работы является сравнение двух первых пилотируемых космических кораблей.
2. СРАВНЕНИЕ ДВУХ ПЕРВЫХ ПИЛОТИРУЕМЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ «ВОСТОК» И «МЕРКУРИЙ»
Космическими кораблями в наше время называются аппараты, созданные для доставки космонавтов на околоземную орбиту и возвращения их потом на Землю.
2.1 Основные научные задачи полетов космических кораблей «Восток» и «Меркурий»
Основными научными задачами, решаемыми на кораблях «Восток», были изучение воздействий условий орбитального полёта на состояние и работоспособность космонавта, отработка конструкции и систем, и проверка основных принципов построения космических кораблей.
«Меркурий» создавался с единственной целью - в кратчайшие сроки и с минимальными затратами вывести в космос человека. Целью этого полета было исследование возможности осуществления человеком ручного управления космическим кораблем в условиях невесомости.
Полет Шепарда, – писал Н. П. Каманин, – имел не столько научно-исследовательский характер, сколько преследовал цель дать право американцам сказать: «Наш человек тоже был в космосе».
2.2 Конструкция космических кораблей «Восток» и «Меркурий»
Космический корабль «Восток» значительно отличался от космического корабля «Меркурий» по конструкции.
Это объяснялось тем, что в 1960-м у СССР году уже была ракета грузоподъёмностью 4,5т, а у США - лишь РН "Атлас" с грузоподъёмностью 1,4т. Поэтому КК «Меркурий» пришлось делать маленьким. Объём кабины у него был в 5 раз меньше, чем у КК «Восток»! Автоматика минимальна. Да и запускать сразу на орбиту пилотируемый КК американцы не решились. Первые два полёта «Меркурия» были суборбитальными ("лягушиные прыжки" - называли их в США юмористы, а в СССР - официальная пропаганда).
Итак, конструктивно корабль «Восток» состоял из двух модулей (отсеков): спускаемого аппарата (СА) и приборно-агрегатного отсека (ПО).(рис.1)
Рис.1- Конструктивно-компоновочная схема космического корабля «Восток»
Отсеки механически соединены между собой с помощью металлических лент и пиротехнических замков. Спускаемый аппарат был выполнен виде шара диаметром 2,3 м, весом 2,4 т. В спускаемом аппарате было установлено кресло космонавта, приборы управления, система жизнеобеспечения. Кресло располагалось таким образом, чтобы возникающая при взлете и посадке перегрузка оказывала на космонавта наименьшее действие.
СА с кабиной космонавта – это единственная часть КК, возвращающаяся на Землю, приборный отсек КК отделялся от СА перед входом в атмосферу и сгорал в ее плотных слоях.
Космический корабль « Меркурий» состоял из одного модуля – пилотируемой капсулы в форме усеченного конуса длиной 2, 9 м.(рис.2)
Рис.2-Конструктивно-компоновочная схема космического корабля «Меркурий».
1 — панель переключателей; 2 — приборная панель; 3 — обзорная камера космонавта; 4 — основной и запасной парашюты; 5 — антенная система;6—тормозной парашют;7 — датчики горизонта по крену и тангажу; 8 — система управления; 9 — многоканальный модулятор антенны; 10 — блоки радиоприборов и телеметрии; 11 — тормозная двигательная установка.
Почему же советские конструкторы выбрали именно такую схему, ставшую в последующие годы классической?
При спуске КК на Землю используется, как известно, торможение КК в атмосфере. Практически вся энергия, которую сообщила РН кораблю, должна при торможении рассеяться в атмосфере. Определенная часть этой энергии идет на нагрев корабля при взаимодействии КК с атмосферой. Без хорошей тепловой защиты КК просто сгорит, как сгорает большая часть метеороидов и закончивших свое существование спутников. Но тепловая защита значительно увеличивает массу корабля, поэтому ею покрывают не весь корабль, а только СА. Например, КК «Восток» имел стартовую массу 4725 кг, при этом масса СА составляла 2460 кг.
Одним из фундаментальных вопросов при проектировании КК является также выбор формы СА. Эта форма определяет ряд важнейших параметров полета при спуске в атмосфере (нагрузки, устойчивость, нагрев и т. д.). Для КК «Восток» выбрали СА, имеющий форму сферы диаметром 2,3 м. Такая форма наиболее проста, гарантировала устойчивость движения, не требовала управления. Масса необходимой теплозащиты сферического СА составила около 800 кг при массе КК – 4725 кг, значения этих параметров оказались приемлемыми для данного проекта.
Космический корабль Меркурий конструировался по принципу "чем легче, тем лучше". Как говорил Джон Гленн: "В эту капсулу нельзя войти, ее нужно медленно и тщательно нaтягивaть нa себя, кaк перчатку".(рис.3)
Сравните: свободный объём герметического отсека с системой жизнеобеспечения СА КК «Восток» составлял 1,6 м 3 ,тогда как у Меркурия -1,1 м 3 .
Каждый КК имеет три основных обязательных элемента: герметический отсек с системой жизнеобеспечения, в котором живет и работает в космосе экипаж; специальные системы ориентации, управления и двигательную установку для изменения орбиты и схода с нее перед посадкой; спускаемый аппарат для возвращения экипажа на Землю. 2.3 Системы жизнеобеспечения космических кораблей «Восток» и «Меркурий»
Система жизнеобеспечения создает и поддерживает в герметическом отсеке условия, необходимые для жизни и деятельности человека: искусственную газовую среду (воздух) определенного химического состава, с определенным давлением, температурой, влажностью; удовлетворяет потребность экипажа в кислороде, пище, воде; удаляет отходы жизнедеятельности человека (например, поглощает выдыхаемый человеком углекислый газ).
В кабине КК «Восток» поддерживалась «земная» воздушная атмосфера с давлением 755 – 775 мм рт. ст. и 20 – 25%-ным содержанием кислорода. Чтобы поддерживать нужный состав воздуха, в кабине спускаемого аппарата имелось регенерационное устройство. Воздух кабины при помощи вентилятора непрерывно прогонялся через специальные сменные патроны, содержавшие надперекиси щелочных металлов. Такие вещества (например, K 2 O 4 ) способны эффективно поглощать углекислый газ и выделять при этом кислород. Космонавт находился в кабине КК в герметичном скафандре. В случае внезапной разгерметизации кабины автоматически закрывался шлем скафандра, а запас кислорода обеспечивал дальнейший его полет, включая спуск на Землю.
Устройство системы терморегулирования отчасти напоминало кондиционер. Даже при входе корабля в плотные слои атмосферы в кабине поддерживалась температура не выше двадцати градусов тепла.
В конструкции корабля «Восток» были предусмотрены меры, предотвращающие повышение температуры в кабине сверх определенного предела.
Система жизнеобеспечения КК «Меркурий» существенно отличалась от аналогичной системы КК «Восток». Система кондиционирования воздуха в кабине имеет два контура регулирования: контур кабины и контур скафандра. Первый из них обеспечивает терморегулирование в кабине, а второй — регулирование пополнения кислородом, поглощения углекислоты и водяных паров.
Внутри кабины создавалась чисто кислородная атмосфера с давлением 228 – 289 мм рт. ст. По мере потребления кислород из баллонов подавался в кабину и скафандр астронавта. Для удаления углекислоты использовалась система с гидроокисью лития. Скафандр охлаждался кислородом, который, перед тем как использоваться для дыхания, подавался к нижней части тела. Температура и влажность поддерживались с помощью теплообменников испарительного типа — влага собиралась с помощью губки, которая периодически отжималась (оказалось, что в условиях невесомости такой способ не годился, поэтому он использовался только на первых кораблях).
При входе КК «Меркурий» в плотные слои атмосферы температура в кабине достигала сорока градусов тепла. Американский космонавт мог избежать перегрева, лишь переключившись на автономную систему жизнеобеспечения скафандра.
Система жизнеобеспечения и другие системы КК «Восток» были рассчитаны на полет до 10 суток, а у «Меркурия»- до 1,5 суток.
2.4 Системы ориентации и управления космических кораблей «Восток» и «Меркурий»
Кабина корабля «Восток» была оборудована тремя иллюминаторами (прямого и бокового обзоров), кабина корабля «Меркурия» — только одним (перед космонавтом). Перед креслами в обоих кораблях находился пульты управления и контроля систем корабля.
Увидев на картинке пульт пилота «Меркурия», поражаешься количеству приборов и переключателей. Оказалось, что всего их - больше ста тридцати, а ручек и тумблеров, то есть собственно «рычагов управления», - 56.(рис5)
А у нас на «Востоке» - раз, два - и обчелся.(рис.6)
Рис.5- Пульт управления и контроля систем КК «Восток»
Рис.4- Пульт управления и контроля систем КК «Меркурия»
И получалось, что американцы «делают ставку на человека», а мы - на автоматику. На самом-то деле «ставка на человека» у американцев была вынужденной. КК был маленький, и поставить на борт вторые комплекты систем, как на «Востоке», было невозможно. Положением спутника в пространстве можно управлять автоматически и вручную, но управление вручную требует от космонавта больших усилий, особенно во время работы тормозной двигательной установки.
Преимущества автоматики на начальном этапе были очевидны. Но С.П.Королев считал, что ручная резервная система необходима.
Ни один автомат не может решить задачу, которая возникла впервые. Понять обстановку и принять решение в непредвиденной ситуации может только человек.
Итак, аппаратура автоматического и ручного управления кораблей «Восток» была выполнена как можно более простой. В случае отказа автоматических систем космонавт мог перейти на ручное управление.
Пилот «Меркурия» осуществлял ручное управление космическим кораблем в условиях невесомости.
2.5 Спускаемые аппараты и системы приземления космических кораблей «Восток» и «Меркурий»
В целях экономии средств теплозащиты корабля «Восток» от нагрева (на участке спуска) было решено, чтобы совершал посадку не весь корабль, а лишь некоторая его часть (массой 2460 кг) — спускаемый аппарат (остальная часть корабля — приборный отсек — после срабатывания
Рис.6- Посадка КК «Восток» ТДУ-1 сгорала в плотных слоях земной атмосферы.(рис.6). Для спускаемого аппарата была принята. форма сферы диаметром 2,3 м, ради экономии масса теплозащиты несколько скошенной в тыльной части спускаемого аппарата. Таким образом, с самого начала утвердилась конструкция разделяющегося корабля.
При разработке спускаемого аппарата КК «Восток» конструкторами была выбрана осесимметричная сферическая форма, как наиболее хорошо изученная и имеющая стабильные аэродинамические характеристики для всех диапазонов углов атаки на разных скоростях движения. Это решение позволяло обеспечить приемлемую массу тепловой защиты аппарата и реализовать наиболее простую баллистическую схему спуска с орбиты. В то же время выбор баллистической схемы спуска обуславливал высокие перегрузки, которые предстояло испытать человеку, работающему на борту корабля.
Спускаемый аппарат имел два иллюминатора, один из которых размещался на входном люке, чуть выше головы космонавта, а другой, оснащённый специальной системой ориентации, в полу у его ног.
Космонавт одетый в скафандр, размещался в специальном катапультируемом кресле.(рис.7) На последнем этапе посадки, после торможения спускаемого аппарата в атмосфере, на высоте 7 км, космонавт катапультировался из кабины и совершал приземление на парашюте. Рис.8.-Способы приземления космонавта.
Кроме того, была предусмотрена возможность приземления космонавта внутри спускаемого аппарата.(рис8) Спускаемый аппарат имел собственный парашют, однако не был оснащён средствами выполнения мягкой посадки, что грозило оставшемуся в нём человеку серьёзным ушибом при совместном приземлении. Американские специалисты выбрали для капсулы корабля «Меркурий» форму усеченного конуса со скругленным днищем диаметром 1,9 м. Вообще говоря, такая форма была весьма аэродинамически неустойчивой при баллистическом спуске.
КК «Меркурий» состоит из спускаемого аппарата (СА), включающего парашютный отсек и кабину астронавта. СА многослойной конструкции, из двух слоев титана толщиной по 0.25мм каждый; передняя и задняя переборки выполнены из однослойного титана толщиной 0.25 мм; внешняя теплозащита (излучающего типа) сделана из никелевого сплава Rene-41 толщиной 0.4 мм; для теплоизоляции применено керамическое волокно (фиброкерамика); теплозащитный экран выполнен из многослойного стеклопластика, парашютный отсек - из бериллия толщиной 5.5 мм; иллюминатор трапециевидной формы сделан из кварцевого стекла.
При спуске капсула входила в плотные слои атмосферы днищем вперед. Поэтому тяжелый теплозащитный экран располагался только здесь. В передней цилиндрической части находилась антенна и парашютная секция. Парашютов было три: тормозной, основной и запасной, которые выталкивались с помощью пневмобаллона.
Посадка на воду была выбрана в основном потому, что наиболее вероятным районом посадки был океан. Кроме того, учитывалось, что на водной поверхности отсутствуют различные препятствия (строения, деревья и т. д.), а вода неплохо гасит удар. В то же время при приводнении приходится учитывать волнение и другие морские факторы.(рис.9) Непросто было надежно обеспечивать и плавучесть капсулы; для этого принимался ряд специальных мер: спасательная служба стремилась как можно скорее обнаружить и закрепить на приводнившемся КК вспомогательное плавсредство, по форме напоминавшее спасательный круг.
Для выхода из капсулы можно было воспользоваться двумя люками. Крышка первого бокового люка, служившего также для посадки в КК, крепилась болтами и для быстрого открытия снабжалась пиросредствами с возможностью их включения как изнутри, так и снаружи капсулы. После посадки на воду космонавт мог самостоятельно использовать второй люк в носовой части. Для этого требовалось сместить панель пульта, снять герметическую перегородку, вытолкнуть пустой парашютный контейнер, выползти наружу, развернуть надувной плот и спрыгнуть в него.
В заключении приведем сравнительные технические данные кораблей в виде таблицы.(таблица№1)
Таблица №1. Технические данные КК «Восток» и «Меркурий»
«земная» воздушная атмосфера с давлением 755 – 775 мм рт. ст.
и 20 – 25%-ным содержанием кислорода
чисто кислородная атмосфера с давлением 228 – 289 мм рт. ст.
Температура в кабине на участке спуска
(с возможностью переключения на ручное управление)
Во многом системы советского и американского кораблей были схожи по своему назначению, но порою сильно различались по конструктивному исполнению и своим характеристикам. В подавляющем большинстве случаев это было не в пользу систем корабля «Меркурий», конструкторы которого, как уже говорилось, были вынуждены считаться с довольно жесткими массогабаритными ограничениями.
О покорении космоса уже написаны многотомные труды. В них историки по-разному и на разных языках рассказывают о главных этапах штурма Вселенной. Но слова «спутник» и «Гагарин» навсегда сохранят русское звучание. Ведь столбовая дорога космоплавания проложена нашими соотечественниками. И даже в день посадки на Луну «Аполлона-11» американское агентство ЮПИ подчеркивало: «Нельзя забывать о заслугах пионеров освоения космоса, давших сведения, которые сделали возможным это замечательное достижение. Первый искусственный спутник был советским. Первые люди в космосе были русскими. Все основные достижения в космосе сделаны СССР...»
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Сибирский государственный технологический университет»
Саратовский филиал повышения квалификации и переподготовки работников профессионального образования федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный технологический университет»
(сравнение двух первых пилотируемых космических кораблей «Восток» и «Меркурий»)
Астрономы получили первое изображение черной дыры
Астрономический календарь. Январь, 2019 год
Реферат "Как это быпо..." | Образовательная социальная сеть
Космическая гонка - Реферат , страница 1
Реферат Космическая гонка | СССР
Космическая гонка СССР и США : история развития техники...
Читать реферат по истории: " Космическая гонка " Страница 1
Архитектуралық Ескерткіштер Тарих Қойнауынан Сыр Шертеді Эссе
Поэзия Которую Поют Реферат
Как Должен Выглядеть План Курсовой
Грибоедов Горе От Ума Сочинение
Сочинение Огэ План И Примеры