Спускаемый аппарат КК "Восток"

[tagus]

Встречал информацию, что при проведении в СССР предварительных исследований по подготовке первого пилотируемого полета был сделан вывод, что предпочтительной формой для СА является конус со сферическим днищем, к которой позже пришли на "Союзе" и которая, начиная с "Меркурия", использовалась в США. Но, при переходе к проектированию, для "Востока" выбрали почему-то сферу. Из каких соображений остановились на сфере?

[Игорь Суслов]

Из каких соображений остановились на сфере?

Шар, со смещенным относительно геометрического центра центром масс, является устойчивым в потоке. Таким образом, для баллистического спуска (который является самым простейшим) шар очень даже пригоден.
Кроме того, сфера является фигурой, с минимальной массой поверхности (ТЗП) при максимальном внутреннем объеме.
Ну, и, наверное, сферической формы СА просто проще в изготовлении.
СА Союзов имел управление, для управляемого и не столь жесткого спуска, каким является баллистический. Но управление - это дополнительные проблемы, решить которые в сроки, отведенные для первого пилотируемого полета не представлялось возможным.
Возможно, я перечислил не все причины перехода к сферическому СА.

[hlynin]

Сфера - самая простая и хорошо просчитанная модель для баллистиков. Для фары не было ещё создано мат. обеспечения

[Salo]

Феоктистов по-моему писал, что начинали с полусферы, но логически перешли к сфере со смещённым центром тяжести.

[tagus]

Полистал Феоктистова с Гудилиным. Феоктистов пишет, что сферу выбрали из-за хорошей экспериментальной и теоретической исследованности этой формы и наличия практически готового математического аппарата. Для других форм нужны были исследования, что вело к проигрышу по времени. По Гудилину решающим фактором стало принятие решения в пользу баллистического спуска, которое базировалось на поступившей от медиков информации о допустимости для человека перегрузок порядка 10 для определенных положений тела.

Сам спросил, сам ответил, в общем

[tagus]

Кроме того, сфера является фигурой, с минимальной массой поверхности (ТЗП) при максимальном внутреннем объеме.

Да, но у конуса основной тепловой щит нужен только на днище, а у сферы - на половине поверхности. Чисто умозрительно, по-моему конус должен дать небольшой выигрыш по массе тепловой защиты.

[hlynin]

На этом не экономили. Теплозащиту делали с огромным запасом и понимали это. Т.к. Восток был временной машиной особо мудрить не надо было.

[Bell]

Кроме того, сфера является фигурой, с минимальной массой поверхности (ТЗП) при максимальном внутреннем объеме.

Да, но у конуса основной тепловой щит нужен только на днище, а у сферы - на половине поверхности. Чисто умозрительно, по-моему конус должен дать небольшой выигрыш по массе тепловой защиты.

У конуса больше площадь поверхности при том же объеме -> больше масса конструкций.

[tagus]

На этом не экономили. Теплозащиту делали с огромным запасом и понимали это.

Ну, с учетом разницы возможностей тогдашних советских и американских носителей, в принципе, да. Но с массой "Востока" проблемы были. Тот же Феоктистов пишет, что даже тепловую защиту на 100мм обстрогали с одной стороны и за массу постоянная борьба шла.

[hlynin]

А я это и имею ввиду.
1. Сделали шар (попроще) - теплозащиты с избытком.
2. Попросили убрать 100 мм - убрали, а это десятки, если не сотни кг. Но шар уже был - то есть только замена его на конус - головоломство, а прибыли чуть.
И после полётов, замерив теплозащиту, установили, что можно и ещё соскаблить - наполовину. Но уже незачем.

[tagus]

шар уже был - то есть только замена его на конус - головоломство

Когда шар уже был - естественно поздно уже. И так слетал еще и на "Восходах". Мне интересно было почему на шар переключились на стадии эскизного проектирования, хотя заранее предполагали, что конус лучше. Ну, собственно, уже выяснил в общих чертах.

[tagus]

У конуса больше площадь поверхности при том же объеме -> больше масса конструкций.

В таком случае американцы должны были первыми бежать навинчивать сферу на Редстоун . Уж у них то с выводимой массой все было гораздо хуже, ан нет.

[hlynin]

В таком случае американцы должны были первыми бежать навинчивать сферу на Редстоун . Уж у них то с выводимой массой все было гораздо хуже, ан нет.

Выбор шара и конуса совершенно (или почти) не зависил от площади СА. Совершенно разные решения. Американцы решили отстреливать термощит,  наши - нет. А нас автоматика - у них ручное. У нас автоматика, но не такая совершенная, чтоб управлять КК при посадке, у них пилот, способный удержать конус в нужном положении. У нас ГО на ракете большой, а им надо делать конус, чтоб сделать РН остроконечной.

[tagus]

Выбор шара и конуса совершенно (или почти) не зависил от площади СА.

Так и я о том же, уважаемый hlynin. Я шутил, конечно, про американский забег со сферой. Просто хотел отметить, что идеальные модели - это одно, а реальные инженерные решения - совсем другое.

У нас ГО на ракете большой, а им надо делать конус, чтоб сделать РН остроконечной.

Ну это самая меньшая из проблем втискивания шара на Редстоун/Атлас и решаемая вполне.

Мне другое вспомнилось. "Восток", ведь, создавался как аппарат двойного назначения - и под военное использование тоже. Может еще и из военного применения требование по сферичности пришло?

[Salo]

Фотоаппарату с плёнкой видимо было всё равно какой формы СА. :wink:

[Дмитрий Виницкий]

А "Батону"?

[tagus]

Батону - это (термо)ядерному заряду? Так говорят, что неправда. Хоть диаметр с диаметром востоковского СА и совпадает.

[Туман Андромедов]

По Гудилину решающим фактором стало принятие решения в пользу баллистического спуска, которое базировалось на поступившей от медиков информации о допустимости для человека перегрузок порядка 10 для определенных положений тела.

В.Е. Гудилин очень авторитетный человек, конечно.
Но не в этом конкретном вопросе.
В 1960 году он был зелёным флотским офицером. Про космический корабль "Восток" он тогда знать ничего не мог.