ВВЕДЕНИЕ

Со времени запуска первых искусственных спутников создано большое количество космических аппаратов*. Главными целями разработки беспилотных космических аппаратов были исследование и наблюдение Земли и космического пространства, организация дальней радиосвязи, проведение технических экспериментов в космосе, исследование Луны и планет Солнечной системы. В области пилотируемых полетов за прошедшие годы разработаны и реализованы проекты ряда ракетно-космических систем, к числу которых относятся советские «Восток», «Восход», «Союз», «Союз Т», «Салют» и американские «Меркурий», «Джемини», «Аполлон», «Скайлэб», «Спейс Шаттл».

* (Здесь и далее под космическими аппаратами (КА) понимаются любые искусственные космические объекты, в том числе беспилотные космические аппараты, пилотируемые космические корабли, орбитальные и межпланетные станции, искусственные спутники Земли и планет. )

О темпах развития космической техники говорит тот факт, что за один год с момента запуска первого искусственного спутника на околоземную орбиту было выведено 7 космических аппаратов, за последующие пять лет - 130, а за десять лет - более 600. К настоящему времени Англия, Франция, ФРГ, Япония, КНР и другие страны ведут космические исследования и имеют собственные разработки космических аппаратов. Однако* ведущее положение в космической технике, включая проведение пилотируемых полетов, занимают Советский Союз и Соединенные Штаты Америки. В последние годы получило развитие международное сотрудничество: программа «Интеркосмос», советско-французские, советско-индийские и другие совместные космические исследования.

При планировании и реализации дорогостоящих космических программ большое внимание уделяется эффективности космических исследований и полетов, оценке их оправданности и целесообразности. Но с этими критериями нельзя подходить к проектам первых ИСЗ: они осуществлялись прежде всего ради становления самой космической техники. По мере развития космической техники к КА предъявлялись все более жесткие требования, совершенствовалась бортовая аппаратура, возрастал круг решаемых задач, а в некоторых случаях стали использоваться системы спутников, подчиненных единой цели. Практическая отдача, полезность современных КА или систем из них должна быть достаточно высокой, чтобы оправдать затраты на их создание.

В настоящее время с помощью автоматических и пилотируемых КА проводятся эффективные исследования в интересах науки и техники, промышленности и сельского хозяйства (наблюдение за погодой, изучение геологических структур Земли и поиск полезных ископаемых, обеспечение дальней радиосвязи и телевидения, обнаружение скоплений рыбы в морях и океанах, наблюдения за посевами, лесами и загрязнением водоемов, получение в невесомости новых материалов и т. п.). Кроме того, космическая техника, ставя повышенные требования к изделиям других отраслей и форсируя внедрение новых научных достижений и технологии, способствует общему повышению уровня разработок и промышленного производства.

Космической технике присуще большое многообразие технических задач, необходимость решения в процессе разработки КА сложных проблем и использования результатов исследований и новейших достижений в самых различных областях знаний и научных направлений (физика, астрономия, механика, математика, аэрогазодинамика, автоматическое управление, электроника, радиотехника, оптика, химия, электрооборудование, метеорология, медицина и др.). Активное развитие космонавтики вызвало широкие публикации на эту тему, которые в большинстве своем посвящены популяризации достижений, описанию проектов и специальным вопросам. В то же время существует ряд факторов и обстоятельств, которые определяют облик КА, влияют на выбор его очертаний и характеристик, на его системы и конструкции, т. е. «делают» его таким, какой он есть. Указанные факторы, а также существо решаемых научно-технических проблем, сложность задач разработки и связи в технических решениях могут быть показаны при изложении основ проектирования и особенностей разработки систем и конструкций космических аппаратов. Это и стало одной из основных задач при подготовке предлагаемой читателю книги.

Если первые две книги серии «Ракетно-космический комплекс» были посвящены космодрому и ракете-носителю, то третья книга знакомит читателя с беспилотными и пилотируемыми космическими аппаратами, т. е. с теми инженерными объектами, ради которых создаются и ракеты-носители, и космодромы. Настоящая книга рассказывает об устройстве КА, показывает последовательность и причинные связи в их создании, дает представление о целях разработки и решаемых в полете задачах, о влиянии этих задач на системы и конструкцию КА, о происходящих в полете процессах и проводимых операциях, о составе бортовых систем и других аспектах разработки.

Главное внимание в книге уделено технике пилотируемых космических полетов, в которой в максимальной степени ужесточаются требования к космическому аппарату и усложняется совокупность используемых инженерных решений и результатов научных исследований. В книге отражены связи в разработке составных частей ракетно-космических комплексов (РКК) с точки зрения влияния на них космического аппарата и решения вопросов взаимных сопряжений, приведены особенности проектирования КА различных типов и некоторые сведения по организации работ.

Наряду с рассказом о реальных достижениях, о созданных космических аппаратах, об особенностях их проектирования и использования в книге нашли отражение современные тенденции развития ракетно-космической техники.