Voschod (kosmická loď)

V únoru 1964 šéf SSSR Nikita Sergejevič Chruščov rozhodl o zrušení plánovaných letů jednomístných Vostoků, protože měl obavy z možného úspěchu připraveného amerického programu Gemini, který by Sovětům vzal jejich prvenství v soutěži o vesmír. Dopisem z 4. února 1964 dostal Sergej Koroljov příkaz k využití vyrobených, nepoužitých lodí Vostok pro let třech kosmonautů. Chruščov vyslovil požadavek, aby let této trojice byl uskutečněn do oslav VŘSR v listopadu téhož roku. Koroljov nemohl v 9 měsících zkonstruovat a vyzkoušet loď novou, musel upravit Vostoky, které měl ve své továrně v Podlipkách.[2]

Základní vlastnosti a specifikace lodi byly obdobné jako u Vostoku, nicméně kabina Voschodu byla výrazně modifikována. Aby bylo možno vtěsnat 3 kosmonauty do prostoru návratového modulu, bylo nutno odstranit původní rozměrné katapultovací křeslo Vostoku a nahradit ho lehkými anatomickými sedačkami s hydraulickými tlumiči. Ty byly v lodi Voschod 1 celkem 3 ve Voschodu 2 celkem 2. Oproti Vostoku byly sedačky pootočeny o 90°, což znamenalo, že hlavní ovládací panel lodi a navigační přístroj VZOR se tak ocitnuli po pravé straně kosmonautů a jejich využití nebylo příliš pohodlné. Navíc byl vnitřní prostor lodi byl tak těsný, že posádka nemohla letět v ochranných skafandrech a měla oblečeny jen lehké sportovní oděvy. V lodi Voschod 2 určené k letu 2 kosmonautů bylo opět skafandrů použito, neboť úkolem letu bylo provést výstup do volného kosmického prostoru. K jeho zabezpečení byla loď Voschod 2 vybavena nafukovací přechodovou komorou Volga o hmotnosti 250 kg, průměru 700 mm a výšce 770 mm ve složeném stavu. Po dosažení oběžné dráhy došlo k nafouknutí komory na délku 2,5 m, vnitřní průměr 1 m a vnější průměr 1,2 m.

Díky absenci katapultovacího křesla, resp. jakéhokoliv dalšího záchranného prostředku, neexistoval žádný způsob, jak v případě závady na nosné raketě zajistit záchranu osádky. Rovněž absence skafandrů u lodi Voschod 1 znamenala značné riziko, protože v případě dehermetizace kabiny by tato událost znamenala téměř jistou smrt posádky. V případě programu Voschod se tak jednalo o historicky nejriskantnější lety kosmických lodí. To byl rovněž důvod, proč byl tento program ukončen již po 2 letech a přednost dostal následný program mnohem vyspělejší kosmické lodi Sojuz.

Protože kosmonauté již museli přistávat přímo v kabině, tak byl modifikován i padákový systém kabiny, ten byl nově třístupňový a sestával z výtažného brzdícího a dvou hlavních padáků, které by samy o sobe zpomalily rychlost dopadu kabiny na 7 m/s oproti původní rychlost dopadu 8 - 10 m/s u Vostoku. Protože i tak byla tato rychlost příliš vysoká, došlo k doplnění raket pro měkké přistání. Ty byly umístěny v lanoví hlavního padáku a byly zapalovány ve výši 1 m nad zemí. Díky nim byla rychlost dopadu snížena až na 0,15 m/s.

Nafukovací přechodová komora a kosmický skafandr použitý Alexejem Leonovem k prvnímu výstupu do kosmického prostoru v březnu 1965.

Protože se Voschod oproti kosmické lodi Vostoku pohyboval na vyšších drahách a v případě poruchy brzdného systému nebylo možné spoléhat na samovolné zbrzdění v důsledku tření kabiny o vrchní vrstvy atmosféry, byla loď doplněna záložním brzdícím motorem na tuhé pohonné látky. Ten byl umístěn na předku návratové kabiny a jeho délka byla 0,6 m, průměr 0,3 m a hmotnost 143 kg. K zabezpečení návratu kabiny umožňoval provedení brzdného manévru se změnou rychlosti o 60 m/s.

Další odlišnost Voschodu oproti Vostoku spočívaly v rozšíření kapacity systému regenerujícího atmosféru uvnitř lodi a zvýšení průtoku klimatizačního systému z 50 l/min na 180 l/min. V kabině byl doplněn i malý televizní monitor, jehož pomocí bylo možné sledovat oddělení posledního stupně rakety i jejího okolí za přístrojovým oddílem. Rovněž byla využívána pro monitorování výstupu kosmonauta v rámci mise Voschod 2. Došlo také ke zlepšení stability kabiny pro případ přistání na vodní hladině.

• Celková hmotnost lodi Voschod 1: 5320 kg
• Celková hmotnost lodi Voschod 2: 5682 kg
• Celková Délka: 5,0 m
• Průměr (max.): 2,43 m
• Výdrž: zásoby pro 14denní let, reálně 1 den

Návratový modul (Voschod SA - Spuskayemay apparat, rovněž nazývaný "Sharik" ):

• Osádka lodi Voskchod 1: 3 kosmonauté ve sportovních kombinézách
• Osádka lodi Voskchod 2: 2 kosmonauté ve skafandrech umožňujících výstup do kosmického prostoru
• Průměr sférické kabiny: 2.3 m
• Obyvatelný prostor: 2,8 m³
• Hmotnost: 2900 kg
• Hmotnost tepelného štítu: 837 kg
• Hmotnost padákového systému: 151 kg
• Výtažný padák vystřelován ve výši: 5 km
• Hlavní padák vystřelován ve výši: 3 km
• Přetížení při balistickém návratu: až 8 g (78 m/s²)

Přístrojový modul (Voschod PA - Priborniy otsek):

• Délka: 2,25 m
• Průměr: 2,43 m
• Hmotnost: 2300 kg
• Orientační systém RCS:
  • Počet trysek: 16 trysek po 5 N (8 + 8 pro automatický resp. manuální režim. Vždy 2 pro bočení a klopení, 4 pro rotaci)
  • Pracovní tlak: 4 atm
  • Pracovní medium: plynný Dusík (N₂)
  • Pracovní medium: 20 kg uložený v 12 tlakových nádobách (5 + 5 + 2 v primární, sekundární a rezervní části)
• Hlavní pohon typu TDU-1 (motor typ S5.4):
  • Hmotnost systému vč. paliva: 397 kg
  • Tah: 1 x 15,83 kN + 4 vývody spalin pro vektorování tahu
  • Pracovní tlak: 5,6 MPa
  • Směšovací poměr: 3,07
  • Systém dodávky paliva: turbočerpadly s otevřeným cyklem
  • Pracovní látky: RFNA/amine
  • Množství paliva: 275 kg
  • Specifický impuls Isp: 266 s (2,61 kN·s/kg)
  • Doba chodu: 1 minuta (typický zážeh 42 sekund)
  • Manévrovací schopnost - delta v: 155 m/s
• Elektrický systém: Baterie
• Průměrná spotřeba: 0,20 kW
• Celková kapacita baterií: 24,0 kW·h

Záložní brzdný modul:

• Délka: 0,60 m
• Průměr: 0,25 m
• Hmotnost 143 kg
• Tah motoru: 118 kN
• Palivo: pevné
• Hmotnost paliva: 87 kg
• Specifický inpuls Isp: 224 s (2,20 kN·s/kg)
• Manévrovací schopnost - delta v: 60 m/s

Nafukovací přechodová komora - jen Voschod 2:

• Délka ve složeném stavu: 0,74 m
• Průměr ve složeném stavu: 0,77 m
• Délka po nafouknutí: 2,5 m
• Vnější průměr po nafouknutí: 1,2 m
• Průměr průlezu: 70 cm
• Hmotnost: 250 kg
• Vnitřní objem: 2.5m³

• Kosmos 47 - zkušební loď s kódovým označením 3KV a továrním číslem No.2 odstartovala 6. října 1964 a až po dosažení oběžné dráhy byla pojmenována Kosmos 47. Na palubě měla dvě figuríny. Přistála jen s drobnými problémy 7. října. Druhý den byla kabina dopravena zpět ke kontrole do haly na kosmodromu.[3]
• Kosmos 57 - další zkušební loď s úpravami, proto označení 3KD - No.1. Odstartovala s figurínou kosmonauta, dostala se na dráhu 165 až 427 km, ovšem chybou pokynů ze dvou kontrolních stanic omylem spustil destrukční systém a loď byla zničena.[4]
• Kosmos 110 - zkušební let připravený Koroljovem ještě před svou smrtí. Vylepšená loď Voschod No.5 odstartovala 22. února 1966, na oběžné dráze byla přejmenována na Kosmos 110. Na palubě byli dva psíci Větřík a Uhlík, kteří byli podrobeni pokusům s odlišnou stravou. Let trval do 16. března 1966 a psi se dostali na Zem živí.

Protože se Američanům dařil program Gemini, byly Voschody označeny za technicky přežité, další připravené lety byly zástupcem předsedy Rady ministrů SSSR Smirnovem 10. května 1966 zrušené a všechny síly Sověti věnovali lodím Sojuz.[5]