«Меркурий» (англ.Mercury) — первая пилотируемая космическая программаСША, а также название серии космических кораблей, использовавшихся в этой программе.
Для полётов по программе «Меркурий» был создан первый отряд астронавтовНАСА. Выполнено шесть пилотируемых полётов (два суборбитальных и четыре орбитальных). Общее время пилотируемых полётов по программе составило более двух суток.
Конструкция космического корабля. Программа полёта
Корабль «Меркурий» в разрезе.
Корабль «Меркурий» — одноместный орбитальный пилотируемый корабль, выполненный по схеме капсулы. Материал кабины — титаново-никелевыйсплав. Объём кабины — 1,7 м³. Астронавт располагается в ложементе и находится в скафандре всё время полёта. Атмосфера кабины — чистый кислород при давлении 1/3 нормальной атмосферы. Кабина оснащена средствами отображения информации на приборной доске и органами управления. Всего в кабине установлено 120 переключателей: 55 электрических переключателей, 30 предохранителей и 35 механических переключателей. Ручка управления ориентацией корабля находится у правой руки пилота. Визуальный обзор обеспечивается иллюминатором на входном люке кабины и обзорным широкоугольным перископом с изменяемой кратностью увеличения. На оптике перископа нанесены метки для визуальной ориентации корабля относительно Земли.
Корабль не предназначен для манёвра с изменением параметров орбиты; оснащён системой реактивного управления для разворота по трём осям (18 двигателей ориентации, работающих на перекиси водорода) и тормозной двигательной установкой (в её состав входят три твердотопливных двигателя, срабатывающие последовательно). Управление ориентацией корабля на орбите — автоматическое (один режим) и ручное (три режима). После выдачи тормозного импульса тормозная двигательная установка, закреплённая на трёх металлических лентах, сбрасывается. Вход в атмосферу осуществляется по баллистической траектории с пиковыми перегрузками до 8 g (до 12 g в суборбитальных полётах). Непосредственно после срабатывания тормозных двигателей происходит открытие аэродинамического щитка в верхней части капсулы, обеспечивающего правильную ориентацию кабины на участке атмосферного торможения (днищем по направлению полёта, на случай нештатного входа в атмосферу носовой частью вперед). Тепловые нагрузки воспринимаются абляционной теплозащитой на днище аппарата[2][3].
Посадка
Ввод тормозного парашюта происходит на высоте 7 км, основного — на высоте 3 км. Вслед за этим днище с тепловым экраном отделяется и повисает на «юбке» и наполняется баллон-амортизатор из стеклоткани, необходимый на случай нештатной посадки на сушу. Приводнение происходит с вертикальной скоростью порядка 9 м/с. После приводнения капсула сохраняет вертикальное положение.
Существенной особенностью корабля «Меркурий» является широкое использование резервного ручного управления: так, важнейшие команды управления кораблём — аварийное прекращение полёта с использованием системы аварийного спасения, ручная ориентация, включение тормозного двигателя, ввод парашютов, могли быть выданы непосредственно астронавтом (хотя в номинальном режиме выполнялись автоматически).
Из-за ограниченной грузоподъёмности ракет-носителей «Редстоун» и «Атлас» масса и габариты кабины пилотируемой капсулы «Меркурий» были крайне ограничены и существенно уступали по техническому совершенству советским кораблям «Восток». На активном участке выведения капсула не имела головного обтекателя[4]. Тем не менее, в ходе программы были тщательно отработаны методы ориентации корабля и получен значительный технический и медико-биологический опыт, использованный в программах «Джемини» и «Аполлон»[5].
Подпрограммы
Программа Меркурий имела несколько подпрограмм, каждая имела четко выраженную цель. Запуски производились до тех пор, пока поставленная задача не была выполнена. См. Сводную таблицу запусков.
Суборбитальный полёт. Пилот: Вирджил Гриссом. Дублёр: Джон Гленн. Ракета-носитель: «Редстоун». Продолжительность полёта: 15 мин, достигнутая высота: 190 км, дальность полёта: 487 км, скорость 2315 м/с.
Второй (и последний) суборбитальный полёт по программе «Меркурий-Редстоун». Программа полёта выполнена. После успешного приводнения произошёл нештатный отстрел люка капсулы, и капсула начала заполняться водой. Пилот был спасён (поднят на борт вертолёта), но капсула затонула на глубине 5 км и была поднята только в 1999 году.
Джон Гленн, предполётная тренировка.Джон Гленн, съемка во время полёта
Первый орбитальный космический полёт, совершенный гражданином США. Первое приземление (приводнение) человека в кабине космического аппарата после орбитального полёта. Программа полёта выполнена. Из-за ошибочных показаний датчика было решено не производить отстрел отработавших тормозных двигателей.
Ракета-носитель Atlas D с кораблём Mercury 9Вертолёт поисковой службы поднимает капсулу Freedom 7 после приводнения. Виден надувной посадочный амортизатор.
Программа полёта в целом выполнена. В результате ошибок и несанкционированных действий пилота, совпавших с неисправностью в системе автоматической ориентации, было перерасходовано топливо двигателей ориентации. Так, к концу второго витка резерв топлива составлял 42 % в баках ручной ориентации и 45 % в баках автоматической ориентации. Это привело к тому, что корабль приводнился в 402 км от намеченного района посадки.
Программа полёта полностью выполнена. Астронавт успешно продемонстрировал ручное управление ориентацией корабля. Среди прочих экспериментов, в программу входили наблюдения источников света высокой интенсивности на поверхности Земли: в момент прохождения корабля над полигоном Вумера в Австралии производились запуски осветительных ракет, а в момент пролёта над Дурбаном включался дуговой прожектор. Оба источника света не удалось пронаблюдать из-за облачности.
Программа полёта выполнена. На третьем витке Купер начал выполнение эксперимента по оптическому наблюдению отделённой от корабля мишени- сферы диаметром 150 мм, оснащённой проблесковыми лампами (мишень успешно наблюдалась астронавтом на четвёртом, пятом и шестом витках). Следующий эксперимент предусматривал отделение от корабля надувной сферы диаметром 76 см на нейлоновом фале длиной 30 м для измерения атмосферного торможения в перигее и апогее, но провести его не удалось-сфера не вышла из контейнера. К концу длительного полёта обнаружилось несколько неисправностей в системах корабля, в частности — отказала система автоматической ориентации (она была обесточена из-за короткого замыкания в электросистеме), но пилот успешно сориентировал корабль на торможение и произвел сход с орбиты в ручном режиме. Спускаемый аппарат успешно приводнился в шести километрах от главного корабля поисковой группы — авианосца USS Kearsarge.
На 1963 год были запланированы полёты МА-10 (трое суток), МА-11 и МА-12 (сутки). Однако после Меркурий-Атлас-9 программа была объявлена выполненной, а дальнейшие запуски отменены.
Сводная таблица всех запусков по программе «Меркурий»
Суборбитальный полёт, в капсуле запущен 17-килограммовый шимпанзе по имени Хэм. Достигнута скорость 9400 км/ч. За 16 мин 39 сек достиг высоты 250 км, дальность 670 км[10].
Суборбитальный полёт, добавлены ускорители (Booster Development, рус. разработка ускорителей), скорость 8200 км/ч. За 8 мин 23 сек достиг высоты 180 км, дальность 500 км[12].
Через 40 сек после старта на высоте 5 км сработала САС, отстрелив капсулу на высоту 7 км. На парашютах капсула приземлилась на расстоянии 1,8 км от старта. Капсула после ремонта была установлена на МА-4[13].
Аварийный старт. С 28 секунды полёта стала проявляться неустойчивость работы двигателей ракеты-носителя и на 43 секунде была выдана команда на самоликвидацию[17].
2-й орбитальный полёт, запущен 17-килограммовый шимпанзе по имени Энос. Из-за проблем (утечка топлива) на орбите полёт был сокращен с 3-х до 2-х витков. Приземление прошло успешно[18].
↑Мировая пилотируемая космонавтика, 2005, с. 30: «Основание конуса закрывал теплозащитный экран: при баллистических полетах – бериллиевый, работающий на излучение; при орбитальных – абляционный, из стекловолокна и резины».
Стивен Уокер. Первый. Новая история Гагарина и космической гонки = Stephen Walker. Beyond: The Astonishing Story of the First Human to Leave Our Planet and Journey into Space. — М.: Альпина нон-фикшн, 2024. — С. 578. — ISBN 978-5-00139-664-2.. Подрядчик — McDonnell Aircraft Corporation. Начало разработки — январь 1959 года
.jpg)
