Ключ на старт
1 октября 1958 года в США была создана гражданская организация по космосу – Национальное управление по аэронавтике и исследованиям космического пространства (НАСА), представители которой еще до завершения начального организационного периода заявили, что пилотируемые полеты в космос способствовали бы самоутверждению НАСА как организации.
На пятые сутки официального существования НАСА Д. Эйзенхауэр возложил на эту организацию ответственность за осуществление программы полета человека в космос, получившей название Mercury и присвоил программе высшую категорию срочности «Д-Икс». Непосредственным руководителем программы Mercury стал 47-летний специалист в области аэродинамики Р. Гилрут. Все работы возглавлял научно-исследовательский центр им. Лэнгли, находящийся вблизи Вашингтона.
При реализации программы пилотируемых полетов в космос конструкторам пришлось решать ряд кардинальных проблем: создать достаточно мощную ракету-носитель обеспечить возвращение космонавта на Землю (разработать тормозную двигательную установку и систему ориентации), предусмотреть возможность спасения космонавта при аварии ракеты-носителя и, главное, создать космический корабль, предназначенный для полета человека в космос.
Космический корабль должен был обеспечивать пребывание человека в условиях космического полета в течение достаточно продолжительного времени, а кроме того – защищать космонавта от внешнего нагрева и перегрузок при старте РН и возвращении на Землю. Поскольку космонавту отводилась весьма активная роль, космический корабль нужно было оборудовать иллюминаторами, системами радиосвязи с наземными пунктами и другой аппаратурой. В космический корабль необходимо было «вместить» системы самого различного назначения: жизнеобеспечения, электропитания, терморегулирования, радиосвязи, телеметрии и прочее.
Для возвращения капсулы с человеком возникла необходимость создания надежной тормозной двигательной установки, обеспечивающей сход с орбиты (затем двигательная установка отделялась).
Спуск совершался по баллистической траектории (т. е. без использования подъемной силы, создаваемой атмосферой), на определенной высоте вводилась парашютная система, и в результате капсула плавно опускалась на поверхность океана. Спускаемые аппараты кораблей Mercury назвали капсулами по уже сложившейся традиции программы Discoverer.
С самого начала американские специалисты решили, что капсулы должны совершать посадку в океан. Во-первых, посадка на водную поверхность сопровождается не столь сильным ударом, а во-вторых, у специалистов не было «уверенности в обеспечении необходимой точности посадки капсулы на земную поверхность. В США нет обширных ровных поверхностей с размерами, превышающими возможное отклонение точки посадки от расчетной при промахе.
Американские специалисты выбрали для капсулы корабля Mercury форму усеченного конуса со скругленным днищем диаметром 1,9 м . Такая форма была весьма аэродинамически неустойчивой при баллистическом спуске.
Системы корабля Mercury обеспечивали максимальную продолжительность полета американского космонавта 1,5 суток, и отказ тормозной установки грозил ему гибелью.
Атмосфера в кабинах первых американских космических кораблей была чисто кислородная и могла быть приемлема только для непродолжительных полетов.
Свободный объем пространства в кабине корабля Mercury составлял 1,1 м3 . Космонавт размещался в кресле, установленном таким образом, чтобы перегрузки на участке выведения и на участке спуска действовали в наиболее благоприятном направлении для организма человека (грудь–спина).
Кабина корабля Mercury была оборудована только одним иллюминатором (перед космонавтом). Впереди кресла находился пульт, где располагался ряд индикаторов, позволяющих контролировать работу систем корабля. Здесь же находились переключатели для управления работой радиотелефонной системы, регулирования температуры в кабине, а также ручка управления ориентацией. Американский космонавт мог избежать перегрева, переключившись на автономную систему жизнеобеспечения скафандра.
Двухсторонняя связь космонавтов с Землей обеспечивалась радиотелефонной системой, которая могла работать в КВ и УКВ-диапазонах.
Система аварийного спасения американского корабля, предусматривала в случае аварии ракеты-носителя при старте отделение корабля от ракеты и его увод вверх в сторону, с последующим спуском на парашюте.
Особое внимание; уделялось проверке надежности и эффективности системы, аварийного спасения, в этих целях использовалась ракета Little Joe (откуда и название программы испытаний системы аварийного спасения), созданная специально для этих целей и запускаемая с полигона на Wallops Island. Всего до запуска первого космонавта США на орбиту вокруг Земли по программе Mercury было проведено 18 летных испытаний, включая два полета космонавтов в корабле Mercury по баллистической траектории.
BJ-1
09 сентября 1959 с космодрома Cape Canaveral произведен успешный пуск по баллистической траектории ракеты-носителя Atlas-D. В качестве полезной нагрузки был установлен аппарат Mercury BJ-1 (1959 0909S). Первый испытательный полет по баллистической траектории в рамках подготовки пилотируемого полета по программе Mercury.
Космический аппарат типа BJ «Биг Джо» («Большой Джо») представлял собой экспериментальный корабль значительно большей массы, чем предусматривалось для корабля Mercury, и почти не оснащенный оборудованием. В основном в этом испытательном полете по баллистической траектории испытывался теплозащитный экран при аэродинамических нагрузках и нагреве, возникающих во время спуска корабля.
Little Joe
04 октября 1959 с космодрома Wallops Island произведен запуск ракеты–носителя Little Joe (?) с космическим аппаратом Mercury LJ. Проведены испытания по отделению космического аппарата Mercury LJ (?) от ракеты-носителя. Завершены успешно.
Mercury Little Joe 1A
04 ноября 1959 с космодрома Wallops Island произведен запуск ракеты–носителя Little Joe с космическим аппаратом Mercury Little Joe 1A. Проведены испытания по срабатыванию системы аварийного спасения (САС) на малой высоте. Завершены успешно.
Запуск NSSDC ID LILJOE-1A
Little Joe 1A (LJ-1A) was the third in a series of suborbital flights designed to test various components of the Mercury flight systems. The primary objectives of the Little Joe booster missions were to: (1) study capsule dynamics at progressively higher altitudes; (2) test the capsule escape system at maximum dynamic pressure; (3) qualify the parachute system; and, (4) verify the search and retrieval methods.
LJ-1A was launched as a test for a planned abort under high aerodynamic load conditions. Objectives were the same as the earlier Little Joe 1 flight. Specific goals of the LJ-1A flight were to: (1) carry out a planned abort of the spacecraft from the booster at the maximum dynamic pressure anticipated during Mercury-Atlas exit flight; (2) obtain added reliability data on the Mercury drogue and main parachute operation; (3) study spacecraft impact behavior; (4) gain further operational experience in recovery of a floating spacecraft utilizing a surface vessel; (5) obtain further experience and confidence in the operation of the booster command thrust termination system; and, (6) recover the escape motor and tower.
After lift-off, the pressure sensing system was to supply a signal when the intended abort dynamic pressure was reached (approximately 30 s after launch). An electrical impuse was then sent to the explosive bolts to separate the spacecraft from the launch vehicle. Up to this point, the operation went as planned. However, the impulse was also supposed to start the igniter in the escape motor. The igniter activated, but pressure failed to build up on the motor until 10 s had elapsed, resulting in a pressure that was only one-tenth of the maximum. As a result, the abort maneuver, the prime objective of the flight, was done at a dynamic pressure that was too low. All other events from the launch through and recovery occurred without incident, but because of the failure of the prime objective, a repeat of the test was planned (and carried out as Little Joe 1B).
The capsule attained an altiude of roughly 9 statute miles and a downrange distance of about 11 statute miles. The total flight time was 8 minutes 11 seconds.
Mercury Little Joe 2
04 декабря 1959 года с космодрома Wallops Island произведен запуск ракеты–носителя Little Joe с космическим аппаратом Mercury Little Joe 2. Проведены испытания по срабатыванию САС на большой высоте. В кабине корабля находилась макака-резус Сэм. Завершены успешно.
Запуск NSSDC ID LILJOE-2
Little Joe 2 (LJ-2) was the third successful launch in a series of suborbital flights designed to test various components of the Mercury flight systems. The primary objectives of the Little Joe booster missions were to: (1) study capsule dynamics at progressively higher altitudes; (2) test the capsule escape system at maximum dynamic pressure; (3) qualify the parachute system; and, (4) verify the search and retrieval methods.
Specific goals of the LJ-2 launch were to: (1) carry out a planned escape of the spacecraft from the booster at high altitude just prior to main booster rocket burnout; (2) ascertain spacecraft entry dynamics for an uncontrolled entry; (3) check spacecraft dynamic stability on descent through the atmosphere without a drogue parachute; (4) determine the physiological and psychological effects of acceleration and weighlessness on a small primate; (5) obtain reliability data on the operatoin of the Mercury parachute; (6) obtain more data on Mercury spacecraft floatation characteristics in sea areas typical of those planned for use as a recovery area; and, (7) obtain additional operational experience of spacecraft recovery by a surface vessel.
Along for the ride on the LJ-2 flight was a rhesus monkey named Sam. Sam's name was derived from the initials of the institution that was responsible for designing the various biological packages to be used in the Mercury test flights, the U.S. Air Force School of Aviation Medicine. Also included in the special capsule for Sam's flight were a variety of other biological specimens, among them barley seeds, rat nerve cells, neurospora, tissue cultures, and insect packets, in order to measure the effects of radiation, changes in appearance and capacity for reproduction, and ova and larvae responses to a space environment. Although there was considerable interest in the performance of the capsule and associated systems, a primary focus was to see how well Sam would fare as a result of his trip and exposure to weightlessness. This was also of interest to the two Mercury astronauts who attended the launch, Alan Shepard and Gus Grissom.
Launch of LJ-2 occurred just before noon. The Little Joe booster burned out at an altitude of about 96,000 feet . The abort sequence was initiated by timers after 59 seconds of flight time, putting the capsule into a trajectory that reached an apogee of 53.03 statute miles. This peak height was about 100,000 feet lower than expected due to higher than expected winds. As a result, Sam only experienced 3 minutes and 13 seconds of weightlessness rather than the anticipated 4 minutes. The remaining sequences occurred as planned, with Sam experiencing a mild reentry and a not-so-mild splashdown. The total flight time was 11 minutes and 6 secons with the spacecraft landing 194.40 statute miles downrange. The spacecraft was located about 2 hours following launch, but a total of 6 hours were to pass before its ultimate recovery by a destroyer and Sam's subsequent release from his inner envelope.
Mercury Little Joe 1B
21 января 1960 года с космодрома Wallops Island произведен запуск ракеты–носителя Little Joe с космическим аппаратом Mercury Little Joe 1B. Проведены испытания по срабатыванию САС в период воздействия максимальных аэродинамических нагрузок. В кабине корабля находилась макака-резус Сэм. Завершены успешно.
Запуск NSSDC ID LILJOE-1B
Little Joe 1B (LJ-1B) was the fourth successful launch in a series of suborbital flights designed to test various components of the Mercury flight systems. The primary objectives of the Little Joe booster missions were to: (1) study capsule dynamics at progressively higher altitudes; (2) test the capsule escape system at maximum dynamic pressure; (3) qualify the parachute system; and, (4) verify the search and retrieval methods.
Objectives for LJ-1B were the same as those for the earlier Little Joe 1 and Little Joe 1A flights. Specific goals of the LJ-1B flight were to: (1) check out the Mercury escape system concept and hardware at the maximum dynamic pressure anticipated during a Mercury Atlas exit flight; (2) determine the effects of simulated Atlas abort accelerations on a small primate; (3) obtain further reliability data on the Mercury spacecraft drogue and main parachute operations; (4) check out the operational effectiveness of spacecraft recovery by helicopter; and, (5) recover the escape-system assembly (escape motor and tower) for a post-flight examination in order to establish whether there were any component malfunctions or structural failures.
Along for the ride on LJ-1B was a female rhesus monkey, dubbed Miss Sam. As with Sam on the LJ-2 flight, Miss Sam's name was derived from the initials of the institution that was responsible for designing the various biological packages to be used in the Mercury test flights, the U.S. Air Force School of Aviation Medicine. The monkey was to be tested in psychomotor performance tasks during the short but severe flight.
Miss Sam performed her routine well during the flight, watching the light and pulling the lever as trained, excepting a 30 second lapse following the time of the escape rocket firing. Although she was returned in excellent condition, despite the severe g loads and a higher than anticipated noise level in the capsule, she did experience a rapid, involuntary, oscillatory motion of the eyeball ("nystagmus") after the escape rocket firing and after impact on the water. This was of primary concern for it suggested that an astronaut's effectiveness as a backup to the parachute system might be impaired.
The escape system performed as anticipated as did all sequences. The escape rocket kicked in at the point of maximum dynamic pressure ("max q"), propelling the capsule to an altitude of roughly 9.3 statute miles and downrange a distance of about 11.7 statute miles. The total flight time was 8 minutes 35 seconds with Miss Sam experiencing only 28 seconds of weightlessness. The capsule was recovered soon after splashdown by a Marine helicopter and returned to Wallops Station some 30 minutes following launch. LJ-1B succeeded in finally proving the basic aerodynamic viability of the Mercury abort concept.
Mercury Atlas 1
29 июля 1960 года с космодрома Cape Canaveral произведен пуск по баллистической траектории ракеты-носителя Atlas-D с макетом космического корабля Mercury MA-1 (1960 0729FS). Пуск проведен в рамках подготовки пилотируемого полета по программе Mercury. Планировалось провести испытания, по действию максимальных аэродинамических нагрузок на корабль при спуске после полета по баллистической траектории. Через 0,65 с после старта ракеты-носителя она взорвалась, корабль был спасен, но испытания не состоялись.
Запуск NSSDC ID: MERCA1
Mercury Atlas 1 (MA-1) was a test vehicle launch with the primary mission goals being to check the integrity of the spacecraft structure and afterbody shingles for a reentry associated with a critical abort and to evaluate the open-loop performance of the Atlas abort-sensing instrumentation system. The spacecraft was not equipped with an escape system and no test subject was on-board.
Lift-off and flight of the vehicle were nominal until 57.6 seconds into the flight. At that time, a shock was registered by both the launch vehicle and spacecraft axial accelerometers. When the shock occurred, the vehicle was at approximately 9.1 km altitude and 3.4 km down range. All Atlas telemetry was lost at 59 seconds after launch, the time at which final missile destruction was believed to have occurred. Spacecraft telemetry, however, continued to be transmitted until 202 seconds. The spacecraft was destroyed upon impact in the Atlantic Ocean , about 8 km down range. Most of the spacecraft, engines, and the liquid oxygen vent valve were recovered later from the ocean floor. None of the primary flight objectives were achieved.
Mercury Little Joe (?)
08 ноября 1960 года с космодрома Wallops Island произведен запуск ракеты–носителя Little Joe с космическим аппаратом Mercury Little Joe (?).Планировалось провести испытания космического аппарата по срабатыванию САС при наиболее неблагоприятных условиях. Однако не произошло отделение корабля от ракеты и испытания закончились неудачно.
Mercury Redstone 1
21 ноября 1960 года с космодрома Cape Canaveral произведен пуск по баллистической траектории ракеты-носителя Redstone с кораблем Mercury MR-1 (1960 1121FS). Планировалось провести испытания по отработке бортовых систем корабля при полете по баллистической траектории. Из-за отказа двигателей ракеты испытания не состоялись.
Запуск NSSDC ID MERCR1
Mercury Redstone 1 (MR-1) was the first scheduled flight of the Mercury capsule mated to the Redstone booster. The objectives of MR-1 were to: (1) qualify the spacecraft-booster combination for the Mercury-Redstone mission which included attaining a Mach number of approximately 6.0 during powered flight, a period of weightlessness of about five minutes, and a deceleration of approximately 11 g on reentry; (2) qualify the posigrade rockets; (3) qualify the recovery system; (4) qualify the launch, tracking, and recovery phases of operations; and, (5) qualify the Automatic Stabilization and Control System (ASCS), including the Reaction Control System (RCS).
Launch of MR-1 was attempted on 21 November 1960, but after rising a few inches from the pad, the engines cut off and the rocket settled vertically back on the launcher. The termination of thrust resulted in the escape tower being jettisoned, but the spacecraft did not separate from the booster due to g-load sensing requirements not being met. However, because the barostats properly sensed the altitude as being less than 10,000 feet , the drogue, main, and reserve parachutes were released in the proper sequence.
The failure of MR-1 was determined to be due to the power and control connectors not disconnecting simultaneously. The power plug disconnected 29 ms prior to the control plug, permitting part of a 3 amp current (which normally would have returned to ground via the power plug) to pass through the relay for "normal cut-off" and its ground diode. This proved the need for all electrical connections to be grounded prior to launch. A ground strap was added for subsequent launches.
The Mercury capsule was refurbished and mated to a new launch vehicle to be launched as Mercury Redstone 1A (MR-1A).
Mercury Redstone 1A
19 декабря 1960 года с космодрома Cape Canaveral произведен успешный пуск по баллистической траектории ракеты-носителя Redstone с кораблем Mercury MR-1A (1960 1219S). Проведены испытания по отработке бортовых систем корабля при полете по баллистической траектории. Был совершен полёт по баллистической траектории с дальностью 380 км и максимальной высотой подъема 233 км .
Запуск NSSDC ID MERCR1A
Mercury Redstone 1A (MR-1A) was a repeat of the earlier Mercury Redstone 1 (MR-1) flight which had failed. The objectives of MR-1A were identical, i.e. to: (1) qualify the spacecraft-booster combination for the Mercury-Redstone mission which included attaining a Mach number of approximately 6.0 during powered flight, a period of weightlessness of about five minutes, and a deceleration of approximately 11 g on reentry; (2) qualify the posigrade rockets; (3) qualify the recovery system; (4) qualify the launch, tracking, and recovery phases of operations; and, (5) qualify the Automatic Stabilization and Control System (ASCS), including the Reaction Control System (RCS).
With the exception that the launch vehicle cut-off velocity was slightly higher (about 80 m/s) than normal, all flight sequences were satisfactory. All measured abort parameters remained below the limits and the abort system functioned as expected. Tower separation, spacecraft separation, spacecraft turnaround, retrofire, retropackage jettison, and landing system operation occurred or were controlled as planned.
The spacecraft achieved a maximum altitude of 210 km and a maximum velocity of just under 8,000 km/hour. The spacecraft travelled downrange of the launch facility 375 km in a flight that lasted 15 minutes and 45 seconds. Fifteen minutes after landing in the Atlantic Ocean , the recovery helicopter picked up the spacecraft.
Комментариев нет:
Отправить комментарий