فوستوك (مركبة فضائية)

فوستوك

نموذج للمركبة الفضائية فوستوك 3KA مع المرحلة الثالثة من منصة الإطلاق.
الشركة المصنعة	او كي بي-1
مصمم	سيرجي كوروليف
بلد المنشأ	الاتحاد السوفياتي
المشغل	او كي بي-1
التطبيقات	مدار أرضي بطيار واحد
تحديد
سعة الطاقم	1
أبعاد	قطرها 2.43 متر (8.0 قدم) × طولها 4.55 متر (14.9 قدم)
النظام	مدار أرضي منخفض
إنتاج
حالة	متقاعد
تم إطلاقه	13
متقاعد	9
فشل	2
ضائع	2
الإطلاق الأول	15 مايو 1960 كورابل-سبوتنيك 1
أخر إطلاق	16 يونيو 1963 فوستوك 6
المركبات الفضائية ذات الصلة
المشتقات	فوتون فوسخود زينيت بيون
إعدادات
فوسخود →

فوستوك ( بالروسية : Восток ، وتعني "الشرق") كانت فئة من المركبات الفضائية المأهولة بطيار واحد بناها الاتحاد السوفييتي . تم إنجاز أول رحلة فضائية بشرية باستخدام فوستوك 1 في 12 أبريل 1961 ، بواسطة رائد الفضاء السوفييتي يوري جاجارين .

أجرى برنامج فوستوك ست رحلات فضائية مأهولة من عام 1961 حتى عام 1963. وتبع ذلك في عامي 1964 و1965 رحلتان لمركبة فوستوك الفضائية المعدلة لما يصل إلى ثلاثة طيارين، والتي تم تحديدها باسم فوسخود . وبحلول أواخر الستينيات، تم استبدالها بمركبات الفضاء سويوز ، والتي لا تزال قيد الاستخدام حتى عام 2023 ^[تحديث].

صُممت مركبة فوستوك الفضائية في الأصل لاستخدامها كمنصة كاميرا (لأول برنامج أقمار صناعية للتجسس في الاتحاد السوفيتي، زينيت ) ^[1] وكمركبة فضائية مأهولة. ^[2] كان هذا التصميم ثنائي الاستخدام حاسمًا في الحصول على دعم الحزب الشيوعي للبرنامج. ظل تصميم فوستوك الأساسي قيد الاستخدام لمدة 40 عامًا تقريبًا، وتم تعديله تدريجيًا لمجموعة من الأقمار الصناعية غير المأهولة الأخرى . أعيد استخدام تصميم وحدة الهبوط، في شكل معدّل بشكل كبير، بواسطة برنامج فوسخود .

تتكون المركبة من وحدة هبوط كروية (كتلة 2.46 طن، قطر 2.3 متر)، والتي تضم رائد الفضاء والأجهزة ونظام الهروب، ووحدة أدوات مخروطية ثنائية (كتلة 2.27 طن، طول 2.25 متر، عرض 2.43 متر)، والتي تحتوي على الوقود ونظام المحرك. عند إعادة الدخول، سيخرج رائد الفضاء من المركبة على ارتفاع حوالي 7000 متر (23000 قدم) وينزل عبر المظلة، بينما تهبط الكبسولة بشكل منفصل. كان السبب في ذلك هو أن وحدة هبوط فوستوك قامت بهبوط صعب للغاية كان من الممكن أن يتسبب في إصابة رائد فضاء بجروح خطيرة.

كما كان مقعد القذف يعمل كآلية هروب في حالة فشل مركبة الإطلاق، وهو ما كان يحدث بشكل شائع في هذه المرحلة المبكرة من برنامج الفضاء. فإذا وقع حادث في أول 40 ثانية بعد الإقلاع، فإن رائد الفضاء يقفز من المركبة الفضائية ويهبط بالمظلة إلى الأرض. ومن 40 إلى 150 ثانية بعد الإطلاق، يمكن لمراقبي الأرض إصدار أمر إيقاف تشغيل يدوي للمعزز. وعندما تسقط مركبة الإطلاق إلى ارتفاع منخفض بما فيه الكفاية، يقذف رائد الفضاء. أما حالات الفشل على ارتفاعات أعلى بعد التخلص من الكفن فتتضمن فصل المركبة الفضائية بالكامل عن المعزز.

كانت إحدى المشكلات التي لم يتم حلها بشكل كافٍ هي حدوث عطل في مركبة الإطلاق في أول 20 ثانية، عندما لا يكون لدى مقعد القذف الوقت الكافي لنشر مظلته. تم وضع شبكة حول LC-1 في مطار بايكونور الفضائي لالتقاط وحدة الهبوط في حالة قذف رائد الفضاء أثناء وجوده على المنصة، لكن قيمتها كانت مشكوك فيها لأنه من المحتمل أن ينتهي به الأمر بالهبوط بالقرب من الداعم المتفجر. من المحتمل أيضًا أن وقوع حادث في الثواني الأولى من الإطلاق لم يضع رائد الفضاء في وضع يمكنه من القيام بقذف قابل للنجاة وفي جميع الاحتمالات، كان هذا الموقف سيؤدي إلى وفاته. ذكرت ذاكرة عام 2001 لـ VV Molodsov أن كبير المصممين سيرجي كوروليف شعر "بسوء شديد" بشأن الأحكام غير الكافية لهروب الطاقم على متن فوستوك خلال الثواني الأولى من الإطلاق.

كانت هناك عدة نماذج من فوستوك أدت إلى الإصدار المأهول:

نموذج أولي للمركبة الفضائية. وقد استُخدم هذا النموذج في مهمة كورابل-سبوتنيك 2 ، التي تم خلالها استعادة الحيوانات الأولى من المدار.

مركبة فضائية للاستطلاع الفوتوغرافي والاستخبارات بالإشارات. سُميت فيما بعد بالقمر الصناعي التجسسي زينيت .

كانت فوستوك 3كا هي المركبة الفضائية المستخدمة في أولى رحلات الفضاء البشرية . وقد أُطلقت من مطار بايكونور الفضائي باستخدام مركبات الإطلاق فوستوك 8كيه72ك . وقد أُطلقت أول رحلة لفوستوك 3كا في 9 مارس 1961. وأُطلقت أول رحلة بطاقم — فوستوك 1 التي تحمل يوري جاجارين — في 12 أبريل 1961. وأُطلقت آخر رحلة — فوستوك 6 التي تحمل أول امرأة في الفضاء، فالنتينا تيريشكوفا — في 16 يونيو 1963.

تم إطلاق ما مجموعه 8 مركبات فضائية من طراز فوستوك 3كا، 6 منها كانت تحمل طاقمًا بشريًا.

المواصفات لهذه النسخة هي:

وحدة إعادة الدخول: فوستوك إس إيه. إس إيه تعني Spuskaemiy apparat - نظام النزول. وقد أُطلق عليها لقب "شاريك" ( ‹انظر تي إف دي› بالروسية : шарик ، حرفيًا "كرة صغيرة").  

• حجم الطاقم: 1
• القطر: 2.3 متر كرة
• الكتلة: 2,460 كجم
• كتلة درع الحرارة: 837 كجم
• معدات الاسترداد: 151 كجم
• يتم نشر المظلة على ارتفاع 2.5 كم
• مقعد الطاقم والمؤن: 336 كجم
• قفز الطاقم على ارتفاع 7 كم
• تسارع العودة الباليستية: 8 جم (78 م/ث²)

وحدة المعدات: فوستوك PA. PA تعني Priborniy otsek - قسم الأدوات.

• الطول: 2.25 متر
• القطر: 2.43 متر
• الكتلة: 2,270 كجم
• المعدات في حجرة الضغط
• محركات الدفع RCS: 16 × 5 نيوتن (8 + 8 للأوتوماتيكي + اليدوي)
• ضغط محركات RCS: 59 رطل/بوصة مربعة (4 بار)
• دوافع RCS: غاز بارد (نيتروجين) عند 2200 رطل/بوصة مربعة (150 بار)
• وقود RCS: 20 كجم مخزنة في 12 أسطوانة ضغط (5 + 5 + 2 للأول والثاني والاحتياطي)
• المحرك الرئيسي ( S5.4 ) (TDU): 397 كجم
• قوة دفع المحرك الرئيسي: 15.83 كيلو نيوتن
• الوقود الرئيسي للمحرك: RFNA/amine
• وقود المحرك الرئيسي: 275 كجم
• سرعة المحرك الرئيسي: 266 ثانية (2.61 كيلو نيوتن/كجم)
• وقت احتراق المحرك الرئيسي: دقيقة واحدة (الاحتراق الرجعي النموذجي = 42 ثانية)
• دلتا المركبة الفضائية: 155 م/ث
• النظام الكهربائي: البطاريات
• النظام الكهربائي: 0.20 كيلو وات متوسط
• النظام الكهربائي: 24.0 كيلو وات في الساعة
• الكتلة الإجمالية: 4,730 كجم
• القدرة على التحمل: الإمدادات لمدة 10 أيام في المدار
• مركبة الإطلاق: فوستوك 8K72K
• المدار النموذجي: 177 كم × 471 كم، زاوية ميل 64.9 درجة

كانت قدرة الدفع في كبسولة فوستوك محدودة. وبالتالي، لم يكن من الممكن التحكم في مسار العودة واتجاهها بعد انفصال الكبسولة عن نظام المحرك. وهذا يعني أنه كان لابد من حماية الكبسولة من حرارة العودة من جميع الجوانب، وبالتالي تفسير التصميم الكروي (على عكس التصميم المخروطي لمشروع ميركوري ، والذي سمح بأقصى حجم مع تقليل قطر الدرع الحراري). كان من الممكن التحكم في اتجاه عودة الكبسولة من خلال وضع المعدات الثقيلة لتعويض مركز ثقل المركبة، مما زاد أيضًا من فرصة نجاة رائد الفضاء من قوى الجاذبية أثناء وجوده في وضع أفقي. حتى في هذه الحالة، تعرض رائد الفضاء لقوة جاذبية تتراوح بين 8 إلى 9.

إذا فشل الصاروخ الخلفي ، فإن المركبة الفضائية سوف تتحلل بشكل طبيعي من المدار في غضون عشرة أيام، وكان رائد الفضاء مزودًا بما يكفي من الغذاء والأكسجين للبقاء على قيد الحياة حتى ذلك الوقت.

• فوسخود (مركبة فضائية)
• زينيت (قمر صناعي)
• فوتون (برامج الفضاء)
• فوستوك 1
• صاروخ فوستوك
• المركبة الفضائية
• مركبة فضائية لشخص واحد

• مواصفات فوستوك
• المركبة الفضائية فوستوك على موسوعة أسترونوتيكا