Космические корабли от «Востока» до «Орла»

Администрация города Нижний Тагил

Управление образования

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования

Городская Станция юных техников

Исследовательский проект

Космические корабли: от «Востока» до «Орла»

Автор: Шестопалов Данил Александрович

Объединение «Думаем, делаем, соревнуемся»

Руководитель: Шепель Людмила Владимировна

2026 год

Содержание

Введение………………………………………………………………….. стр. 2

1. Теоретическая часть…………………………………………………… стр. 2

1.1. Названия, используемые ракетоносителями для космических кораблей «Восток», «Союз» и «Орёл»………………………………………………. стр. 5

1.2.Основные характеристики космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел»………………………………………………………………………. Стр.6

1.3.Особенности конструкции космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел»………………………………………………………………………. стр. 8

1.4.Изменение массы космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел»………………………………………………………………………. стр. 10

1.5. Основные различия между кораблями «Восток», «Союз» и «Орел».стр.11

1.6.Сравнение старта космических кораблей «Восток, «Союз», «Орёл» стр.11

1.7.Этапы предполетной подготовки отличаются у кораблей «Восток», «Союз»,«Орёл»………………………………………………………………стр.12

1.8. Системы жизнеобеспечения в космических кораблях «Восток», «Союз», «Орел»………………………………………………………………………. стр.13

1.9. Посадка космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел»………. стр.15

1.10.Источники энергии на космических кораблях «Восток», «Союз», «Орел»……………………………………………………………………… стр.19

1.11.Мониторинг состояния экипажа космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел»…………………………………………………………… стр.20

1.12.Системы управления и связи космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел»……………………………………………………………………… стр.22

1.13.Система безопасности космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел»……………………………………………………………………… стр. 24

1.14. Космодромы для космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел»………………………………………………………………………..стр.25

2. Практическая часть…………………………………………………… стр.26

Заключение………………………………………………………………….стр.29

Список информационных материалов……………………………………стр. 31

Введение

Космос всегда манил человечество своей неизведанной природой и бесконечными возможностями. За всю историю освоения космоса было создано множество пилотируемых аппаратов, каждый из которых сыграл свою роль в развитии космической отрасли. Космические корабли играют ключевую роль в освоении космоса и исследовании Вселенной. Они позволяют человечеству расширять границы познания и достигать новых высот в науке и технике. Каждый корабль имеет свою уникальную конструкцию, цели и задачи, а также историю развития и эксплуатации.

Одним из важнейших этапов стал запуск первого советского космического корабля «Восток», открывшего эпоху пилотируемого полета Юрия Гагарина в 1961 году. Затем последовал корабль «Союз», который успешно доставлял космонавтов на орбитальные станции и выполнял длительные полеты. Сегодня же Россия готовится представить новый перспективный проект – многоразовый транспортный корабль нового поколения «Орёл».

Данный проект посвящен сравнению характеристик трех основных советских и российских пилотируемых транспортных средств: «Восток», «Союз» и «Орёл». Мы рассмотрим ключевые особенности каждого аппарата, включая конструкцию, системы жизнеобеспечения, надежность и перспективы дальнейшего развития. Особое внимание уделено современным технологиям, используемым в корабле «Орёл», который призван стать символом инноваций и новых возможностей в освоении околоземного пространства и дальнего космоса.

Цель проекта:  На основе изученной информации сконструировать  макет космических кораблей  «Федерация/Орел» , «Восток» и «Союз» по разверткам и чертежам.

 Задачи проекта: 

1.Дать сравнение характеристик космических кораблей «Восток», «Союз» и «Орёл»

2.Выполнить чертежи и развертки макета космических кораблей.

3.Описать конструкции космических кораблей.

4.Определить   новизну  работы.

5.Собрать макеты космических кораблей.

6.Определить творческую составляющую  процесса создания макетов

7.Выполнить электронную презентацию к проекту

8.Представить проект на  мероприятиях разного уровня

Творческий проектный продукт:

1. Макеты космических кораблей

2. Электронная презентация

 Проектный продукт:- макет космического корабля ОРЕЛ; презентация «Космический корабль ОРЕЛ»

Выбор трёх указанных кораблей обусловлен их значимостью и историческими этапами развития отечественной космонавтики:

1. «Восток»

Корабль «Восток» знаменует собой начало эпохи пилотируемых полётов. Его первый полет в 1961 году сделал Юрию Гагарину первым человеком в космосе. Это событие стало важной исторической вехой и положило основу всей последующей программы исследования космоса Советским Союзом.

2. «Союз»

После успехов первых полетов появилась необходимость создать надежный аппарат, способный регулярно перевозить экипажи на орбитальные станции. Именно таким аппаратом стал «Союз». Этот корабль неоднократно модернизировался и используется вплоть до наших дней, став эталоном надежности и эффективности среди всех существующих пилотируемых аппаратов.

3. «Орёл» («Федерация»)

Новый корабль «Орёл» разрабатывается как преемник и развитие идей предыдущих поколений. Он предназначен для дальних миссий, вывода экипажей на лунную орбиту и возможной высадки на поверхность Луны. Проект отражает современные технологические достижения и возможности российского космического комплекса.

Таким образом, выбор этих трех кораблей позволяет проследить эволюцию технологий, показать этапы развития и выявить потенциал будущих направлений освоения космоса.

1. Теоретическая часть

Выбор трёх указанных кораблей обусловлен их значимостью и историческими этапами развития отечественной космонавтики:

1. «Восток»

Корабль «Восток» знаменует собой начало эпохи пилотируемых полётов. Его первый полет в 1961 году сделал Юрию Гагарину первым человеком в космосе. Это событие стало важной исторической вехой и положило основу всей последующей программы исследования космоса Советским Союзом.

2. «Союз»

После успехов первых полетов появилась необходимость создать надежный аппарат, способный регулярно перевозить экипажи на орбитальные станции. Именно таким аппаратом стал «Союз». Этот корабль неоднократно модернизировался и используется вплоть до наших дней, став эталоном надежности и эффективности среди всех существующих пилотируемых аппаратов.

3. «Орёл» («Федерация»)

Новый корабль «Орёл» разрабатывается как преемник и развитие идей предыдущих поколений. Он предназначен для дальних миссий, вывода экипажей на лунную орбиту и возможной высадки на поверхность Луны. Проект отражает современные технологические достижения и возможности российского космического комплекса.

Таким образом, выбор этих трех кораблей позволяет проследить эволюцию технологий, показать этапы развития и выявить потенциал будущих направлений освоения космоса.

1.1. Названия используемые ракетоносителями для космических кораблей «Восток», «Союз» и «Орёл».

Первая советская ракета-носитель называлась «Восток», была создана специально для запуска космических кораблей серии «Восток». Она была модификацией межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 Сергея Павловича Королёва.

Основные характеристики ракеты-носителя «Восток»:

Высота: около 38 метров.

Диаметр: около 10 метров.

Максимальная полезная нагрузка: около 5 тонн.

Топливо: жидкий кислород и керосин.

Именно ракета-носитель «Восток» вывела на орбиту первую в мире пилотируемую экспедицию Юрия Гагарина в 1961 году.

Серия ракет-носителей «Союз» началась с модификации ракеты-носителя «Восток». Сегодня семейство «Союз» включает несколько версий: «Союз-ФГ», «Союз-2», «Союз-СТ», «Союз-2.1а» и др., созданных для доставки различных полезных нагрузок, включая спутники и пилотируемые корабли «Союз».

Основные характеристики ракеты-носителя «Союз» (для примера возьмем «Союз-2»):

Высота: около 46 метров.

Диаметр: около 10 метров.

Максимальная полезная нагрузка: около 8 тонн.

Топливо: жидкий кислород и керосин.

Сегодня ракеты-носители «Союз» широко используются для доставки грузов и космонавтов на Международную космическую станцию (МКС), а также для коммерческого запуска спутников.

Ракетоноситель для корабля «Орёл»- новейшая разработка российской космонавтики. Для запуска перспективного космического корабля «Орёл» рассматриваются два варианта ракетоносителей:

-«Ангара-А5»- это тяжелая ракета-носитель уже прошла первые лётные испытания и может быть использована для вывода корабля «Орел» на низкие орбиты и для полётов к Луне.

-«Енисей»- планируемая новая сверхтяжёлая ракета-носитель для осуществления полётов на Луну и, возможно, на Марс. Её грузоподъёмность составит десятки тонн, что сделает возможным осуществление крупных миссий.

Пока официального подтверждения, какая конкретно ракета-носитель будет использоваться для первых полётов «Орла», нет, но очевидно, что требования к ракете значительно возрастают ввиду увеличения массы и объёма самого корабля.

Итак, основное различие между этими тремя сериями ракетоносителей заключается в назначении, размерах и грузоподъёмности. «Восток» использовался для пионерского периода освоения космоса, «Союз» является рабочим «космическим такси» для текущих миссий, а для «Орла» создаются совершенно новые ракеты, соответствующие будущим крупным программам по исследованию Луны и других планет.

1.2. Основные характеристики космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел»

Корабль «Восток»

Назначение: Первый пилотируемый космический аппарат, предназначенный для вывода космонавтов на околоземную орбиту, исключительно для кратковременных одиночных полётов на низкую околоземную орбиту. Его главной задачей было доказать возможность пребывания человека в космосе.

Особенности конструкции: Одноместный корабль. Отличается простотой конструкции, обеспечивающей минимально необходимые функции для полёта. У него отсутствует система стыковки с другими кораблями.

Исторический вклад: на этом корабле были совершены полеты первых космонавтов, наших соотечественников, в том числе самого первого космонавта планеты Юрия Алексеевича Гагарина. Они стали историческими достижениями человечества.

Максимальная достигнутая продолжительность полета — 5 суток («Восток-5»); длина (без антенн) 4,4 м; максимальный диаметр 2,43 м. КК «Восток» состоит из двух основных отсеков: спускаемого аппарата (СА), являющегося орбитальным отсеком, и приборного отсека (ПО). Отсеки механически соединены между собой с помощью металлических лент и пиротехнических замков.

«Восток» имеет системы: автоматического и ручного управления; автоматической ориентации на Солнце и ручной ориентации на Землю, жизнеобеспечения (рассчитана на 10 суток работы при атмосфере, близкой по своим параметрам к земной); командно-логического управления; электропитания; терморегулирования; приземления.

Он снабжен также автономной и радиотелеметрической аппаратурой для контроля и регистрации параметров, характеризующих состояние человека, конструкции и системы, ультракоротковолновой и коротковолновой аппаратурой для двусторонней радиотелефонной связи космонавта с наземными станциями, командной радиолинией, программно-временным устройством, телевизионной системой с двумя передающими камерами для наблюдения за космонавтом с Земли, радиосистемой контроля параметров орбиты и пеленгации КК, тормозной двигательной установкой ТДУ-1 и другие. Для увеличения надежности некоторые основные системы космического корабля дублированы.

Корабль «Союз»

Назначение: Многоразовый транспортный корабль, предназначенный для регулярной доставки экипажей и грузов на орбитальные станции и возвращения их на Землю, а также для долговременных полётов и научных экспериментов.

Особенности конструкции: Трёхместный корабль с возможностью длительного автономного полёта. Наличие спускаемого аппарата, бытового отсека и приборно-агрегатного отсека. Возможность стыковки с орбитальной станцией.

Сегодня этот космический корабль активно используется для регулярных полётов к Международной космической станции (МКС). Его отличает высокая надёжность и проверенная временем конструкция.

Перспективный корабль «Орёл».

Назначение: Это новый многофункциональный космический корабль, разработанный для дальних экспедиций, включая полёты к Луне и другим планетам.

Особенности конструкции: Четырёх-пятиместный корабль с увеличенным объёмом обитаемых помещений. На нем используются современные технологии жизнеобеспечения и управления. Этот космический корабль способен совершать автономные длительные экспедиции.

В перспективе планируется использование этот корабль для лунных миссий и будущих межпланетных исследований.

Таким образом, каждое поколение космических кораблей отражает эволюцию технологий и расширение возможностей освоения космоса.

1.3. Особенности конструкции космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел».

«Восток» представлял собой одноместный сферический спускаемый аппарат с минимальным набором оборудования. Отсутствовала система стыковки, и корабль не имел разделения на функциональные модули. «Восток» был первым российским пилотируемым космическим кораблём, запущенным в 1961 году с Юрием Гагариным на борту, открыв новую эру исследований космоса человечеством. Концептуально он представлял собой простую одношлюзовую конусовидную капсулу, сконструированную с целью доказывания возможности полёта одного человека в космос. Аппарат состоял всего из двух модулей: спускаемого аппарата (он являлся орбитальным отсеком) и приборного отсека. Отсеки механически соединены между собой с помощью металлических лент и пиротехнических замков.

Выполнен корабль был из металлического сплава алюминия и магния. Его размеры: диаметр около 2,3 метра, длина без антенн около 4 метров, объем жилого пространства всего около 8 м³. Рассчитан всего на одного члена экипажа. Навигация у «Востока» была минимальная, без серьезных систем ориентации и стабилизации. Посадка у «Востока» жесткая, космонавт катапультировался из капсулы перед посадкой и приземлялся отдельно от спускаемого аппарата. Точность посадки невысокая. Длительность полёта «Востока» ограничивалась несколькими витками вокруг Земли. Максимальная достигнутая продолжительность полета -5 суток («Восток-5»); Система жизнеобеспечения рассчитана на 10 суток работы при атмосфере, близкой по своим параметрам к земной. Корабль отличался простотой конструкции и минимальным количеством электроники; в нем был автоматический режим управления и ручной режим управления, автоматическая ориентация на Солнце и ручная ориентация на Землю. Он снабжен также автономной и радиотелеметрической аппаратурой для контроля и регистрации параметров, характеризующих состояние человека, конструкции и системы, ультракоротковолновой и коротковолновой аппаратурой для двусторонней радиотелефонной связи космонавта с наземными станциями, командной радиолинией, программно-временным устройством, телевизионной системой с двумя передающими камерами для наблюдения за космонавтом с Земли, радиосистемой контроля параметров орбиты и пеленгации КК, тормозной двигательной установкой ТДУ-1 и другие. Для увеличения надежности некоторые основные системы космического корабля были дублированы.

«Союз» — преемник «Востока», появился в конце 80-х годов как универсальный корабль для посещения Международной космической станции и проведения краткосрочных миссий. Это одноразовый космический корабль. Он включает три основных модуля: спускаемый аппарат, бытовой отсек и приборно-агрегатный отсек. Такая компоновка обеспечивает большую функциональность и комфорт экипажа. А вмещать «Союз» может вмещать до трёх членов экипажа, что значительно расширяет возможности миссии. «Союз» обеспечивает длительное пребывание в космосе, вплоть до нескольких месяцев. Выполнен из алюминиевых сплавов и стали. Общая длина корабля около 7 метров, максимальный диаметр около 2,7 метра. Объем жилого пространства: около 10 м³.

Корабли «Союз» начали активно эксплуатироваться начиная с конца 1960-х годов и продолжают использоваться до сих пор. Серия «Союз» запускается с помощью одноимённой ракеты-носителя (модификаций «Союз-ФГ», «Союз-У», «Союз-2»). Основой конструкции остаётся принцип одноразового использования ракеты, хотя модификации улучшились в плане надёжности и точности. Каждый «Союз» состоит из трёх модулей: приборно-агрегатного, бытового и спускаемого, вмещая экипаж из трёх человек.

Происходили многократные модификации ракеты-носителя с постепенным повышением мощности и точности; увеличения количество места для размещения оборудования и научной аппаратуры. Навигация «Союза» значительно улучшена по сравнению с «Востоком, присутствует автоматические системы ориентации и сближения. Посадка «Союза в отличие от «Востока мягко-парашютная, с мягким приземлением. Космонавты находятся в капсуле корабля и приземляется вместе с ним.

«Союз» может обеспечить жизнедеятельность экипажа на протяжении примерно 30 человеко-дней. Всего 3 часа 7 минут потребовалось запущенному 27 ноября 2025 года российскому космическому кораблю «Союз МС-28», чтобы доставить 3 человек на орбитальную станцию МКС.

Космический корабль «Орел» — современная версия российского космического корабля, предназначенный для дальних полётов, таких как отправка на Луну и, возможно, на Марс. Создавался в 20-е годы 21 столетия. Строительство «Орла» стало символом перехода от простой транспортной функции к строительству полноценной инфраструктуры для освоения ближнего и дальнего космоса. Его назначение-долгосрочные миссии.

Корпус состоит из двух основных модулей: герметичного жилого отсека и негерметичного агрегатного отсека. Это разделение позволяет оптимизировать распределение массы и функциональности. Предыдущие модели космических аппаратов имеют менее модульную структуру, что ограничивает гибкость конфигурации и модернизации. Его форма: сфероидальный спускаемый аппарат и цилиндрические служебные модули. Форма корпуса спроектирована с учётом улучшенных аэродинамических характеристик, что способствует более стабильному и управляемому входу в атмосферу Земли при возвращении. Предыдущие модели имели аэродинамические формы, менее оптимизированные, что увеличивает нагрузки на конструкцию при возвращении. Выполнен из многообразных композитных материалов, лёгких металлических сплавов и защитных покрытий. Использование композитных материалов и специальных теплозащитных покрытий обеспечивает повышенную прочность и устойчивость к экстремальным температурам. Предыдущие модели космических кораблей, даже «Союзы», выполнены с использованием металлов и покрытий старого образца, обладающие меньшей стойкостью к внешним воздействиям. Размеры его таковы: общая длина около 10 метров, диаметр около 4,5 метров. Экипаж корабля до шести человек. Объем жилого пространства: около 16 м³. Навигация на корабле полностью цифровая, высокоточное управление положением и скоростью. На «Орле» впервые применена технология мягкой посадки с использованием реактивных двигателей и амортизации.

1.4. Изменение массы космических кораблей.

Масса корабля «Восток» — 4,73 тонн. Масса пустого корабля «Союз» составляет примерно 7 тонн, масса космического корабля «Орел» значительно возросла по сравнению с кораблём «Союз» и достигает около 20 тонн. То есть, масса увеличилась примерно в три раза. Это связано с увеличением размера и количества оборудования, а также использованием новых материалов и конструкций, необходимых для достижения поставленных целей, таких как полет к Луне и возврат экипажа на Землю.

Увеличение массы космического корабля «Орел» оказывает влияние сразу на несколько аспектов его характеристик. Более массивный корпус позволяет нести больший объем полезного груза и обеспечить комфортные условия для большего числа членов экипажа. Так, если «Союз» имел ограниченную грузоподъемность и рассчитывался на троих космонавтов, то «Орел» может брать на борт шесть человек и большое количество оборудования, необходимого для выполнения заданий на орбите и в ходе лунных миссий. Еще большая масса подразумевает и большие объемы топлива и энергоустановок, что положительно сказывается на продолжительности автономных полетов. Корабль «Орел» способен находиться в автономном режиме до 30 суток, тогда как «Союз» ограничивался семью сутками. Несмотря на значительную прибавку в массе, новая конструкция «Орла» и эффективные энергосистемы помогли снизить удельный расход топлива на единицу веса, делая путешествие более экономичным и экологичным. Однако, увеличение массы также влечет необходимость разработки мощных ракет-носителей, способных вывести корабль на нужную орбиту. Именно поэтому создается ракета сверхтяжелого класса «Енисей», которая должна поднять «Орел» на заданную высоту и отправить его к целям дальней миссии.

1.5. Основные различия между кораблями «Восток», «Союз» и «Орел»заключаются в их назначении, конструкции и функциональных возможностях.

Характеристика	Восток	Союз	Орел
Год выпуска	1961	1967	2020-е годы
Численность экипажа	1 чел.	3 чел.	6 чел.
Объём помещения	8 м³	~10 м³	~16 м³
Длина корабля	2,5 м	7 м	10 м
Материалы	Металлы	Металлы	Композиты + металлы
Система посадки	Жесткая	Парашютная	Мягкая реактивная
Назначение	Первый опыт	Транспортировка экипажа	Долгосрочные миссии

Таким образом, мы видим последовательное усложнение конструкции и возрастание функционала от первых пробных попыток («Восток») до современного корабля, предназначенного для дальних межпланетных миссий («Орел»).

1.6. Сравнение старта космических кораблей «Восток, «Союз» и «Орёл».

Стартовые процессы для советских и российских космических кораблей «Восток», «Союз» и «Орел» различаются как по технологиям запуска, так и по этапам подготовки и организации самих стартов. Давайте рассмотрим подробнее различия и сходства этих трёх типов пусков.

Первый советский пилотируемый космический корабль «Восток» стартовал с космодрома Байконур 12 апреля 1961 года, совершив первый в истории полет Юрия Гагарина вокруг Земли. Запуск осуществлялся с помощью одноразовой ракеты-носителя Р-7 («Семёрка»), разработанной Сергеем Королёвым. Ракета состояла из двух ступеней, первая ступень работала на жидком кислороде и керосине, вторая ступень продолжала работу после отделения первой ступени.

Проект «Орел» является частью новой программы российского космического агентства, направленной на выполнение дальних миссий, таких как исследование Луны и возможное посещение Марса. Основное отличие от предыдущих поколений — значительное увеличение массы и габаритов корабля, расширение возможностей автономного существования и улучшение эргономики для комфортного длительного пребывания экипажа. Предполагается, что запуск «Орла» будет осуществляться с помощью тяжёлой ракеты-носителя «Ангара-А5» или будущей сверхтяжёлой ракеты «Енисей». Важно, что планируется многократное использование отдельных частей ракеты и корабля; Значительно увеличенные размеры и масса корабля (до 20 тонн), позволяющий принять экипаж из 6 человек. Предусмотрена возможность длительной автономной работы корабля вплоть до месяца. Планируется применение новейших систем навигации, коммуникаций и поддержки жизнедеятельности, в том числе и на старте;

1.7.Этапы предполетной подготовки отличаются у кораблей «Восток», «Союз» и «Орёл»?

Предполетная подготовка космических кораблей — сложный и многоэтапный процесс, различающийся в зависимости от конкретного типа корабля и его технического оснащения.

Предполетная подготовка корабля «Восток» предполагала проверка герметичности кабины. Герметичность проверялась вручную специалистами, что занимало значительное время. Контроль проводился исключительно визуальным осмотром и примитивными методами измерения давления. Поскольку первоначальные модели «Востока» имели минимальные системы жизнеобеспечения, проверка работоспособности проводилась довольно поверхностно, без тщательного тестирования всех компонентов. Основной задачей полета «Востока» было достижение низкой земной орбиты, что предполагало короткий период автономного полета. Поэтому подготовительный этап фокусировался преимущественно на проверке базовых функций системы.

Предполетная подготовка корабля «Союз» стала сложнее, чем у «Востока». Введение раздельных модулей (многокомпонентность) потребовало значительных изменений в процедуре проверки. На «Союзе» проводится тестирование всех сегментов: бытового, приборно-агрегатного и спускаемого, что требует комплексных проверок взаимодействия. Все узлы и агрегаты подвергаются тестированию в суровых климатических и механических условиях, имитирующих реальные ситуации, что повышает надежность. Особое внимание уделяется подготовке аварийных систем и обучению экипажа действиям в чрезвычайной ситуации. Проверяются катапультные кресла и системы аварийного покидания корабля.

Перспективный космический корабль «Орел» будет проходить гораздо более серьезную предполетную подготовку. Это будет комплексная диагностика всех систем. Там используется современное диагностическое оборудование, позволяющее проверять одновременно тысячи параметров, выявляя малейшие дефекты задолго до старта. Тестирование автономности и совместимости с оборудованием. Из-за планируемых длительных миссий особое внимание уделяется отработке режима длительного автономного полета и взаимодействию с луноходами, базовыми модулями и другими компонентами. Обязательно будет проводиться обучение экипажа работе с новыми технологиями. Экипаж осваивает сложную систему жизнеобеспечения, навигационную технику и инструменты удаленного управления научными приборами, что увеличивает сложность подготовки.

Сравнивая этапы предполетной подготовки разных поколений кораблей, видно четкое движение от простых и быстрых процедур, характерных для ранних моделей вроде «Востока», к сложной комплексной диагностике и тренировкам, необходимым для современных кораблей, таких как «Орел». Чем сложнее миссия и длительнее полет, тем более интенсивной и детализированной становится процедура подготовки, гарантируя максимальную готовность к предстоящему испытанию.

1.8. Системы жизнеобеспечения в космических кораблях «Восток», «Союз», «Орел».

Система жизнеобеспечения космического корабля «Восток» состояла из четырех подсистем: кондиционирования воздуха, обеспечения водой (она консервировалась препаратом серебра), обработки продуктов жизнедеятельности космонавтов (использовался моче — калоприемник, позволяющий выполнять естественные надобности не снимая скафандр), обеспечения нормальных температурных условий (терморегуляции) автоматически посредством изменения скорости прохождения воздуха через теплообменник). Расчётная высота полета была рассчитана по следующим соображениям: при отказе ТДУ (тормозной двигательной установки) корабль в силу естественного торможения в высших слоях атмосферы сойдет с орбиты в течение пяти-семи суток. Поддержание жизнедеятельности космонавта же рассматриваемой системой осуществлялось в течение 10 суток.

В состав СЖО космонавта на космических кораблях «Союз» входят следующие системы:

СОГС — система обеспечения газового состава, гарантирующая безопасное бесперебойное дыхание. СОГС предусматривает в качестве основного источника кислорода регенерационную установку, в которой кислород восстанавливается из воды. На транспортном корабле «Союз» используются регенератор и поглотитель углекислого газа с газоанализатором, блоком вентиляторов и фильтрами для поглощения вредных газов и пыли.
СВО — система водообеспечения обеспечивает космонавтам воду, приготовленную специальным образом консервированную ионами серебра воду, концентрация которого составляет 0,2мг/л.

ССГО- система санитарно-гигиенического обеспечения, в которую входят.. В период двухсуточного перелёта к МКС космонавты пользуются

специальными системами жизнеобеспечения космического корабля, адаптированными к условиям невесомости. На борту корабля установлен космический санузел, работающий по принципу вакуума: создаваемый поток воздуха засасывает жидкость-мочу в герметичный контейнер. Для дефекации сиденье оснащено фиксаторами (ремни, поручни), чтобы космонавт не «улетел». Отходы втягиваются вакуумной системой в съёмный пакет, который затем герметично закрывается и хранится до утилизации на МКС. Перед полётом экипаж проходит тренировку по использованию туалета в невесомости. Вместо проточной воды –влажные салфетки, смоченные в специальном непенящемся геле. Капли не разлетаются, излишки собираются тканью. Для чистки зубов используют обычную щетку и пасту, но воду подают из пакета через трубочку. А пасту проглатывают.

СОП-система обеспечения питанием. Еда упакована так, чтобы исключить крошки и разливы. Это сублимированные продукты, консервы и полуфабрикаты, консервы и полуфабрикаты, хлеб в маленьких буханках. Разогрев пищи происходит на корабле в специальном   «чемоданчик». Мусор- отходы складывают в специальные контейнеры, которые позже утилизируют на МКС или в грузовом корабле.

СОТР — система обеспечения теплового режима,   которая регулирует внешний и внутренний теплообмен в отсеках космического корабля «Союз». Её задача — поддерживать нормальную температуру (18–25°С) и влажность (20–80%) в обитаемых модулях, а также заданные температурные условия (0–40°С) для приборов, устройств и конструкции корабля.

Таким образом, даже за 2 дня полёта экипаж полностью обеспечен  системами, позволяющими соблюдать гигиену и питаться в условиях невесомости.

В космическом корабле «Орел» появилось несколько дополнительных систем жизнеобеспечения, значительно отличающихся от аналогичных систем корабля «Союз»:

—Замкнутые системы регенерации кислорода и очистки воздуха. Вместо классических баллонов с кислородом, используемых в «Союзе», в «Орле» установлены регенеративные системы, позволяющие восстанавливать кислород из продуктов жизнедеятельности экипажа. Специальные химические вещества абсорбируют диоксид углерода и выделяют чистый кислород, поддерживая оптимальный состав воздуха в течение продолжительного времени.

—Повторное использование воды. Кроме стандартных фильтров и дистилляторов, используемых ранее, в «Орле» применены мембранные биореакторы и системы конденсации влаги, собирающие воду из пота, мочи и дыхательного пара. Вода проходит очистку и обеззараживание, становясь пригодной для питья и бытовых нужд.

-Терморегулирующая одежда и климат-контроль. Каждая индивидуальная форма экипажа снабжена встроенными элементами контроля температуры тела, способными охлаждать или согревать организм космонавта в зависимости от условий окружающей среды. Внутри корабля поддерживается стабильный микроклимат с регулируемым уровнем влажности и температурой.

—Питание и утилизация отходов. Особый упор сделан на разработку рациона питания, богатого витаминами и микроэлементами, что помогает предотвратить развитие авитаминоза и деградацию организма. Отходы жизнедеятельности проходят специальную обработку и компостирование, уменьшая загрязнение окружающего пространства и повышая эффективность утилизации.

Эти дополнения не только улучшают качество жизни экипажа, но и создают предпосылки для проведения долгих миссий, соответствующих новым требованиям и стандартам космической индустрии.

1.9. Посадка космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел».

Исторически мягкие посадки применялись в основном для кратковременных полетов, и технология использовала парашютные системы и вспомогательные тормозные ракеты для уменьшения скорости перед контактом с землей. Однако они имели ограничения по точности и создавали серьезные вибрации и удары, негативно влияющие на состояние экипажа

Вот что вспоминал о посадке сам Юрий Гагарин:
«Сижу в корабле, жду катапультирования. В это время на высоте 7 тысяч метров происходит отстрел крышки люка. Затем катапультировался и я: быстро, хорошо, мягко и даже ничем не стукнулся! Потом ввелся в действие стабилизирующий парашют. Сижу на кресле, как на стуле. Затем отделилось кресло и я приземлился на основном парашюте.»
В конструкции и системе спасения корабля «Восток» был реализован целый ряд оригинальных удачных концептуальных решений, что и обеспечило успех как первого, так и всех последующих полетов по программе «Восток». На заключительном этапе штатного полета после торможения в верхних слоях атмосферы и выхода СА на режим стабилизированного спуска в качестве системы штатной посадки космонавта была применена специальная многорежимная катапультная установка. Это концептуальное решение позволило использовать хорошо освоенную в промышленности и в летной практике технологию катапультирования человека из летательного аппарата, что существенно повышало надежность системы посадки космонавта, а также значительно сокращало сроки подготовки первого пилотируемого полета человека в космос.

Катапультная установка (КУ) для СА «Восток» проектировалась, исходя из постулата о возможной полной недееспособности космонавта после длительного пребывания в невесомости. В ее конструкцию был заложен принцип дублирования всех механизмов и операций с применением автоматики, исключавшей вмешательство космонавта в работу КУ. Одновременно предусматривалось использование катапультной установки в качестве системы аварийного спасения космонавта в случае аварии на старте и начальном этапе выведения на орбиту. Для решения этой задачи на КУ в дополнение к основному стреляющему механизму были установлены два пороховых ракетных двигателя и соответствующая система автоматики. В заключение необходимо отметить, что все без исключения космонавты, летавшие на кораблях «Восток», приземлялись по штатной схеме спасения путем катапультирования из СА на высоте около 7 км с последующим спуском на основном парашюте.

На кораблях «Восход» вместо катапультной установки в СА были размещены три кресла космонавтов с системой амортизации. Амортизационные кресла были предназначены для защиты космонавтов от ударных перегрузок при приземлении СА.

При спуске космического аппарата «Союз» при штатной отработке импульса через некоторое время происходит разделение отсеков корабля. Спускаемый аппарат отделяется от бытового и приборно-агрегатного отсеков, которые затем сгорают в атмосфере. Если при входе в атмосферу система управления спуском решает, что она не в состоянии обеспечить приземление спускаемого аппарата в точке с требуемыми координатами, то корабль «срывается» в баллистический спуск. Так как это все происходит уже в плазме (нет радиосвязи), то установить по какой траектории движется аппарат можно только после возобновления радиосвязи. Если произошел срыв на баллистический спуск, необходимо быстро уточнить предполагаемую точку посадки и передать ее поисково-спасательной службе. В случае же штатного управляемого спуска корабль еще в полете начинают «вести» специалисты ПСС и мы можем увидеть в прямом эфире спуск аппарата на парашюте и даже, если повезет, работу двигателей мягкой посадки. На высоте 12,5 километра автоматика выдает команду на отстрел крышки контейнера основной парашютной системы. Ровно через четыре секунды (а за это время спускаемый аппарат снизится еще на два километра) крышка контейнера отстреливается и выходит вытяжной блок — два последовательно соединенных купола: первым в воздушный поток вводится парашют площадью 4,2 квадратных метра, примерно как большой обеденный стол, за ним совсем небольшой, 0,62 квадратных метра, то есть как сиденье стула. «Вытяжными» эти два парашюта называются потому, что вытягивают следующие за ними парашюты. Второй вытяжной парашют вводит в действие тормозной парашют, задача которого снизить скорость спускаемого аппарата с 200–280 метров в секунду до 100 метров в секунду и передать дальнейшее торможение основному парашюту. Перегрузки при этом в штатном режиме достигают четырех единиц. Из-за несимметричного обтекания спускаемого аппарата набегающим потоком, а также в момент отстрела крышки парашютного контейнера возникают силы, возмущающие движение. Чтобы погасить их, система управления спуском закручивает спускаемый аппарат вокруг продольной оси с угловой скоростью 13°/сек. А внутри — экипаж. Через 17 секунд на высоте 8,5 километра тормозной парашют отстреливается пиропатроном и извлекает из контейнера основной парашют, который постепенно вводится в воздушный поток сначала вытягиваются стропы, затем стягивается камера.

Спускаемый аппарат снабжен шестью твердотопливными ракетами, которые буквально стреляют в землю на высоте 80 см. Это позволяет снизить посадочную скорость примерно в 4 раза до 6-7 км/час. Эти ракеты являются элементом системы мягкой посадки. И если космический аппарат садится в норме, срабатывают 4 двигателя из 6. Именно эти ракеты и вызывают «взрыв», даже небольшой пожар, создавая облако пыли, который мы видим на трансляции посадки. Это не результат удара космического корабля о Землю . После приземления несколько антенн связи корабля разворачиваются с использованием пиротехнических механизмов. При этом корабль может потерять равновесие и немного покатиться. Экипаж имеет возможность самостоятельно открыть люк изнутри. Но эвакуируют космонавтов из капсулы специальные команды спасателей.

 Сверху приземление космического корабля оно выглядит, как взрыв. Объяснение простое — приземление капсулы сопровождается срабатыванием тормозных двигателей, которые и обеспечивают мягкую посадку, помимо парашюта, на котором спускается капсула. Спускаемые пилотируемые аппараты космических кораблей серии «Союз», предназначенные для приземления на сушу, также имеют твёрдотопливные тормозные двигатели, включающиеся за несколько секунд до касания земли, чтобы обеспечить более безопасную и комфортную посадку.

Реализация мягкой посадки космического корабля «Орел» отличается от предыдущих моделей, таких как «Союз» и «Восток». Перед началом работы двигателей мягкой посадки раскрывается парашютная система, замедляющая падение и стабилизирующая направление спускаемого аппарата. После раскрытия парашютов высота снижается достаточно медленно, чтобы затем включить основную систему мягкой посадки. Электронные системы управления обеспечивают точный расчет оптимальной траектории спуска и выбора оптимального места посадки. В сочетании с погодными условиями и рельефом местности выбирается наилучший вариант для снижения риска и оптимизации процесса посадки. Корабль «Орел» оснащен специальной двигательной системой мягкой посадки, включающей мощные реактивные двигатели малой тяги. Главная особенность мягкой посадки «Орла»- это специализированные двигатели малой тяги, установленные в нижней части спускаемого аппарата. Перед непосредственной посадкой эти двигатели автоматически включаются, гася оставшуюся скорость спускаемого аппарата и плавно доводя его до поверхности. Этот механизм существенно снижает ударные нагрузки на космонавтов и саму конструкцию корабля. Впервые введена технология мягкой посадки с использованием реактивных двигателей и специализированных амортизаторов. Новый подход мягкой посадки позволяет добиться значительной экономии топлива и повышает эффективность использования транспортного ресурса, поскольку нет необходимости тратить топливо на снижение высоты или торможение перед непосредственным контактом с поверхностью. Кроме того, снижается нагрузка на экипажи и увеличивается общий коэффициент полезного действия всей миссии. Эти конструкторские особенности позволяют «Орлу» достигать уникальной плавности посадки, существенно снижая риски и стресс для экипажа и оборудования.

1.10. Источники энергии на космических кораблях «Восток», «Союз», «Орел».

Космический корабль «Восток» был оснащён системой электропитания на основе серебряно-цинковых аккумуляторов. Основная батарея размещалась в приборном отсеке, а дополнительная, обеспечивающая электропитание на спуске и при приземлении, — в спускаемом аппарате. Мощность этих систем была невелика.

Система энергоснабжения корабля «Союз» состоит из солнечных батарей и аккумуляторов.  Особенности источников энергии в разных версиях корабля разнятся. До аварии «Союза-11» стояли батареи размахом 9,80 м и площадью 14 м², система обеспечивала среднюю мощность в 500 Вт. После аварии батареи убрали ради экономии массы и оставили аккумуляторные батареи на 18 кВт·ч, которых хватало на два дня автономного полёта. Для программы «Союз — Аполлон» использовалась модификация с батареей площадью 8,33 м² с выходной мощностью в 0,8 кВт. Современные «Союзы» оснащены батареями размахом 10 м и площадью 10 м² и средней мощностью около 1 кВт.  На «Союзах» в разных версиях стояли разные источники энергии — были варианты с топливными элементами, а для полёта «Союз-Аполлон» на корабле установили солнечные батареи.

Новые источники энергии используются в корабле Орел вместо солнечных панелей «Союза». Основное средство получения энергии на корабле «Орел» остаются солнечные панели, однако они претерпели значительные улучшения по сравнению с аналогичными системами на кораблях семейства «Союз». Но кроме солнечного света, на «Орле» также внедряются альтернативные способы выработки энергии: топливные элементы (система преобразования химической энергии водорода и кислорода в электрическую; метод считается экологически чистым и надежным источником дополнительной энергии, особенно при отсутствии прямого освещения Солнца); аккумуляторные батареи нового поколения (литий-титановые аккумуляторы), которые накапливают избыточную солнечную энергию про запас, и эффективно отдают её в периоды отсутствия светового потока; теплообменники и преобразователи тепла в электричество (используют разницу температур внешней среды и внутренних помещений корабля для выработки небольшого дополнительного объема электричества); энергия излучения и гравитация (как дополнительные источники).

Вместе с модернизацией существующих систем, внедрение этих новых источников энергии направлено на повышение автономности и надёжности корабля «Орел», что позволит реализовать более амбициозные проекты по освоению космоса.

1.11. Мониторинг состояния экипажа космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел».

Космонавты, летающие на кораблях «Восток», проходили самые элементарные медицинские наблюдения: мониторились пульс, температура и т.п.

Космический корабль «Союз» оснащен приборами, способными фиксировать и передавать на Землю основные медицинские показатели. Мониторинг состояния здоровья космонавтов осуществляется комплексно и непрерывно на протяжении всего космического полёта. Основные методы мониторинга включают: измерения артериального давления, пульса, уровня кислорода в крови, температуры тела и других физиологических показателей.

Каждый космонавт оснащен персональными медицинскими приборами, такими как пульсоксиметры, глюкометры и устройства для измерения кровяного давления. Они также проходят обучение по проведению самостоятельных медицинских процедур, включая взятие анализов крови и мочи, поэтому в состоянии при необходимости оказать себе и иколлегам первую медицинскую помощь. Сегодня современные технологии позволяют передавать медицинскую информацию с борта корабля на Землю в режиме реального времени. Врачи на Земле могут удаленно наблюдать за состоянием здоровья экипажа и давать рекомендации по лечению или профилактике заболеваний. Психологическое состояние космонавтов также контролируется специалистами-психологами. Регулярные консультации и сеансы психологической поддержки помогают поддерживать эмоциональное благополучие членов экипажа.

Таким образом, благодаря современным технологиям и профессиональным медицинским специалистам здоровье космонавтов поддерживается на высоком уровне даже в условиях длительного пребывания в космосе.

В корабле «Орел» появились новые приборы мониторинга состояния экипажа. Предусмотрено использование множества современных приборов и технологий для мониторинга состояния экипажа, которые значительно превосходят аналогичные системы предыдущих поколений, таких как «Союз». Среди главных нововведений выделяются:

—Медицинская телеметрия. Установлены миниатюрные сенсоры, размещённые на коже космонавтов, которые непрерывно отслеживают физиологические показатели, такие как частота сердечных сокращений, артериальное давление, насыщение крови кислородом и активность мозга. Данные передаются в медицинский центр на Земле в реальном времени, что позволяет своевременно обнаруживать любые отклонения и оказывать помощь дистанционно.

—Биохимические анализы. Развернутые биохимические лаборатории позволяют проводить экспресс-анализы состава крови, мочи и слюны прямо на борту корабля. Это даёт возможность оперативно оценить состояние иммунной системы, гормональный фон и метаболические процессы организма, помогая предупредить заболевания и расстройства ещё до появления симптомов.

—Психоэмоциональный мониторинг. Встроенные камеры и микрофоны фиксируют мимику лица, голосовую интонацию и поведение космонавтов, оценивая эмоциональное состояние и психическое здоровье экипажа. Искусственный интеллект обрабатывает полученные данные, предупреждая о возможной усталости, стрессе или депрессии.

-Нейрофизиологическое обследование. Используется специальное оборудование для анализа активности головного мозга, позволяющее контролировать когнитивные функции, концентрацию внимания и координацию движений. Регулярные тесты памяти, реакции и пространственного восприятия помогают вовремя выявить нарушения мозговой деятельности и скорректировать тренировки и задания экипажа.

—Интерактивные тренажёры. Представляют собой виртуальные симуляторы, позволяющие членам экипажа заниматься физической нагрузкой, контролируя нагрузку мышц и сердечно-сосудистой системы. Подобные упражнения помогают поддерживать физическую форму и бороться с негативными последствиями невесомости.

Эти новые приборы мониторинга играют ключевую роль в обеспечении безопасности и эффективности длительных полётов, позволяя поддерживать высокое качество жизни и рабочую производительность экипажа в экстремальных условиях космического пространства.

1.12. Системы управления и связи космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел».

Первые корабли типа «Восток» поддерживали связь только над территорией СССР, причем связь была аналоговая и менее качественная. Система управления «Востока» включала два независимых режима работы: автоматический (с ориентацией на Солнце) и ручной (с ориентацией на Землю). Программно-временной механизм задавал циклограмму работы аппаратуры. Космонавт мог вручную выдавать команды на ориентацию, управлять радиотелефонной линией и работой газоанализатора, а также регулировать температуру в кабине. Для управления кораблем использовались приборная доска, размещённая перед космонавтом, пульт — сбоку, а ручка управления — у кресла. На приборной доске были индикаторы, сигнализаторы и прибор «Глобус» — миниатюрная модель земного шара, на которой отмечалось текущее положение корабля и можно было спрогнозировать место посадки.  На корабле также устанавливался отдельный радиоприёмник, с его помощью космонавт мог прослушивать передачи вещательных радиостанций. Были еще дополнительные системы: командная радиолиния для приёмных и дешифрирующих устройств позволяли кораблю принимать 63 управляющие команды с Земли для управления бортовыми системами; радиосистема контроля параметров орбиты и пеленгации;  Телевизионная система (две передающие камеры для наблюдения за космонавтом с Земли); радиотелеметрическая система для контроля и регистрации параметров, характеризующих состояние космонавта, конструкции и систем корабля. Некоторые основные системы корабля были дублированы для повышения надёжности.

Система наблюдения и связи космических кораблей серии «Союз» значительно эволюционировала по сравнению с первыми кораблями серии «Восток»: биометрические датчики, позволяющими контролировать жизненно важные показатели космонавтов — частоту сердечных сокращений, артериальное давление, уровень кислорода в крови и другие параметры; видео наблюдение обеспечивает постоянное визуальное наблюдение за экипажем и внешними элементами конструкции; система диагностики позволяет постоянно отслеживать работу всех бортовых систем и немедленно сообщать наземному центру управления о любых отклонениях. Это существенно повышает безопасность полетов.

На корабле «Орел» будет совершенно новый уровень управления связи. Переход к цифровой технике предполагает замену старых аналоговых приборов и электромеханических систем современными компьютерными платформами, основанными на цифровых сигналах и вычислительной обработке данных. Это позволило уменьшить габариты оборудования и повысить точность измерений и расчётов. Значительное число действий теперь выполняется автоматически, исключая человеческий фактор и повышая надёжность. В частности, введены роботы-помощники, выполняющие рутинные задачи обслуживания и диагностики оборудования.

Новая система управления включает современные гироскопы и акселерометры, создающие точную картину положения корабля в пространстве. Кроме того, используются сигналы ГЛОНАСС и GPS для точной привязки координат и вычисления траекторий. Произойдет интеграция искусственного интеллекта в управление, это позволит анализировать ситуацию, предлагать варианты действий и помогать в принятии решений в нестандартных ситуациях. Это создаёт дополнительный уровень безопасности и ускоряет реакцию экипажа на возможные проблемы.

Вся система управления построена на принципе модульности, позволяющем обновлять программное обеспечение и заменять неисправные блоки без остановки остальных процессов. Это значительно повышает ремонтопригодность и продляет жизненный цикл корабля. Таким образом, система управления «Орлом» стала гораздо более интеллектуальной, гибкой и надежной, чем у предшественников, предоставляя экипажу больше свободы и уверенности в выполнении поставленных задач.

Теперь обмен информацией осуществляется посредством высокоскоростных спутниковых сетей, что позволяет передавать большие объёмы данных, включая видеосигнал высокого разрешения и аудиопотоки. Это улучшает взаимодействие экипажа с ЦУП и обеспечивает быстрое реагирование на запросы. Интерфейсы управления кораблём оборудованы большими экранами с поддержкой мультитача, что значительно упрощает навигацию и ввод команд. Теперь экипаж может получать доступ к необходимой информации буквально одним прикосновением пальца. Технология VR и AR применяется для моделирования ситуаций и обучения персонала. Например, космонавтам предоставляется возможность видеть реальную обстановку в иллюминаторах вместе с наложенной графической информацией, что облегчает понимание обстановки и принятие решений.

«Орел» способен самостоятельно выполнять многие процедуры, включая коррекцию орбиты и проверку систем жизнеобеспечения. Связь с ЦУП становится скорее консультационной, нежели управляющей, что освобождает экипаж для выполнения других задач. Команды от ЦУП распределяются по категориям важности, и самые срочные приказы поступают немедленно, минуя промежуточные стадии обработки. Это повышает быстроту реакции и минимизирует задержки. Эти изменения приводят к повышению качества коммуникации, экономии времени и усилий, улучшению информативности и снижению стресса экипажа, повышает безопасность, позволяет оптимизировать ресурсы (топливо, энергия, ресурсы жизнеобеспечения). Эти изменения также обеспечили большую надежность и комфортность пребывания космонавтов в длительных полетах, повысив общую эффективность исследований и миссий.

1.13.Система безопасности на космических кораблях «Восток», «Союз», «Орел».

Система безопасности космического корабля «Восток» включала несколько ключевых компонентов, направленных на обеспечение выживания космонавта в штатных и аварийных ситуациях. Основными элементами были катапультное кресло, скафандр, система жизнеобеспечения и меры предосторожности на этапе запуска. Отсутствие штатных систем аварийного спасения, космонавт покидал капсулу индивидуально при снижении.

Система безопасности корабля «Союз» включает: катапультные кресла, дополнительные уровни резервирования оборудования, средства экстренного выхода. Система аварийного спасения (САС) корабля «Союз» предназначена для спасения экипажа в случае аварии ракеты-носителя. Система включает: блоки автоматики, питания, гироприборы; двигательную установку; двигатели головного обтекателя. Двигательная установка САС расположена над головным обтекателем на штанге. Система приводится в готовность за 15 минут до старта. В случае аварии САС активируется вручную из командного пункта двумя дежурными, одновременно нажимающими две кнопки по команде наблюдателя. Система отстреливает спускаемый аппарат с экипажем от аварийной ракеты, уводит его в сторону и обеспечивает мягкую посадку с помощью парашютной системы. САС на «Союзах» неоднократно модернизировалась. За время эксплуатации системы были случаи её успешного срабатывания при авариях, например, в 1975 году при запуске «Союза-18-1» и в 1983 году при возгорании ракеты-носителя «Союз-У» с кораблём «Союз Т-10-1».  Установлена система аварийного спасения, включающая двигатели мягкой посадки и индивидуальные катапультные кресла, обеспечивающие эвакуацию экипажа в экстренных случаях.

Система безопасности корабля «Орёл» включает два твердотопливных двигателя, расположенных на штанге, стыкующейся к носу корабля. В отличие от «Союзов», на «Орле» отсутствуют носовые обтекатели с решётчатыми стабилизаторами. За стабилизацию аппарата отвечает двигатель управления — второй твердотопливный двигатель на штанге. Для посадки корабля предусмотрена  твердотопливные ракетные двигатели начинают замедлять скорость снижения на высоте примерно одного километра, после чего корабль приземляется на амортизированные опоры. Эта подушка безопасности защищает космонавта от удара при жесткой посадке.

1.14. Космодромы для космических кораблей «Восток», «Союз», «Орел».

Первые пилотируемые полёты корабля «Восток» проводились с космодрома Байконур (Казахстан). Юрий Гагарин отправился в космос 12 апреля 1961 года именно отсюда. Всего серия кораблей «Восток» имела пять пилотируемых полётов, все запускались с площадки №1 (так называемая «Гагаринская площадка»).

Практически все запуски серийных кораблей «Союз» осуществляются также с космодрома Байконур. Стандартная точка старта находится на площадке №1, той же, откуда взлетел Гагарин. Помимо Байконура, запуски производятся с Восточного космодрома (Российская Федерация, Амурская область), начавшегося свою деятельность в апреле 2016 года. Ранее использовались и другие площадки, такие как Тюратам (ныне закрытая) и Капустин Яр (для беспилотных вариантов).

По планам, корабль «Орёл» будет запускаться с территории Российской Федерации. Основным местом старта выбран Восточный космодром, расположенный в Амурской области.

Возможно, также планируется задействовать площадку на космодроме Байконур, если потребуется дополнительное финансирование или сотрудничество с Казахстаном. Таким образом, несмотря на смену поколений кораблей, историческим местом старта остаётся космодром Байконур, а будущее принадлежит российскому космодрому Восточный, расположенному ближе к центру нашей страны.

Выбор Восточного космодрома для будущих запусков корабля «Орёл» объясняется несколькими объективными причинами, каждая из которых играет важную роль в формировании стратегии освоения космоса: географическое положение (близко к экватору); современная инфраструктура (потому что строительство началось с нуля сразу по современным технологиям); безопасность (удаленность от густонаселенных пунктов, современные средства обезвреживания токсичных компонентов топлива); независимость от третьих стран; а перспективе организация регулярных рейсов к Луне и другим небесным телам.

Таким образом, сочетание географического расположения, наличия качественной инфраструктуры и стратегических целей сделало Восточный космодром оптимальным выбором для запуска перспективного корабля «Орел».

2.Практическая часть

В практической части представлена технология макеты кораблей «Восток», «Союз» и «Орёл».

Первый макет космического корабля «Восток» представлен в бумажном варианте. Масштаб 1:20 из плотной бумаги. Создание макета космического корабля «Восток» из бумаги — увлекательное занятие, которое позволяет лучше понять устройство исторического аппарата Юрия Гагарина. Вот подробный пошаговый процесс изготовления такого макета:

Подготовка материалов и инструментов:

• Бумага плотностью около 80 г/м² (можно использовать цветную бумагу)

• Ножницы

• Клей-карандаш или клей ПВА

• Линейка

• Простой карандаш

• Краска

Подготовка чертежей деталей

Основные элементы макета:

• Корпус капсулы («шарик») диаметром примерно 5см.

• Переходная секция

• Блок двигательной установки (двигательная ступень)

• Антенный модуль

Изготовление корпуса капсулы

Корпус капсулы представляет собой сферу, которую проще всего изготовить из шести частей-пирамидок (так называемый метод додекаэдра). Для каждой части выполняется следующее:

1. Нарисуйте равнобедренный треугольник с основанием примерно 15 см и высотой около 10 см.

1. Повторите этот рисунок шесть раз, оставив небольшие припуски для склеивания сторон.

1. Вырежьте готовые фигуры и согните каждую фигуру по линиям сгибов.

1. Склейте пирамидки вместе, начиная с одной стороны и постепенно формируя сферический корпус

Создание переходной секции

Переходная секция соединяет капсулу с двигателем и имеет форму цилиндра длиной около 2 метров. Для цилиндра я использовал втулку для туалетной бумаги, она идеально подошла.

Двигатель и антенна

Двигатель выполнен в форме усечённого конуса, длина которого около 3 метров. Использовал ту же втулку то бумаги сделал надрезы по всему периметру втулки и приклеил бумагу поверх втулки.

Антенная конструкция представляет собой простую антенну-тарелку. Это небольшой круг, вырезанный из плотной бумаги, прикрепленный сверху двигателя.

Сборка модели

Теперь осталось собрать всю конструкцию:

1. Прикрепить двигатель к нижней части капсулы через переходную секцию.

1. Установить антенну поверх двигателя.

1. Добавить мелкие декоративные элементы вроде иллюминаторов и логотипов Роскосмоса.

Собственный бумажный макет легендарного космического корабля «Восток» готов.

Изготовление макета космического корабля «Союз» из бумаги и картона — интересный творческий процесс, позволяющий глубже погрузиться в историю освоения космоса. Этот проект включает создание точной копии знаменитого российского пилотируемого корабля, запущенного впервые в 1967 году. Рассмотрим поэтапно весь процесс сборки макета.

Необходимые материалы и инструменты:

• Картон средней плотности (около 2 мм толщиной)

• Плотная бумага формата А4

• Ножницы и канцелярский нож

• Клей ПВА и горячий пистолет

• Фломастеры и краски (для раскрашивания)

• Линейка и простой карандаш

• Шаблоны основных элементов конструкции

Этап 1: Подготовка шаблонов деталей

Для точного воспроизведения внешнего вида корабля понадобятся следующие основные компоненты:

• Спускаемый аппарат: шарообразная капсула диаметром около 2 м (примерно 5-6 см в масштабе).

• Приборно-агрегатный отсек: цилиндрической формы длиной около 2,7 м (до 10 см в масштабе).

• Орбитальный отсек: сфероидальной формы диаметром около 3 м (от 6 до 10 см в масштабе).

• Антенны и солнечные батареи: плоские панели размером примерно 7х 7 каждая.

Создаем шаблоны этих компонентов либо вручную рисуем их на бумаге.

Этап 2: Формирование спускаемого аппарата

Эта деталь наиболее сложная, поскольку форма шара трудно воспроизводима вручную. Есть два способа сделать её:

1. Метод из готовых полусфер: вырезать две половинки сферы из картона и соединить их клеем.

1. В данном случае я воспользовался готовым шаром из бумаги

Этап 3: Изготовление приборно-агрегатного отсека

Этот элемент является центральной частью корабля и состоит из двух частей: верхней полой оболочки и нижней герметичной камеры.

1. Верхняя оболочка: свернуть лист картона в цилиндр и зафиксировать клеем.

1. Нижняя камера: создать коробчатую конструкцию внутри основания прибора, куда будет крепиться двигатель.

Этап 4: Создание орбитального отсека

Отсек служит местом обитания космонавтов и должен выглядеть реалистично. Его форма близка к сфере, однако немного сплюснута по оси симметрии.

Сделал такую деталь следующим образом:

1. Создать каркас из тонких полосок картона, повторяя контуры формы.

1. Обшить каркас бумагой, аккуратно выравнивая поверхность.

Этап 5: Добавление солнечных батарей и антенн

1. Солнечные батареи: изготавливаются из плоского листа картона или тонкой бумаги. Они складываются гармошкой вокруг корабля.

1. Антенные устройства: короткие трубки из проволоки или тонкие полоски картона.

Этап 6: Окончательная сборка

Следуя последовательности крепления модулей друг к другу, собрал космический корабль целиком:

1. Соединил приборно-агрегатный отсек с орбитальным модулем.

1. Приложил и закрепил солнечные батареи.

1. Зафиксировал антенны и дополнительные приборы.

Макет космического корабля «Союз» готов.

Космический корабль «Орёл» предназначен для дальних межпланетных миссий и часто упоминается в научной фантастике и космических симуляторах. Хотя реального прототипа пока не существует, любители моделирования создают собственные версии кораблей будущего. Давайте рассмотрим, как построить макет корабля «Орёл» из бумаги, используя схему для 3D-принтера.

Что потребуется?

• Плотная бумага или тонкий картон (идеально подходят листы формата A4)

• Канцелярские ножницы или нож

• Обычный карандаш и линейка

• Клей ПВА или горячий пистолет

• Готовая схема деталей корабля «Орёл»

Как создать макет:

Этап 1: Распечатываем детали

Используя файл схем для 3D-принтера, создаем чертёж корабля на компьютере. Затем экспортируем чертежи отдельных деталей (корпус, крылья, двигатели и др.) на бумагу.

Этап 2: Вырезаем детали

Аккуратно вырезаю каждый компонент, следуя разметкам на чертеже.

Этап 3: Нанесение клея и сборка

Чтобы облегчить работу, сначала наношу слой клея на одну сторону каждого элемента, затем прикладываю их друг к другу согласно схеме сборки. Начинается с основной структуры корпуса, а затем перехожу к крыльям и двигателям.

Этап 4: Детализация

Заранее подготовленные оконные рамки, панельные модули и осветительные приборы наклеиваются отдельно. Можно дополнительно покрасить некоторые детали маркерами или красками, чтобы придать кораблю уникальный внешний вид.

Этап 5: Укладка мелких деталей

Заключительный этап — установка небольших декоративных элементов, таких как вентиляционные решётки, топливные баки и прочие атрибуты футуристического дизайна. Эти детали придают макету завершённый и профессиональный вид.

• После высыхания использовал прозрачный лак для защиты готового макета от повреждений.

Макет космического корабля «Орёл» теперь готов.

Заключение.

В ходе работы над проектом проведено сравнение характеристик космических кораблей «Восток», «Союз» и «Орёл». При этом автор значительно расширил собственное информационное поле. Выполнены чертежи и развертки макета космических кораблей. Описаны и собраны макеты конструкции космических кораблей. С содействии педагога объединения 3D моделирования был создан макет космического корабля «Орел», что стало для автора инновацией. Автором создана электронная презентацию к проекту.

Задачи проекта выполнены, цель достигнута.

Информационные материалы

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Орёл_(космический_корабль)?ysclid=mltlzaokqh912466857 Орел космический корабль- Википедия

2. https://astronaut.ru/bookcase/article/ar03.htm

Советская и российская пилотируемая космонавтика