«Поехали!» Как создавались космические парашютные системы

12 апреля 1961 года Юрий Алексеевич Гагарин на космическом корабле «Восток-1» впервые в мировой истории облетел Землю по орбите. Но ма-ло кто знает, что спускаемый аппарат первого советского космонавта был оснащен парашютной системой, созданной в легендарном Научно-исследовательском институте парашютостроения, ныне входящем в хол-динг «Технодинамика» Госкорпорации Ростех. И многолетняя история предприятия доказывает слова Гагарина: «Дорога в космос начинается с Киржача» …

Первые в космосе

Точка отсчета космической эры НИИ парашютостроения совпадает с ми-ровым триумфом Советского Союза в 1961 году. Институт прославился во многом благодаря подвигу Юрия Гагарина. Специально для корабля «Восток-1» талантливые инженеры НИИ парашютостроения впервые в мире сконструировали уникальную парашютную систему, чтобы вернуть на Землю советского первопроходца. Система состояла из нескольких па-рашютов: вытяжного, тормозного и основного, площадь купола которого составляла более 500 кв. метров – ведь спускаемая капсула весила почти 2,5 тонны!

Для чего понадобилось столько куполов? Вытяжной использовался для ввода купола основного парашюта, а тормозной снижал скорость спуска-емого аппарата до значений, когда свою работу может начать основной купол. Описывая процесс подготовки техники и космонавтов к первому полету, генерал-лейтенант авиации Н.П. Каманин писал: «По парашютной системе дополнительно проведено три успешных катапультирования ис-пытателей с самолета Ил-28, катапультирование на Земле из шара и сброс шара с высоты 5 метров. Все испытания прошли хорошо».

Кстати, именно генералу Н.П. Каманину было поручено обучение первой группы молодых космонавтов. И его выбор пал на Киржач. Летно-испытательный комплекс НИИ парашютостроения в этом городе Влади-мирской области был создан в мае 1959 года. Помимо самого Юрия Гага-рина, парашютную подготовку на окраине Киржача проходили все совет-ские космонавты из Первого отряда космонавтов: Герман Титов, Валенти-на Терешкова, Алексей Леонов, Павел Беляев и многие другие. Почему именно Киржач? В первую очередь, тихая лесистая местность находилась далеко от автострад, но рядом со Звездным городком. Во-вторых, это был проверенный испытательный центр с опытными сотрудниками. И, нако-нец, киржачане уверены, что генерал Каманин полюбил их город еще со времен войны. В 1942 году именно под Киржачом он руководил подго-товкой летчиков штурмовой авиации.

Будущие космонавты провели на аэродроме несколько месяцев. За такое короткое время обучения каждый совершил по 40 различных прыжков: с разных высот, в том числе и с задержкой раскрытия парашюта. Правда, Гагарин не всегда с предельной точностью выполнял упражнения, поэтому Батя – так покорители космоса называли генерала Каманина – сначала от-давал предпочтение Герману Титову: «Итак, кто же – Гагарин или Титов? У меня есть еще несколько дней, чтобы окончательно решить этот вопрос. Трудно решать, кого посылать на верную смерть, и столь же трудно ре-шить, кого из 2-3 достойных сделать мировой известностью и навеки со-хранить его имя в истории человечества». Спустя несколько дней Каманин представил госкомиссии для первого полета в космос старшего лейтенанта Юрия Гагарина.

Но ошибочно считать, что Гагарин во время приземления находился внутри корабля «Восток-1», потому что в реальности первый советский космонавт катапультировался из кабины спускаемого аппарата и призем-лялся уже на обычном парашюте. Двадцать лет эту информацию скрывали ради международного рекорда, но разве это хоть как-то умаляет заслуги Юрия Гагарина, рискнувшего отправиться в космическую бездну? Конеч-но же нет. Катапультируемое кресло в свою очередь было снабжено двумя парашютами: основным площадью 83,5 кв. метра и запасным – с куполом в 56 кв. метров, который вводился в случае отказа основного. Более без-опасного способа приземления на тот момент еще не придумали.

«Катапультирование произошло, по моим расчетам, над берегом. Ну, ду-маю, очевидно, ветерок сейчас меня потащит, и придется приводняться на воду. Потом отцепляется стабилизирующий парашют, и вводится в дей-ствие основной парашют. Проходило все это очень мягко, так, что я ниче-го почти не заметил. Кресло также незаметно ушло от меня вниз. Я стал спускаться на основном парашюте. Опять меня развернуло к Волге.

Проходя парашютную подготовку, мы прыгали много как раз вот над этим местом. Много летали там. <…> Затем раскрылся запасной парашют, раскрылся и повис. Так он и не открылся. Произошло только открытие ранца. <…> Через подвесную систему я ощутил сильный рывок и всё. Я понял, что НАЗ пошёл вниз самостоятельно. Вниз я посмотреть не мог, куда он там падает, так как в скафандре это сделать нельзя — жёстко к спинке привязан. Тут слой облачков был. В облачке поддуло немножко, и раскрылся второй парашют. Дальше я спускался на двух парашютах».

Семейство кораблей «Союз»

С конца 1960-х годов звездой нового поколения космических кораблей стал корабль «Союз». Однако работа над проектом началась еще в 1962 году. «Союз» был оснащен двумя парашютными системами – основной и запасной, а также тормозными посадочными двигателями. При этом ос-новная парашютная система имела площадь купола 1000 кв. метров. Кро-ме того, имелся запасной парашют площадью 574 кв. метра. Первые поле-ты «Союза» зачастую были неудачными: срывались миссии, случались аварии и даже гибли космонавты. Но со временем аппарат модернизиро-вался, и на сегодняшний день он является самым надежным и безопасным пилотируемым космическим кораблем.

В 2002 году был разработан и отправлен в космос «Союз-ТМА» («ТМА» – «транспортный модифицированный антропометрический»). Парашют-ная система усовершенствованного «Союза» изменилась – в составе запас-ной парашютной системы теперь появился тормозной парашют площадью 16 кв. метров. Сами парашюты изготавливались из облегченного синтети-ческого высокопрочного материала, который даже в условиях нагрева при 300 °С на протяжении 100 часов теряет только половину своей прочности, а кратковременные температурные нагрузки на него вообще никак не вли-яют. Глобальная реорганизация всех систем космического корабля про-изошла в 2016 году, когда был создан «Союз МС». Он снабжен многокас-кадной парашютной системой. Сначала выводится вытяжной, затем тор-мозной и после основной парашют. Запасной парашют площадью 590 кв. метров срабатывает в случае выхода из строя основного.

Совсем недавно, 9 апреля 2021 года, с космодрома Байконур была запу-щена ракета-носитель «Союз-2.1а» с пилотируемым кораблем «Ю.А. Га-гарин» (Союз МС-18) и экипажем длительной экспедиции МКС-65. Кос-мическую миссию посвятили первому космонавту планеты, в честь которо-го и назвали корабль. Здесь снова не обошлось без самых проверенных и надежных парашютных систем НИИ парашютостроения.

Сегодня в «Технодинамике» ведется активная работа по разработке пара-шютной системы для перспективного космического корабля «Орел» – именно он должен прийти на смену «Союзам». Планируется, что призем-ляться спускаемый аппарат «Орла» будет с помощью трех парашютов и реактивной системы мягкой посадки. Площадь основной трехкупольной парашютной системы будет составлять более 3,6 тыс. кв. метров. Такое мощное изделие способно обеспечить мягкую посадку аппарату массой до 9 тонн с высоты несколько километров. Первый испытательный полет «Орел» запланирован на 2023 год.

Освоение Красной планеты

С самого начала космической эры специалисты НИИ парашютостроения работали над возможностью посадки космических аппаратов не только на Землю, но и на другие планеты и спутники. И сегодня институт является ведущим в России предприятием по разработке и изготовлению парашют-ных систем подобного назначения. Системы для обеспечения посадки на Марс, Венеру, Луну имеют свои отличия от «земных», из-за отсутствия земной атмосферы парашютам приходится раскрываться на огромных, сверхзвуковых скоростях, работать в условиях агрессивной атмосферы.

В 1961 году в институте запустили процесс разработки парашютных си-стем для посадки на Марс и Венеру. Это было время бурного и стреми-тельного освоения космического пространства, и тогда началась борьба сверхдержав за первенство в полете к неизведанной Красной планете – Марсу. Инженеры НИИ создавали математические модели функциониро-вания парашютных систем в атмосфере Марса. Большой объем исследова-ний позволил в 1971 и 1974 годах успешно осуществить посадку на по-верхность планеты аппаратов «Марс-3» и «Марс-6». Спускаемый аппарат «Марс-3» впервые в мировой истории совершил мягкую посадку на Марс. Он даже начал транслировать панораму окружающей поверхности плане-ты, пусть это длилось и недолго. А «Марс-6» стал первым аппаратом, ко-торый передал на Землю данные о марсианской атмосфере, давлении и температуре.

Посадка на поверхность Венеры

Удалось парашютам легендарного НИИ побывать и на Венере. Разработ-ки систем для посадки космических аппаратов на поверхность «Утренней звезды» также начались в 1961 году. А уже в 1965 году на спроектиро-ванной в институте парашютной системе впервые в атмосферу Венеры был доставлен исследовательский зонд. Через два года на вновь разработанной и модернизированной парашютной системе было успешно осуществлено длительное снижение спускаемого аппарата с замером параметров атмо-сферы Венеры.

Для дальнейших исследований в атмосфере планеты и уточнения ее моде-ли были сконструированы системы, обеспечивающие более длительное пребывание аппарата на этапе спуска. А в 1972 году была произведена первая в мире успешная посадка на поверхность Венеры. Аппараты «Ве-нера-7» и «Венера-8», конечно же, были снабжены парашютными систе-мами НИИ.

***

В этом году НИИ парашютостроения холдинга «Технодинамика» отмеча-ет свой 75-летний юбилей. С момента создания институт разработал более 5000 видов парашютной техники, при этом более 1000 образцов было за-пущено в серийное производство. Благодаря работе НИИ парашютостро-ения в сегменте космических парашютных систем наша страна – лидер на мировом рынке. За последние годы парашютные системы сильно измени-лись, а область их применения расширилась. Но, несмотря на вызовы времени, дорога в космос все равно начинается с Киржача.