Kosmická loď Vostok

Sovětská kosmická loď Vostok, která vynesla na oběžnou dráhu prvního kosmonauta, byla určená pro lety jednoho pilota po dobu maximálně desíti dnů. Maximální výdrž na dráze nebyla nikdy využita.

Model kosmické lodě Vostok

Od jara 1957 skupina kolem Tichonravova studovala možnost uskutečnit pilotovaný kosmický let. Tichonravov se soustředil zejména otázky tepelné regulace, tepelného štítu pro návrat a vlastností různých tvarů kabiny při vstupu do hustých vrstev atmosféry (zajímavé je, že jako nejlepší vycházel tvar kužele se zaoblenou špicí a kulovým dnem - tento tvar byl později zvolen pro lodi typu Sojuz). Vlastní vývoj sovětské kosmické lodi pro pilotované lety po oběžné dráze kolem Země pak probíhal od dubna 1958, kdy Sergej Koroljov, vedoucí OKB-1 (Opytno-konstruktorskoje bjuro), navrhl upravit pro kosmonauta připravovanou zpravodajskou družici (později známou pod označením Zenit); v květnu Koroljov rozhoduje vynechat z plánu suborbitální lety kosmonautů. Se suborbitálním letem se počítalo ještě v roce 1956, kdy se předpokládaly paralelní lety orbitální se suborbitálními. Základní projekt kosmické lodě pro orbitální let, který vedl Konstantin Feoktistov, byl dokončen v polovině srpna 1958. V červnu 1958 převzal vedení programu osobně Sergej Koroljov, který 15. září 1958 podepsal závěrečnou verzi projektu a předal kompletní výkresovou dokumentaci výrobcům. Verdikt o zahájení pilotovaného programu byl ale schválen až 22. května 1959; předcházel mu těžký spor s představiteli armády, kteří prosazovali přednost nepilotované průzkumné družice.
10. prosince 1959 byl schválen harmonogram prací na kosmické lodi a v dubnu 1960 byl definitivně dokončen detailní plán výroby, který zahrnovat tři verze lodi. První verze představovala zkušební prototypy (létaly pod označením Kosmičeskij korabl), druhá verze představovala bezpilotní družici pro zpravodajské účely (létala jako Zenit-2 v rámci série družic Kosmos) a třetí verze byla určena pro pilotované lety. Začátkem června 1960 bylo stanoveno datum letu první pilotované lodě, a to 11. října 1960; vzhledem k několika neúspěchů (viz dále) se ale termín musel posunout až na jaro 1961.
Kosmická loď sestávala ze dvou celků spojených čtyřmi pásy: první část tvořila vlastní kabina, druhou byl přístrojový úsek. Celková hmotnost obou částí byla kolem 4700 kg a délka dosahovala 450 cm. Přístrojový úsek ve tvaru dvou spojených komolých kuželů o délce 225 cm obsahoval kapalinový brzdicí motor, systém řízení a orientace a nesl v kulových zásobnících stlačený dusík pro stabilizační systém. Pilotní kabina měla tvar koule o průměru 230 cm a její povrch byl pokryt tepelnou izolací o síle 30 až 180 mm (její celková hmotnost byla 837 kg), zabezpečující bezpečný průlet atmosférou. Ablativní tepelný štít byl silnější na polokouli, která byla vpředu ve směru letu při sestupu. Kabina se v této poloze stabilizovala samovolně díky excentricky umístěnému těžišti.
V kabině byla během letu udržována atmosféra stejného složení a tlaku jako na zemi. Přívod kyslíku a teplotu v kabině si mohl kosmonaut částečně regulovat (v předem stanovených mezích), ostatní části regeneračního systému pracovaly automaticky.
Hlavním vybavením kabiny bylo katapultovací křeslo (celková hmotnost 336 kg), které bylo vyráběno pro každého kosmonauta na míru. V křesle trávili kosmonauté celý čas letu, pouze si mohli uvolnit poutací popruhy. Ostatně v kabině nebyl prostor pro pohyb - kosmonaut měl k dispozici prostor 1,6 m³, což je o něco víc než na předním sedadle automobilu, ale pozor: kosmonaut měl po celou dobu letu oblečený těžký skafandr. Křeslo plnilo svoji hlavní úlohu při návratu z oběžné dráhy, kdy byl ve výšce kolem 7 km odstřelen kryt kabiny a po dvou vteřinách bylo pomocí dvou raket na tuhé palivo katapultováno křeslo s kosmonautem (obdobně jako při katapultáži z letadla). Po odpoutání se od křesla přistával kosmonaut na samostatném padáku mimo loď. Stabilizační padák sestupového modulu se otevíral až ve výšce 4,5 km a hlavní padák ve výšce 2,5 km. Tím bylo zajištěno, že kabina dopadla na zem dříve než kosmonaut. Všechny lety lodí typu Vostok končily tímto způsobem, přestože se u Vostoku 1 a Vostoku 6 hovořilo původně o tom, že Gagarin a Těreškovová přistáli uvnitř lodě. Katapultovací křeslo bylo schopné zachránit kosmonauta i v případě havárie nosné rakety na startu.
Kosmická loď byla během kosmického letu řízena dálkově, kosmonaut mohl do řízení zasáhnout jen v případě neočekávaných situací. Vostok ovšem nemohl na dráze manévrovat, motor byl sice restartovatelný, ale používal se jen v závěru letu k brzdění. Na oběžné dráze kosmická loď pomalu volně rotovala a teprve před zahájením návratového manévru byla zorientována podle Slunce. Po dosažení správné orientace se zapaloval brzdicí motor. Po dohoření motoru se pyrotechnicky přerušily poutací pásy mezi kabinou a přístrojovým úsekem. Přístrojový úsek shořel v hustých vrstvách atmosféry a kabina s kosmonautem sestupovala po balistické dráze, což bylo spojeno s poměrně velkým přetížením, které dosahovalo až 9 G. Možnost lidského organismu snášet podobná přetížení se testovala na cetrifugách a pokusy dokázaly, že člověk vydrží přetížení 10 G, aniž by to zanechalo nežádoucí následky.
Elektrickou energii pro provoz palubních systémů dodávaly jen chemické baterie o celkové kapacitě 24 kWh. Průměrná spotřeba všech spotřebičů ale byla pouhých 200 wattů.
Na vývoji kosmické lodi typu Vostok se podílelo 123 sovětských organizací a její výroba probíhala v 36 různých závodech.
Zjednodušený prototyp kosmické lodi Vostok (typové označení 11F61) byl zkoušen v roce 1960 pod označení Kosmičeskij korabl. První startoval 15. května 1960 a pokus byl neúspěšný, neboť při pokusu o zahájení sestupu (kabina nebyla opatřena tepelným štítem) se v důsledku chybné orientace dostal sestupový modul na vyšší oběžnou dráhu a zanikl v atmosféře až v říjnu 1965. Také druhý let (28. července 1960) nebyl úspěšný; tentokrát selhala nosná raketa a pro poruchu na prvním stupni rakety došlo 28,5 vteřiny po startu k explozi. Teprve třetí pokus byl plně úspěšný - Kosmičeskij korabl 2 odstartoval z Bajkonuru 19. srpna 1960 a po jednodenním letu přistál zpět na zemi. Kosmičeskij korabl 3 odstartoval 1. prosince 1960 a po jednodenním letu se vracel zpět. Návratový modul se ale dostal na chybnou sestupovou dráhu (brzdicí motor nefungoval správně) a zanikl v atmosféře. V prosinci 1960 startoval ještě jeden Kosmičeskij korabl (konkrétně 22. prosince), ale pro požár na třetím stupni nosné rakety v 425 vteřině letu nebyla dosažena oběžná dráha; katapultovací křeslo bylo z kabiny vystřeleno a přistálo na Sibiři. Letem tohoto posledního prototypu byly ukončeny jednodenní lety a v následujícím roce už proběhly generálky na vlastní pilotovaný let naplánovaný na jeden oblet Země.
9. března 1961 byla z kosmodromu Bajkonur poprvé vypuštěna konečná verze kosmické lodi Vostok (typové označení 11F63), která už nesla veškeré vybavení pro pilotovaný let; startovala pod označením Kosmičeskij korabl 4. Na palubě byl pes Černuška a v křesle kosmonauta byla figurína pojmenovaná Ivan Ivanovič. Po jednom obletu Země přistál návratový modul na území Sovětského svazu. Stejný let (včetně figuríny Ivana Ivanoviče a psa - Zvezdočky) zopakoval 25. března 1961 i Kosmičeskij korabl 5. Figurína přistála na vlastním padáku po katapultáži, pes přistával uvnitř kosmické lodě. A následující let uskutečněný 12. dubna 1961 už byl pilotovaný (podrobněji o něm viz článek "Prvnípilotovaný kosmický let").
S kosmickou lodí Vostok bylo uskutečněno celkem šest pilotovaných letů do kosmu:
12.4.1961 - Jurij Gagarin (náhradníci Tittov, Něljubov) - jeden oblet Země;
7.8.1961 - German Titov (náhradníci Nikolajev, Něljubov) - jednodenní let, 17 obletů;
11.8.1962 - Andrijan Nikolajev (náhradníci Bykovskij, Volynov) - čtyřdenní let, 64 obletů;
12.8.1962 - Pavel Popovič (náhradníci Komarov, Volynov) - třídenní let, 48 obletů;
14.6.1963 - Valerij Bykovskij (náhradníci Volynov, Leonov) - pětidenní let, 81 oblet;
16.6.1963 - Valentina Těreškovová (náhradnice Solovjovová, Ponomarjovová) - třídenní let, 48 obletů.
Podle původních plánů měly do srpna 1966 startovat ještě další čtyři kosmické lodě typu Vostok, ale rozhodnutím ze 4. února 1964 byly další lety zrušeny. Zbývající kabiny byly poté upraveny a použity pro lety vícečlenných posádek v rámci programu Voschod.

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] M. Grün: Kosmonautika - současnost a budoucnost, Horizont, Praha 1983
[2] P. Lála, A. Vítek: Malá encyklopedie kosmonautiky, Mladá fronta, Praha 1982
[3] K. Pacner, A. Vítek: Půlstoletí kosmonautiky, Epocha, Praha 2008
[4] http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/76042/%D0%92%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%BA[5] http://mek.kosmo.cz/pil_lety/rusko/vostok/vostok.htm[6] http://www.astronautix.com/craft/vostok.htm[7] http://www.buran.ru/htm/gud%2018.htm[8] http://www.lib.cas.cz/space.40/

-----
Příště: Nosná raketa Vostok; plánované zveřejnění: 21.4.2011.