Létající rakev Voschod: Let v sovětské kosmické lodi byl extrémně nebezpečný

Dvanáctého února 1964 podepsal sovětský raketový inženýr Sergej Koroljov předběžný projekt „Mnohomístná kosmická loď Voschod“. Plavidlo mělo existovat ve dvou variantách: ve verzi 3KV pro trojčlennou posádku a jako dvoumístná kabina 3KD pro realizaci výstupu do volného prostoru. Před konstruktéry pod vedením Jevgenije Frolova se rýsovaly obrovské potíže s nejistými vyhlídkami. Usazení tří kosmonautů do Vostoku hraničilo se zázrakem, ale největší problém paradoxně nepředstavoval systém zajištění životních podmínek, jenž se měl vyrovnat s násobně většími nároky. Vrásky na čele dělalo konstruktérům rozmístění posádky uvnitř, a hlavně způsob přistávání.

Ohledně dispozice kabiny panovaly velké rozpory mezi vojáky, zastoupenými velitelem oddílu kosmonautů Nikolajem Kamaninem, a inženýry v čele s Koroljovem. Pokud se měli do interiéru vtěsnat tři muži, znamenalo to umístit sedadla de facto bokem vzhledem k původní poloze katapultážního křesla. Horší ovšem bylo, že se kvůli omezenému objemu kabiny musela opustit praxe, kdy kosmonauti létali ve skafandru. V případě dehermetizace lodi by absence ochranného obleku znamenala jistou smrt posádky, ale přestože Kamanin a spol. uvedenému řešení hlasitě oponovali, jiná možnost prostě nebyla reálná.

Dva padáky a brzdicí motor

Stále zde však zůstávala otázka přistání. U původních Vostoků se během nominální návratové sekvence počítalo s tím, že se kosmonaut katapultuje a přistane na vlastním padáku. Hlavní padák kabiny totiž zajišťoval její sestup a dosednutí rychlostí zhruba 10 m/s, což bylo příliš mnoho. Pokud by katapultáž selhala a kosmonaut by musel zůstat uvnitř až do přistání, hrozilo mu těžké, potenciálně i smrtelné zranění.

Logický krok by tedy znamenalo vybavit katapultovacími křesly také Voschod. Jenže v jeho omezeném prostoru na ně jednoduše nezbylo místo. I kdyby se posádka omezila na dva členy, nebylo kam umístit průlezy pro katapultování, nebo jen za cenu výrazného narušení tuhosti kabiny. Nakonec padlo rozhodnutí, že Voschod nebude přistávat pod jedním padákem, nýbrž hned pod dvěma, což by však samo o sobě při vyšší hmotnosti lodi oproti Vostoku bezpečné dosednutí nezajistilo.

Konstruktéři proto přišli s návrhem brzdicího motoru na tuhé pohonné látky, umístěného na padákovém závěsu. Při sestupu na padácích se ze spodní části kabiny rozvinul prutový senzor o délce 120 cm, a jakmile se dotkl země, propojil se elektrický okruh, motor na závěsu se spustil a zpomalil dosednutí na přijatelné 2–4 m/s. Kosmonauti navíc měli sedět ve speciálních křeslech Elbrus vybavených amortizátory, které část energie při střetu se zemí absorbovaly: Maximální přetížení mělo činit 15 g v rámci několika málo desetin sekundy.

Aspoň jeden inženýr

Práce na Voschodu se u konstruktérů OKB-1 nejprve nesetkaly s nadšením, ale Koroljov dokázal situaci zvrátit. Když k němu v únoru 1964 přišel na poradu vedoucí projektant Konstantin Feoktistov, Sergej Pavlovič prohodil: „V trojmístné lodi samozřejmě poletí alespoň jeden inženýr.“ Feoktistov, který již předtím projevil ambice se do vesmíru podívat, velmi dobře pochopil – a díky jeho vlivu se projekt rozběhl doslova zběsilým tempem.

Třináctého dubna pak vyšlo nařízení Ústředního výboru Komunistické strany a Rady ministrů „O přípravě pilotovaných kosmických lodí“. Bylo v něm oficiálně stanoveno, že se pro řadu 3KV využijí čtyři rozestavěné kabiny Vostok a pro řadu 3KD se zkonstruuje pět zbrusu nových, vylepšených. Minimálně v případě 3KV však zmíněné nařízení jako obvykle pouze legalizovalo již probíhající práce…

Ve zběsilém tempu

Ono zběsilé tempo se samozřejmě neobešlo bez patálií většího či menšího rozsahu a zřejmě nejvíc konstruktéry potrápil nový padákový systém. Aby ho mohli vyzkoušet při shozech z letounu, převzali narychlo z muzea OKB-1 kabinu Vostoku 2, v níž v létě 1961 German Titov jako první člověk v historii strávil na oběžné dráze celý den. Konstruktéři poté provedli nezbytné úpravy, aby mohla posloužit coby testovací kus pro Voschod.

Dvacátého devátého srpna se při provádění testů ve Feodosii na Krymu, konkrétně při nakládání do letounu, samovolně otevřel příklop padáku a ten se ze svého kontejneru uvolnil. Tentýž příklop se pak 6. září pro změnu neotevřel, kdy měl, a kabina s nevyčíslitelnou historickou hodnotou padala z výšky 10 km, načež se roztříštila o zem. Už 9. července se přitom nezdařil test raketového motorku měkkého přistání. Družice Kosmos 34 (ve skutečnosti výzvědný satelit Zenit 4) dosedla v oblasti Uralu a kutálela se asi 300 m ze svahu dolů, než se dotyčný motor uráčil aktivovat. 

Konstruktéři v panice navrhovali vybavit posádku motocyklovými helmami, Koroljov však trval na vyladění systému. Z devíti zkušebních shozů se potom odehrála tři dosednutí rychlostí 7,5 m/s a šest rychlostí 1,5 m/s. Podařilo se dopracovat i padák a na podzim byla na světě kabina 3KV ve finální konfiguraci.

Upravený Vostok

Loď 3KV Voschod měla navenek mnoho společného s 3KA Vostokem, z nějž konstrukčně vycházela. Na délku měřila zhruba 5 m, největší průměr činil 2,43 m a startovní hmotnost se pohybovala kolem 5,3 t. Plavidlo sestávalo z hermetického přístrojového úseku a návratové kabiny.

První zmíněný měl podobu dvou komolých kuželů spojených základnami a nacházely se v něm důležité systémy pro fungování plavidla na oběžné dráze. Obsahoval především motor TDU z Isajevovy dílny, jenž zajišťoval brzdicí manévr pro návrat do atmosféry. Po obvodu byly umístěny sférické nádrže, jednak se stlačeným vzduchem pro systém zabezpečení životních podmínek a dále se stlačeným dusíkem pro orientační motorky. Úsek zahrnoval rovněž aparatury pro telemetrické a rádiové spojení, antény i další komponenty nutné pro let. Vedle solárního senzoru sloužícího k orientaci přibyly nové iontové senzory a experimentální iontové motorky.

Nanejvýš tři dny

Návratová kabina měla tvar koule, takže přistávací sekvence probíhala výlučně v balistickém módu. Největší úpravu představovala již zmiňovaná trojice křesel Elbrus, oproti Vostoku otočená o 90°. Důležité prvky, zejména hlavní přístrojový panel a optický orientátor Vzor, však zůstaly na původním místě. Velitel se tedy musel při orientaci lodi částečně posadit a otočit hlavu do strany.

Kvůli úspoře hmotnosti zmizela z interiéru jedna ze dvou kamer, ovšem další se nyní nacházela zvenčí na přístrojovém úseku. Posádka měla k dispozici malou obrazovku, na níž mohla její záběry sledovat, což se posléze využilo při monitorování třetího stupně rakety během oddělení od lodi. Systém zabezpečení životních podmínek mohl udržet tři kosmonauty naživu po dobu pouhých tří dnů. Aby se zajistila nezbytná rezerva, nepočítalo se u trojčlenných posádek s delšími lety než jeden den.

Horkou jehlou

Celkově vzato Voschod rozhodně nepředstavoval žádnou novou loď, jak spekuloval tehdejší sovětský i západní tisk. Znamenal spíš mírnou a v mnoha ohledech velmi riskantní evoluci, přičemž se jednalo v pravém slova smyslu o nouzové řešení: Nová loď Sojuz měla přijít na scénu až za několik měsíců či roků, přičemž sovětské vedení žádalo od Koroljova výstup, jenž by odvedl pozornost od nastávajících letů amerických plavidel Gemini. A přestože inženýři z OKB-1 ani šéfkonstruktér sám nebyli nejprve projektu šitému horkou jehlou příliš nakloněni, akceptovali rizika, která by byla za jiných okolností naprosto nepřijatelná. Bylo jasné, že ti, kdo usednou do zmíněné kabiny, budou riskovat mnohem víc než jejich předchůdci…