Nesmrtelný výrok jedné z klíčových postav světové kosmonautiky zní: „Země je kolébkou lidstva. Nelze ale věčně žít v kolébce!“ Konstantin Ciolkovskij byl bezesporu vizionář a zcela bez debaty předurčil další cestu lidstva coby hledačů nových světů. Další klasik kosmonautiky, s nímž jsme již měli v rámci seriálu tu čest, pak prohlásil: „Námořník na transoceánské lodi by měl být schopen plavat, stejně tak by i kosmonauté měli mít možnost vyjít do volného prostoru mimo loď.“ Skutečně, Sergej Koroljov byl přes svůj tvrdý manažerský styl snílkem a vizionářem stejného ražení jako Ciolkovskij. Byl naprosto pevně přesvědčen, že v budoucnu nevyhnutelně vyvstane potřeba, aby lidé prováděli rutinní údržbu lodí a stavěli velké konstrukce na orbitální dráze. A to se nade vší pochybnost neobejde bez toho, aniž by kosmonauti opustili bezpečí stěn svých kosmických lodí. A ani tady nehodlali Sověti přenechat palmu vítězství Američanům.

„Vychod“ a „Volga“

Že by kosmonauti měli být schopni opustit palubu své lodi, bylo samozřejmým, logickým a nevyhnutelným faktem, který s sebou budoucnost kosmických letů přinášela. Otázkou bylo, kdy a jak bude tento fakt realizován. Prvotní úspěchy lodí 3KA Vostok probudily ve svých tvůrcích hlad po dalších úspěších. Každý chtěl učinit další krok co nejdříve, nicméně zprvu bylo v plánu postupovat nanejvýš opatrně.

V rámci projektu takzvaných Vostoků série 1963-1964 měly být uskutečněny mise, jež by mohl sovětskou kosmonautiku posunout o notný kus vpřed. Vostoky měly být modifikovány pro lety dvojice kosmonautů, pro výškové lety, dlouhodobé lety se zvířaty i lidmi a mimo jiné se také objevila idea vyzkoušet výstup do volného prostoru. Nikoli však tak, jak by si možná vážený čtenář představoval. První výstup mělo absolvovat zvíře, konkrétně pes. A nikoli ve skafandru, ale ve speciální schráně, jejíž vysunutí z kabiny a opětovné zasunutí by zajistil dedikovaný systém.

U zvířat ale nemělo zůstat. Už někdy v roce 1963 začal být některými konstruktéry OKB-1 rozpracováván projekt lodi, jež měla obdržet označení 3KG. Krycí název projektu zněl „Vychod“ a měl vycházet z plánované dvoumístné verze 3KV. Verze 3KV měla mít dvě katapultovací křesla a měla být schopna se dvěma kosmonauty na palubě provádět výškové lety, v případě nutnosti mělo být možné jedno z křesel nahradit aparaturou pro snímání zemského povrchu ve vysokém rozlišení.

Verze 3KG Vychod měla vézt na orbitální dráhu jednoho kosmonauta. Na průlezu, kterým měl být v původní verzi katapultován jeho kolega, měla své místo najít nafukovací přechodová komora. Na místě druhého katapultovacího křesla měla být umístěna aparatura pro ovládání a funkci přechodové komory a také alespoň trocha prostoru pro manévrování kosmonauta. Tento návrh nakonec nebyl rozpracován do větších detailů, protože na začátku roku 1964 se šéf OKB-1 Sergej Koroljov začal orientovat na projekt Voschod.

Aby bylo možno potenciál Voschodu využít co nejvíce, byly do něj vtěleny mnohé ideje, koncepty a plány, jež byly součástí Vostoků série 1963-64. Jedním z těchto plánů byl i výstup člověka do volného prostoru mimo loď. Koroljov a spol. chtěli využít situace a aby získali posvěcení svých záměrů, v únoru 1964 vtělili do zprávy „O přípravě trojmístné kosmické lodi“ určené pro ÚV KSSS také návrh na modifikaci pro provádění výstupů. Jak již bylo řečeno v jednom z prvních dílů seriálu, „věrchuška“ reagovala velmi těžkopádně a se zpožděním. I tak se však v Ustanovení ÚV KSSS a Rady ministrů N^o294-117 „O přípravě pilotovaných kosmických lodí“, jímž byl legalizován již de facto rozběhnutý program Voschod, objevil bod, v němž se hovoří „v letech 1964-1965 o doplňkové výrobě pěti lodí typu „Vostok“ určených k výstupu člověka do otevřeného vesmíru“.

Zatímco se politici obrazně zabývali posouváním papírů a hledáním příslušných razítek, v OKB-1 se začal rýsovat projekt lodi 3KD, který měl zmíněný bod Ustanovení splnit. V předběžném projektu byly pro tuto větev programu Voschod zmíněny hlavní cíle 3KD. V rámci realizace měly probíhat „výzkumy s cílem experimentální prověrky konstrukčních řešení k zabezpečení výstupu člověka z lodi do kosmického prostoru; vývoj kosmických skafandrů; získání experimentálních dat pro vývoj systémů zabezpečujících pohyb a činnost člověka vně kosmické lodi. Zmíněné výzkumy mají velký význam pro konstrukci perspektivních systémů zabezpečujících životaschopnost člověka v kosmickém prostoru, realizaci montážních prací ve vesmíru, výsadek expedic na Měsíc a jiné planety.“

Jak vidno, konstruktéři měli za to, že i díky Voschodu se jim otevře cesta na Měsíc. O přistání na lunární povrch uvažoval Sergej Koroljov se svými spolupracovníky již od roku 1962 a na vlastní pěst podnikali dílčí kroky o mnoho dříve než byl v srpnu 1964 oficiálně z vyšších míst uložen úkol dostat sovětského kosmonauta na Měsíc nejlépe do listopadu 1967.

Vraťme se však zpět k Voschodu. Jak již bylo řečeno ohledně Vostoků série 1963-64, u lodi 3KG se počítalo s přechodovou komorou. Přechodová komora byla nutná ze dvou hlavních důvodů. Prvním z nich byla avionika lodí řady 3K. Ta byla chlazena cirkulujícím vzduchem a v případě vystavení vakuu během výstupu kosmonauta do volného prostoru by byla velmi brzy kvůli přehřátí vyřazena z provozu. Zde měli obrovskou výhodu Američané, kteří u svých lodí Gemini vsadili na tzv. „cold plates“, tedy desky s glykolem, jenž pomocí odpařování odváděl přebytečné teplo do prostoru. Nebyl tedy problém dehermetizovat kabinu jako celek.

Druhým důvodem byly obrovské ztráty vzduchu, jež by nutně během snižování tlaku v kabině musely nastat, a které by nebyly dost dobře kompenzovatelné palubními zásobami. Bez přechodové komory se prostě Sověti obejít nemohli. A kde ji získat, bylo Sergeji Koroljovovi jasné.

Již v polovině roku 1963 oslovil tehdejšího šéfa továrny č. 918 Semjona Alexejeva s neobvyklým požadavkem. Továrna 918 se zabývala vývojem a výrobou záchranných prostředků pro letectvo i pro kosmický průmysl. Z jejích dílen mimo jiné vyšla i katapultovací křesla a nouzové dávky pro Vostoky, stejně jako skafandry SK-1 a SK-2, které se staly do značné míry ikonickými poté, co byly zveřejněny fotografie prvních kosmonautů právě s těmito obleky.

Koroljov tehdy Alexejeva požádal, zda by se nezamyslel nad přechodovou komorou pro Vostok. Komora by umožnila výstup do volného prostoru, načež měla být odhozena. Koroljov dodal, že by byl býval rád, kdyby Alexejev zapřemýšlel nejen nad principem, ale také nad možností výroby takovéto komory.

Alexejev přišel se zajímavou ideou, která velmi nápadně připomínala skládací turistický kalíšek. Zužující se tři teleskopické segmenty měly zapadat jeden do druhého, čímž by ve složeném stavu zabíraly relativně málo prostoru. Toto řešení však mělo velkou nevýhodu – konstrukce by byla příliš těžká a složitá. I z tohoto důvodu se konstruktéři továrny 918 začali poohlížet i po jiných principech, na nichž by přechodová komora mohla být založena. Nejperspektivnějším se jevil být koncept nafukovací přechodové komory.

Když pak byly zahájeny práce na projektu Voschod, byly koncepty přechodové komory, jak se pěkně česky říká, „jako když najdeš.“ Nafukovací koncept byl definitivně přijat na společné poradě vedení OKB-1 a závodu 918 v dubnu 1964. Gaj Severin, který od ledna vystřídal na ředitelském křesle Semjona Alexejeva, přislíbil vypracovat projekt komory na nafukovací bázi. Na přelomu první a druhé červnové dekády bylo schváleno technické zadání, přičemž úlohu styčného důstojníka mezi závodem 918, který měl komoru vyvinout a dodat, a OKB-1, která byla zodpovědná za loď 3KD jako celek, dostal na svá bedra Koroljovův náměstek Pavel Cybin, který také celý projekt „Vychod“ vedl (vedoucí projektant Feoktistov byl zaneprázdněn výcvikem k letu prvního Voschodu).

Minimálně od poloviny roku 1964 se tak v rámci OKB-1 rozjela souběžně s přípravami letu trojmístného Voschodu 3KV také práce na variantě 3KD. Krom přechodové komory bylo nutné provést úpravy palubních systémů, zejména environmentálního. Nyní se musel vypořádat s možnými úniky atmosféry a navíc měli být oba kosmonauti vybaveni skafandry, o něž se měla postarat opět továrna 918. Pro konstruktéry OKB-1 to znamenalo vymyslet způsob zakomponování nutného vybavení pro ventilaci skafandrů do kabiny. Úpravami musela projít také křesla Elbrus, která byla původně stavěna pro osoby bez skafandrů, navíc byla oproti lodi 3KV posunuta směrem dolů o 18 centimetrů, aby měla posádka ve skafandrech více místa pro práci a pohyb v kabině. Těsně před přistáním pak byla křesla při aktivaci padákového systému pneumaticky vyzvednuta do horní polohy (tento systém byl posléze převzat u lodí Sojuz, kde se používá dosud).

Krom výše zmíněného konstruktérům přibyl ještě jeden detail, který bylo třeba vyřešit. Aby mohl kosmonaut zaplout do přechodové komory, bylo třeba narušit celistvost kabiny a otevřít průlez. Nejdříve se řešilo, kde průlez vlastně bude a na jakou stranu by se měl otevírat. Uvažovalo se o tom, že by mohl být umístěn v místech, kde se nacházel technologický průlez číslo 1, tedy průlez, kterým kosmonauti vstupovali do lodě na rampě a opouštěli ji po přistání. Jednalo se o zdánlivě nejjednodušší řešení, které nicméně na druhou stranu naráželo na možné potíže právě při nástupu do kabiny a zřejmě by jeho implementací bylo také negativně ovlivněno vyvážení lodi. Proto byl nakonec vybrán technologický průlez č. 3, tedy ten, v němž se nacházelo okénko s optickým orientátorem Vzor, a který byl z pohledu kosmonautů umístěn po jejich levé ruce.

Byly také zvažovány obě varianty směru otevírání příklopu, tedy jak dovnitř kabiny, tak i směrem ven, nakonec byl zvolen směr dovnitř. Opět to přinášelo mix výhod a nevýhod. Otevírání ven by ušetřilo poměrně hodně prostoru v kabině samotné. Na druhou stranu otevírání dovnitř přes jistá prostorová omezení znamenalo další pojistku v již tak riskantním podniku – tlak atmosféry v kabině by po uzavření příklopu přispíval k jeho utěsnění.

Zvolené řešení tedy znamenalo, že se příklop otevíral dovnitř. Křeslo nejblíže okénku se Vzorem tak bylo vynecháno a na jeho místě byla instalována aparatura pro ventilaci skafandrů. O tom, že jedním z hlavních faktorů byl prostor, vypovídá fakt, že když se průlez otevíral, od ramene kosmonauta jej dělilo jen několik centimetrů. Zde Sověty zachránil fakt, že většina kosmonautů v oddíle byla relativně malého vzrůstu.

Koncept přechodové komory a odpovídající makety se podařilo vyrobit vcelku rychle, dost rychle na to, aby mohla být v září předvedena na Bajkonuru Nikitu Chruščovovi při jeho poslední návštěvě na polygonu, o níž byla řeč v povídání o přípravách na start prvního Voschodu. Tehdy mu kosmonauti předvedli simulaci vstupu do komory a výstupu do prostoru. Nicméně postupně bylo stále více jasné, že se nepodaří splnit slib zmíněný na konci minulého dílu – Koroljov Chruščova ujišťoval, že let Voschodu-2 a tedy i výstup do volného prostoru se uskuteční v listopadu 1964. Že je tento termín nereálný se ukázalo téměř ihned po letu prvního Voschodu. Koroljov jednoduše neodhadl náročnost projektu a také možnosti subdodavatelů a ještě v době, kdy byl první Voschod na oběžné dráze, již začínal pochybovat o reálnosti svých slibů. Odstranění Chruščova mu v této souvislosti přišlo vhod, protože novému vedení státu se v tomto směru nijak nezavázal.

Během podzimu a zimy začala přechodová komora, jež obdržela krycí název „Volga“, dostávat jasné kontury i v detailech. Na první pohled jednoduchý doplněk kabiny Voschodu byl ve skutečnosti poměrně složitým a promyšleným strojem. Základem byly stěny, jež sestávaly z válců z vrstvy pogumovaného textilu, zvnějšku pokrytého termální izolací. Válce nazývané „dutiky“ svou funkcí připomínaly tradiční nafukovací matraci. Při jejich natlakování na 65,8 kPa se komora roztáhla do délky a současně získala dostatečnou pevnost. Dutiků bylo celkově čtyřicet, přičemž byly rozděleny do tří nezávislých skupin. Pro správnou funkci komory stačilo, aby byly nafouknuty dvě skupiny. K nafouknutí byl použit stlačený vzduch, jež byl uchováván v nádržích u paty komory, v místech, kde přisedala na plášť kabiny. Tento vzduch také sloužil k natlakování interiéru komory. Vedle nádrží se vzduchem byly umístěny i nádrže s kyslíkem, který byl nutný k zajištění funkce environmentálního systému – kosmonaut měl dýchat čistý kyslík. Na svém konci měla Volga pevný kruhový rám v němž byl umístěn vnější průlez o průsvitu 0,7 metru s příklopem, který se otevíral dovnitř. Otevírání bylo zajištěno jak motoricky, tak i manuálně pro případ nouze. Aby se kosmonaut mohl při výstupu pohodlně rukou fixovat na jednom místě, kolem průlezu byla zvnějšku instalována obruč s madly. Na speciálním rameně byla zvenčí také umístěna kamera s 16mm filmem, další dvě kamery našly své místo uvnitř komory. V interiéru komory bylo mimo to instalováno osvětlení, kabel, jenž měl kosmonauta poutat k lodi a pult s ovládacími prvky tlakování komory, elektromotorů příklopů a systému zabezpečení životních podmínek. Protože se komora měla do plné délky roztáhnout až na oběžné dráze, pult byl zavěšen na dvou pružných lanech. Tím bylo zajištěno, že se komora ve složeném stavu vejde do zadaných rozměrů. Jako celek Volga vážila 250 kg, ve složeném stavu měla na délku 74 centimetrů, v rozloženém stavu pak 2,5 metru. Vnější průměr komory činil 1,2 metru, vnitřní pak přesně 1 metr.

Aby se kosmonaut dostal do komory, byl v technologickém průlezu č. 3 vyřezán kulatý otvor o průměru 65,4 centimetru. Zakrýval jej již zmíněný příklop, jež se otevíral směrem dovnitř k podlaze kabiny. Byl opět vybaven elektromotorkem, v případě nutnosti jej bylo možno zavřít i otevřít i manuálně. V příklopu byl instalován optický orientátor Vzor, který byl nutný pro případnou manuální orientaci lodi před brzdicím zážehem. Během operací spojených s výstupem do volného prostoru byl Vzor zvnějšku chráněn speciální krytkou, která bránila nechtěnému poškození kosmonautem. Zajímavé je, že se podařilo splnit velmi tvrdou podmínku, podle níž neměla hmotnost technologického příklopu č. 3, jehož součástí příklop do Volgy byl, stoupnout o více než 30 kilogramů.

Aby bylo možné ovládat rozkládání komory, její tlakování a otevírání a zavírání příklopů, přibyl do kabiny oproti prvnímu Voschodu ještě jeden dedikovaný pultík. Ten měl přímo před sebou velitel lodě. Mimo zmíněné údaje zde mohl velitel monitorovat také stav svého kolegy vystupujícího mimo loď. Zobrazeny zde byly údaje o jeho tepové frekvenci i frekvenci dechu. K vývoji pultů v přechodové komoře a před křeslem velitele se váže jedna epizoda, která dokládá náročnost požadavků a spěch vývojářů. Ti dostali mimo jiné velmi přesně určené i rozměry obou pultů, které nesměly být v žádném případě překročeny. Pulty měli vyvinout pracovníci Speciální experimentálně-konstrukční kanceláře Leteckého výzkumného institutu pod vedením Sergeje Darevského. Tato kancelář již měla bohaté zkušenosti s vývojem ovládacích pultů a přístrojových desek pro lodě 3KA Vostok. Přesto, když byly zhotoveny logické bloky, nedařilo se konstruktérům vlézt se do zadaných rozměrů. Chybělo relativně málo, ovšem kryt pultu se ne a ne zavřít. Konstruktéry stálo několik bezesných nocí, než problém vyřešili.

Aby kosmonaut od Voschodu neodlétnul a současně aby bylo možné udržovat spojení, byl fixován na speciálním kabelu. Ten měl délku 7 metrů a obsahoval jednak tlumicí mechanismus, který měl bránit rázu při rychlém natažení na plnou délku, ocelové lanko zabezpečující dostatečnou pevnost, hadici pro nouzovou dodávku kyslíku a kabely zabezpečující přenos telemetrie z fyziologických snímačů a samozřejmě také oboustranné fónické spojení s velitelem v kabině. Pomocí kabelu se kosmonaut mohl vzdálit maximálně na 5 metrů od komory. Během přípravných fází proběhla velká debata o tom, jak dlouhý by vlastně kabel měl být. Někteří navrhovali délku až patnáct metrů, jiní zase oponovali tím, že i metr a půl bude více než dost. Nakonec, jak vidno, zvítězil kompromis.

K tomu, aby kosmonaut mohl vystoupit do volného prostoru, sloužil zcela nový skafandr „Berkut“. Ten měla „na svědomí“ opět továrna č. 918. Berkut byl skafandrem měkkého typu s pevnou helmou. Patřil k němu také batoh obsahující nádrže s kyslíkem a dalšími proprietami nutnými pro kosmonautovo přežití. V skafandru byla čistě kyslíková atmosféra o nominálním tlaku 400 hPa, v případě potřeby bylo možno tlak snížit na 270 hPa pro snížení rigidity a tím větší pohyblivost v nouzových situacích. Ventilace byla zajištěna cirkulujícím kyslíkem. Detailně je skafandr Berkut popsán ve třetím díle seriálu „Kosmický šatník“.

Posledním dílkem skládačky byl aerodynamický kryt lodě na špici rakety. Oproti předchozím krytům programů Vostok i Voschod se již nejednalo o onen typický elegantní kužel. Jeho tvar nyní hyzdil nehezký válcovitý výstupek, pod nějž byla při startu schována Volga. Výstupek si vysloužil přezdívku „opuchoľ“ tedy „puchýř“ nebo „nádor“. Puchýř je tak možné použít jako spolehlivý prostředek k určení nákladu nosičů Voschod na dobových fotografiích.

Přistání mise Voschod 13. října 1964 znamenalo, že projekt Vychod má jednoznačně zelenou a mohou na něj být soustředěny všechny nutné prostředky a síly OKB-1. Hrálo se totiž o čas – na druhé straně zeměkoule se Američané rozhodně nechtěli nechat zahanbit…

(článek má pokračování)

Zdroje obrázků:

foto: autor
foto: autor
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%90%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B5%D0%B5%D0%B2_%D0%A1%D0%B5%D0%BC%D1%91%D0%BD_%D0%9C%D0%B8%D1%85%D0%B0%D0%B9%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87.jpg
sbírka autora
foto: autor