Система кондиционирования, установленная на корабле-спутнике, поддерживает в кабине пилота нормальное давление, нормальную концентрацию кислорода, при концентрации углекислого газа не выше одного процента, температуру на уровне 15-22 градусов Цельсия и относительную влажность в пределах 30-70 процентов. Регенерация состава воздуха — поглощение углекислого газа и паров воды с выделением соответствующего количества кислорода — осуществляется за счет использования высокоактивных химических соединений. Процесс регенерации регулируется автоматически. При уменьшении количества кислорода и увеличении концентрации углекислого газа специальным датчиком подается сигнал, по которому исполнительным механизмом изменяется режим работы регенератора. При избыточном выделении кислорода происходит автоматическое срабатывание исполнительного механизма, приводящее к уменьшению выделения кислорода в атмосферу кабины. Аналогично осуществляется регулирование влажности воздуха.

В случае загрязнения воздуха вредными примесями, выделяющимися в результате жизнедеятельности человеческого организма и работы аппаратуры, предусмотрена его очистка специальными фильтрами.

Поддержание заданного температурного режима корабля в полете осуществляется системой терморегулирования. Отличительной ее особенностью является использование для отвода тепла из кабины пилота жидкого хладоагента, температура которого поддерживается стабильной. Хладоагент поступает из системы терморегулирования в жидкостно-воздушный радиатор. Расход воздуха через радиатор автоматически регулируется в зависимости от температуры в спускаемом аппарате. Таким образом, заданный температурный режим в кабине поддерживается с большой точностью.

Для поддержания стабильной температуры хладоагента и обеспечения требуемого температурного режима в приборном отсеке на его внешней поверхности имеется радиационный теплообменник с системой жалюзи, управление которыми также производится автоматически.

Для спуска в заданный район кораблю-спутнику перед включением тормозного двигателя должна быть придана вполне определенная ориентация в пространстве. Эта задача решается системой ориентации. В данном полете осуществлялась ориентация одной из осей корабля в направлении на Солнце. Чувствительными элементами этой системы являются ряд оптических и гироскопических датчиков. Поступающие с них сигналы преобразуются в электронном блоке в команды, управляющие системой органов управления. Система ориентации обеспечивает автоматический поиск Солнца, соответствующий разворот корабля и удержание его в требуемом положении с большой точностью.

После того как корабль ориентирован, в определенный момент времени включается тормозная двигательная установка. Команды включения системы ориентации, тормозной двигательной установки и других систем выдаются электронным программным устройством.

Для измерения параметров орбиты корабля-спутника и контроля работы его бортовой аппаратуры на нем установлена радиоизмерительная и радиотелеметрическая аппаратура. Измерение параметров движения корабля и прием телеметрической информации при его полете производятся наземными станциями, расположенными на территории СССР. Данные измерений автоматически передаются по линиям связи в вычислительные центры, где осуществляется их обработка на электронных счетныхмашинах. В результате в процессе полета оперативно получаются сведения об основных параметрах орбиты и прогнозируется дальнейшее движение корабля.

На корабле имеется также радиосистема «Сигнал», работающая на частоте 19,995 мегагерц. Эта система служит для пеленгации корабля и передачи части телеметрической информации.

Телевизионная система осуществляет передачу на Землю изображения космонавта, что позволяет иметь визуальный контроль за его состоянием. Одна из телевизионных камер передает изображение пилота анфас, а другая — сбоку.

Двухсторонняя связь космонавта с Землей обеспечивается радиотелефонной системой, работающей в диапазонах коротких волн (9,019 и 20,006 мегагерца) и ультракоротких волн (143,625 мегагерца).

Ультракоротковолновый канал используется для связи с наземными пунктами на расстояниях до 1500-2000 километров. Связь по коротковолновому каналу с наземными пунктами, находящимися на территории СССР, как показал опыт, может быть обеспечена на большей части орбиты.

Радиотелефонная система имеет в своем составе магнитофон, позволяющий записывать речь космонавта в полете с последующим воспроизведением и передачей ее при полете корабля над наземными приемными пунктами. Предусмотрена также возможность радиотелеграфной передачи космонавтом.

Установленные в кабине приборная доска и пульт пилота предназначены для контроля работы основных бортовых систем и обеспечения, в случае необходимости, спуска корабля с использованием ручного управления. На приборной доске расположен ряд стрелочных индикаторов и сигнальных табло, электрочасы, а также глобус, вращение которого синхронизировано с движением корабля по орбите. Глобус позволяет космонавту определять текущее местоположение корабля. На пульте пилота находятся рукоятки и переключатели, служащие для управления работой радиотелефонной системы, регулирования температуры в кабине, а также включения ручного управления и тормозного двигателя.

Особое внимание при создании космического корабля было обращено на обеспечение безопасности полета. Пуски первых советских кораблей-спутников подтвердили высокую надежность работы их аппаратуры и оборудования. Однако на корабле «Восток» был принят ряд дополнительных мер с тем, чтобы исключить возможность всяких случайностей и гарантировать безопасность полета на нем человека. Такое направление разработок полностью соответствует основной задаче — созданию аппаратов, позволяющих человеку уверенно проникать в космическое пространство.

Для ориентации корабля в случае ручного управления космонавт использует оптический ориентатор, позволяющий определить положение корабля по отношению к Земле. Оптический ориентатор установлен на одном из иллюминаторов кабины пилота. Он состоит из двух кольцевых зеркал-отражателей, светофильтра и стекла с сеткой. Лучи, идущие от линии горизонта, попадают на первый отражатель и далее через стекла иллюминатора проходят на второй отражатель, который направляет их через стекло с сеткой в глаз космонавта. При правильной ориентации корабля относительно вертикали космонавт видит в поле зрения изображение горизонта в виде кольца.

Через центральную часть иллюминатора космонавт просматривает находящийся под ним участок земной поверхности.

Положение продольной оси корабля относительно направления полета определяется наблюдением «бега» земной поверхности в поле зрения ориентатора.

Воздействуя на органы управления, космонавт может развернуть корабль таким образом, чтобы линия горизонта была видна в ориентаторе в форме концентричного кольца, а направление «бега» земной поверхности совпадало с курсовой чертой сетки. Это будет свидетельствовать о правильной ориентации корабля. В случае необходимости поле зрения ориентатора может закрываться светофильтром или шторкой.

Установленный на приборной доске глобус дает возможность наряду с текущим местоположением корабля заранее определить и место его спуска при включении тормозного двигателя в данный момент времени.

Наконец, конструкция корабля позволяет осуществить спуск на Землю и в случае отказа тормозной двигательной установки — за счет естественного торможения его в атмосфере.

Запасы пищи, воды, регенерационных веществ и емкость источников электопитания рассчитаны на полет длительностью до 10 суток.

В конструкции корабля предусмотрены меры, предотвращающие повышение в кабине температуры сверх определенного предела при длительном нагреве ее поверхности, который возникает во время постепенного торможения корабля в атмосфере.

МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПОЛЕТА ЧЕЛОВЕКА В КОСМИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО

Для решения вопроса о возможности полета человека в космическое пространство и его медицинского обеспечения представлялось необходимым: