Текст книги "Космические корабли"

Автор книги: Владимир Сыромятников

Соавторы: Валентин Бобков
сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 5 страниц)

Программа «Меркурий»

Практически в течение того же периода времени, начиная с 1958 г., в США также широким фронтом развернулись работы по осуществлению первой в этой стране пилотируемой космической программы «Меркурий». В конце 50-х годов в США не было достаточно мощной РН, и поэтому одновременно с работой над самим КК спешно на базе имевшейся ракеты создавалась и РН.

Испытания проводились в несколько этапов: вначале беспилотные отработочные полеты, затем два первых полета американских космонавтов (А. Шепард и В. Гриссом) по баллистической траектории на высоту до 190 км и полет КК с обезьяной на борту с выходом на орбиту искусственного спутника Земли. И, наконец, первый орбитальный 3-витковый полет совершил 20 февраля 1962 г. Дж. Гленн (КК «Френдшип-7»).

РН «Атлас-Ди», которая использовалась для орбитальных полетов, была способна выводить на низкую околоземную орбиту (с перигеем 160 км и апогеем 260 км) полезную нагрузку массой не более 1,35 т при стартовой массе 111,3 т. Поэтому КК «Меркурий» создавался при крайне жестких массогабаритных ограничениях, что наложило отпечаток на его компоновку, конструкцию и выбор основных систем.

Рис. 4. Компоновка КК «Меркурий»: 1 – космонавт, 2 – ферма двигательной установки САС, 3 – сбрасываемая связка двигателей тормозной двигательной установки, 4 – кресло космонавта, 5 – ручка включения САС, 6 – пульт космонавта, 7 – герметичная кабина, 8 – основной и запасной парашюты, 9 – сопла управления по тангажу, 10 – баки с перекисью водорода, 11 – вытяжной парашют, 12 – основной двигатель двигательной установки САС, 13 – двигатель сброса и увода двигательной установки САС, 14 – датчик инфракрасной вертикали, 15 – двигатели управления по рысканию (курсу), 16 – перископ, 17 – ручка управления ориентацией КК, 18 – двигатели управления по крену, 19 – теплозащитный экран

Основу КК «Меркурий» (рис. 4) составляла возвращаемая на Землю капсула (как ее назвали американские специалисты). В отличие от СА корабля «Восток» капсула имела форму усеченного конуса (со сферическим днищем) диаметром 1,89 м и цилиндрической верхней частью, в которой размещались парашюты. При возвращении на Землю капсула совершала неуправляемый баллистический спуск при торможении в атмосфере вперед днищем, которое испытывало при этом наибольший нагрев. Коническая и цилиндрическая поверхности капсулы подвергались гораздо меньшему нагреву. Поэтому тяжелый теплозащитный экран устанавливался только на днище (за счет этого удалось уменьшить общую массу теплозащиты до 380 кг).

В передней части КК располагались антенная и парашютная секции, а на заднем днище корабля устанавливался блок из трех тормозных двигателей.

Внутри герметичной кабины с внутренним свободным объемом 1,1 м ³космонавт, одетый в герметичный; скафандр, размещался в кресле, перед ним находились иллюминатор и пульт управления. В случае аварии РН. на старте и в полете до отделения двигателей первой ступени предусматривался увод всего КК с помощью порохового двигателя САС, который размещался на ферме над кораблем (см. рис. 4) и мог включаться по командам автоматики с Земли или космонавтом.

Система жизнеобеспечения КК «Меркурий» существенно отличалась от аналогичной системы КК «Восток». Прежде всего, и это относится к последующим американским КК «Джемини» и «Аполлон», внутри кабины создавалась чисто кислородная атмосфера с давлением 228–289 мм рт. ст. Далее, по мере потребления, кислород, который на КК «Меркурий» хранился в газообразном состоянии в баллонах высокого давления, подавался в кабину и скафандр космонавта.

Для удаления углекислого газа использовалась система с гидроокисью лития. На случай возникновения пожара на орбите предусматривалась разгерметизация капсулы, жизнедеятельность космонавта в этом случае поддерживалась системой жизнеобеспечения скафандра. Скафандр охлаждался кислородом, который подавался к нижней части тела и использовался также для дыхания.

Температура и влажность воздуха поддерживались с помощью теплообменников испарительного типа. В первых образцах системы влага собиралась с помощью губки, которая периодически отжималась; однако в условиях невесомости такая система работала неудовлетворительно, вода скапливалась на стенках трубок. В последующих модификациях системы этого КК (а также позднее на КК «Джемини» и «Аполлон») применили фитильный способ сбора конденсата.

Система жизнеобеспечения и другие системы КК «Меркурий» были рассчитаны на полет до 1,5 сут. Самый длительный полет (Г. Купера в 1963 г.) продолжался 34 ч 20 мин.

Электропитание систем обеспечивалось аккумуляторными батареями (три основные, одна независимая для питания пиросредств и две резервные) с напряжением 24 В и суммарной емкостью 68,7 А.ч. Часть аппаратуры КК «Меркурий» требовала переменного тока, который получался при помощи статических преобразователей. Характерной особенностью конструкции КК «Меркурий» (а также КК «Джемини» и «Аполлон») являлась однопроводная система электропитания, подобная применяемой в большинстве самолетов и автомобилей. Такая система проще и легче двухпроводной, однако в принципе больше подвержена отказам.

Для повышения надежности широко использовалось дублирование и другие типы резервирования электрических и электронных элементов, а также защита от короткого замыкания в различных системах. КК «Меркурий» проектировался и испытывался как в пилотируемом, так и в беспилотном вариантах. На начальной стадии работ у американских специалистов не было уверенности в том, сможет ли человек в условиях космического полета эффективно управлять кораблем, и поэтому основные системы имели как ручные, так и автоматические контуры управления.

Основной операцией, которая выполнялась системой навигации и ориентации КК «Меркурий», был разворот корабля в нужный момент в такое положение, при котором импульс тормозной двигательной установки обеспечивал спуск в атмосферу Земли. Эта задача решалась с помощью гиростабилизированной платформы. В процессе полета уходы платформы корректировались, величины коррекции вырабатывались посредством датчиков горизонта (по тангажу и крену) и гирокомпаса (по курсу).

Датчик горизонта (в отечественной технике его обычно называют инфракрасной вертикалью) представлял собой прибор (как правило, сканирующего типа), который воспринимал тепловой поток, излучаемый атмосферой Земли, и определял ось симметрии этого потока (иными словами, местную вертикаль).

Включение тормозной двигательной установки и других систем КК в автоматическом режиме осуществлялось от программно-временного устройства, проводившего отсчет времени начиная со старта РН. В пилотируемом полете космонавт мог производить все операции вручную; он ориентировал КК по всем углам, наблюдая Землю в иллюминатор.

Для управления ориентацией КК «Меркурий» было установлено 18 управляющих двигателей реактивной системы управления, работавших на однокомпонентном топливе (перекиси водорода). В присутствии катализатора перекись водорода разлагается с выделением большого количества тепла. За счет высокой температуры образующегося при этом парогаза удельные характеристики такого топлива значительно выше, чем у систем, работающих на холодном газе. Кроме того, масса и габариты баллонов для хранения перекиси также меньше.

Однако перекисная система гораздо сложнее воздушной. Разложение перекиси водорода происходит непосредственно в камерах двигателей, где для этого помещается специальный катализатор. Такие двигатели обладают рядом особенностей и недостатков (низкими динамическими характеристиками, большим импульсом последействия и т. д.). Поэтому, несмотря на сравнительно простую и непродолжительную программу полета на КК «Меркурий», пришлось установить два независимых комплекта управляющих двигателей. Причем в каждый комплект входили двигатели с большой и малой тягой. Первые (тяга 26 и 108 Н) использовались для разворота КК и стабилизации при работе тормозной двигательной установки, вторые (4,4 Н) – для поддержания заданной ориентации в орбитальном полете. При использовании двигателей малой тяги экономилось топливо и повышалась точность ориентации.

Управляющие двигатели были снабжены клапанами подачи перекиси водорода непосредственно от ручки управления (с приводом от механических тяг) и электроклапанами для дистанционного и автоматического управления. Система тяг усложнила и без того очень насыщенную компоновку кабины КК, а также очень затруднила ее наземное обслуживание и особенно, как отмечали американские специалисты, проведение работ по устранению неисправностей.

После срабатывания тормозной двигательной установки (при тяге 13,2 кН) и торможения в атмосфере спуск капсулы КК заканчивался на водной поверхности. На корабле «Меркурий» применялась система, состоявшая из тормозного и основного, а также и запасного парашютов. Тормозной парашют выполнял также функции вытяжного. Дополнительно для выталкивания парашютов из контейнера применялись пневматические баллоны. Для улучшения остойчивости в воде запасной парашют после раскрытия основного тоже выталкивался с помощью пневмобаллона.

Посадка на воду (приводнялись впоследствии и КК «Джемини» и «Аполлон») была выбрана в основном потому, что наиболее вероятным районом посадки был океан (при малых наклонениях плоскости орбиты) как при нормальном выполнении полета, так и в аварийной ситуации (при срабатывании САС) и экстренной посадке. Кроме того, учитывалось, что на водной поверхности отсутствуют различные препятствия (строения, деревья и т. д.), а вода неплохо гасит удар. В то же время при приводнении приходится учитывать волнение и другие морские факторы. Непросто было надежно обеспечивать и плавучесть капсулы; для этого принимался ряд специальных мер.

Тем не менее при завершении второго суборбитального пилотируемого полета КК «Меркурий» капсула затонула, но американскому космонавту, к счастью, удалось спастись.

В принципе конструкция КК мало зависит от того, выбирается ли в качестве основного варианта приводнение или приземление на сушу. В обоих вариантах необходимо обеспечить и ту и другую возможность. Однако при средних ожидаемых условиях посадки на данном КК при приводнении возникают меньшие перегрузки. В частности, поэтому вертикальная скорость спуска на парашюте у поверхности Земли для всех КК различается незначительно. Для КК «Меркурий» эта скорость равнялась около 9 м/с.

Для снижения перегрузок при ударе о воду после развертывания основного парашюта днище капсулы (передний теплозащитный экран) отделялось от основного корпуса и под действием силы веса выдвигалось на 1,2 м, растягивая амортизатор из прорезиненной ткани. При ударе этот амортизатор поглощал энергию. За время спуска на парашюте передний теплозащитный экран КК «Меркурий» и других кораблей не успевал полностью охлаждаться и при погружении в воду, по словам американских космонавтов, шипел, как раскаленная сковорода под струей холодной воды.

Для выхода из капсулы можно было воспользоваться двумя люками. Крышка первого бокового люка, служившего также для посадки в КК, крепилась болтами и для быстрого открытия снабжалась пиросредствами с возможностью их включения как изнутри, так и снаружи капсулы. После посадки на воду космонавт мог самостоятельно использовать второй люк в носовой части. Для этого требовалось сместить панель пульта, снять герметическую перегородку, вытолкнуть пустой парашютный контейнер, выползти наружу, развернуть надувной плот и спрыгнуть в него.

Благодаря выдвинутому вниз экрану капсула сохраняла остойчивость при всех этих операциях и различных погодных условиях.

При запуске, в орбитальном полете и при посадке КК «Меркурий» применялся комплекс радиосредств, который состоял из основного и наземного (работавшего после приводнения) УКВ– и КВ-приемопередатчиков, телеметрического передатчика, командного приемника и радиомаяков.

Много внимания было уделено средствам обнаружения КК после посадки. Кроме радиомаяков и приемопередатчиков использовались проблесковые огни, рассчитанные на 28 ч работы, и окрашивание водной поверхности, для того чтобы облегчить обнаружение капсулы как днем, так и ночью при различных условиях видимости. В дополнение к этим средствам при развертывании основного парашюта с КК сбрасывалась акустическая глубинная бомба. Ее взрыв пеленговался на кораблях поисково-спасательной службы.

Американские КК, совершавшие посадку на воду, не были рассчитаны на длительное поддержание плавучести. Поэтому спасательная служба стремилась как можно скорее обнаружить и закрепить на приводнившемся КК вспомогательное плавсредство, по форме напоминавшее спасательный круг.

Всего на КК «Меркурий» совершили полет 6 космонавтов.

Стартуют многоместные корабли

Как уже отмечалось, возможности РН «Восток» и технические решения, которые были заложены в КК «Восток», позволили сделать новые шаги в непосредственном освоении космоса человеком. В 1963–1964 гг. был создан КК «Восход» в двух модификациях: для полета сразу трех космонавтов и для осуществления первого выхода человека в открытое космическое пространство.

Для многоместного КК «Восход» потребовалось существенно изменить подход к размещению космонавтов на корабле и обеспечению спуска на Землю; в частности, необходимо было перекомпоновать кабину космонавтов и ввести новые средства приземления.

В кабине СА установили три кресла, в которых космонавты располагались без скафандров. Чтобы легче переносить перегрузки на активном участке полета и при приземлении, кресла имели индивидуальные ложементы, т. е. изготовленные по размерам и с учетом особенностей формы тела каждого космонавта. Для уменьшения перегрузок при посадке кресла также снабжались дополнительными амортизаторами.

Ряд новшеств и усовершенствований был внесен в различные системы КК. В орбитальном космическом полете не всегда просто оказывается определить направление полета. На КК «Восход» впервые установили так называемые ионные датчики, позволявшие измерять углы отклонения продольной оси КК относительно вектора скорости полета по орбите. На высоте несколько сот километров атмосфера Земли содержит большое количество положительно заряженных ионов, причем их естественная (тепловая) скорость существенно меньше скорости КК.

Если расположить определенным образом приемные трубки датчиков, захватывающие потоки ионов, то можно замерить угол отклонения от симметричного положения трубок по отношению к набегающему потоку ионов, т. е. к вектору скорости полета. Надо сказать, что на КК «Восход» впервые использовались ионные датчики.

В многоместном варианте КК уже нельзя было рассчитывать на аварийное увеличение продолжительности полета при несрабатывании тормозной двигательной установки. Поэтому на КК «Восход» (в верхней его части) установили дополнительную твердотопливную тормозную двигательную установку.

Космонавты В. М. Комаров, К. П. Феоктистов и Б. Б. Егоров, выполнившие программу односуточного полета 13 октября 1964 г., произвели посадку в кабине СА. Чтобы уменьшить перегрузки при ударе о землю, спуск СА проводился на двух парашютах, а непосредственно перед касанием Земли по сигналу от штыревого датчика сработал пороховой двигатель, закрепленный в стренгах парашютов (рис. 5). Так впервые была осуществлена мягкая посадка СА на Землю.

Рис. 5. Схема приземления КК «Восход»: 1 – механический высотомер, 2 – двигатель мягкой посадки, 3 – парашютная система, 4 – СА, 5 – пирозамок, 6 – стренги первого основного парашюта, 7 – стренги второго основного парашюта, 8 – корпус двигателя, 9 – соединительное звено

Для того чтобы осуществить выход в открытый космос, нужно было внести существенные изменения в конструкцию кабины КК. Прежде всего ввели шлюзовую камеру, которая при запуске находилась в сложенном положении на СА и разворачивалась путем наддува уже после выхода КК на орбиту. На КК «Восход-2» космонавты П. И. Беляев и А. А. Леонов находились в скафандрах.

Скафандр для выхода из КК существенно отличался от гермокостюмов, одеваемых на случай разгерметизации КК. При выполнении наружных работ вне корабля человек выделяет значительно больше тепла и потребляет больше кислорода. Значительно интенсивнее и внешние тепловые потоки. Сам гермокостюм должен быть более прочным, вся конструкция скафандра существенно более надежна, так как вне корабля только он защищает космонавта от вакуума, перегрева, переохлаждения и различных видов излучений. И последнее: все средства, обеспечивающие жизнедеятельность космонавта, или часть их должны располагаться на самом скафандре.

Созданная советскими специалистами конструкция скафандра обеспечила успешный выход в открытый космос, который осуществил А. А. Леонов 18 марта 1965 г. Этот скафандр для первого выхода человека в открытый космос стал прообразом будущих конструкций, разработанных позднее для выполнения более длительных и сложных работ в открытом космическом пространстве.

После выполнения программы полета П. И. Беляев вручную произвел ориентацию КК, и тот совершил приземление в запасном районе посадки. Поиск и эвакуация космонавта в условиях зимней тайги оказались непростым делом. Операцию выполнили успешно, что подтвердило правильность заложенных технических решений и организационных мероприятий.

На этом программа пилотируемых полетов многоместных КК «Восход» закончилась. Ее результаты продемонстрировали большие возможности созданной техники, открыли дальнейшие перспективы в освоении космоса.

Промежуточный шаг

В начале 60-х годов в США энергично начали работать над осуществлением второй пилотируемой космической программы (КК «Джемини»), которая в большей, своей части была подчинена решению основной задачи – высадке человека на Луну. После полета Ю. А. Гагарина в том же 1961 г. тогдашний президент США Дж. Кеннеди объявил эту задачу национальной.

Для создания ракетно-космической системы, предназначенной для полета на Луну и обратно, нужно было решить множество сложных технических задач, ряд которых представлялся в то время проблематичными и требовал экспериментальной проверки и отработки. Прежде всего к ним относились маневрирование, стыковка на орбите, управляемый спуск в атмосфере, продолжительное пребывание в невесомости и работа человека в открытом космическом пространстве.

Двухместный КК «Джемини» состоял уже из двух основных частей: приборно-агрегатного отсека (разделенного на две секции) и возвращаемой капсулы (отсека экипажа). При проектировании ставилась задача максимально использовать опыт, приобретенный при работах по программе «Меркурий». Однако основные разработчики этого КК, переместившиеся в Хьюстон (штат Техас) во вновь созданный там центр пилотируемых полетов, начали работать над КК «Аполлон». Поэтому общее проектирование КК «Джемини» выполняли другие специалисты Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).

Для вывода на орбиту КК массой до 3,8 т использовалась ракета «Титан-2» со стартовой массой 148,5 т, которая была доработана для пилотируемых полетов (увеличена надежность систем управления и электропитания и введены средства обнаружения неисправностей для САС). При отработке было произведено два беспилотных запуска РН с кораблем «Джемини».

Работы по модернизации ракеты «Титан-2» выполнялись фирмой «Мартин Мариетта». Головным подрядчиком НАСА по разработке и изготовлению корабля стала известная авиационная фирма «Макдонелл Дуглас». Центр пилотируемых полетов в Хьюстоне был также ответственным за подготовку космонавтов и управление их полетом.

Активное участие авиационных специалистов в разработке КК наложило определенный отпечаток на конструкцию корабля и его отдельных систем. Сама компоновка корабля напоминала часть фюзеляжа самолета с двухместной кабиной. Космонавты размещались в креслах, перед которыми были установлены два иллюминатора и пульт с органами управления и контроля. В левом кресле находился командир, который управлял ориентацией и поступательными перемещениями КК при маневрах и стыковке, контролировал работу РН, мог включать САС, а также управлял другими системами. Второй член экипажа обеспечивал навигацию, общение с бортовой вычислительной машиной, контролировал электроснабжение и другие системы.

Многие операции могли выполняться обоими космонавтами. Например, это касалось управления ориентацией при помощи ручки, находящейся между ними. У каждого космонавта имелась также ручка для катапультирования кресел. Причем катапультирование кресел предусматривалось при срабатывании САС на старте (осуществлялся увод на расстояние 300 м в сторону от РН и на 140 м вверх), на начальном участке полета (до высоты 21 км), а также в случае необходимости и на конечном участке приземления.

Кроме пульта в кабине были установлены только системы, необходимые для жизни и работы космонавтов (элементы системы жизнеобеспечения включали в себя два дополнительных баллона с кислородом и др.). Все остальные системы размещались или в других частях капсулы (приборной секции, секции локатора, РСУ и т. д.), или в приборно-агрегатном отсеке. Последний включал в себя отдельные модули (двигательный, баков, терморегулирования, электронного оборудования, электропитания и др.). По сравнению с КК «Меркурий» такое модульное построение значительно улучшало конструкцию, делало ее более технологичной, а главное – намного упрощало устранение неисправностей.

Вследствие увеличения состава экипажа и продолжительности полета по сравнению с КК «Меркурий» была разработана с целью экономии массы система хранения и подачи кислорода в жидком состоянии (эта система размещалась в приборно-агрегатном отсеке). Как уже отмечалось, на американских КК использовалась система жизнеобеспечения, предусматривающая постоянное пополнение кислорода. Это потребовало значительных запасов кислорода на борту, а для хранения газов под высоким давлением (300–500 атм) нужны были баллоны массой в 2–2,5 раза превышавшей массу самого кислорода.

Созданная для КК «Джемини» система с жидким кислородом, охлажденным до 155 К и находящимся под давлением 5 атм, и с устройством для его газификации явилась непростой конструкцией. С одной стороны, требовалась хорошая термоизоляция баллонов, а с другой, для получения газообразного кислорода необходимо было иметь регулируемый подогреватель. При помощи регулятора поддерживалось заданное внутреннее давление в баллонах, при этом требовалось непрерывно измерять количество расходуемого кислорода в жидкой фазе. Необходимость надежного функционирования в условиях невесомости усложняла как саму техническую задачу, так и отработку системы в наземных условиях.

Предварительный подогрев кислорода осуществлялся при помощи единой системы терморегулирования, основой которой был жидкостный контур с теплоносителем. Теплоноситель, циркулировавший в этом контуре, подводился ко всем элементам, к которым необходим был подвод тепла или от которых тепло требовалось отводить (например, от плит с приборами, потреблявшими значительную мощность). Охлаждение теплоносителя проводилось по-прежнему в наружных радиаторах, излучающей поверхностью которых являлась внешняя оболочка приборно-агрегатного отсека.

Хранение кислорода и водорода в жидком состоянии требовалось также для топливных элементов (в отечественной технике их чаще называют электрохимическими генераторами). Они составили основу системы электропитания. Источники электроэнергии, относящиеся к рассматриваемому типу, наиболее предпочтительны при средней продолжительности полета (1–2 недели). Топливные элементы эффективны, имеют высокий КПД, не накладывают ограничений на ориентацию КК (как это обычно требуется при использовании неподвижных солнечных батарей).

Дополнительно на КК «Джемини» было установлено несколько серебряно-цинковых аккумуляторов (четыре основные батареи и отдельная батарея для пиросредств в приборно-агрегатном отсеке) и три батареи в отсеке экипажа, а также статический преобразователь постоянного напряжения в переменное мощностью до 750 Вт. Общее количество аккумуляторов, которое можно было установить на этот КК, обеспечивало его полет до 4 сут (при среднем потреблении энергии 500 Вт).

При первых четырех полетах КК «Джемини» их продолжительность ограничивалась прежде всего запасом электроэнергии, что вызывалось значительной задержкой в отработке топливных элементов. Отказы происходили также и в полете с топливными элементами.

В топливных элементах происходит соединение водорода с кислородом, поэтому в качестве побочного продукта образуется вода. Вода эта в принципе вполне пригодна для питья и тем более для технических целей (для применения в дополнительном холодильнике системы терморегулирования испарительного типа).

В КК «Джемини» увеличились и усложнились задачи системы управления движением по сравнению с той же системой на КК «Меркурий». Первостепенной, жизненно важной задачей по-прежнему оставалась ориентация перед включением тормозной двигательной установки для схода с орбиты. Однако чтобы произвести сближение и стыковку, требовалось совершать значительно более сложные и точные маневры.

Например, для изменения параметров орбиты требовалось сначала очень точно сориентироваться в строго определенное время и на определенный интервал времени включить двигатели КК. На заключительном этапе сближения (причаливании) управление поступательным перемещением во всех направлениях нужно было обеспечивать без изменения ориентации КК.

Навигационные задачи решались при помощи гиростабилизированной платформы, датчиков инфракрасной вертикали, приборов визуальных наблюдений и бортовой цифровой вычислительной машины, а также с использованием передачи данных траекторных измерений с Земли. Можно было применять различные сочетания этих средств, что увеличивало надежность и гибкость в работе. Применение в гироплатформе четвертой (избыточной) рамки подвеса снимало ограничение по допустимым углам разворота КК в ряде режимов работы, а также упрощало управление. Позднее, при подготовке и полетах КК «Аполлон», на котором использовалась гироплатформа с тремя карданными рамками, американские космонавты с сожалением вспоминали о больших возможностях и удобствах системы с четырехрамочной гироплатформой.

В качестве исполнительных органов системы ориентации и управления поступательными перемещениями была применена реактивная система управления, которая состояла из нескольких групп двигателей, размещенных в обоих отсеках КК. Первая группа из 16 таких двигателей тягой 110 Н каждый была выполнена в виде единого модуля, включавшего в себя две автономные подсистемы. Все это размещалось в передней части капсулы и предназначалось в основном для управления КК при спуске.

Остальные 16 двигателей реактивной системы управления, скомпонованные в виде четырех блоков, находились в приборно-агрегатном отсеке (6 вблизи центра масс КК, 10 в хвостовой части). Два из этих двигателей (тягой по 377 Н) и еще два (тягой по 440 Н) использовались для коррекции орбиты, четыре двигателя тягой по 440 Н – для поступательных перемещений КК и восемь двигателей тягой по 110 Н – для ориентации КК.

Двигатели работали на двухкомпонентном топливе (монометилгидразин + четырехокись азота), существенно более эффективном по сравнению с однокомпонентным топливом КК «Меркурий». Его запас составлял от 180 до 427 кг.

Для схода с орбиты КК «Джемини» имел блок тормозной двигательной установки из четырех твердотопливных двигателей с суммарной тягой 45,6 кН. Предусматривалось также использование тормозной двигательной установки для отделения КК от РН во время некоторых аварийных ситуаций при срабатывании САС.

Следует сказать, что в некоторых полетах КК «Джемини» наблюдались отдельные отказы двигателей реактивной системы управления. В частности, после стыковки КК «Джемини-8» с ракетой «Аджена» один из этих двигателей из-за заедания клапана оставался включенным в течение длительного времени. В результате КК приобрел скорость вращения почти 1 об/с и фактически все топливо было израсходовано. Корабль, который удалось застабилизировать только с помощью двигателей реактивной системы управления, находившихся в капсуле, совершил экстренную аварийную посадку.

Для стыковки КК «Джемини» с ракетной ступенью «Аджена» был создан комплекс технических средств (часть которых располагалась на ракетной ступени), который включал в себя радиолокатор, стыковочное устройство, систему мишеней и индикаторов, командную радиолинию, в том числе между КК и ракетной ступенью, и т. д. Радиолокатор, установленный в носовой части КК, обеспечивал наведение на ракетную ступень «Аджена», измерял углы, дальность и относительную скорость при расстояниях от 460 км до нескольких метров от КК. Радиоканал локатора использовался также для передачи нескольких десятков команд с КК на ракетную ступень.

Для расчета корректирующих импульсов при выполнении маневров по сближению применялись несколько методов с использованием как наземных, так и автономных бортовых средств, в том числе бортовой цифровой вычислительной машины, в которую вводились данные по параметрам орбиты. Управление на участке причаливания космонавты проводили вручную с использованием индикаторов дальности и скорости.

Основная активная часть стыковочного устройства, с помощью которой производилось механическое соединение КК, размещалась на «Аджене». Носовая часть КК со штырем, служившим для выравнивания по крену, входила в приемный конус стыковочного устройства, подвешенный на гидравлических амортизаторах. После сцепки конус подтягивался электроприводом до упора – в неподвижный шпангоут, после чего допускалось совместное маневрирование состыкованных аппаратов, в том числе при включенном основном двигателе «Аджены». Штатная расстыковка выполнялась также механизмами активной части стыковочного устройства по радиокоманде с КК.

15 декабря 1965 г. КК «Джемини-6» и «Джемини-7» сблизились в космосе и осуществили групповой полет в течение 5,5 ч на расстоянии от 1 до 30 м. Первую стыковку в космосе с ракетной ступенью «Аджена» провели 16 марта 1966 г. космонавты Н. Армстронг и Д. Скотт на КК «Джемини-8», однако при этом возникла аварийная ситуация и космонавты совершили вынужденную посадку после 10,5 ч полета. Во время полета КК «Джемини-10» с состыкованной «Адженой» при помощи двигателя ракетной ступени был увеличен перигей орбиты (до 760 км) и оценивалась доза радиации, которую получили космонавты Дж. Янг и М. Коллинз при полете через радиационные пояса Земли (эта доза оказалась существенно меньше предсказываемой).