В этот день… №2-30 (21-31 августа)



Александр Грищенко Все ракетно-космические системы, о которых мы рассказывали, и ещё будем рассказывать, создавались коллективами. Возглавлялись эти коллективы ныне известными людьми. Но имена далеко не всех создателей ракетной техники знакомы миллионам. Об одном из таких конструкторов и пойдёт речь в нашем обзоре.
 
 
26 августа 1919 года – родился Михаил Васильевич Мельников (СССР).

Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии, доктор технических наук, профессор Михаил Васильевич Мельников – один из ближайших сподвижников С. П. Королёва, с которым его связывали многие годы плодотворной работы. С 1952 года М. В. Мельников работал в ОКБ-1 начальником отдела, а с 1961 года до конца жизни Сергея Павловича был его заместителем по двигателям.

Михаил Васильевич родился в Москве в семье фармацевта. В 1937 году он с отличием окончил десятилетку и поступил на самолётостроительный факультет МАИ. К началу Великой Отечественной войны окончил 4-й курс института. Параллельно учёбе подрабатывал репетиторством и чертёжно-конструкторской работой. В начале войны М. В. Мельников был эвакуирован с авиационным заводом в Сибирь (г. Билимбай), где началась его тесная работа с В. П. Мишиным, продолжавшаяся до 1974 года. В эвакуации неоднократно пытался уйти на фронт, но наталкивался на запрет руководства.

Михаил Васильевич МельниковВ 1941-1943 годах М. В. Мельников участвовал в разработке и создании ракетного самолёта БИ-1 (обзор №1-13 1–15.05.2016) конструкции В. Ф. Болховитинова. В это время он освоил не изучавшуюся тогда в институте теорию ЖРД под руководством В. П. Глушко. В 1943-1944 годах Михаил Васильевич участвовал в разработках ЖРД многократного действия РД-1 конструкции А. М. Исаева. В 1944 году он, ещё неопытный (по современным меркам) специалист, обосновал возможность создания связанных оболочек в конструкции камеры ЖРД. В 1945 году после реэвакуации завода М. В. Мельников в должности начальника лаборатории переведён в НИИ-1. В 1947 году он находился в течение трёх месяцев в командировке в Австрии.

К 1949 году Мельников доказал наличие термодинамически равновесного характера процесса истечения в соплах. В 1950 году предложил метод анализа потерь и расчёта удельного импульса ЖРД. В начале 50-х годов Михаил Васильевич настаивал и, после тяжёлой борьбы, осуществил переход от спиртово-кислородных топлив на керосин-кислородные. М. В. Мельников являлся инициатором, участником и руководителем разработки и создания принципиально новых кислородно-керосиновых ЖРД.

В 1952 году Михаил Васильевич был переведён из НИИ-1 в НИИ-88, а затем в том же году – в ОКБ-1. Здесь он решил научные, технические и технологические проблемы регенеративного охлаждения кислородно-керосиновых ЖРД керосином, а также проблемы создания сверхзвукового диффузора для испытания высотных ЖРД на земле.

В 1958 году М. В. Мельников совместно с С. А. Косбергом создали космический ЖРД блока «Е» изделия 8К72 (обзор №1-05 1–15.01.2016). Здесь впервые были решены задачи создания высотного сопла, «горячего» разделения ступеней ракеты в полёте, запуск двигателя в условиях космического вакуума, что позволило совершить первый облёт Луны (системы «Луна-1», «Луна-2», «Луна-3») и первый полёт человека в космическое пространство («Восток-1»).

К 1960 году Михаил Васильевич и его коллектив создали первый ЖРД замкнутой схемы без потерь рабочих компонентов на привод ТНА. Было открыто новое направление разработки современных ЖРД – двигателей замкнутой схемы. Мы уже рассказывали об этих двигателях – 11Д33 (обзор №1-06 16–31.01.2016) и 11Д58, 11Д58М (обзор №2-06 21–31.12.2016).

11Д33При создании двигателя 11Д33 были решены проблемы запуска кислородного ЖРД на орбите после длительного пребывания в состоянии невесомости и космического вакуума (система «Молния-1») и старта автоматической межпланетной станции (АМС) с орбиты ИСЗ на трассы полёта к планетам Солнечной системы («Венера», «Марс»). К научно-техническим достижениям Михаила Васильевича следует отнести и разработки в 1952-1958 годах рулевых управляющих ЖРД С1.1101 и С1.2500 изделия 11К71.

В 1967 году на двигателе многократного запуска и применения 11Д58 для блоков «Д» АМС «Венера» и «Марс» впервые был применён криогенный турбопреднасос на базе окислителя (кислорода) и был создан насадок сопла с радиационным охлаждением. В 1974 году появился двигатель 11Д58М с практически предельными характеристиками для блока «ДМ», и впервые в мире было достигнуто практически полное использование энергии топлива в ЖРД.

Многое было сделано М. В. Мельниковым для расширения экспериментальной базы по испытаниям двигателей, а впоследствии и новейших энергетических установок. Совместно с И. О. Райковым и Б. А. Соколовым он создавал стенды ЖРД экспериментальной базы НИИТП МОМ в 1945-1952 годах, экспериментально-испытательной станции ЖРД ГКБ РКК «Энергия» в 1953-1970 годах с прецизионным измерением тяги в вакууме и расходов компонентов топлива.

11Д58По инициативе Михаила Васильевича в Уральском электрохимическом комбинате было начато создание электрохимических генераторов на основе водород-кислородных топливных элементов «Волна» для разрабатывавшейся С. П. Королёвым пилотируемой лунной экспедиции, и «Фотон» — для многоразового транспортного корабля «Буран».

С начала 60-х годов и особенно интенсивно в последние 10 лет жизни Михаил Васильевич занимался проектом термоядерной двигательно-энергетической установки для полёта на Марс. С 1962 по 1965 год под руководством М. В. Мельникова начинаются разработки электроракетных двигателей. Это позволяло за счёт снижения абсолютной величины тяги поднять экономичность и удельную тягу. В 1962 году по инициативе М. В. Мельникова, профессора А. В. Квасникова и Д. Д. Севрука в МАИ, а затем и в МВТУ началась подготовка специалистов для этой новой отрасли космической техники.

Михаил Васильевич с 1945 года активно участвовал в обучении и воспитании студентов. Он читал лекции по теории ЖРД в МАИ, МВТУ, ВВИА.

Работы под руководством М. В. Мельникова оказали большое влияние на технологическое и материаловедческое обеспечение отрасли. Появились новые технологии производства изделий из вольфрама, ниобия, ванадия, получения крупных монокристаллов для эмиттерных узлов электрогенерирующих термоэмиссионных элементов, технологические установки для обработки и анализа материалов, изготовления многослойных металлокерамических оболочек высокой теплопроводности для коллекторных узлов.

Своими разработками, нередко значительно опережавшими время, Михаил Васильевич оказал решающее влияние на развитие отечественного ракетного двигателестроения и космической энергетики.


 

27 августа 1962 года – старт к Венере автоматической межпланетной станции «Маринер-2» (США).

Старт РН «Атлас-Аджена Б» с АМС «Маринер-1»Американские АМС серии «Маринер» (Mariner) больше известны своими исследованиями Марса, но впервые они применялись для полётов к Венере в начале 60-х годов ХХ века. Первые «Маринеры», модификации «Маринер-62» (наименование по году запуска) предназначались для исследования Венеры с пролётных траекторий. Планировалось запустить два космических аппарата, но к Венере ушёл только один – «Маринер-2», стартовавший 27 августа 1962 года. Первый «Маринер» не вышел на околоземную орбиту из-за взрыва РН. Старт КА «Маринер-1» состоялся 22 июля 1962 года, но через 292 с после старта РН «Атлас-Аджена Б» была подорвана по команде офицера курсовой безопасности. Причиной уничтожения ракеты и её дорогостоящего груза была ошибка в программном обеспечении бортового компьютера.

Запуск АМС «Маринер-2» прошёл намного успешнее и, в конечном итоге, космический аппарат максимально приблизился к Венере в декабре того же года.

АМС «Маринер-2»Масса аппарата – 202,7 кг. Он был снабжён солнечными батареями мощностью 220 кВт размахом 5 м. Научное оборудование включало в себя магнитометр, детекторы частиц и космических лучей, а также детекторы космической пыли и спектрометр космической плазмы. Кроме этих приборов на борту КА размещались микроволновый и инфракрасный радиометры, установленные в параболическую антенну радиометра. У КА было время в течение тридцати минут, когда он проходил около Венеры, собирать сведения о температуре планеты и ее атмосфере. С этой целью радиометр сантиметрового диапазона предназначался для регистрации температуры поверхности и любого существенного количества водяных паров, радиометр инфракрасного диапазона для определения просветов в облачном покрове и соответствующей утечки тепла и магнитометр для измерения напряжения и направления межпланетных и венерианских магнитных полей. Измерения магнитных полей должны были дать данные о магнитных бурях и поясах радиации и, возможно, решить вопрос о том состоит ли ядро планеты из жидкой массы?

Схема КДУ КА «Маринер»

Схема КДУ КА «Маринер»:
1 – баллон со сжатым газом; 2 – датчик температуры газа в баллоне; 3 – датчик давления газа; 4 – заправочный клапан; 5 – пусковой клапан; 6 – отсечной клапан; 7 – фильтр; 8 – регулятор давления газа; 9 – проверочный клапан; 10 – бак с гидразином; 11 – эластичная ёмкость; 12 – датчик температуры топлива; 13 – заправочный клапан топлива; 14 – датчик давления топлива; 15 – ракетный двигатель; 16 – датчик давления газа в камере двигателя; 17 – датчик температуры; 18 – катализатор

Микродвигатели системы ориентации работали на азоте. ЖРД КДУ – монотопливный, работающий на безводном гидразине. Гидразин воспламенялся с помощью тетраоксида диазота и гранулированного оксида алюминия. Направление реактивной струи определялось четырьмя газовыми рулями, расположенными за соплом. Для стабилизации курса использовались Солнце и Земля. Общая синхронизация и контроль выполнялись цифровым компьютером.

КДУ имела вытеснительную систему подачи топлива с регулятором давления газа. Для обеспечения четырёхкратного запуска и останова двигателя установлены четыре пары пусковых клапанов 5 и четыре пары отсечных клапанов 6. Для разложения гидразина использовался катализатор Shell-405.

КДУ аппарата выполнила свои функции на восьмые сутки полёта к Венере, когда «Маринер-2» удалился от Земли на 2400000 км. Запуск прошёл успешно, но учёные определили, что, продолжая свой путь с первоначальной скоростью в 11 000 км/час, КА пройдёт мимо Венеры на расстоянии в 373 000 км. Поэтому было принято решение о замедлении его скорости на 110 км/час. Со станции слежения в Голдстоне (Калифорния) был послан радиосигнал, приказавший гироскопу повернуть корабль по его оси и отклонить его от курса. Поставив «Маринер-2» в желаемую позицию, по команде с Земли был включён ракетный двигатель КДУ. Двигатель, проработав 28 секунд, сыграл роль тормоза. Затем последовала ещё одна команда, и гироскоп вернул корабль в прежнее положение, при котором солнечные батареи направлены к Солнцу, а радиоантенна — к Земле. Благодаря этой операции «Маринер-2» прошёл около Венеры 14 декабря 1962 года на расстоянии 35000 км. Были получены данные о надоблачной атмосфере планеты, о её магнитном поле и уточнена масса Венеры. Для начала 60-х годов это был несомненный успех космонавтики.


 

При подготовке материалов были использованы следующие источники:

  1. http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum9/topic7985/.
  2. Космонавтика. Энциклопедия. – М.: «Советская Энциклопедия», 1985.
  3. Журнал «Америка», №75, январь, 1962.
  4. Н. М. Беляев, Н. П. Белик, Е. И. Уваров. Реактивные системы управления космических летательных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1979.

 


« »



Оставьте свой комментарий

Вы должны быть авторизованы чтобы оставлять комментарии.

Рейтинг@Mail.ru