link146 link147 link148 link149 link150 link151 link152 link153 link154 link155 link156 link157 link158 link159 link160 link161 link162 link163 link164 link165 link166 link167 link168 link169 link170 link171 link172 link173 link174 link175 link176 link177 link178 link179 link180 link181 link182 link183 link184 link185 link186 link187 link188 link189 link190 link191 link192 link193 link194 link195 link196 link197 link198 link199 link200 link201 link202 link203 link204 link205 link206 link207 link208 link209 link210 link211 link212 link213 link214 link215 link216 link217 link218

В этот день… №2-10 (1-10 февраля)



Александр Грищенко Поздравляем студентов с началом весеннего семестра! Поздравляем дипломников с выходом на финишную прямую! И хотя, как всегда, перед защитой не хватает одной ночи, но надеюсь, что Ваша студенческая жизнь завершится успешно.
 
 
 

8 февраля 1974 года — завершение третьей и последней экспедиции на ОС «Скайлэб» (Skylab, США).

Подходила к концу самая длительная космическая экспедиция на станции «Скайлэб» (да и вообще самый длительный космический полёт на то время). 2 февраля было последним днём, целиком посвящённым научным исследованиям. 3 февраля Карр и Гибсон совершили четвёртый и последний выход в открытый космос для извлечения кассет с плёнкой из приборов комплекта АТМ. Выход продолжался 5 часов 15 минут. С 4 февраля началась консервация станции и подготовка к возвращению на Землю. 7 февраля произведена коррекция орбиты станции, для того чтобы увеличить до 7-10 лет длительность её баллистического существования. Коррекцию обеспечил маршевый двигатель пристыкованного к станции транспортного корабля «Аполлон» (Apollo). 8 февраля транспортный корабль отстыковался от станции, и спустя примерно 5 часов, СА совершил посадку в Тихом океане в 280 км к юго-западу от г. Сан-Диего, в 5 км от вертолётоносца «Новый Орлеан».

Командир экипажа Джеральд Карр поднимает пилота Уильяма Поуга одним пальцем (фото 1 февраля 1974 г.)Полёт третьего экипажа продолжался 84 суток 1 час 16 минут. Через 39 минут после посадки СА корабля «Аполлон» был поднят на палубу. По заявлению специалистов-медиков, члены третьего экипажа чувствовали себя даже лучше, чем члены второго экипажа после 59 суток в космосе.

Вес полезной нагрузки, доставленной третьим экипажем со станции на Землю, составлял примерно 900 кг. Кассеты с плёнкой из приборов комплекта АТМ содержали 75000 снимков Солнца и кометы Когоутека, кассеты с плёнкой из камер комплекта EREP — 19400 снимков Земли. От зондов комплекта EREP получены ленты с записью общей длиной более 30 км.

8 февраля наземные службы провели дистанционную проверку бортовых систем станции «Скайлэб», обращающейся по орбите высотой около 450 км. 9 февраля по команде с Земли были выключены бортовые источники питания станции. Работа с ней была полностью прекращена.

К дальнейшей судьбе станции «Скайлэб» вернёмся в мартовских обзорах, когда придёт время сравнения ОС двух стран.


9 февраля 2000 года — первый запуск разгонного блока «Фрегат» (Россия).

Разгонный блок (РБ) «Фрегат» был разработан НПО им. С. А. Лавочкина (главный конструктор В. А. Асюшкин) для выведения КА различного назначения в составе существующих и модернизированных РН типа Р7А. РБ позволяет повысить эксплуатационные и энергетические характеристики носителей и обеспечивает вывод КА на любые заданные орбиты ИСЗ и на межпланетные траектории.

Схема размещения полезной нагрузки с РБ «Фрегат» на РН

РБ «Фрегат» предназначен для:

  1. перевода одного или нескольких КА с опорной орбиты на рабочую или на отлётную траекторию;
  2. разведения КА по рабочим орбитам в случае группового запуска;
  3. перевода головного блока с незамкнутой траектории на опорную орбиту;
  4. стабилизации головного блока на пассивных и активных участках полёта;
  5. построения необходимой ориентации перед отделением КА;
  6. увода РБ с рабочей орбиты после выведения КА с целью незасорения космического пространства.

РБ состоит из баков маршевой ДУ, выполненных в виде шести сваренных между собой полусфер одинакового диаметра. Четыре сферы играют роль топливных баков, две — герметичных приборных контейнеров. Через сферы проходят восемь силовых штанг.

Разгонный блок «Фрегат»

Разгонный блок «Фрегат»:
1 — топливные баки; 2 — приборные контейнеры; 3 — ЖРД С5.92; 4 — двигатели системы ориентации и обеспечения запуска (СОЗ); 5 — топливные баки СОЗ; 6 — баллоны с гелием; 7 — химическая батарея

РБ «Фрегат» в сборочном цехеОсновные технические характеристики РБ «Фрегат»: масса при максимальной заправке — 6415-6535 кг; конечная масса — 980-1100 кг; габаритные размеры — высота 1500 мм и диаметр 3350 мм; максимальный рабочий запас топлива маршевого двигателя — 5350 кг; максимальный рабочий запас топлива СОЗ — 85 кг; количество двигателей СОЗ — 12; тяга двигателей СОЗ — 50 Н; топливо двигателей СОЗ — гидразин; удельный импульс двигателей СОЗ — 2250 м/с.

Маршевый двигатель «Фрегата» был создан специалистами «КБ Химмаш». Двигатель С5.92 построен по открытой схеме. Это однокамерный ЖРД с турбонасосной системой подачи компонентов топлива. Отработанный генераторный газ истекает через неподвижные рулевые сопла. Камера двигателя установлена не в карданном подвесе, а в шарнире, обеспечивающем плоскопараллельное движение ЖРД внутри двигательной установки. Этим достигается смещение вектора тяги двигателя по отношению к центру масс, расположенному у данной ДУ очень близко к головке двигателя (карданный шарнир не обеспечивал в данном случае необходимого плеча для создания момента тяги).

ЖРД С5.92Двигатель С5.92 способен работать в двух режимах: большой и малой тяги.

На первом режиме осуществляются манёвры аппарата, связанные с большим изменением скорости, на втором — манёвры, требующие большой точности «выборки» импульса скорости.

Компактность ЖРД достигается за счёт оптимального сочетания параметров ТНА, давления в камере сгорания, степени расширения сопла.

Кроме РБ «Фрегат» двигатель С5.92 использовался на марсианских КА «Фобос-1» и «Фобос-2».

Компоненты топлива — четырехокись азота и НДМГ. Возможное число включений — 20 (по некоторым данным — 50).Количество включений в составе РБ «Фрегат» — до 7. Пауза между включениями: максимальная 300 суток, минимальная 6 минут.

Основные технические характеристики двигателя на режиме большой тяги: тяга в пустоте — 19,6 кН; тяга рулевых сопел — 0,4 кН; удельный импульс тяги — 3205 м/с; соотношение компонентов — 1,95…2,05; массовый расход компонентов — 6,12 кг/с; давление в камере сгорания — 9,8 МПа; давление в газогенераторе — 11,8 МПа; частота вращения ротора ТНА — 58000 об/мин; суммарное время работы — 2000 с.

Макет РБ «Фрегат» на МАКСе 2013Основные технические характеристики двигателя на режиме малой тяги: тяга в пустоте — 13,72 кН; тяга рулевых сопел — 0,2 кН; удельный импульс тяги — 3097 м/с; соотношение компонентов — 2,0…2,1; массовый расход компонентов — 4,43 кг/с; давление в камере сгорания — 6,8 МПа; давление в газогенераторе — 6,1 МПа; частота вращения ротора ТНА — 43000 об/мин; суммарное время работы — 2000 с.

Сухая масса двигателя — 75 кг.

В настоящее время эксплуатируются модифицированные РБ «Фрегат-М», «Фрегат-МТ» и «Фрегат-СБ». Общее количество запущенных РБ (до августа 2016 года) — 58. С их помощью было выведено более 100 КА российского и иностранного производства. Лишь один пуск был аварийным по вине «Фрегата». Судя по всему, отличные характеристики разгонного блока гарантируют его длительную эксплуатацию.


10 февраля 1911 года — родился М. В. Келдыш (Российская империя).

Будущий президент Академии наук СССР родился в Риге 29.01.1911 (по старому стилю). Весной 1915 года семья переехала в Москву, а затем, в 1918 году — в Иваново. Именно там Слава Келдыш пошёл в первый класс. Потом продолжал учиться в Москве.

М. В. Келдыш (1911 — 1978)Когда Мстислав окончил семь классов обычной школы, перешёл в другую, где старшие классы были со строительным уклоном. После окончания школы хотел поступать в Инженерно-строительный институт, но ему не хватало лет (ему было всего 16). А в университет приняли (на физико-математический факультет МГУ). Он окончил его в двадцать лет. Ещё будучи студентом пятого курса, преподавал математику в Госэлектромашиностроительном институте.

Первые его шаги как учёного были направлены на решение острых проблем, которые выдвинула авиационная техника. Совсем молодой учёный решил задачи, актуальные для самолётостроения. В их числе известные его исследования флаттера и шимми-вибраций, из-за которых самолёты гибли в воздухе и даже на земле, когда набирали скорость для отрыва.

Мстислав Всеволодович Келдыш пришёл в ракетную технику в конце 1946 г., после 15 лет работы в авиации. Чтобы более ясно представить роль М. В. Келдыша и значение его работ в становлении и развитии ракетной техники в нашей стране, необходимо напомнить состояние этой отрасли непосредственно после окончания Великой Отечественной войны.

Ракетная техника прошла к этому времени значительный путь теоретических и экспериментальных исследований. В конце 30-х годов основные работы по ракетной технике в СССР были сосредоточены в Реактивном научно — исследовательском институте (РНИИ), в котором были созданы многозарядные пусковые установки с пороховыми ракетными снарядами, продемонстрировавшие свою высокую эффективность на фронтах Великой Отечественной войны, а также экспериментальные образцы управляемых баллистических и крылатых ракет и ракетопланов с жидкостными ракетными двигателями на кислородном и азотно-кислотном топливе. В годы войны работа над пороховыми снарядами и установками, получившая особое развитие, была выделена из РНИИ, а работы над управляемыми автоматическими ракетами были свёрнуты. Основной темой института стала разработка ракетного истребителя-перехватчика с комбинированной двигательной установкой, включающей жидкостный и прямоточный воздушно-реактивный двигатели (ЖРД и ПВРД). Учитывая концентрацию усилий коллектива на авиационной тематике, институт перевели в ведение Наркомата авиационной промышленности, включив в него ряд других коллективов, таких, как конструкторские бюро В. Ф. Болховитинова, М. М. Бондарюка и других, которые параллельно вели разработки подобных тем.

В силу многих причин из-за ухода из РНИИ в предвоенные и военные годы в результате репрессий 1937 – 1938 гг. ведущих специалистов (включая и автора проекта ракетоплана-перехватчика С. П. Королёва) работа над ракетным перехватчиком в сроки не была завершена и её актуальность в прежнем виде стала проблематичной. Требовался новый, гораздо более широкий подход ко всей проблеме внедрения реактивного принципа в авиацию. Обеспечить соединение нового научного подхода, основанного на глубоком знании проблем развития авиации, с многолетним экспериментально-практическим опытом старейшего в СССР коллектива специалистов по ракетной технике и должен был тридцатипятилетний М. В. Келдыш, только что избранный действительным членом Академии наук СССР и 29 ноября 1946 г. назначенный начальником РНИИ. При этом Мстислав Всеволодович продолжал и начатую ещё в 1934 г. исследовательскую работу в Математическом институте им. В. А. Стеклова АН СССР (МИАН), где им позже были развёрнуты работы по ряду направлений прикладной математики, послужившие впоследствии теоретическим фундаментом для внедрения математических методов расчётов с использованием ЭВМ в авиационную, атомную, ракетную, а затем и в космическую технику. В 1944 г. в МИАНе им был организован отдел механики, главной тематикой которого с 1948 г. стали ракетодинамика и прикладная небесная механика.

Работа М. В. Келдыша в области ракетной техники и космонавтики шла сразу по четырём направлениям.

Во-первых, он возглавлял РНИИ.

Во-вторых, он продолжал руководить научными исследованиями по ракетодинамике и прикладной небесной механике сначала в МИАНе, а затем с 1966 г. в Институте прикладной математики АН СССР.

В-третьих, М. В. Келдышу была поручена координация работ Академии наук СССР по созданию научной аппаратуры для внеземных исследований.

М. В. Келдыш и С. П. КоролевНаконец, он осуществлял государственную научную экспертизу проводимых в стране работ по программам развития ракетной техники и исследования космического пространства, возложенную правительством СССР на М. В. Келдыша как председателя ряда авторитетных комиссий и советов.

Все это привело его к тесному сотрудничеству и творческой дружбе с Сергеем Павловичем Королёвым, с 1932 г. руководившим разработкой большинства экспериментальных ракетных летательных аппаратов, полёты которых были осуществлены в СССР, а в 1946 г. назначенным Главным конструктором ракет дальнего действия формировавшейся тогда новой отрасли промышленности — ракетостроения.

М. В. Келдыш был сразу же увлечён безграничными перспективами, которые открывала ракетная техника в области научного познания и всей человеческой практики, и его творческие интересы сместились из области авиационной в область ракетно-космической науки и техники, где он активным руководством и личным участием в научных исследованиях, а также подключением к работам все большего круга академических учреждений способствовал осуществлению советской космической программы.

Хотя исходной задачей РНИИ в 1946 г. было внедрение ЖРД и ПВРД в авиацию, вскоре выяснилось, что эти типы реактивных двигателей в применении к самолётам не могут конкурировать с газотурбинными воздушно-реактивными двигателями (ТРД). Головным по ТРД в то время был Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ), и РНИИ был присоединён к ЦИАМу на правах его филиала, а М. В. Келдыш в 1948 г. стал научным руководителем одного из комплексов ЦИАМа. Позже самостоятельность РНИИ была восстановлена, и М. В. Келдыш оставался научным руководителем коллектива до 1961 г.

Он очень многое сделал для укрепления деловых связей института с ракетостроением. Это привело к тому, что в тематике РНИИ появилось много новых направлений. В головном НИИ ракетной техники с участием РНИИ, МИАНа и многих других научных коллективов под общим научным руководством Главного конструктора С. П. Королёва было проведено комплексное исследование, выявившее возможности создания межконтинентальных баллистических и крылатых ракет. Когда на основе этих исследований в ОКБ Королева был проработан эскизный проект экспериментальной крылатой ракеты дальнего действия (ЭКР), Келдыш выступил с предложением передать все дальнейшие работы над крылатыми ракетами дальнего действия в авиационную промышленность с тем, чтобы дать возможность ОКБ Королева сосредоточить усилия на создании межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) и в перспективе — космической ракеты-носителя.

Для продолжения исследований по проблеме стратосферной крылатой ракеты Келдыш организовал в РНИИ специальное подразделение. Здесь под его научным руководством были решены основные проблемы создания такой ракеты, включая принципиально новые для того времени задачи баллистики, астронавигации и длительной теплозащиты сверхзвукового крылатого аппарата с ПВРД. На основе результатов, полученных в РНИИ, в ряде ведущих авиационных КБ были проведены опытно-конструкторские работы, научным руководителем которых был Келдыш. В 1959 г. первая в мире советская межконтинентальная крылатая ракета (МКР) была успешно испытана в полете, показав гораздо более высокие лётные характеристики, чем разрабатывавшаяся в те же годы американская MКP «Навахо». Научно-технические достижения, полученные в процессе создания такого летательного аппарата, нашли в дальнейшем широкое применение в авиационной и ракетно-космической технике. В РНИИ они, в частности, положили начало работам по теплозащите головных частей МБР, а затем и спускаемых аппаратов космических кораблей и автоматических межпланетных станций, а также работам по системам астроориентации и навигации космических аппаратов, которые также осуществлялись под научным руководством М. В. Келдыша.

С. П. Королев, И. В. Курчатов, М. В. Келдыш и В. П. МишинВ 1949 — 1951 гг. выполнен цикл работ, посвящённый анализу и определению оптимальных схем и характеристик составных ракет. Эти работы помогли С. П. Королёву сделать окончательный выбор схемы составной ракеты Р-7. В этот же период выполнены работы по определению оптимального программного управления по тангажу для составной ракеты. Результаты этих работ помогли серьёзно улучшить лётные характеристики ракеты Р-7, а впоследствии послужили теоретической основой для многих дальнейших исследований. Наконец, в этот же период решены трудные задачи движения ракеты около своего центра масс, в которых учитывалась подвижность жидкости, имевшей свободную поверхность в баках ракеты. Исследования этого цикла оказали существенное влияние на разработки систем регулирования соответствующих агрегатов ракеты. В 1953 г. впервые предложен баллистический спуск космического аппарата с орбиты на Землю и показана возможность использования этого метода спуска при: пилотируемых полётах.

В 1954 г. предложен первый конкретный вариант системы гравитационной (пассивной) стабилизации искусственного спутника и построена теория такой стабилизации.

Все перечисленные работы имели оригинальный характер и были впервые выполнены не только в нашей стране, но и в мире.

После запуска первого ИСЗ фронт руководимых М. В. Келдышем работ в отделе прикладной математики (ОПМ) МИАНа необычайно расширился, и в последующие годы в механике космического полёта практически не было более или: менее серьёзных вопросов, которые в той или: иной мере не были затронуты М. В. Келдышем и его сотрудниками. Отметим здесь лишь некоторые, наиболее важные из этих работ.

Сразу после запуска первого ИСЗ в ОПМ МИАНа были развёрнуты работы по обеспечению слежения за полётом спутников Земли и других космических аппаратов. В сентябре — ноябре 1957 г. сотрудниками М. В. Келдыша разработана методика и впервые в СССР осуществлено определение орбиты спутника с помощью ЭВМ. Позднее при ОПМ МИАНа был создан баллистический вычислительный центр, который вошёл в общую систему координационно-вычислительных центров СССР. В их задачу входили сбор и обработка траекторной информации с целью определения истинных орбит летящих объектов, а также выработка соответствующих управляющих команд для них. С участием этого центра были разработаны и созданы многомашинные высокопроизводительные информационно-вычислительные комплексы (в частности, при этом было впервые реализовано сопряжение ЭВМ с каналами связи и между собой), позволившие в реальном масштабе времени решать задачи баллистико-навигационного обеспечения полёта космических аппаратов самого разного назначения.

Были развёрнуты работы по комплексному баллистическому проектированию межпланетных полётов космических аппаратов к Луне и планетам Солнечной системы — Марсу и Венере. При этом первоначально главные усилия были направлены на решение задачи достижения Луны и исследования окололунного пространства. Здесь следует подчеркнуть, что баллистическое проектирование полётов первых лунных космических аппаратов было проведено в весьма сжатые сроки коллективами исследователей под общим руководством М. В. Келдыша. Блестящим примером указанного цикла работ явились исследования по выбору траектории облёта и фотографирования обратной стороны Луны для третьего лунного космического аппарата.

Почти одновременно с началом работ по баллистическому проектированию первых лунных полётов М. В. Келдыш дал задание своим сотрудникам провести анализ возможности полёта к планетам Солнечной системы — Марсу и Венере. Выявившиеся в ходе этих работ новые трудности привели к поиску и разработке принципиальных технических решений, сыгравших в дальнейшем большую роль в развитии космической техники. К числу таких решений следует отнести, например, следующие:

  • предложение схемы и разработку метода разгона космического аппарата с промежуточным выведением на незамкнутую орбиту искусственного спутника Земли, ставшие впоследствии универсальным способом разгона космических аппаратов разного назначения;
  • разработку принципиальной схемы операций управления полётом КA, которая легла в основу всех последующих баллистических работ как по проектированию, так и по фактическому управлению полётами межпланетных аппаратов. Эта схема, базируясь на выявленных особенностях и закономерностях процессов обработки траекторных измерений, прогнозирования характеристик движения и оптимальной коррекции орбит, обеспечивала достижение как максимальной точности управления в процессе полёта, так и минимальных весовых затрат на управление полётом КA при его проектировании. Следует заметить, что схема эта совершенствовалась в деталях и дополнялась новыми элементами, но в основных своих чертах она не изменилась за длительный период практики космических полётов.

Под руководством М. В. Келдыша коллектив ОПМ МИАНа (ИПМ АН СССР) участвовал во всех проектно-баллистических работах, а также в работах по баллистико-навигационному обеспечению полётов космических аппаратов, предназначенных для исследования межпланетного космического пространства, Луны, планет и малых тел Солнечной системы. В связи с этим в ОПМ МИАНа были развиты вычислительные методы и программные комплексы для определения оптимальных дат старта, суммарных погрешностей управления и оптимальных значений установочных параметров для осуществления коррекции траектории полета, передаваемых на борт КА с помощью радиосредств.

Наконец, под руководством М. В. Келдыша проводились проектно-баллистические работы по созданию ряда искусственных спутников Земли (например, «Электрон»), новых и перспективных систем управления и стабилизации спутников (пассивные системы стабилизации), а также работы по определению фактического движения вокруг своего центра масс свободнолетящих (не стабилизированных) искусственных спутников Земли (например, спутники серии «Протон»).

Научно-организационная деятельность М. В. Келдыша в области собственно космонавтики была начата в 1954 г., когда он совместно с С. П. Королёвым и М. К. Тихонравовым выдвинул предложение о создании искусственного спутника Земли и принял непосредственное участие в подготовке докладной записки для правительства СССР на эту тему. В следующем году член президиума Академии наук СССР М. В. Келдыш был назначен председателем специальной комиссии президиума АН СССР по ИСЗ. С этого момента и как руководитель комплексных научно-технических разработок, и как председатель многих экспертных комиссий по космическим объектам М. В. Келдыш нёс особую ответственность за ход выполнения космической программы СССР, даже в самый напряжённый период его многосторонней деятельности, когда с 1961 г. по 1975 г. он был президентом Академии наук СССР.

Памятник академику Келдышу на аллее Космонавтов в МосквеСтав президентом АН СССР, Мстислав Всеволодович получил возможность на новом, более высоком уровне осуществлять руководство разработкой и реализацией советской космической программы. Круг научных проблем, которые решались в эти годы под его руководством, был необычайно широк и разнообразен. С его непосредственным участием исследовались общие проблемы космонавтики, тенденции и перспективы её развития. В поле его зрения постоянно были механика космического полёта, теория управления, навигация, ориентация. С именем Мстислава Всеволодовича связаны начало и развитие исследования околоземного и межпланетного космического пространства, Луны и планет Солнечной системы. Так, он непосредственно совместно с Г. Н. Бабакиным руководил разработкой и реализацией программы исследования Венеры, анализом результатов научных исследований.

Самое серьёзное внимание он уделял пилотируемым полётам, программам полётов и научных исследований, оснащению космических кораблей приборами и аппаратурой, в том числе бортовыми цифровыми вычислительными машинами. Предметом его постоянного внимания было расширение фронта научных исследований и совершенствование их организации. Он был инициатором создания Института космических исследований, Института медико-биологических проблем.

Мстиславу Всеволодовичу были присущи необычайная глубина мышления, широта взглядов, огромная эрудиция. Окружающим казалось невероятным, как быстро он умел вникать в самую суть обсуждаемой проблемы, найти главное звено, отбросив все неважное, второстепенное.

Подводя итог краткому обзору этого аспекта деятельности учёного, можно сказать, что Мстислав Всеволодович Келдыш внёс выдающийся вклад в развитие советской ракетной и космической науки и техники, дающий ему право занять в её истории почётное место.


При подготовке материалов были использованы следующие источники:

  1. Ежегодник Большой Советской Энциклопедии. — М.: «Советская Энциклопедия», 1974.
  2. С. П. Уманский. Ракеты-носители. Космодромы. — М.: «Рестарт+», 2001.
  3. Двигатели 1944-2000. Авиационные, ракетные, морские, промышленные. — М.: «АКС-Конверсалт», 2000.
  4. М. В. Келдыш. Избранные труды. Ракетная техника и космонавтика. — М.: «Наука», 1988.
  5. Н. С. Королева. С. П. Королев: Отец. К 100-летию со дня рождения: в 3-х кн. / Кн. 1: 1907-1938 годы. — М.: «Наука», 2007.
« »