В этот день… №2-20 (11-20 мая)



Александр Грищенко Трудно попасть в летящий самолёт, ещё труднее – в другую планету. И всё это невозможно совершить без надёжных и качественных ракетных двигателей.
 
 
 
 
 
15 мая 1963 года – последний орбитальный полёт космического корабля «Меркурий-9» (Mercury, США).

В 1963 году заканчивался недолгий период полётов первых космических кораблей «Восток» (СССР) и «Меркурий» (США). Никаких практических задач космонавты и астронавты (экипажи этих кораблей) не решали. Главное, что была доказана возможность относительно длительного полёта человека в космос. И если у СССР был в активе трёхсуточный полёт Андрияна Николаева на КК «Восток-3» в августе 1962 года, то у США максимальная длительность полёта на КК «Меркурий-8», совершенного астронавтом Уолтером Ширра (Walter Schirra) в том же 1962 году (3 октября), составляла лишь 9 часов 13 минут. Поэтому на последний полёт «Меркурия» возлагалась задача продержаться на орбите более суток. Астронавт Гордон Купер (Gordon Cooper) выполнил полётное задание и, стартовав 15 мая 1963 года, вернулся на Землю 16 мая после 22 витков вокруг Земли. Общее время пребывания на орбите составило 1 сутки 10 часов 20 минут.
Старт РН «Атлас» с КК «Меркурий-9»РН «Атлас» с КК «Меркурий-9» на стартовой позиции

Приводнение капсулы «Меркурия»Поисково-спасательная команда соединила тросом капсулу и подъёмную стрелу поискового корабля

Подъём капсулы на палубуЛюк открыт и астронавта теперь можно извлечь из капсулыШестой астронавт (если не считать испытателей Х-15) США Гордон Купер

 
Напоминаем, что в июне 1963 года космонавт Валерий Быковский на КК «Восток-5» провёл в космосе 4 суток 23 часа 6 минут, что и по сей день является рекордом пребывания на орбите одного космонавта.

Купер через два года, в августе 1965 года, совершит ещё один космический полёт на КК «Джемини-5» (Gemini).


 

18 мая 1953 года – завершилась первая серия стрельб по самолётам-мишеням ЗУР В-300 комплекса С-25 (СССР).

ЗУР с ЖРД, чья эра закончилась пару десятилетий тому назад, представляли собой очень интересные объекты ракетной техники. Сложная траектория сближения с воздушной целью, полёт в атмосфере, необходимость дросселировать силу тяги двигателя в широких пределах – всё это резко отличало зенитные ракеты и их ДУ от баллистических ракет различного назначения.

Изделие «217М»Первые советские ЗУР создавались с 1946 года в НИИ-88 на базе немецких ракет «Вассерфаль» (Wasserfall) и «Шметтерлинг» (Schmetterling) сразу несколькими коллективами. Отечественные ракеты, основанные на немецких технологиях, назывались Р-101 и З-105. Однако, в институте, загруженном работами по баллистическим ракетам, ЗУР-ам уделялось слишком мало внимания.

К началу 1950 года никаких обнадёживающих результатов получить не удалось. После того, как С. П. Королёв и В. П. Мишин отказались разрабатывать зенитные ракеты, эта задача была поручена начальнику и главному конструктору ОКБ-301 Минавиапрома Семёну Лавочкину.

Сразу же после этого, 12 августа 1950 года, было принято постановление Совета Министров СССР под грифом «Совершенно секретно. Особая папка», которое оформило решение о разработке системы ПВО Москвы под условным названием «Беркут».

Руководить всем новым проектом предстояло Конструкторскому бюро №1 министерства вооружения. Главными конструкторами системы стали Павел Куксенко и Сергей Берия. Для руководства зенитной и радиолокационной промышленностью 3 февраля 1951 года было образовано Третье главное управление (ТГУ) при Совете Министров СССР. Начальником ТГУ был назначен Василий Рябиков, а куратором ТГУ уже лично Сталин назначил Лаврентия Берию.

«Мы должны получить ракету для ПВО в течение года» — такую резолюцию наложил Сталин на постановление о создании «Беркута». Новое оружие должно было обеспечить поражение самолётов противника, как уже существующих, так и находившихся в разработке. С этой целью требовалось создать многоканальный зенитно-ракетный комплекс, позволявший одновременно вести огонь по 20 целям, летящим на удалении до 35 км в диапазоне высот от 3000 м до 25000 м и со скоростями до 1000 км/час. Полная история создания системы-25 «Беркут» очень интересна и поучительна, но нас интересует, прежде всего, ракета и ракетный двигатель.

В сентябре 1950 года Семён Лавочкин приступил к эскизному проекту ракеты В-300 (заводское обозначение «изделие 205»). Эскизный проект был завершён в марте 1951 года, и тогда же состоялась его защита. В конструкции нашли применение множество новых технических решений и в то же время в основе лежали идеи, реализованные в немецкой ракете «Вассерфаль». Наклонный старт ракеты был невозможен из-за низкой тяговооруженности, поэтому был выбран вариант вертикального старта со специального пускового стола, позволившего максимально эффективно использовать энергетику двигателя.

«Изделие 205» на Красной площади в МосквеДля обеспечения максимальной надёжности ракета «205» была сделана одноступенчатой, с аэродинамической схемой «утка»: воздушные рули размещались в носовой части корпуса в двух взаимно перпендикулярных плоскостях впереди двух крыльев, установленных в тех же плоскостях на средней части корпуса. Цилиндрический корпус диаметром 605 мм расчленялся на семь отсеков. В хвостовом устанавливался четырёхкамерный ЖРД СО9.29 с вытеснительной системой подачи конструкции ОКБ А. М. Исаева, развивавший стартовую тягу 88 кН. Тяга на крейсерском режиме 25 кН. Дросселирование тяги осуществлялось путём отключения камер. Топливные компоненты: окислитель АК-20, горючее ТГ-02. На специальной ферме в хвостовой части корпуса крепились газовые рули. Стартовая масса ракеты составила около 3500 кг. До девятой секунды полёта для управления и стабилизации ракеты использовались газовые рули. Ракета наводилась на цель по радиолучу станции Б-200. Боевая часть осколочно-фугасного типа Е-600 подрывалась автоматически по команде радиовзрывателя и должна была поражать самолёт противника с расстояния до 75 м.

Работы в ОКБ-301 пошли с такой интенсивностью, что, по словам Лавочкина, «так трудно ему не было и в военные годы».

Утром 25 июля 1951 года на государственном центральном полигоне, расположенном невдалеке от Капустина Яра, был произведён первый пуск ракеты «205». Постепенно различные конструктивные недостатки устранялись, и осенью 1952 года в Капустин Яр прибыла первая РЛС наведения ЗУР Б-200, а 2 ноября состоялся первый пуск В-300 в замкнутом контуре управления (то есть с автоматическим наведением ракеты на цель станцией Б-200). Стрельба проводилась по имитируемой неподвижной цели с координатами: наклонная дальность – 22500 м, высота – 10000 м. За 1,5 секунды до встречи произошло разрушение ракеты. Основной причиной этого явились периодические возмущения с частотой 0,8 Гц (совпадающие с частотой автономного контура управления ракеты), возникшие вследствие неточной союстировки сегментов антенных систем станции Б-200, а также раскачка ракеты на частоте 0,25 Гц, соответствующей частоте замкнутого контура управления.

После детального анализа пуска и определения причины разрушения ракеты, были внесены необходимые указания в инструкцию по регулировке аппаратуры и для большей устойчивости замкнутого контура управления наведением расширены полосы систем сопровождения ракеты. Разрушений ракеты больше не наблюдалось.

В начале 1953 года, ещё задолго до завершения испытаний, на 82-м, 464-м и 41-м машиностроительных заводах началось серийное производство зенитных ракет «205».

Поражение самолёта-мишени ЗУР «Найк-Аякс» (Nike Ajax)Первая серия стрельб по самолётам-мишеням была проведена с 26 апреля по 18 мая 1953 года. С аэродрома, находившегося неподалёку от полигона, взлетали три самолёта: бомбардировщик Ту-4, предназначенный для использования в качестве мишени, и два истребителя сопровождения. После того как самолёты выходили на боевой курс, экипаж самолёта-мишени спускался на парашютах, так как самолётов с радиоуправляемым взлётом в то время ещё не было. Самолёт сопровождения докладывал: «Экипаж покинул мишень» — и уходил с боевого курса. Дальнейшее управление самолётом-мишенью, в том числе и вывод мишени при необходимости на повторные заходы, осуществлялось командами, передаваемыми станциями радиоуправления. Самолёт сопровождения был готов уничтожить мишень в случае нештатной ситуации.

К середине мая 1953 года количество уничтоженных «Беркутом» Ту-4 достигло пяти. Всего в ходе комплексных испытаний опытного образца «Беркута» с 18 сентября 1952 года по 18 мая 1953 года был выполнен 81 пуск. Затем, осенью 1953 года, проводились дополнительные, контрольные стрельбы. С 22 сентября по 7 октября были выполнены пуски по четырём мишеням Ил-28 и такому же числу Ту-4, а также по парашютным мишеням. И эти испытания прошли успешно. Всего было выполнено 33 пуска ракет.

Уже в следующем году проводились государственные испытания «Системы-25» (так теперь стала называться система «Беркут»). Завершилось всё одновременной стрельбой 20 ракетами по 20 целям. Стрельба, которую испытатели называли потом «большой вальс», состоялась 29 октября и производилась с полномасштабного огневого комплекса.

Официально зенитная ракетная система С-25 была принята на вооружение Постановлением СМ СССР №893-533 от 7 мая 1955 года. Это событие произошло двумя годами позже принятия на вооружение зенитного комплекса «Найк-Аякс» (США), обладавшего примерно такими же характеристиками. «Американец», кстати, был первым в мире комплексом ЗУР, принятым на вооружение.

Тем временем совершенствование В-300 продолжалось. Наиболее значительной модификацией стала высокоскоростная и высокоманёвренная ракета «217», разработка которой началась в 1954 году. В 1958 году ракета «217» вышла на лётные испытания. Однако использовать в модернизированной системе ПВО С-25М решили не эту ЗУР, а её усовершенствованный вариант – «217М». Впервые ЗУР В-300 открыто показали на военном параде 7 ноября 1960 года.

Почти тридцать лет С-25 стояла на боевом дежурстве. За время своего существования система претерпела четыре стадии модернизации. Значительное влияние на улучшение характеристик системы оказало совершенствование ДУ ЗУР за счёт повышения внутрикамерного давления: сначала — в рамках схем с вытеснительной системой подачи, затем – путём перехода к турбонасосным системам подачи, что обеспечило двойной прирост силы тяги.


 

19 мая 1971 года – старт автоматической межпланетной станции «Марс-2» (СССР).

АМС «Марс-2» была разработана в НПО им. С. А. Лавочкина под руководством Г. Н. Бабакина. Станция массой 4650 кг стартовала 19 мая 1971 года и за 192 дня пролетела 470 млн. км к Марсу. Станция прошла на расстоянии 1380 км от поверхности планеты и вышла 27 ноября 1971 года на орбиту искусственного спутника Марса (ИСМ) с периодом обращения 18 часов. Спускаемый аппарат станции достиг поверхности Марса. И если посадка на красную планету была осуществлена впервые в мире, то советский ИСМ стал вторым после американского ИСМ «Маринер-9» (14.11.1971).

АМС «Марс-2» («М-71»)Советский проект «М-71» предусматривал отправку к Марсу трёх автоматических станций в 1971 году. Первая из них («М-71С», изделие 170) должна была стартовать раньше и выйти на орбиту ИСМ до прилёта американского аппарата. Два других, старт которых намечался позже, должны были доставить на поверхность Марса спускаемые зонды, а их орбитальные аппараты – провести исследования с орбиты искусственного спутника планеты.

Первый аппарат, кроме приоритетных задач, решал и важную техническую. Дело в том, что мягкая посадка на поверхность планеты могла быть выполнена только при выдерживании расчётного угла входа спускаемого аппарата в атмосферу Марса с максимально допустимым отклонением от номинала в 5°. При большем угле входа не хватало времени для раскрытия парашютной системы, при меньшем – спускаемый аппарат рикошетировал от атмосферы и уходил в космическое пространство.

Точных эфемерид (координат для последовательных моментов времени) советские учёные не имели. Измерения положения планеты по сигналам его искусственного спутника позволяли получить эти данные и провести коррекцию траектории движения второго и третьего аппаратов на заключительном участке, тем самым обеспечив расчётные условия входа СА в атмосферу.

Схема АМС «М-71»

Схема АМС «М-71»:
1 – антенна научной аппаратуры «Стерео»; 2 – параболическая остронаправленная антенна; 3 – спускаемый аппарат; 4 – малонаправленные антенны; 5 – радиаторы системы терморегулирования; 6 – панель солнечной батареи; 7 – блок топливных баков; 8 – звёздный датчик; 9 – земной датчик; 10 – корректирующая тормозная двигательная установка; 11 – приборный отсек

Разработка эскизного проекта «М-71» была закончена в НПО им. С. А. Лавочкина в конце 1969 года. Начался этап изготовления и испытания систем и узлов. Сотрудники НПО учитывали возможность «заражения» Марса земными микроорганизмами и постарались свести её к минимуму: отдельные части СА тщательно стерилизовались, а сборка его проводилась в специально построенном чистом блоке со шлюзовой камерой, фильтрами и бактерицидными лампами.

Станция «М-71С» (получившая при запуске обозначение «Космос-419») стартовала 5 мая 1971 года. Для вывода на орбиту станций «М-71» использовались РН «Протон-К» с разгонным блоком «Д» (обзор №1-04 21–31.12.2015). Отправить её на заданную межпланетную траекторию не удалось: оператор выдал неправильную установку на втрое включение разгонного блока «Д». Советские учёные потеряли возможность создания первого искусственного спутника Марса и лишились «маяка», позволявшего с высокой точностью определять положение красной планеты. Но на второй и третий аппараты «М-71» была установлена система космической автономной навигации (СКАН). Решение о разработке этой системы, не имеющей аналогов в мире, принял Совет главных конструкторов в начале 1970 года как запасной вариант на случай аварии станции «М-71С». В системе использовался оптический угломер, разработанный в ЦКБ «Геофизика». За семь часов до прилёта прибор должен был провести первое измерение углового положения Марса относительно базовой системы координат. Данные измерений передавались в бортовой компьютер системы управления, который рассчитывал вектор третьей коррекции, необходимый для перевода станции на номинальную траекторию. Все операции должны были проводиться на борту КА без участия и контроля наземного пункта управления. Испытания угломера на стенде системы управления прошли без замечаний.

Схема полёта станций «Марс-2, 3»Конструктивно АМС «Марс-2» и «Марс-3» были аналогичны и дублировали друг друга на случай возможной неудачи. На аппаратах находились 2 фототелевизионные камеры с различными фокусными расстояниями для фотографирования поверхности Марса, а на «Марсе-3» также аппаратура «Стерео» для проведения совместного советско-французского эксперимента по изучению радиоизлучения Солнца на частоте 169 МГц. В составе каждого аппарата был орбитальный отсек и спускаемый аппарат.

Основные устройства орбитального отсека: приборный отсек, блок баков двигательной установки, КТДУ, солнечная батарея, антенно-фидерные устройства и радиаторы системы терморегулирования. Спускаемый аппарат – автоматическая марсианская станция, оборудованная системами и устройствами, обеспечивающими отделение аппарата от орбитального отсека, переход его на траекторию сближения с планетой, торможение, спуск в атмосфере и мягкую посадку на поверхность Марса. Спускаемый аппарат был снабжён приборно-парашютным контейнером, аэродинамическим тормозным конусом и соединительной рамой, на которой размещался ракетный двигатель.

В спускаемом аппарате была установлена аппаратура для измерения температуры и давления атмосферы, масс-спектрометрического определения химического состава атмосферы, измерения скорости ветра, определения химического состава и физико-механических свойств поверхностного слоя, а также для получения панорамы с помощью телевизионных камер.

КТДУ 425А (11Д425А)Так как схема полёта станций предусматривала несколько коррекций на траектории перелёта к Марсу, а также торможение у самой планеты, на КА устанавливалась корректирующая тормозная двигательная установка КТДУ-425 (11Д425), разработанная в КБ Химмаш. Однокамерный ЖРД с турбонасосной системой подачи топлива в камеру сгорания обеспечивал следующие характеристики: тяга в пустоте – 18,85 кН.; удельный импульс – 3058 м/с; давление в камере сгорания – 13,32 МПа; соотношение компонентов – 1,9; время работы – 560 с. Топливные компоненты: окислитель – четырёхокись азота; горючее – на основе аминов. В 1973 году КТДУ была модернизирована для следующих поколений АМС и получила обозначение КТДУ-425А (11Д425А).

О подробностях полёта КА «Марс-2», «Марс-3» и «Маринер-9» расскажем в третьей декаде мая.


 

При подготовке материалов были использованы следующие источники:

  1. Журнал «Америка», №84, 1963.
  2. Владимир Хозиков. Секретные боги кремля. – М.: «Яуза» «Эксмо», 2004.
  3. И. Р. Ашурбейли, Е.М. Сухарев. Расплетин. – М.: «Молодая гвардия», 2015.
  4. А. В. Амброжевич. Развитие транспортных систем с ЖРДУ. – Харьков: Рукопись, 2007.
  5. А. М. Первушин. Битва за звезды: Космическое противостояние. – ООО «Издательство АСТ», 2003.
  6. Двигатели 1944-2000. Авиационные, ракетные, морские, промышленные. – М.: «АКС-Конверсалт», 2000.
  7. https://www.laspace.ru/rus/mars23.php.

 


« »



Оставьте свой комментарий

Вы должны быть авторизованы чтобы оставлять комментарии.

Рейтинг@Mail.ru