Достаточно сложной оказалась проблема управления комплексом фотоаппаратуры, реализуемого из наземного центра управления полётом. На борт космического аппарата необходимо было передавать сложные объёмные программы настройки каждого сеанса фотографирования.
     Для спутника "Зенит" впервые была разработана программная радиолиния и сопряжённое с ней бортовое программно-логическое устройство.
     Это был один из первых образцов космических радиосистем оперативного обмена значительными объёмами командно-программной информации между космическим аппаратом и комплексом средств центра управления полётом, опыт очень широко используемый сегодня для управления различными космическими аппаратами. Для получения снимков необходимой разрешающей способности температура объектива и самого фотоаппарата должна была поддерживаться с отклонением от заданного значения менее чем на 1⁰ Цельсия, а скорость изменения температуры - в пределах порядка 0,1 град/час. При этом, необходимо было учесть, что в процессе полёта космический аппарат по разному ориентирован по отношению к Солнцу, а это означает, что внешние тепловые потоки существенно изменяются, особенно с учетом "захода" космического аппарата в тень Земли.
     Комплекс этих вопросов разрабатывался ОКБ-1, с участием Заказчика и широкой кооперации с августа 1956 г. по декабрь 1960 и был оформлен в виде эскизного проекта КА "Зенит-2" в июле 1961 г., а также в виде многочисленных документов всей кооперацией, участвовавшей в создании комплекса.
     В процессе разработки корабля "Зенит-2" был создан ряд принципиально новых систем.
     Конструкция отсеков корабля "Восток", принятая за основу построения компоновочной схемы, и часть его бортовых систем (система электропитания, радиотелеметрические системы, система аварийного подрыва объекта и др.) были существенно модернизированы применительно к задачам нового космического аппарата.
     И только тормозная двигательная установка и незначительная часть систем были заимствованы для аппарата "Зенит-2" из комплектации корабля "Восток". Проверка принципиальной возможности проведения фотографирования в целях разведки была осуществлена при отработочных полётах кораблей серии "Восток".
     Первый старт РН со спутником-разведчиком "Зенит-2" был произведён 11 декабря 1961 г. Пуск был аварийным, из-за отказа третьей ступени РН космический аппарат не был выведен на орбиту.
     Следующий старт состоялся 26 апреля 1962 г. Спутник был выведен на орбиту, он получил официальное наименование "Космос-4".
     В процессе полёта производилась проверка функционирования всех систем в различных режимах работы, отрабатывались программы и методика управления полётом с Земли.
     Не все работало нормально в этом полёте, были сбои в работе фотоаппаратуры, серьезные замечания были по системе ориентации.
     После трёх суток полёта, как это и было запланировано, спускаемый аппарат приземлился в заданном районе. Этим полётом были начаты лётно-конструкторские испытания спутника-разведчика "Зенит". За полтора месяца после завершения первого полёта были проведены необходимые доработки в системах спутника, и 28 июля этого же года состоялся следующий полёт. Программа полёта была выполнена полностью, все бортовые системы работали хорошо.
     Всего в программе лётно-конструкторских испытаний планировалась реализация 10 полётов. В каждом из них предусматривались: отработка новых режимов, методические исследования, наращивание продолжительности полёта, отработка методик управления, отработка средств поиска и эвакуации спускаемых аппаратов.
     Каждый полёт давал огромный объём фактического материала по фотографированию различных участков поверхности Земли.
     В процессе лётных испытаний была проведена модернизация КА, которая позволила за счёт изменения состава разведывательной аппаратуры, совершенствования бортовых систем и методики управления полётом существенно повысить эффективность КА как спутника-разведчика и получить значительный объём данных, необходимых Заказчику.
     Начиная с четвёртого полёта ("Космос-10") комплектация разведывательной аппаратуры существенно изменилась: была исключена малоэффективная фототелевизионная система, а вместо неё установлены дополнительно два фотоаппарата с длиннофокусными объективами (F=1м), при этом фотоаппараты были модернизированы (в несколько раз увеличен запас фотопленки и доведён до 1500 кадров на каждом аппарате, существенно увеличено также качество пленки, увеличена надёжность функционирования аппаратов и др.).
     За один полёт в соответствии с программой лётных испытаний производилось фотографирование районов площадью более 10 млн.кв.км при этом разрешающая способность снимков позволяла, например, определить количество автомобилей на стоянке. Комплекс средств спутника "Зенит-2" позволял производить съёмку малыми сериями кадров и съёмку протяженных трасс, обеспечивал высокую точность привязки фотографируемых объектов, позволил решить ряд задач картографирования, осуществить привязку континентов и получить пространственное изображение местности.
     "Зенит-2" 10 марта 1964 года был сдан в эксплуатацию. "Зенит" был первым космическим аппаратом, который был сдан на вооружение.
     В штатную эксплуатацию Министерством Обороны был принят не только спутник, а целый комплекс, обеспечивающий его подготовку к запуску, выведение с помощью ракеты-носителя на орбиту ИСЗ, управление полётом, поиск и обслуживание спускаемого аппарата после приземления.
     В 1964 г. в ОКБ-1 был разработан эскизный проект нового спутника-разведчика "Зенит-4", оснащенного фотоаппаратурой с фокусным расстоянием объектива существенно больших размеров, чем на КА "Зенит-2" (F=3 м). Выпуском этого проекта в ОКБ-1 завершились работы по созданию спутников-разведчиков. Эти работы были продолжены филиалом 3 ОКБ-1 (с 1964 г. ЦСКБ Д.И.Козлов).
     Разработка спутника-разведчика "Зенит" внесла ощутимый вклад в космическую технику, в решение ряда конкретных технических и методических вопросов, его полёты подтвердили большие возможности принципиально нового "инструмента" - космического аппарата, обеспечивающего получение фотоинформации о Земле.

Спутник "Электрон"
     К подготовке эксперимента по исследованию радиационных поясов Земли в ОКБ-1 приступили в 1960 г. Было решено осуществить запуск одной ракетой - носителем типа Р-7 (8К72) двух специальных спутников, орбиты которых охватывали бы верхнюю и нижнюю границы радиационного пояса Земли, это позволило бы углубить и расширить программу исследований без дублирования американских данных, полученных ранее. К тому же, наклонение орбит в американском эксперименте существенно отличалось от намечаемой программе ОКБ-1 (30⁰ против 60⁰).
     Работы по проекту "Электрон" выполнялись на основании Постановлений от 9 мая 1960 г. и от 13 мая 1961 г. Подготовку программы научных экспериментов и её материальное обеспечение взял на себя Межведомственный научно-технический совет, возглавляемый М.В.Келдышем.
     Острой необходимостью в получении новых данных по радиационным поясам Земли для первых пилотируемых полётов не было. Эти исследования необходимы были, главным образом, для перспективных программ космических полётов по межпланетным траекториям, поэтому к ним готовились обстоятельно.
     Спутник Э-1 массой 350 кг нужно было вывести на орбиту с перигеем 425 км и апогеем около 6000 км, спутник Э-II массой 460 кг - на орбиту с перигеем 450 км и апогеем 60000 км. Спутник Э-1 размещался в трубе, расположенной перпендикулярно продольной оси ракеты, и выстреливался с помощью порохового двигателя тягой 3350 кс и временем работы 12-15 мс на активном участке 3 ступени, отделение спутника Э-II предусматривалось по стандартной схеме после достижения заданной скорости.
     Корпус спутника Э-1 состоял из двух полуоболочек радиусом 325 мм, соединенных между собой цилиндрической вставкой 650 мм. Кольцо переднего днища предназначалось для установки датчиков научной аппаратуры, центральный фланец переднего днища - для крепления механизма расчековки солнечных батарей и антенн. К шпангоуту цилиндрической вставки крепились четыре направляющих, два штифта в нижней направляющей предотвращали поворот спутника Э-1 при его движении по трубе в процессе отделения. На цилиндрической вставке устанавливались вращающиеся жалюзи барабанного типа. Заднее днище служило для установки порохового двигателя, штепсельных разъёмов, привода жалюзи, антенн и масс-спектрометров. Блоки бортовой аппаратуры компоновались внутри герметичного корпуса на раме и панели. Солнечные батареи состояли из шести откидывающихся на штангах лопастей, оклеенных элементами с двух сторон. На активном участке лопасти складывались в двенадцатигранную поверхность в два ряда, а в раскрытом положении располагались так, что их большие плоскости соответствовали шести взаимно перпендикулярным граням куба. Постоянно работающей системы ориентации не было из-за массовых ограничений.
     Корпус спутника Э-II состоял из двух полуоболочек увеличенным, по сравнению с Э-1, радиусом 400 мм, соединенных также цилиндрической вставкой высотой 850 мм. Каждая свободная поверхность спутника была оклеена солнечными батареями.
     Положение спутников Э-1 и Э-II в пространстве фиксировалось с помощью солнечных датчиков. Для управления их бортовыми системами служила командная радиолиния, обеспечивающая передачу 20 команд одновременно, и программно-временные устройства. Запоминающее устройство, полученный информации при полёте не над территорией , осуществляло запись информации в двух режимах: первый - при использовании полного объёма памяти в течение 20 ч и второй - с записью циклами по 10 с через каждые 2 мин, или со скважностью 7 мин, что увеличивало время запоминания. Последний режим использовался для записи витков, не проходящих над территорией СССР. Орбита спутника Э-1 замерялась когерентным радиопередатчиком, спутника Э-II - специальной системой радиоконтроля.
     Спутники "Электрон" прошли экспериментальную отработку на специальных установках, которая включала отработку тепловых режимов объектов (верхнего и нижнего); прочностные испытания для проверки работоспособности конструкции при нагрузках в момент сброса нижнего спутника (в момент работы порохового двигателя); проверку работы системы отделения верхнего и нижнего спутников от рамы.
     Первый пуск спутников состоялся 30 января 1964 г. в 12 ч 45 мин 09 с. В полёте вся аппаратура работала нормально, но в процессе полёта было выявлено отрицательное влияние радиационных поясов на солнечные батареи, которое оказалось существенно больше расчётного. Так, на спутнике Э-1 они питали аппаратуру в течение 2 мес до 27 марта 1964 г. (485 витков), на спутнике Э-II - в течение 5 мес до 30 июля 1964 г. (164 витка).
     Ко второму запуску были приняты меры, направленные на повышение характеристик солнечных батарей и снижение потребления тока в дежурном режиме.
     Второй запуск спутников "Электрон" (Э-III аналог Э-I и Э-1V аналог Э-II) состоялся 11 июля 1964 г. в 0 ч 51 мин 02 с. При втором пуске солнечные батареи обеспечивали питанием аппаратуру спутника Э-III в течение 6 мес (вместо двух расчётных) до 13 января 1965 г. (1594 витка), а спутника Э-IV - 8,5 мес до 23 мая 1965 г. (281 виток).
     На основании полученных данных, с учетом имевшейся информации, НИИ ядерной физики МГУ составил "Модель космического пространства", позволяющую надёжно оценивать радиационную опасность при полётах пилотируемых и автоматических аппаратов и разрабатывать меры радиационной защиты.
     В июне 1965 г. состоялась первая Всесоюзная конференция по физике космического пространства, где подводились итоги работ СССР в этой области. Большинство научных докладов было посвящено различным особенностям радиационных поясов Земли, выявленных с помощью спутников "Электрон".

Следующая 1 2 3


Просмотров: