Первый искусственный спутник Земли(продолжение 1)

Первый искусственный спутник Земли

основной источник: Афанасьев И.Б., Лавренов А.Н. "Большой космический клуб". —
Главы: «"Семёрка" — самая знаменитая ракета в мире» и "Имя собственное: первый, второй, третий" (с незначительными сокращениями основного текста).
[в квадратных скобках расшифровка аббревиатур, сносок, разъяснение слов — их цвет, в т.ч. текст, выделенный авторами источника — синий]

На данной странице размещены фотографии создателей МБР Р-7, ядерного заряда и ПС, которых нет на предыдущих страницах.


Имя собственное: первый, второй, третий...
(продолжение 1)

Исторически сложилось так, что образцы принципиально новой техники если и не рождались, то обретали жизнь в развитых странах Запада — достаточно вспомнить пароход, паровоз, автомобиль, телефон, самолет, телевизор, атомную бомбу и т.д. Спутник же не имел прототипов, он был совершенно новым и УНИКАЛЬНЫМ творением; его — как и космическую РН — неоткуда было скопировать.
Поэтому когда Первый ИСЗ прочертил небо Земли, на всех языках зазвучали — как самые главные — два ключевых слова: «РОССИЯ, СПУТНИК!»

Вот вехи на этом пути.
16 марта 1954 г. в Отделении прикладной математики АН СССР (у М.В.Келдыша) состоялось первое специализированное совещание по определению круга научных задач, решаемых с помощью ИСЗ. Президент АН СССР А.Н.Несмеянов данное новое направление одобрил и поддержал.
Два месяца спустя С.П.Королёв представил министру оборонной промышленности Д.Ф.Устинову докладную записку «Об искусственном спутнике Земли», подготовленную М.К.Тихонравовым.

Устинов Дмитрий Фёдорович
Устинов Д.Ф.
(1908-1984)
Неделин Митрофан Иванович
Неделин М.И.
(1902-1960)

[3 октября 1956 г. Королёв обратился с просьбой к Д.Ф.Устинову о назначении М.К.Тихонравова начальником специализированного отдела ОКБ-1 по проектированию КА. На официальной защите ЭП первого ИСЗ Сергей Павлович особо отметил, что проект спутника разработан в ОКБ-1 на основе исследовательских работ группы сотрудников НИИ-4 МО, возглавляемой Михаилом Клавдиевичем. 27 декабря С.П.Королёв запросил и впоследствии получил согласие Главкома артиллерии М.И.Неделина на перевод М.К.Тихонравова из НИИ-4 МО в ОКБ-1].

 

Дуайт Эйзенхауэр
Дуайт Эйзенхауэр
(1889-1969)

Не меньшую роль, чем научно-технические возможности, играли политические мотивы. В контексте глобального противостояния с Западом и реакции СССР на заявление президента Соединенных Штатов Д.Эйзенхауэра (Dwate Aisenhower) от 29 июля 1955 г. о запуске в период Международного геофизического года (1957-1958 гг.) американского спутника — 3 августа академик Л.И.Седов на VI конгрессе Международной астроиавтической федерации в Копенгагене объявил о намерении Советского Союза также запустить ИСЗ в течение МГГ.
Через месяц, 3 сентября 1955 г., С.П.Королёв направил Главным конструкторам и в правительство предварительные характеристики научного спутника массой 1100 кг и план работ по его созданию.

30 января 1956 г. было принято Постановление ЦК КПСС и СМ СССР №149-88сс, которым предусматривалось создать под ракету Р-7 неориентированный ИСЗ (объект Д) весом 1000-1400 кг с аппаратурой для научных исследований весом 200-300 кг. Срок первого пробного пуска объекта Д — 1957 год.

К концу 1956 г. выяснилось, что намеченные планы запуска ИСЗ находятся под угрозой срыва из-за трудностей в создании научной аппаратуры и более низкой (304 сек вместо расчетных 309-310) удельной тяги двигателей РН. Правительство установило новый срок запуска объекта Д — апрель 1958 г.

И здесь надо отдать должное мудрости, исторической прозорливости, энергии и изобретательности команды С.П.Королёва: в ноябре 1956 г. ОКБ-1 внесло предложение о срочной разработке и запуске т.н. «простейшего спутника» (объект ПС) массой порядка 100 кг в апреле-мае 1957 г. во время летных испытаний Р-7. Предложение было принято, и 15 февраля 1957 г. вышло Постановление, предусматривающее запуск простейшего неориентированного ИСЗ на орбиту, проверку возможности наблюдения за спутником и приема радиосигналов с его борта.

Охапкин Сергей Осипович
Охапкин С.О.
Крюков Сергей Сергеевич
Крюков С.С.
(1918-2005)

Запуск ИСЗ разрешался только после одного-двух стартов ракеты Р-7 с положительным результатом. Ведущим конструктором по аппарату ПС был назначен М.С.Хомяков.

В разработке проектной и конструкторской документации принимали участие К.Д.Бушуев, С.О.Охапкин, С.С.Крюков, М.К.Тихонравов, Н.А.Кутыркин и др.

Что касается концепции ПС, то она выкристаллизовалась как ИСЗ-радиомаяк, сферическая форма которого идеально подходила (как исследовательская модель) для определения параметров плотности верхней атмосферы.



Проектная схема отделения спутника «объект Д» от ракеты-носителя:
1 - носовые створки обтекателя;
2 - спутник;
3 - хвостовые щитки обтекателя;
4 - последняя ступень РН

При этом оригинальная «полусферическая» схема теплообмена аппарата с окружающей средой («лоб» — теплоизолирован, «тыл» — радиационный теплоизлучатсль; требуемая ориентация ИСЗ при наличии атмосферы заметной плотности обеспечивается устойчивой статической балансировкой за счет «откинутых назад» антенн) позволяла увеличить время активного существования спутника в случае, если бы его торможение оказалось достаточно интенсивным.

Формирование конструктивно-компоновочной схемы «простейшего» ИСЗ на базе стандартных приборов и блоков давало массу спутника около 300 кг, что представлялось чрезмерным. Поэтому в процессе проектирования ПС были предложены (и затем реализованы) следующие технические решения:

— химическую батарею электропитания радиопередатчика изготовить в виде кольца, размещенного в корпусе (шаре-контейнере) диаметром около 500 мм;
— смонтировать радиопередатчик внутри батареи, используя стенки кольца в качестве воздуховода системы терморегулирования;
— антенны, размещенные снаружи шара-контейнера, вывести поверх обтекателя второй ступени ракеты, упростив тем самым схему разделения ИСЗ и РН.

К 1 февраля 1957 г. были согласованы габаритно-установочные чертежи передатчика, к середине февраля — разработан макет ПС для проведения электрических испытаний передатчика с имитаторами антенн.


[Антенны оказались перетяжеленными. До конца февраля удалось разработать их новую облегченную конструкцию, которая была одобрена И.В.Лавровым, Е.Ф.Рязановым и утверждена С.С.Крюковым 6 марта 1957 г. Разработчик антенн — лаборатория М.В.Краюшкина]

 

 

 

Одна из первых конструктивных схем "простейшего спутника"

Одна из первых конструктивных схем "простейшего спутника"

Простейший спутник был выполнен как герметичный контейнер сферической формы диаметром 580 мм, состоящий из двух силовых полуоболочек (конструкционный материал — алюминиевый сплав АМг-б толщиной 2 мм).

Передняя полуоболочка имела меньший радиус и прикрывалась полусферическим внешним экраном (R = 580 мм) толщиной 1 мм для обеспечения «теплоизолирующего» режима.

Задняя силовая полуоболочка, отделенная от бортовых систем внутренним экраном, являлась одновременно радиационной поверхностью системы терморегулирования. Герметичный объем заполнялся сухим азотом при давлении 1,3 атм.

Соединение полуоболочек осуществлялось посредством 36 шпилек М8х 1,25. Герметичность стыка обеспечивала прокладка из вакуумной резины. Передняя полуоболочка имела четыре гнезда для крепления антенн со штуцерами гермовводов и фланец заправочного клапана. На задней полуоболочке располагались фланец испытательного системного разъема и блокировочный пяточный контакт, включающий автономное бортовое электропитание после отделения ПС от РН.

Четыре антенны (две длиной 2,4 м, две — 2,9 м) монтировались на передней («верхней») полуоболочке. Специальный пружинный механизм разводил антенны на угол 35° от продольной оси ИСЗ после его отделения от РН (таким образом формировалась заданная диаграмма их излучения).

Поверхность корпуса ПС полировалась и подвергалась специальной обработке, чтобы придать ей заданные значения коэффициента поглощения солнечной радиации AS и коэффициента собственного излучения ξ (внешний экран передней полуоболочки: AS = 0,2-0,25;
снаружи ξ = 0,05-0,1; изнутри ξ = 0,8-0,9; задняя полуоболочка: AS = 0,23-0,27; ξ = 0,35-0,45).

Тепловой режим обеспечивался вентилятором, включавшимся от термореле при температуре равной или выше 30°С. При этом циркулирующий азот осуществлял передачу тепла «холодной» задней полуоболочке, излучавшей избыток тепла в космическое пространство. При понижении температуры азота до 20-23°С вентилятор выключался, что приводило — в отсутствие конвекции — к значительному увеличению теплового сопротивления между радиационной поверхностью и внутренним объемом ПС — и таким образом предотвращало дальнейшее снижение температуры.

Внутри термоконтейнера находились: радиопередатчики мощностью 1 Вт и массой 3,5 кг (разработчик В.И.Лаппо из НИИ-885);

[В радиоделах Королеву помогали Владимир Александрович Котельников — директор Института радиотехники и электроники Академии наук, Институт земного магнетизма и распространения радиоволн, Физический институт имени П.Н.Лебедева, но больше всего, конечно, НИИ-885 Рязанского.

Грингауз Константин Иосифович
Грингауз К.И. (1918-1993)

Передатчик для ПС создавался в Лаборатории распространения радиоволн, которой руководил Константин Иосифович Грингауз, упрямо настаивавший на том, что спутнику, помимо традиционного для ракетчиков ультракоротковолнового передатчика, нужен еще один, с длиной волны в два раза больше. Грингауз ломал традиции, а Королев всегда относился к этому процессу настороженно, — прогрессист иногда мог мирно уживаться в нем с консерватором. Но Константин Иосифович сумел убедить и Королева, и Келдыша, и Рязанского в своей правоте, и молодой инженер Вячеслав Иванович Лаппо, работавший в лаборатории Грингауза, вплотную засел за такой передатчик.

Через много лет, рассказывая мне об этом задании, Лаппо вспоминал, что он работал очень смело, так как не знал, чего, собственно, требуется остерегаться: ни один радиоприбор никогда в космосе не работал. В конце концов, все сошлись на том, что бояться надо резкого температурного перепада, жесткого космического излучения и метеоритов. Аккумуляторную серебряно-цинковую батарею в институте Лидоренко сделали в виде большой восьмигранной гайки, внутрь этой "гайки" и был упрятан передатчик, который она как бы защищала.

– Мы сделали шесть экземпляров передатчиков, – рассказывал Лаппо. – Один стоял на самолете Ту-16, который летал над НИПами и обучал их принимать сигналы. Другой мы подвесили на 200-метровой веревке к вертолету и проверяли, как сработают антенны. Оказалось, что антенны получились весьма удачными: нас засек даже Дальний Восток. Оставались два рабочих и два резервных передатчика. Работали тогда день и ночь. (Голованов Я.К.  Королев: Факты и мифы. с.536)]

блок питания из трех батарей на основе серебряно-цинковых элементов массой 51 кг (разработчик Институт источников тока, директор Н.С.Лидоренко), срок их непрерывной работы — не менее двух недель; дистанционный переключатель; вентилятор системы терморегулирования; сдвоенное реле системы терморегулирования; контрольное термореле и барореле.

ивановский Олег Генрихович
Ивановский О.Г.

[По воспоминаниям ведущего конструктора ПС О.Г.Ивановского (зам. М.С.Хомякова), при предстартовой проверке батарей «... напряжение на нужных контактах штепсельного разъема — ноль! Оглядываюсь — гоголевская немая сцена из «Ревизора»... Уж где-где, а с источниками питания мы никак не ожидали недоразумений. Само собой разумеется, немедленно была создана специальная комиссия с участием самых ответственных специалистов... Приступили к вскрытию батареи... Вот сняты полированные блестящие крышки. В руках монтажницы — штепсельный разъем и... несколько оторвавшихся из-за плохой пайки проводов. Слова, сказанные в тот момент, мало назвать горячими... Как сейчас вижу побелевшее от гнева лицо председателя Госкомиссии [В.М. Рябиков], его руку, постукивающую по столу обрывком злополучного кабеля, слышу и слова, произносимые сквозь зубы: «Ну, люди вы или не люди? Ну, можно ли найти имя этому безобразию?!»]


страницы публикации: 1 2 3 4 5

на следующую страницу

на страницу о создателях Первого ИСЗ


источники:

1. Афанасьев И.Б., Лавренов А.Н. "Большой космический клуб". — М.: Издательский дом "Новости космонавтики", Издательство "РТСофт", 2006.
2. Голованов Я.К.  Королев: Факты и мифы. - М.: Наука, 1994 (глава 57, стр. 532-541)
"Космонавтика". Энциклопедия. (главный редактор В.П. Глушко) М., "Советская энциклопедия", 1985.
В. Порошков "Создание и запуск Первого спутника Земли". Новости космонавтики №10, 2002
3. Баллистические ракеты стратегического назначения
4. Ядерное вооружение СССР
5. Четверногие испытатели
6. О Грингаузе К.И.


Главная    Школа    Ученику    Учителю    Карта сайта

Яндекс.Метрика