pilot_pirks (pilot_pirks) wrote,
pilot_pirks
pilot_pirks

Categories:

ПЕРВЫЕ «ЗОНДЫ» Часть 2




Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР по созданию станций 3МВ вышло 21 марта 1963 года. По нему в период 1963–1964 годов нужно было создать 9 станций. Описание станций и их научных задач на середину 1963 года можно увидеть из прилагаемой схемы (рис. 47). Часть из них были тестовыми, предназначенными для испытания оборудования. Они получили наименование «Зонд», и их планировали запустить уже в 1963 году. На 1964 год стояли пуски станций для изучения Венеры и Марса. К Венере должны были отправиться три станции, одна пролётная и две со спускаемыми аппаратами. Потом было решено отказаться от пролётной венерианской миссии, оставив только две АМС со спускаемыми аппаратами.
Их пуск планировался на март 1964 года. Последние четыре станции предназначались для изучения Марса. Их планировали запустить в ноябре 1964 года. Впрочем, чуть позже идея о создании пролётной венерианской миссии вновь появилась, но, похоже, вскоре вновь была отвергнута. Сами же станции проектировались по модульному принципу. Отдельные системы были выделены в отдельные модули. Общим оставался только центральный гермокорпус с системой управления. Дальше аппарат собирался уже с учётом поставленной задачи. Нужно лететь к Марсу? Ставим двигатель с одним запасом топлива для коррекций. К Венере – с другим. Садимся на Венеру или Марс – станция несёт спускаемый аппарат, изучаем планету с пролётной траектории – в подобный корпус устанавливаются научные приборы. То же относилось и к солнечным батареям, телеметрии, радиокомандной системе.

Комплексным был также подход к испытанию аппаратов. Впервые в отечественной межпланетной практике разрабатывались станции, предназначенные для тестирования приборов в условиях межпланетного полёта. В документации они проходили под наименованием «Зонд». Причём это были станции, максимально аналогичные штатным. На зонде, предназначенном для отработки пролётных станций, должно было стоять и фототелевизионное устройство (ФТУ), с него планировали получить фотографии Земли с отлётной траектории. Более того, это относилось не только к пролётным миссиям – был специально разработан вариант со спускаемым аппаратом, который было решено вернуть на Землю после длительного полёта. Подобного в мировой практике не было вообще. Описание этой миссии можно найти в записке заместителя председателя Совета Министров СССР Л. В. Смирнова от 31 октября 1963 года.

«Для решения задачи возврата космического объекта-зонда на Землю траектория движения объекта выбрана одинаковой с орбитой Земли, но находящейся в плоскости, наклонённой к плоскости орбиты Земли (эклиптики) приблизительно на 5 градусов. При такой траектории в соответствии с законами движения небесных тел объект-зонд будет двигаться вокруг Солнца с такой же скоростью, с какой движется по своей орбите Земля, постепенно удаляясь от Земли в сторону северного полюса эклиптики. Через 3 месяца объект-зонд удалится от Земли на максимальное расстояние, составляющее 12–16 млн км, после чего снова начнёт сближаться с Землёй. Через 6 месяцев после запуска объект-зонд и Земля сблизятся, сделав пол-оборота вокруг Солнца. В этот момент будет предпринята попытка спуска на поверхность Земли специального отсека объекта-зонда весом около 270 кг. Посадка этого объекта будет осуществляться с помощью баллистического торможения в верхних слоях атмосферы Земли с последующим спуском на парашюте».

К сожалению, вся эта программа была похоронена отказами разгонного блока. 11 ноября 1963 года – запуск «Зонда» с СА, блок «Л» запустился в нерасчетной ориентации, импульс был выдан в неверном направлении, и станция осталась на орбите Земли.
19 февраля 1964 года была сделана попытка запустить «Зонд» с ФТУ. И снова – взрыв разгонного блока. Эти отказы тяжело влияли на всех, кто принимал участие в разработке станций. С надёжностью блока «Л» нужно было что-то делать. В первую очередь, была необходима куда более детальная телеметрия. Для решения данной проблемы на следующий запуск станции, 27 марта 1964 года (это был штатный, пролётный марсианский аппарат), было установлено новейшее запоминающее устройство «Яхонт». Когда блок опять отказал, «Яхонт» подробно записал все параметры и на следующем витке сбросил всю информацию на Байконур.

При анализе был выявлен серьёзный недочёт при проектировании системы управления. Вот что по этому поводу сказано книге,
посвящённой юбилею НПО «Энергия»: «IV ступень имела отдельный блок обеспечения запуска, на ферменной конструкции которого располагалась система ориентации и стабилизации, а также автоматика двигателя с аккумуляторными батареями электропитания. Система управления должна была за 70 с. до включения двигателя IV ступени переключить электропитание системы ориентации и стабилизации с батарей блока обеспечения запуска на батареи блока «Л». Однако переключения электропитания не произошло, и IV ступень с АМС в течение 70 с. находилась в неуправляемом режиме. Работа блока «Л» могла быть успешной (1ВА, 2МВ-4), если угловые возмущения IV ступени не изменяли её положения больше допустимого, электропитание в этот момент включалось от системы управления IV ступени. При возмущениях больше допустимых гироскопы становились на упоры и двигатель блока «Л» не включался».

Ошибку, явно приведшую к срыву полётов нескольких станций, к следующему пуску к Венере, 2 апреля, исправили всего
за 20 минут при помощи паяльника.

В результате доработок, четвёртая ступень сработала, как часы, и аппарат 3МВ-1 №4 2 апреля 1964 года успешно вышел на межпланетную траекторию. После выявления этого ляпа блок «Л» стал куда более надёжным, и успешные запуски стали превалировать над неудачами. «Увы, на сей раз сюрприз преподнесла сама станция. Анализ телеметрии и движения аппарата вокруг центра масс выявил утечку газа. Оказалось, утечка идёт из астрокупола датчика солнечно-звёздной ориентации. Специалисты М. С. Рязанского, используя телеметрию, достаточно точно смогли вычислить время отказа аппаратуры из-за короткого замыкания. И эта дата была раньше момента подлёта к Венере. В результате ТАСС объявил о запуске не «Венеры-2», а «Зонда-1».


Станция погибала. Но дальнейшее изучение телеметрии позволило сделать интересный вывод. Собственно, понять точное направление утечки было нельзя, но так как аппарат вращался в режиме ориентации на Солнце, всё воздействие реактивной силы «осреднялось» по всем осям, кроме той, что была направлена на Солнце.
Другими словами, получился как бы слабый реактивный двигатель, направленный в сторону Солнца. Также нужно отметить, что изначально погрешности при выведении были достаточно велики. То есть, станция в момент пролёта должна была пройти очень далеко от Венеры. Требовалась серьёзная коррекция траектории, которую нельзя было провести, так как невозможно было построить звёздную ориентацию при отказе солнечнозвёздного датчика. Но при дальнейшем измерении траектории
оказалось, что из-за этой самой утечки промах станции стал уменьшаться, и точка минимального пролёта становилась всё ближе и ближе к Венере. Другими словами, утечки газа с начальным давлением всего 1 атм было достаточно для весьма заметной коррекции траектории. И это без использования сложного звёздного датчика!

Благодаря этой истории у нас был разработан метод «солнечной коррекции». По сравнению со штатной, солнечно-звёздной,
она требовала больше топлива, но позволяла проводить коррекцию более простыми методами. Его детально проанализировал баллистик ОКБ-1 В. Н. Кубасов (в будущем Космонавт № 18) и баллистик ИПМ А. К. Платонов. Увы. Даже уменьшение промаха
спасти «Зонд-1» не могло. Последний сеанс связи состоялся 25 мая 1964 года, а до планеты-соседки оставался ещё месяц пути.

Тем не менее удалось провести две коррекции. Станцию перевели в режим гироскопической стабилизации и стали поддерживать связь через передатчик спускаемого аппарата. Но «дотянуть» такой режим до Венеры не удалось. Последний сеанс связи со станцией состоялся 25 мая 1964 года, а до планеты-соседки оставался ещё месяц пути.

Британскому радиоастроному Ловеллу удалось заниматься радиоперехватом только до 14 мая. Он попробовал что-нибудь «услышать» во время пролёта станции возле Венеры, но тщетно. «Зонд-1» пролетел на расстоянии 100 000 км от поверхности.
По результатам полёта было принято решение ужесточить требования к сварным швам и усилить их контроль. К сожалению,и в этом году долететь до Венеры не удалось.

Тем временем на Земле начались неожиданные проблемы с марсианскими станциями. Читатели должны помнить, что последние 4 станции 3 МВ планировали запустить в ноябре 1964 года к Марсу.

Но в конце 1963 – начале 1964 года были получены весьма неутешительные данные об этой планете. Новейшие спектроскопические измерения, проведённые астрономами Койпером, Морозом и аппаратурой на автоматическом аэростате «Спектроскоп 2», показали, что давление на Марсе в три-четыре раза меньше, чем считалось ранее. Это был очень и очень серьёзный удар. СССР подходил к стартовому марсианскому окну со станциями, на которых был спускаемый аппарат, совершенно не приспособленный для посадки на Марс. У него бы даже не успел раскрыться парашют! Про какую-либо мягкую посадку речи вообще не шло. Дело ещё осложнялось тем, что нужны были правки в станциях для устранения недочётов, выявленных после полёта «Зонда-1». Похоже, разработчики даже попробовали изменить спускаемый аппарат под «новые» марсианские условия. Увы, у них не было шансов. На все эти операции было только несколько месяцев. В результате разработчики написали в ЦК КПСС, что всё, что можно в данных условиях, – это подготовить только одну станцию и только
для доставки на Марс вымпела. Эта станция была запущенна 30 ноября, получила имя «Зонда-2», но до Марса так и не долетела.
Subscribe

  • «ВЕНЕРА-7» / «КОСМОС-359». Часть 1.

    При пуске в следующее стартовое окно все надеялись уже посадить станцию на поверхность планеты. Хотя при создании этих аппаратов возникли…

  • «ВЕНЕРА-5/6»

    В январе 1969 года к Венере должны были уйти две следующие советские станции. Разработать за эти месяцы полноценный спускаемый аппарат,…

  • Разбор полетов "Венеры-4" и "Маринера-5". Часть 2.

    К началу конференции уже было ясно, что «Венера-4» вряд ли села на планету. Все факты говорили против этого. Для объяснения, как…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 10 comments

  • «ВЕНЕРА-7» / «КОСМОС-359». Часть 1.

    При пуске в следующее стартовое окно все надеялись уже посадить станцию на поверхность планеты. Хотя при создании этих аппаратов возникли…

  • «ВЕНЕРА-5/6»

    В январе 1969 года к Венере должны были уйти две следующие советские станции. Разработать за эти месяцы полноценный спускаемый аппарат,…

  • Разбор полетов "Венеры-4" и "Маринера-5". Часть 2.

    К началу конференции уже было ясно, что «Венера-4» вряд ли села на планету. Все факты говорили против этого. Для объяснения, как…