Система мягкой посадки кактус

Обновлено: 05.10.2024

12 апреля 1961 года. Точка отсчета. День, когда с обаятельной улыбкой Гагарин позвал человечество в Космос. Это была его личная победа, но еще и заслуга сотен людей, оставшихся на Земле. Тот полет готовили и в Ленинграде. А потом у нас были еще десятки научных достижений, открывающих другим безопасную дорогу к звездам.

И, если уж собирать космическую биографию Ленинграда-Петербурга, то вспомнить надо и наших земляков-космонатов Георгия Гречко, Сергея Крикалева, Андрея Борисенко, и Пулковскую обсерваторию, и альма-матер Академию Можайского.

И еще один адрес на севере Петербурга. Необычная высотка, она и с виду будто всегда на старте. Впрочем, то, что скрывают эти футуристические стены еще интереснее.

Никакой ботаники, сплошная кибернетика. Речь о системе мягкой посадки спускаемых аппаратов космических кораблей, которая была разработана в 60-х в Ленинграде и получила оригинальное кодовое обозначение.

Даже для страны, которая отправила в космос первого человека это был мощный технологический прорыв. Более того, система надолго опередила свое время. Принципы, которые были взяты в основу работы прибора жизнеспособны по сей день.

В 2018 году закончен этап разработки конструкторской документации, создан опытный образец, а затем боевой экземпляр. Причем в процессе удалось достигнуть стопроцентной локализации, к чему в стране в последние годы относятся очень трепетно.

Причем создатели машины подчеркивают: робот не конкурент, а помощник человека.

Россия

Описание

Бесконтактное измерение высоты спускаемого аппарата до поверхности посадки и выдача управляющих сигналов на запуск двигателей мягкой посадки с их коррекцией в зависимости от скорости сближения объекта с поверхностью.

ОКБ-1 (ПАО РКК "Энергия")

Разработка 1968 года, успешно применяется до сегодняшних дней

Состав и принцип действия

Особенности и преимущества

Загадочный Институт робототехники и технической кибернетики, завораживающий петербуржцев причудливой башней на Тихорецком проспекте, зародился в годы, когда в космос отправились первые люди. Благодаря разработкам ленинградских ученых полеты советских летчиков стали действительно космическими, а посадка – мягкой. В год 60-летия полета Юрия Гагарина ветераны ЦНИИ РТК рассказали о самых ярких космических разработках прошлого.

Обеспечить мягкую посадку

В основу системы легло фотонное излучение, вернее, его отражение от земли. Система освещает пространство под кораблем наподобие фонарика и определяет высоту. Чем ближе к земле, тем сильнее обратный сигнал. На заданном расстоянии от поверхности срабатывают двигатели мягкой посадки. Происходит это при скорости от семи до пятнадцати метров в секунду на высоте всего полметра-метр. Словом, счет идет на доли секунды.

Тем удивительнее, что систему разработали с нуля и испытали всего за три месяца: партия намекнула, что надо побыстрее. В руки ученым тогда дали всю промышленность Ленинграда, лишь бы они сумели обеспечить космонавтам настоящую мягкую посадку. Работали без выходных. Было захватывающе интересно.

– Брали имитацию космического аппарата, сажали внутрь манекен (мы называли его Иваном Ивановичем), облепляли его датчиками, чтобы контролировать, как посадка скажется на организме космонавта, затем поднимали аппарат на вертолете, вылетали в степь и сбрасывали его вниз, – вспоминает ученый. – Что-то не получилось – меняем и бросаем снова. И так до посинения. Сплошное творчество.

Современная система мягкой посадки строится на тех же принципах, что и 40 лет назад. Фото: Олег ЗОЛОТО

– Из-за сильных изменений температуры и смены положения элементов меняется уровень жидкости с гидросистеме. А его очень важно контролировать. Разработать совершенно новую систему, которая бы это делала, и было нашей целью, – объясняет бывший начальник лаборатории фотонных методов измерения технологических параметров и радиоэлектронных средств контроля и измерений Александр Минков.

– Для высокой надежности самые важные узлы комплекса троировали (то есть утроили), отдельные элементы дублировали, – отмечает ученый.– Систему сделали настолько устойчивой к нагрузкам, что потом это посчитали даже излишним. Возможно, когда-нибудь в отдаленном будущем эти наработки понадобятся нам, когда мы будем осваивать другие планеты и поднимать на кораблях большие массы.

А ЧТО ЕЩЕ?

Электроснабжение и герметичность

В числе других космических систем, для которых в ЦНИИ разработали приборы, – система электроснабжения. Для нее изобрели блок контроля источников питания, счетчик ампер-часов, датчик тока и блок измерения потребления. Каждый из этих приборов выполнили в нескольких модификациях. Вместе они способны были следить за напряжением, степенью разряда источника тока и другими параметрами. По сути, приборы позволяли судить, насколько эффективно и разумно расходуется энергия солнечных батарей.

– Главное требование к электроснабжению в космосе – чтобы все работало максимально надежно. Вот почему применяют резервирование, дублирование, троирование: чтобы, если какой-то элемент отказал, система все равно продолжала функционировать, – поясняет Минков. – А вот для Земли такая надежность уже излишняя. К тому же она делает оборудование намного дороже.

Сейчас на смену этим приборам пришли более современные, а потому выпускать их перестали и они перешли в разряд музейных экспонатов. А вот система контроля герметичности и температуры в отсеке востребована и сегодня.

– Ее используют на Земле, чтобы выяснить, можно ли запускать аппарат в космос, сможет ли он просуществовать на орбите расчетный срок, -рассказывает ученый. – Датчики очень точные, один чувствителен к температуре, второй – к давлению. С помощью этой пары во время контроля на космодроме выявить недостаточную герметичность отсека можно в три раза быстрее, чем обычным способом.

КСТАТИ

Роботы для космоса, медиков и спасателей

В числе более земных разработок ученых – роботы-медики, выполняющие сложнейшие операции, и роботы-спасатели, способные разведать обстановку в нечеловеческих условиях и даже вывезти из опасной зоны раненых. К слову, некоторые роботы из Ленинграда участвовали в ликвидации последствий чернобыльской аварии.

СПРАВКА

Центральный научно-исследовательский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК) – один из крупнейших научных центров страны, берущий свое начало с Особого конструкторского бюро, основанного в 1968 году в связи с необходимостью изобрести систему мягкой посадки космического пилотируемого аппарата.

Эмблема и одновременно символ института – его футуристического вида башня, построенная в 1975-1986 годах. По проекту ее высота составляла 105 метров, но при возведении высотность снизили до 65. Внутренний диаметр башни – 28 метров.

Институт знаменит своей башней на Тихорецком проспекте, которая была нужна для испытаний. Фото: Олег ЗОЛОТО

Космический корабль на заднем дворе

Первое, чего НЕ следует делать, — это бежать к капсуле, пока она спускается, чтобы как можно быстрее обнять космонавтов. Капсула, или если правильно, спускаемый аппарат (СА) — оснащена шестью твердотопливными ракетами, которые буквально стреляют в землю на высоте 80 сантиметров. Это позволяет снизить посадочную скорость с 21,6-25,2 до 5,4-7,2 км/ч. Эти ракеты являются элементом системы мягкой посадки. И если космический корабль садится нормально, срабатывают только четыре из шести. Но даже это обстоятельство не позволит Вам комфортно лежать и делать селфи рядом со спускаемым аппаратом, когда они активируются. В основном потому, что эти ракеты могут вызвать небольшой пожар. Кстати, именно они ответственны за создание облака пыли, которое окружает капсулу непосредственно перед приземлением. И которое, по мнению многих людей, возникает при ударе космического корабля о Землю.

Пожар в степи после посадки. Фото НАСА/Роскосмос.

Приветствуем Вас на Матушке-Земле! Нет?

Итак, спускаемый аппарат уже стоит на грунте. Ну а теперь можно помочь экипажу, верно? НЕТ! В течение десяти минут после приземления нельзя приближаться к кораблю ближе, чем на 50 метров! Почему? Да потому что в этот период сразу несколько антенн связи будут развернуты с использованием пиротехнических механизмов. Крышки некоторых из этих антенн могут серьезно поранить Вас, если Вы подойдете слишком близко. Лишь только когда антенны будут развернуты, можно будет немного расслабиться. Но не полностью. Потому что капсула может внезапно покатиться. Если она приземлилась, например, не вертикально. И попасть под нее — не лучшая идея. Потому что Вас может переехать космический корабль весом две с половиной тонны. Смерть, конечно, красивая. Но глупая.

Поэтому, если вы хотите предотвратить скатывание космического корабля, нужно закрепить его камнями или другими подручными средствами.

Чего вам НЕ следует делать ни при каких обстоятельствах, так это пытаться самостоятельно привести капсулу в вертикальное положение, если она находится на боку. Подобную процедуру может провести бригада из пяти или шести человек. И в одиночку это делать крайне не рекомендуется.

Далее нужно убедиться, что основной парашют, имеющий диаметр почти 23 метра, не надувается ветром. Так как он может запросто утащить космический корабль. И если он надулся, Вам срочно нужно перерезать стропы, соединяющие парашют с основным тросом. Но помните! Между тросом и стропами находится небольшой пиротехнический механизм! Поэтому будьте осторожны.

Опасный кактус

Так, что еще… Да, нельзя подходить к спускаемому аппарату с кормы. Опять ракеты. На этот раз нет. Просто в этой области находится гамма-высотомер под названием Кактус-2В, оснащенный небольшим количеством радиоактивного цезия. Этот материал очень нужен для работы прибора. Потому что гамма-лучи сами по себе почему-то не генерируются.

Это не опасно, если нет утечки. Но лучше не приближаться ближе чем на пять метров к корме корабля. Высотомер обозначен знаком радиоактивной опасности. Команда спасателей всегда проверяет утечку цезия. Но я предполагаю, что у Вас не будет под рукой счетчика Гейгера. Так что Вам лучше держаться от него подальше. Если капсула стоит вертикально, то эта проблема снимается.

Тук-тук, кто там?

Специальный ключ

Гравитация, здравствуй!

Извлечение экипажа космического корабля Союз после посадки. Фото НАСА/Роскосмос.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: