М. Борисов - На космической верфи. Поиски и свершения

• Название: На космической верфи. Поиски и свершения
• Автор: М. Борисов
• Издательство: Машиностроение
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1983

В книге рассказано о создании автоматических межпланетных станций «Луна» и «Венера», первыми совершивших мягкую посадку на Луну и Венеру, первыми доставивших на Землю образцы лунного грунта, о первом в мире «Луноходе».

Автор показал «космическое» КБ за работой, рассказал о его Главном конструкторе — Г. Н. Бабакине. 3-е издание (2-е изд. вышло в свет в 1979 г. под тем же названием) дополнено главой о создании системы управления первым в мире луноходом.

Для широкого круга читателей

---

Но это — эмоции. А пока именно такой механизм задал нам работу — для подсоединения антенн к радиоблокам понадобился гибкий теплостойкий фидер с малым затуханием.

…Стараясь не поддаться общему настроению, Соколов перелистывал страницы какого-то журнала. Потом пристально посмотрел на своего ближайшего помощника по теплостойким фидерам и произнес.

— Вопросы к товарищам есть?

— Конечно! — отозвался тот. — На основания чего вы, зная величину ослабления в существующих фидерах при нормальной температуре, требуете для нового, даже еще не гипотетического, а скорее мифического фидера такое же ослабление, но при значительно более высоких температурах?

— Разрешите мне, — не дожидаясь разъяснений, поднял руку еще один инженер ОКБ. — Может быть, вам (он нарочито подчеркнул — «вам») известны диэлектрики, которые имеют такое малое затухание на частотах, о которых здесь говорили?

Конечно, затухание во многом определяется диэлектриком, заполняющим пространство между центральной жилой и оплеткой.

— Ну, что же, начнем отвечать, — сказал Валентин Васильевич. — Только с последнего вопроса. Ладно? Значит, говорите, диэлектрика нужного нет? А вам бы надо знать, что такой уже появился. — Он показал на конструктора, сидящего рядом с ним. — Вот товарищ Семенов даже и образец его с собой захватил.

Это был наш главный козырь — ведь диэлектрик основа фидера. И термостойкость, и потери, и диаметр зависят от него. В общем, пока действие развивалось, как по заранее разработанному сценарию.

Семенов с видимым удовольствием произнес название совершенно нового диэлектрика, о котором он узнал в период подготовки требований к фидеру. Дело в том, что, попадая в разные организации (а ездить приходится много) наши товарищи стараются быть в курсе новых разработок, результаты которых еще не успевают попасть в соответствующие справочники и сообщения. Не раз это старание вознаграждалось.

Так вот Семенов случайно «напал» на этот самый диэлектрик, всякими правдами и неправдами достал образец. Показывая его на работе, он горделиво описывал достоинства, которых у него было немало. И одно из них — незначительные потери при высоких температурах. Объективности ради, недостаток этого материала — чрезвычайная трудность обработки — ничуть не затушевывался.

Образец пошел по рукам. Качество диэлектрика определялось, конечно, не только осмотром его внешнего вида или на ощупь. Нет.

Содержание приклеенного к нему «удостоверения личности» объективно информировало об его основных характеристиках.

— Теперь о затухании… Конечно, это просто совпадение, что наше пожелание совпало с тем, что вам удалось уже получить при нормальной температуре. — Валентин Васильевич повернулся к стенду. — Не уверяю вас, что это требование — не наша прихоть. Это минимально возможная величина… Иначе высотомер начнет измерять высоты лишь у самой поверхности Венеры…

— Увеличьте мощность его передатчика.

— Это категорически исключено. Ну, представьте себе сами. Опускаемый аппарат, совершая спуск, работает как бы в пышущей жаром печи. Но этого мало. Внутри, в нем самом, тоже вырабатывается тепло — работает передатчик радиолинии, передающей на Землю информацию. Мощный передатчик обеспечивает связь на расстоянии почти восемьдесят миллионов километров. Но этот передатчик — тоже печка и не малая. Вот подумайте — можно «сбросить» тепло из аппарата наружу? Конечно нет. Значит, аппаратура спускаемого аппарата подогревается и снаружи и изнутри. А ее теплостойкость, как и у любых приборов, ограничена теплостойкостью радиоэлементов.

— А тут еще и передатчик высотомера…

— Точно. Чем он будет мощнее, тем больше «тепловой» вклад он будет вносить в «общее дело» и тем скорее наступит «тепловая смерть». Нет… Его мощность нельзя увеличить.

— Ну, а зачем вообще он нужен этот фидер? Может быть, обойдетесь как-то без него, если, скажем, работать на жесткой коаксиальной линии?

Федор Сергеевич любил вот так ставить вопрос «поперек». Это помогало ему зачастую лишний раз убедиться в правомерности и важности, ставящейся перед ними работы. Подумайте, кабельщик предлагает обойтись без кабеля! Парадокс, и только.

Но, в принципе, конечно, возможно и такое решение. Жесткая коаксиальная линия — это, по сути, одна труба в другой. С диэлектриком в этом случае дело решается просто, его почти нет и потери в линии поэтому достаточно малы, а по теплостойкости эта система может не уступить другим.

Мы ответили и на этот каверзный вопрос. Такой вариант у нас тоже рассматривался и если бы антенны, что очень хотелось, стояли бы снаружи спускаемого аппарата и были недвижимы, как думали с самого начала, о гибком фидере и вопроса не было. А сейчас-то антенны выбрасываются наружу. Нет, здесь без гибкого фидера не обойтись. А вот передатчик радиолинии со своей антенной связан именно так, жесткой линией. Там нет таких перемещений.

Этот визит продолжался несколько часов. Назначили следующую встречу. После нее были еще и еще. Были радости и разочарования, успехи и неудачи, но главное в том, что на «Венере» появился нужный фидер. Какой? Объясню охотно, ибо принятые решения, как нельзя лучше характеризуют стиль конструирования.

Проработки в ОКБ Федора Сергеевича показали, что действительно, на новом диэлектрике можно сделать новый фидер. Новый диэлектрик отменный по всем своим параметрам, а по температуре даже имеет и какой-то запас.

Но вот технология обработки его требует новых инструментов, на создание которых нужно время. В общем все шло к тому, что теплостойкий фидер с нужными характеристиками будет. Обязательно будет…Вот только не к этому пуску, а к следующему.

Ну, а сейчас, как быть?

В оговоренные сроки мы получили нужные двухметровые отрезки фидера. Пришлось и нам пойти на «уступки». Фидер был чуть потолще, всего на пять миллиметров, чем мы хотели (конструкторам пришлось доработать ряд элементов), да и температуру фидер «держал» градусов на пятьдесят меньше, чем мы просили в своих требованиях. Мы рассчитывали на годы вперед, а конкретно для этой «Венеры» столько не требовалось.

Но главное то, что затухание было такое, как нужно.

Да, фидер был создан относительно просто — на серийный фидер, рассчитанный для работы при температурах намного меньших, чем нам требовалось, надели тепловую защиту из чередующихся нитей асбеста и стекла. Это и повысило его термостойкость, примерно, на сто градусов. Что и требовалось.

Следующий аппарат ушел в рейс с фидером на новом диэлектрике.

…Оба отнюдь не мифические фидеры вместе со всеми остальными системами и агрегатами станций побывали на далекой Венере.

И, наверное, так же, как мы когда-то, теперь группа других инженеров, приехавших по делам в ОКБ, останавливается у стендов с образцами и с удивлением разглядывает фидеры, собратья которых участвовали в дальних межпланетных рейсах.

Загадка ПВУ

Любой космический аппарат, отправляясь в далекий и трудный путь, несет в своем чреве небольшой, но очень важный прибор — программно-временное устройство — ПВУ.

Иногда этот прибор называют «сердцем» станции, иногда — ее «мозгом». Правда, если поговорить с людьми различных специальностей, то в составе станции, в отличие от живого существа, может оказаться не одно «сердце» и не один «мозг». Однако, одно то, что ПВУ действительно входит в перечень таких важнейших жизнедеятельных «органов», говорит само за себя.

Еще К. Э. Циолковский, провидец многих космических свершений будущего, говорил в повести «Вне Земли»: «Кроме того, был особый автоматический управитель, на котором на несколько секунд сосредотачивалось все управление снарядом. На это время можно было не касаться ручек приборов…» Управитель Циолковского — ПВУ сегодняшнего дня.

Так вот, эффективно управлять межпланетными станциями на больших расстояниях, можно лишь используя командно-программный метод управления. Суть его состоит в том, что наряду с радиокомандами, подаваемыми с Земли, бортовая аппаратура в определенное время или по какому-то сигналу сама начинает вырабатывать одну, две, наконец, серию команд, необходимых для приведения в действие различных бортовых приборов, агрегатов, узлов в строго установленной программой полета последовательности.

Именно это и делает ПВУ.

Без него не обойтись уже хотя бы потому, что автоматическая станция должна уверенно функционировать и в отсутствии взаимной видимости с Землей и тогда, когда процесс управления ею должен быть скоротечен, а радиоволнам, в общем-то, нужно какое-то конечное время, измеряемое в дальних полетах минутами, десятками минут на преодоление расстояний между Землей и станцией, которое может составлять многие миллионы километров. С другой стороны, даже когда радиоканал действует и зона взаимной видимости обеспечена, все-таки бывает выгоднее подать на борт станции не все потребные команды, а только часть из них, наиболее важные, а остальные сформировать, как говорится, на месте. Так может оказаться и надежнее. Разумеется, при условии, что ПВУ будет на высоте самых строгих и жестких требований.