Советские автоматические
разведывательные спутники типа «Зенит» были созданы в 1961 году.
Разрабатывались они в ОКБ-1 (руководитель С.П. Королёв) на базе
пилотируемого космического корабля «Восток».
В рамках реализации постановления
ЦК КПСС и Совета Министров СССР №149-88СС от 30 января 1956 года о
создании и запуске в 1957-1958 годах на базе ракеты Р-7 неориентированного искусственного
спутника Земли в ОКБ-1 проводились работы над проектом объекта «ОД-1», который
должен был использоваться для фоторазведки из космоса. Успешная работа привёла
к созданию первого пилотируемого корабля «Восток», а затем и беспилотного
космического аппарата типа «Зенит».
К апрелю 1960 года был
разработан эскизный проект корабля-спутника «Восток-1», представленного как
экспериментальный аппарат, предназначенный для отработки конструкции и создания
на его основе спутника-разведчика «Восток-2» и пилотируемого космического
корабля «Восток-3». Порядок создания и сроки запуска кораблей-спутников были
определены постановлением ЦК КПСС № 587—238 «О плане освоения космического
пространства» от 4 июня 1960 года. Так как все корабли данного типа
имели название «Восток», то после того как в 1961 году это имя стало
известно как имя космического корабля Юрия Гагарина, разведывательный спутник
«Восток-2» был переименован в «Зенит-2», а сама серия космических аппаратов
данного типа получила название «Зенит».
Различие в целевом назначении
«Востока» и «Зенита» предопределило существенные отличия в их компоновке.
Внешне «Зенит» отличался наличием дополнительной цилиндрической проставки
посередине приборно-агрегатного отсека и отсутствием антенных устройств в
передней части спускаемого аппарата. Вместо них на боковой поверхности
приборно-агрегатного отсека устанавливались антенны командной радиолинии и
специальной аппаратуры. Внутренние различия были гораздо более существенными.
Вместо системы жизнеобеспечения, катапультируемого кресла и средств ручного
управления была установлена разведывательная аппаратура, специальная
телеметрическая система для передачи разведывательной информации, система
управления бортовым комплексом.
Согласно техническому заданию на
разработку спутник «Зенит» должен был оснащаться фотоаппаратурой с фокусным
расстоянием не менее метра и дающей высокое разрешение. Кроме того на спутнике
должна была стоять фототелевизионная аппаратура, позволяющая передавать
информацию по радиоканалу при пролёте над территорией СССР, а также аппаратура
для ведения радиоразведки, которая также обеспечивала запись информации и сброс
ее в зоне видимости наземных пунктов приема.
Для обеспечения секретности
специальной аппаратуры и получаемой информации на борту космического аппарата
«Зенит» устанавливалась система аварийного подрыва объекта АПО-2, которая
позволяла даже определять, где садится спускаемый аппарат – на своей или чужой
территории.
Вся специальная аппаратура
(фотографическая, фототелевизионная, радиоразведывательная) устанавливалась
внутри сферического спускаемого аппарата таким образом, что оптические оси
фотокамер были перпендикулярны продольной оси космического аппарата.
Много принципиальных проблем было
решено в процессе разработки спутника-разведчика, в том числе, проблем
научно-исследовательского плана и технических проблем, связанных с созданием
новых бортовых систем, элементов конструкции, выбором принципов программного
управления процессами фотографирования, создания комплекса этих средств и
методики управления с учетом взаимодействия бортовых и наземных средств
управления полётом.
Очень сложной была начальная
стадия создания проекта спутника. Было необходимо определить возможность
получения в космическом полёте фотоинформации высокого качества с распознаванием
образований и объектов, имеющих размеры порядка 10-15 метров .
На этом этапе разработки решалась
главная задача ‒ определить характеристики фотоаппаратуры как средства
получения информации и проверить принципиальную возможность создания на борту космического
аппарата условий, необходимых для функционирования этой аппаратуры.
Задача получения фотоизображения
высокой разрешающей способности с летательного аппарата, движущегося со
скоростью порядка 8000 метров
в секунду на высотах 200-400 километров , потребовала разработки
теоретических основ создания космической фотоаппаратуры. Для этого были
определены принцип построения и расчёт оптической системы с длиннофокусными
объективами и большими по размерам нагруженными многослойными иллюминаторами,
система компенсации сдвига изображения и влияния внешних факторов.
Необходимо особо отметить
проблемы создания комплекса бортовых систем космического аппарата,
обеспечивающих управление его движением и программное управление
фотоаппаратурой.
Эти системы не имели аналогов в
предшествующих разработках. Система ориентации должна была поддерживать в
течение всего орбитального полёта, трёхосную ориентацию в орбитальной системе
координат. При такой ориентации одна из осей направлена на Землю, другая ‒ по
направлению полёта. К системе ориентации предъявлялись очень высокие требования
по точности ориентации осей, так как нескомпенсированная ошибка ориентации,
выходящая за предел одного градуса, пагубно влияет на качество получаемого
изображения.
Впервые в системе ориентации бала
применена схема, включающая особые гироскопические датчики, инфракрасный
построитель вертикали и ряд других элементов. Система трехосной ориентации
обеспечивала быстрые разворота космическому аппарату «Зенит» на заданные углы
для выполнения съемки районов, лежащих в стороне от трассы полёта (не строго в
надир). Она же обеспечивала довольно высокую точность фотосъемки. Поэтому
управляли космическим аппаратом не только по разовым командам, выдаваемым с
наземных пунктов в зоне видимости, но и по суточной программе, закладываемой на
борт с помощью командно-программной радиолинии с достаточно высокой пропускной
способностью.
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.
Поэтому 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 информацией между космическим аппаратом и
наземным комплексом управления. Полученный опыт и сегодня широко используется
при управлении космическими аппаратами различного назначения.
Была существенно доработана
система терморегулирования. Сложные оптические системы работали в более узком
диапазоне температуры и скорости ее изменения, чем человеческий организм. Для
получения снимков необходимой разрешающей способности температура объектива и
самого фотоаппарата должна была поддерживаться с отклонением от заданного значения
менее чем на 10ºЦельсия, а скорость изменения температуры ‒ в пределах порядка
0,1 градуса в 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 года по декабрь 1960 года и был оформлен в виде эскизного
проекта космического аппарата «Зенит-2» в июле 1961 года, а также в виде
многочисленных документов всей кооперацией, участвовавшей в создании комплекса.
Всего было исполнено восемь
модификаций советских фотоспутников серии «Зенит»:
– Зенит-2М, 11Ф690 (Гектор)
– Зенит-4, 11Ф69
– Зенит-4М, 11Ф691 (Ротор)
– Зенит-4МК, 11Ф692 (Гермес)
– Зенит-4МКМ, 11Ф692М (Геракл)
– Зенит-4МКТ, 11Ф635 (Фрам)
– Зенит-4МТ, 11ф629 (Орион)
– Зенит-6, 11Ф645 (Аргон)
– Зенит-8, 17Ф116 (Облик)
Вернуться на Космос
Комментариев нет:
Отправить комментарий