Узбекистан — космический История Старые фото Ташкентцы

4 октября 1957 года – начало практической космонавтики

Ташкент – это не только кишмиш для космонавтов, но и уникальные установки для исследования космоса и планет солнечной системы

Автор ведущий инженер-конструктор ТашКБМаш Климоиц Вячеслав Константинович

Шестидесятые годы 20 века вошли в историю космонавтики соперничеством ракетно-космической техники США и СССР, в том числе и в области освоения Луны, для чего создавались новые предприятия. В ноябре 1969 года приказом Министра общего машиностроения СССР было организовано в г. Ташкенте конструкторское бюро с экспериментальной базой, а затем к нему добавились испытательный полигон и завод.

Рис. 1. Центральное здания ТашКБМаш по ул. Жуковского

Перед коллективом Ташкентского филиала Конструкторского бюро общего машиностроения (фКБОМ) в рамках программы освоения Луны, были поставлены задачи создания оборудования в том числе: — солнечных концентраторов для энергоснабжения жилых лунных модулей, механизмов для разработки лунных грунтов, установок по получению кислорода и воды из пород лунного грунта, а также различных устройств и приборов для обеспечения жизнедеятельности долговременной лунной базы (в обиходе «Барминоград»).

Инициатором создания в Узбекистане и куратором ТашКБОМ был первый секретарь ЦК Компартии Узбекистана Ш. Р. Рашидов. Руководителем и Главным конструктором был назначен В.Г. Елисеев. В 1978г – главным конструктором, а с 1981г – генеральным конструктором, был назначен академик Ш.А. Вахидов. С 1980 года организация стала именоваться Ташкентское конструкторское бюро машиностроения — ТашКБМам. Основной состав инженеров и конструкторов составляли работники КБ Ташкентского авиастроительного предприятия.

Первоначально в составе филиала КБОМ было КБ и экспериментальные мастерские, которые располагались в бывшем здании штаба ТуркВО на ул. Жуковского (сейчас ул. С. Азимова). Впоследствии рядом были построены производственно-экспериментальный и административно-конструкторский корпуса. В разное время на основном предприятии работало до 1500 человек.

Рис.2. Административно-конструкторский и производственно-экспериментальный корпуса.

Актуальность решаемых задач послужила в дальнейшем одной из причин создания в Ташкенте еще одного предприятия ракетно-космической отрасли — Ташкентское НИИ Космического приборостроения (ТашНИИКП). Одним из направлений выполняемых НИИКП работ было обработка космических снимков территории Узбекистана для выявления природных ресурсов и анализа хозяйственно-экологической деятельности.

В 1976 году было начато строительство испытательного полигона «Невич» в урочище реки Башкизылсай Паркентского района. Стенды и сооружения полигона предназначались для сборки, отработки и испытаний изделий и аппаратов, как создаваемых в ТашКБМаш, так и других предприятий космической отрасли.

Рис.3. Полигон «Невич». Панорама.

В период 1987 – 1990гг в г. Чирчик был построен завод углепластиковых изделий «Композит»., предназначенных, как для создаваемых в ТашКБМаш больших трансформируемых конструкций, так и обеспечения предприятий космической отрасли. На оборудовании завода было изготовлено несколько партий углепластиковых стержней, используемых в конструкции солнечных батарей космических аппаратов «Глонасс».

Рис. 4. Чирчик. Завод углепластиковых изделий

Разработка и создание установок для исследования планет солнечной системы

Первыми работами в рамках программы создания поселения на Луне было разработка комплекса оборудования для получения кислорода и воды из лунных пород, в том числе: — дробилка горных пород, реактор для получения воды из горных пород и буровой установки ЛБ-02, которая положила начало развитию создания грунтозаборных установок (ГЗУ) для планет солнечной системы: -Луны, Венеры, Марса. Макетный образец лунной грунтозаборной установки уже в 1973 году испытывался на базальтах полигона «Невич».

Первой серийной разработкой ТашКБМаш была грунтозаборная установка (ГЗУ) ЛБ-09 для глубокого бурения грунта Луны и обеспечения доставки грунта на Землю.

Уникальная установка использовалась для работы в составе посадочных лунных модулей станций «Луна-23» и «Луна-24».

Изюминкой ГЗУ была буровая штанга длиной около 3-м, конструкция которой обеспечивала бурение на глубину 2600мм, «упаковку» грунта в эластичный чулок (грунтонос) с сохранением естественного чередования слоев грунта и втягивание грунтоноса в трубку буровой штанги. Главная трудность состояла в недопущения образования пробки грунта на входе в буровую коронку. (Попробуйте сами забить в песок полую трубку с диаметром отверстия 8мм и убедитесь, что отверстие будет забито песком уже на высоте 5 — 10 мм. Лунная же буровая штанга обеспечивала забор грунта с глубины до 2500 мм.) После окончания бурения гибкий грунтонос извлекался из штанги, наматывался на барабан и размещался в шарике возвращаемого аппарата.

Было изготовлено три штатных комплекта установок:
— ГЗУ №1 была укомплектована в составе станции Луна-23, запущенной в 1974 году, но она опрокинулась при посадке на Луне. Впервые в СССР, назначение запущенного космического аппарата (КА) было объявлено сразу после его запуска;

— ГЗУ №2 была укомплектована в составе станции Луна-24, запущенной в 1976 году. Станция Луна-24 успешно выполнила задачу по доставке на Землю лунного грунта с глубины более 2-х метров. Грунт с сохранением распределения частиц по глубине был извлечен из скважины, перенесен в гибкий грунтонос, намотан на барабан и размещен в контейнере спускаемого аппарата. Колонка грунта, после доставки её на Землю, была передана в лабораторию ГЕОХИ АН СССР, а её образцы десяткам исследовательских центров для дальнейшего анализа.

Рис. 5. Луна-24. Грунтонос с грунтом на барабане извлеченного из шарика возвращаемого аппарата.

Масштабный макет автоматической межпланетной станции АМС Луна-24 с грунтозаборной установкой ГЗУ ЛБ-09 находится в экспозиции музея Министерства связи г. Ташкента.

ГЗУ ЛБ-09 создана впервые в мире, аналогов не существует до настоящего времени.

Рис.6. Макет станции Луна-24 с ГЗУ ЛБ-09 в музее Министерства связи Узбекистана

Составные части ГЗУ комплекта №3 были использованы для комплектации робота, который выполнил отбор проб бетона из саркофага Чернобыльской АЭС. Робот с ГЗУ успешно выполнил четыре отбора образцов бетона. Попытка использовать оборудование, созданное в США и Японии, окончились неудачей, из-за отказа импортных роботов в условиях значительного уровня радиации.

Используя накопленный опыт при создании лунной буровой, были разработаны и отрабатывались на стендах ТашКБМаш экспериментальные образцы установок для бурения и отбора проб грунта на поверхности Марса:
— установка МБ-01 – предназначалась, в составе посадочного модуля, для взятия поверхностной пробы грунта и передаче её в бортовую лабораторию для поиска в грунте наличия органики (жизни). Изготовлены и проходили испытания макеты агрегатов установки.

Работы были прекращены в связи с запуском на Марс аппаратов «Викинг»;
— установка МБ-02 — предназначалась для бурения грунта на глубину до 2-х метров (аналог установки ЛБ-09);

— установка МБ-10 — предназначалась для бурения грунта на глубину до 10 метров и исследования грунта на месте бурения. Изготовлен и отрабатывался на стенде макет установки.

Для исследования элементного состава грунта Венеры было разработана и создана уникальная установка, в составе: грунтозаборного устройства ВБ-02 с комплектом пиротехнических механизмов для подготовки взятой пробы грунта и радиоизотопного прибора «Арахис». Буровая установка предназначена для работы в химически агрессивной атмосфере углекислого газа при температуре плюс 500 °C и давлении до 95 атмосфер. Представьте себе коллекторный электродвигатель, работающий в диапазоне температур плюс 500-600 °C, пороховые заряды, сохраняющие работоспособность при температуре до плюс 500 °C, вакуумная емкость для пробы грунта, гарантирующая 100% сохранение вакуума в условия межпланетного перелета в течении одного года.

ГЗУ ВБ-02 были установлены на автоматических космических станциях «Венера-13» и «Венера-14», совершивших в 1983 году и «Вега-2» в 1985 году мягкую посадку на поверхность планеты Венеры и осуществивших забор и передачу грунта в герметичный отсек станции для изучения свойств венерианского грунта. Установка не имеет аналогов до настоящего времени.

Рис.7. Спускаемый аппарат станции «Венера-14» с ГЗУ ВБ-02.

Установка, созданная в ТашКБМ, принимала участие в космическом проекте «Венера — комета Галлея». В 1985 году доставленная с помощью посадочного аппарата «Вега-2» ГЗУ-ВБ-02 выполнила бурение и анализ грунта уже в другом районе Венеры.

В 80-х годах были разработаны и проходили экспериментальную отработку пенетраторы — аппараты для исследования грунта, (МБ-05) предназначенные для сброса с орбиты Марса, заглубления их в поверхность на глубину до 6-и метров и дистанционных измерений параметров грунта, в том числе сейсмозондирования планеты. В пенетраторах использовалась уникальная телеметрическая и передающая аппаратура, сохраняющая работоспособность при внедрении в поверхность планеты со скоростью до 350м/с (перегрузки при внедрении достигают 20000g). Конструкция пенетратора обеспечивала сбор информации с датчиков и приборов пенетратора, длительную сохранность собранной информации, передачу её с глубины до 6-и метров, а далее по радиоканалу на орбитальный модуль.

Рис.8. Испытания пенетратора по бетонной мишени на скорости 350м/с.

Один из образцов пенетратора срикошетив от бетонной мишени был отброшен в лес. Аппарат был обнаружен весной через полгода и подтвердил свою работоспособность. На Рис.9 показан макет пенетратора с телеметрической аппаратурой после внедрения в грунт.

Рис.9. Телеметрический пенетратор в грунте. Сброс с вертолета на высоте 1000м. 1984 г.

Для исследования грунта спутника Марса – Фобоса был разработан и проходил экспериментальную отработку комплекс ФБ-02 для взятия пробы грунта с пролетной траектории межпланетной станции над Фобосом на высоте 25 – 50 м.

Рис.10. – Маневр АМС для сброса пенетратора на Фобос (Плакат).

Пробоотборник (пенетратор) обеспечивал: — старт с орбитального аппарата и разгон до внедрения в поверхность Фобоса, сохраняя при этом тросовую связь с пролетным аппаратом. При движении в грунте происходило заполнение капсулы пробой грунта. После прекращения движения пробоотборника срабатывал замок крепления капсулы и выброс последней из пробоотборника. Капсула лебедкой подтягивалась к пролетному аппарату и её содержимое передавалось в аналитический блок. Аппаратура пролетного модуля обеспечивала гранулометрический и элементный анализ взятой пробы и передачу результатов на Землю по радиоканалу.

Рис.11. Полигон «Невич». Макет пенетратора-пробоотборника при подготовке к испытаниям.

Процесс входа пенетратора в грунт и забор пробы грунта проверялся на полигоне «Невич» путем сброса с вертолета. Значительный объем испытаний проведен на туфовых полях вулкана «Толбачик» (Камчатка – экспериментальная база «Лунохода»).

Рис. 12. Полигон «Невич». Пробоотборник пенетратора в грунте на глубине 300 см.

Для якорения на поверхности Фобоса посадочного модуля космической станции «Фобос-Грунт» был изготовлен пиротехнический гарпун ФБ-03.

Разработка и создание установок для выращивания новых материалов в космосе

Специалисты ТашКБМ занимались также работами в области создания новых уникальных материалов, получаемых в условиях невесомости. Так была создана экспериментальная установка, получившая название «КЛ-01» («Сплав-01»). Эта установка представляла собой высокотемпературную импульсную печь для выращивания кристаллов на обитаемой космической станции. На установке «Сплав-01» космонавтами было проведено более 200 плавок и экспериментов по получению образцов различных материалов. Она проработала на борту станции «Салют-6» в течение трёх лет.

Рис. 13. Установка «Сплав-01» для выращивания кристаллов.

Для отработки полупромышленного производства кристаллов на беспилотных космических аппаратах была создана установка «Сплав-02». Эта установка работала на борту ряда автоматических КА «Космос».

Для проведения исследований по созданию новых материалов в космосе был создан экспериментальный комплекс «ТВ-01». Этот комплекс в течение более двух лет работал на борту станции «Мир». На этой аппаратуре в 1987 – 1988 годах были выполнены многочисленные эксперименты по исследованию самых разнообразных процессов в невесомости.

Разработка и исследования трансформируемых антенн и надувных конструкций

Так называемая антенная тематика заключалась в разработке крупногабаритных трансформируемых конструкций, которые можно было разворачивать в космосе. В 1985 -1986 годах в ТашКБМаш был разработан ряд больших трансформируемых антенных конструкций: АБ-01 с диаметром сферического зеркала 30м, погрешность геометрии поверхности 4 мм; АБ-02 – с диаметром параболоидного зеркала 10м, с погрешность геометрии поверхности 0,5 мм; АБ-05 – с размерами зеркала в форме вырезки параболоида 10 х22 м.

Отработка раскрытия таких конструкций выполнялись на специальном стенде имитации невесомости «Табуретка» полигона «Невич».

На орбитальной станции «Мир» космонавтами выполнялись эксперименты по формированию надувных (объемных) и разворачиваемых (плоских) тонкопленочных конструкций диаметрами от 10 до 30 метров, также создаваемых в ТашКБМаш.

Для подготовки экспериментов на борту обитаемых станций специалисты ТашКБМаш участвовали в работе экзаменационной комиссии в Звездном городке.

Рис. 14. Экзаменационная комиссия экипажей космонавтов.

Кроме того, по просьбе астрономов Таджикистана была создана аппаратура и выполнен на КА «Прогресс» космический эксперимент по моделированию входа кометы в атмосферу Земли.

Рис.15. Космонавт Крикалев С. К. готовит аппаратуру «Экран» для монтажа в шлюзовой камере КА «Прогресс».

Рис.16. Космический эксперимент «Шар» по формированию пленочной оболочки с борта КА «Прогресс»

Создание средств защиты спутниковой группировки

Специалисты ТашКБМаш занимались разработкой систем и средств для документирования возможных воздействий на космические аппараты, находящиеся на орбите в космосе. К 1987 году были разработаны опытные образцы таких изделий, выполненных в виде малого спутника, отстреливаемого от основного аппарата при возникновении аварийной ситуации или несанкционированном на него воздействии. Устройство имело автономное энергоснабжение, собственную систему измерений и хранения собранной информации на твердотельных носителях, передатчик и антенну с круговой диаграммой направленности, а также набор специальных датчиков, регистрирующих практически все возможные виды повреждения космического аппарата. Практически, это был «черный ящик» космического аппарата, подобный авиационному.

Прибор при повреждении космического аппарата должен отстреливаться от основного аппарата и передавать по радиоканалу информацию в течении суток: код аппарата, время отстрела, характер повреждения.

На одном из космических аппаратов проходил испытания микроспутник «Легато» монолитной конструкции в ударопрочном и термостойком исполнении.

Некоторые изделия, разработанные в ТашКБМаш, нашли гражданское применение. Такой аппаратурой был оснащен комплекс МЕДЕО под Алма-Атой для аварийного предупреждения через космос о снежно-лавинной опасности.

Экспериментальная база

На полигоне «Невич» планировалось ввести в эксплуатацию:
— монтажно-испытательный корпус (МИК) для сборки и испытаний больших трансформируемых конструкций (антенн)

Рис. 17. Монтажно-испытательный корпус для трансформируемых антенн.

Рис. 18. Стенд САИ.

— стенд автономных испытаний (САИ) пенетраторов с твердотопливными ускорителями по аналогам грунтов планет. Стенд выполнен в виде 80-и метровой вышки с 12-и метровой траверсой, укомплектованной 3-х тонным лифтом, грунтовыми площадками и кинотеодолитными регистраторами ;

Рис. 19. Стенд «Табуретка»

— стенд для отработки раскрытия трансформируемых антенн (диаметром до 30м) в условиях имитации невесомости;

Рис.20. Стенд «Рапира»

— стенд на базе гладкоствольного 105 мм артиллерийского орудия («Рапира») для выполнения террадинамических испытаний пенетраторов и грунтозаборников со скоростями внедрения от 200 до 1000м/с, укомплектован грунтовой мишенью и электронной контрольно-регистрирующей аппаратурой;

радиотелеметрическую станцию МА9 – МКТМ космического радиодиапазона для испытаний космической аппаратуры и принятия телеметрической информации с околоземных орбит до 500 км;

— вертолетная площадка.

Кроме того, планировалось создать:

— стенд комплексных испытаний (СКИ) спускаемых аппаратов для имитации режимов посадки на поверхность планет, выполненный в виде канатной подвесной дороги длиной до 400м и высотой до 50м;

— термобарокамеру, имитирующую климатические условия планеты «Венера» — давление углекислого газа до 100ат в объеме 0,5 куб. м. и температуре до +500 градусов;

— вакуумную камеру объемом до 3000 куб.м;

— вертолетная площадка.

Социальная инфраструктура обеспечивала жилой поселок персонала полигона электричеством, водой, газом, канализацией.

Первая очередь полигона была подготовлена к эксплуатации к концу 80-х годов, что позволяло собирать и отрабатывать крупногабаритные конструкции антенн для использования в космосе.

На территории полигона «Невич» действовал детский лагерь отдыха «Салют» с городком и бассейном.
В летний период на полигоне работала международная детская аэрокосмическая школа, создал и руководил которой академик Ш. А. Вахидов. Занятия в школе проводили космонавты, специалисты предприятий космической отрасли и научных институтов.