Никита Юрьевич Баймаков
Мария Григорьевна Лощинская
 
                                                     
                                                        НАДЁЖНАЯ СВЯЗЬ «ФОБОСА
»
 
В 60-х годах передача ТВ изображений из космоса начиналась в УКВ диапазоне. Это было вызвано целым рядом технических трудностей, ограничивающих объём передаваемой информации из-за недостаточности энергетического потенциала радиолиний.
 
Основными причинами стали ограничение мощности потребления энергии на борту, недостаточная чувствительность приёмных устройств, а также трудности создания наземных антенных устройств с большой эффективной площадью. Последние состояли не только в строительстве больших параболоидных конструкций с высокой точностью, но и механизмов их точного наведения на ИСЗ, летящих на орбитах от 250 до 1000 км с достаточно высокой угловой скоростью.
 
В конце 60-х годов для передачи метеорологической ТВ информации с ИСЗ был утверждён международный диапазон частот 450…480 МГц. Этот же диапазон был выделен для передачи широкополосного телевидения с обитаемых космических кораблей и орбитальных станций. К тому времени ВНИИТ имел уже значительный задел, позволяющий в контакте с дружественными фирмами решить поставленные задачи.
 
 
 
К работе были подключены НПО «Коминтерн», разработавший АФУ (антенно-фидерное устройство) с антенным полотном в виде синфазной решетки из 384 спиральных излучателей. КБ Среднего машиностроения разработал опорно-поворотное устройство антенны на базе ракетной установки, устройства программного наведения разработали другие предприятия.
 
Отдел 10 ВНИИТа  осуществлял разработку приёмных устройств с малошумящими параметрическими усилителями системы автоматического наведения антенны, системы контроля аппаратуры, а также руководство разработкой всего комплекса которому был присвоен шифр «Фобос».
 
Система автоматического наведения антенны стала необходима в связи с тем, что диаграмма направленности антенны системы «Фобос» была на порядок уже предыдущих систем УКВ диапазона (1-2,5°). А при существующей в то время точности измерений траектории полёта спутников, а, следовательно, и точности целеуказаний, выдаваемых на пункты приёма информации, была возможна потеря сигнала.
 
Для осуществления режима автоматического наведения антенны её полотно было «разбито» по площади на 4 сектора. Сигналы от них поступали в диаграммообразующий блок, формирующий основной и вспомогательные сигналы по азимуту и углу места. Это позволяло автоматически ориентировать антенну по направлению принимаемого сигнала.
 
Цикл разработки столь сложной системы был реализован в кратчайший срок. Технологичность конструкции позволила немедленно приступить к изготовлению антенны на заводах «Большевик» и «Коминтерн», а во ВНИИТе начали изготавливать радиоприёмную аппаратуру.
 
В 1968 г. были поставлены первые комплекты. Всего изготовили 14 комплектов системы «Фобос». Три из них вместе с радиоприёмной аппаратурой системы «Метеор» установили на пунктах приёма и обработки информации Гидрометеослужбы в Обнинске, Новосибирске и Хабаровске. Остальные комплекты были установлены на пунктах командно-измерительного комплекса Министерства обороны, расположенных практически по всей территории Советского Союза. Эти пункты оснастили радиоприёмной аппаратурой «Кречет».
 
Первые же эксперименты по приёму ТВ метеоинформации показали необходимость повышения точности измерений траектории полёта спутников и. соответственно, уточнения целеуказаний, выдаваемых на пункты приёма.
 
При приёме с обитаемых кораблей и орбитальных станций эта проблема встала ещё более остро, так как угловая скорость их перемещения по сравнению с метеоспутниками значительно выше. Высота орбиты обитаемых станций - 250 км, а метеоспутников - 1000 км.
 
Поэтому при работе с обитаемыми объектами Центром управления полётами перед каждым сеансом связи вводились временные поправки по целеуказаниям вплоть до 1 с.
 
В начале сеанса система наведения включалась в режиме программы, а затем, при появлении устойчивого сигнала, операторы на пунктах приёма переходили на режим автоматического наведения.
 
Наведение антенного полотна с эффективной площадью порядка 100 кв.м и весом 20 тонн при высоких скоростях перемещения (особенно при больших углах места) с такой точностью - в то время большое достижение. Это было отмечено на ВДНХ дипломом, а многие разработчики получили медали главной выставки страны.
 
Разработка антенной системы «Фобос» и приёмных комплексов позволили обеспечить приём ТВ информации с метеоспутников, космических кораблей и орбитальных станций в течение многих лет.
 
По мере увеличения длительности полётов появилась необходимость передачи ТВ информации на борт корабля. Задачи, которые ставились перед космонавтами в техническом плане, усложнились. Это требовало передачи им графической информации. Того же настойчиво просила служба медикопсихологической поддержки. По мнению головных специализированных предприятий, решение такой задачи потребовало бы несколько лет, что было вызвано главным образом трудностями сооружения антенны.
 
Отдел 10 предложил вариант совмещения передающего и приёмного каналов на одной системе «Фобос» с установкой радиопередающего устройства вместо резервного радиоприёмного комплекта. Создание разделительных фильтров потребовало большого опыта. Работы были начаты в 1978 г., а уже 24 марта 1979 г. состоялась первая передача ТВ изображения на борт орбитальной станции «Салют-6». Космонавты Владимир Ляхов и Валерий Рюмин стали первыми космическими телезрителями. Телепередача на борт корабля потребовала особо точных измерений параметров орбиты, поскольку при этом исключался режим автоматического наведения антенны. Эта передача стала триумфом, о котором писала вся пресса.
 
В дальнейшем передачи стали регулярными. Космонавты были зрителями Олимпиады-80 и многих других событий на Земле, не говоря уже о регулярных встречах с семьями.
 
Разработка и создание системы «Фобос», которая отличалась от всех прочих своей технологичностью, простотой сборки и строительства, явились большой вехой, обеспечившей в течение более четверти века надёжную ТВ связь с космическими объектами.
 
Кроме основных задач, которые стояли при разработке системы «Фобос» и радиолиний, в целом систем «Метеор» и «Кречет», система «Фобос-Метеор» обеспечивала также в течение многих лет, начиная с конца 70-х годов, приём информации со спутника «Природа» до момента создания в НИИ «Прибор» собственного приёмного пункта.
 
В связи с задержкой создания радиолинии для системы «Апогей», разрабатываемой смежниками, приняли решение временно использовать систему «Фобос-Кречет» Для этого разработали радиопередатчик мощностью 40 Вт в диапазоне приёма системы «Фобос», а также доработали приёмные устройства с целью повышения их чувствительности. При этой доработке к ВНИИТу были подключены предприятия Госкомрадиоэлектроники, имеющие задел в области малошумящих параметрических усилителей.
 
Все доработки радиолинии «Кречет», необходимые для использования её в системе «Апогей», где дальность действия радиолинии на порядок выше, были проведены в предельно сжатые сроки - всего за 9 месяцев, включая и время изготовления аппаратуры.
 
К концу 70-х годов ресурс аппаратуры был полностью исчерпан (он превысил ТЗ в 4 раза). Поэтому для резервных антенных систем «Фобос» на новой элементной базе разработали радиоприёмную аппаратуру системы «Фобос-Метеор». Она была изготовлена и введена в эксплуатацию в 1980 г.
 
Позднее аналогичную разработку провели и для системы «Фобос-Кречет», изготовив для неё 12 комплектов. При этом дуплексный режим работы стал штатным со 100% резервированием как приёмных устройств, так и передатчиков, передающих информацию на пилотируемый корабль. Еще  позднее аппаратура системы «Фобос-Кречет»  была усовершенствована до уровня "Орион".
 
"Орион"на ИП-1 Байконура
АФУ "Фобос" на НИП-9                                                                                                                                                        и на НИП-14
 
АФУ "Орион" на НИП-16
 
АФУ "Фобос"
НПО «Коминтерн» - разработка синфазной решетки
и изготовление спиральных излучателей;
КБСМ - разработка ОПУ СМ-185;
ПО "Завод Большевик" - изготовление и сборка АФУ.
 
Техздание "Ориона"на ИП-1 космодрома Байконур
 
БАЙМАКОВ Никита Юрьевич. (1927-2004).
Сотрудник ВНИИТ (1953-1992).
Входил в группу специалистов, обеспечивавших ТВ связь с первыми космическими кораблями. Руководитель разработки радиолинии, осуществившей передачу широкополосного ТВ сигнала с ИСЗ «Космос-1». Зам. главного конструктора экспериментальной космической ТВ системы «Метеор». Зам. руководителя разработки первой в мире дуплексной ТВ космической системы. Начиная с КК «Союз», технический руководитель по разработке и обеспечению работы систем связи, входящих в состав различных комплексов космического телевидения. Главный конструктор системы «Фобос». Зам. главного конструктора ТВ космических систем, предназначенных для пилотируемых космических объектов и самолетного сопровождения МКС «Буран». Лауреат Государственной премии СССР (1971).
 
 
ЛОЩИНСКАЯ Мария Григорьевна. Род. в 1922 г.
Житель блокадного Ленинграда. Сотрудник ВНИИТ (1947-1987).
Главный конструктор ТВ аппаратуры системы «Фобос-М - Метеор». Ведущий инженер по разработке наземного комплекса ТВ аппаратуры «Прогресс-Р» для приёма информации с космических объектов. Принимала активное участие в установке и вводе в эксплуатацию на различных НИПах страны наземных комплексов ТВ оборудования. Создала систему частотного уплотнения сигнала для одновременной передачи нескольких потоков информации с метеорологического спутника на НИПы.
 
 
 
Виктор Алексеевич Панченко
 
КАК ВАМ ЭТО УДАЛОСЬ?
 
Ровно 20 лет назад, в 1979 году, заработал двойной космический мост «Земля-борт-Земля». В космосе тогда находились Ляхов и Рюмин, и их первыми словами, когда они увидели на экранах своих мониторов родственников и друзей, были - "Как вам это удалось?!"
 
С развитием космонавтики понадобилась сеть наземных пунктов по приёму ТВ и другой информации со спутников в дециметровом диапазоне радиоволн. Когда стало ясно, что ВНИИТ участвует в создании этой сети, специалисты отдела 10 (работающие над радиоканалом), исходя из тактических и энергетических требований к приёмной антенне, остановили выбор на одной из последних разработок ОКБ Пальмова объединения «Коминтерн». Это была так называемая синфазная решётка размером 8х12 кв.м на азимутально-угломестном опорно-поворотном основании. Около 400 расположенных на плоскости и направленных в одну сторону спиральных антенн (элементов решётки) под чёрными пластмассовыми колпаками создавали впечатление гигантской массажной щётки.
 
По мере роста заслуг аппаратуры комплекса «Фобос» снимки этой антенны печатали многие газеты и журналы. Эти фотографии стали своего рода визитной карточкой предприятия - разработчика.
 
Мы оснастили антенну навесным и выносным радиоприёмным и измерительным оборудованием, а также аппаратурой автоматического слежения за направлением на источник принимаемого сигнала.
 
Ориентация высоконаправленных антенн на объект связи в мировой практике осуществлялась внешним управлением от отдельной РЛС. Наше предприятие к этому времени приобрело уже свой опыт. Он основывался на идее устройства, защищённого авторским свидетельством В. П. Мандражи, которому мы благодарны за защиту приоритета нашего ВНИИТа в этом вопросе.
 
Уменьшенная в 20 раз модель с описанием этой аппаратуры была представлена на ВДНХ. Наша работа была отмечена полным набором медалей - от золотой до бронзовой. По представлению объединения «Коминтерн» работа в комплексе смежников была удостоена Государственной премии. Долевое участие нашего предприятия было отмечено награждением начальника отдела 10 Н. Ю. Баймакова. Успешная эксплуатация аппаратуры поставила на повестку дня двухстороннюю ТВ связь с орбитальной станцией. Ранее опыты такого рода проводились с применением раздельных систем. Совмещение одновременно действующих приёмного и передающего каналов в одном тракте вызывало сомнение у многих специалистов. Они уклонялись от решения этой задачи.
 
Тогда отдел 10 решил напрячь свои возможности. Трудность задачи состояла в большой величине требуемой развязки по уровню сигнала между радиоприёмником и радиопередатчиком при соединении их с общей антенной. Величину перепада определяли рабочие уровни на входе приёмника и выходе передатчика. Требуемое значение превышало динамический диапазон измерительного приёмника. Такой перепад может быть измерен только частями. Следовательно, и выполнить развязывающее устройство надо отдельными, каскадно соединяемыми ступенями.
 
Необходимая схема была известна: два моста СВЧ, соединённые между собой через два одинаковых фильтра. Но по литературе её применение ограничивалось так называемым частотным уплотнением потоков одного направления, то есть либо принимаемых, либо передаваемых.
 
Нам предстояло сделать то же самое со встречными потоками. Это выглядело технической дерзостью, хотя опыт обращения с такой схемой и принцип её действия не противоречили здравому смыслу. Макет развязывающего устройства по этой схеме, дополненной внешними фильтрами со стороны приёмника и передатчика, был испытан с реальными приёмником и передатчиком и подтвердил наши ожидания.
 
Поставочные устройства для борта были выполнены в минимальных весах и габаритах, для наземной аппаратуры комплекса «Фобос» - попроще.
 
Введение радиопередатчика в состав аппаратуры радиоприёма не повлекло серьёзных доработок. Требование минимизации потерь в фидере, реализованное в увеличенных сечениях элементов, совпало с требованием повышенной электрической прочности.
 
Под дуплекс были доработаны несколько наземных приёмных пунктов. О первых сеансах одновременной ТВ двухсторонней связи широко сообщали газеты, называя наше дерзкое развязывающее устройство мощным фильтром, благодаря которому ВНИИТу впервые в мире удалось обеспечить такую связь.
 
Сегодня это уже будни. Фрагменты такой связи мы нередко видим и на экранах своих телевизоров. Однако изобретательского шага здесь не оказалось. Мы ничего не изменили в известной схеме и ничего не добавили. Расширение применяемости устройства касалось режима работы. Это было добротное инженерное решение.
 
ПАНЧЕНКО Виктор Алексеевич
род. в 1929 г. С 1951 г. по наст. время – сотрудник
антенной лаборатории ВНИИТ (ФГУП «НИИТ»).
 
Главный конструктор экранирующих антенных
насадок для проверки радиопередающих средств по закрытому каналу. Разработчик развязывающих устройств для первой в мире дуплексной космической телевизионной системы. Создатель диаграммообразующего устройства для пятилучевой антенной решетки с автоматическим наведением на источник сигнала (используется и сегодня) и двухканального кольцевого вращающегося сочленения трактов СВЧ для стратосферной станции (заказ «Свет»).
 
Источник: "История космического телевидения в воспоминаниях ветеранов", ФГУП «НИИТ», 2009.
 
АФУ "Орион" на НИП-16
Техздание "Фобос-Кречет" на НИП-15
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
АФУ
"Орион"
на НИП-4
 
 
 
Передача ТВ-изображения на орбитальные пилотируемые станции
 
Двухсторонняя телевизионная связь впервые была установлена с  бортом ОПС "Салют-6". Космонавты Ляхов и Рюмин (3-я основная экспедиция, 8-я стыковка пилотируемых КК); прибывшие на "Союзе-32" (старт 25 февраля 1979 года), смонтировали ТВ-аппаратуру, присланную на "Прогрессе-5" (запущен 12-го и пристыкован 14 марта 1979 г.) и 24  марта 1979 года.стали первыми телезрителями в космосе.
 
Интересно, что телевизором на борту "Салюта-6" служил (естественно, переделанный/доработанный в части электропитания - бортовое напряжение на "Салютах" - 27 вольт, возможны колебания 24-33 В), хорошо известный в СССР телевизор "Электроника Ц-430". Надо понимать, что этот телевизор по сути был видеоконтрольным устройством - премный тракт в нем был "ампутирован" - приемник ТВ сигнала был выполнен отдельным блоком. Присутствовали также передатчик (20 Вт) и щелевые антенны (прм. и прд. с развязывающим устройством).
 
На "Салюте-6" телевидение было черно-белым, на "Салюте-7" (на него, конечно, аппаратура не "завозилась", а монтировалась на Земле) передачи стали цветными. Напомню, что первые "исходящие" цветные передачи были сделаны в ходе подготовки к ЭПАС с борта КК "Союз-16" в 1974 г.
 
Связь была организована в дуплексном режиме - то есть одновременно велась и передача с Земли на борт ОПС и в обратном режиме - был полноценный "телемост".
 
После "Салютов" - на ОПС «Мир» и МКС аппаратура дуплексной ТВ-связи не устанавливалась, передачи с Земли были организаваны через спутник-ретранслятор, а на Землю с ОПС - непосредственно; передачи были разнесены по времени. Каким образом ТВ-комплекс работает сегодня на МКС - я не знаю..
 
Ниже - кадры с телеприемником "Электроника Ц-430" на борту ОПС "Салют-6". Телевизор - на заднем плане:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Л.И. Попов,
В.В. Рюмин,
Берталан Фаркаш,
(В.Н. Кубасов за кадром).
 
 
(4-я основная экспедиция,
5-я экспедиция посещения,
1980 г.)
 
Здесь и ниже:
голубые костюмы
с синими манжетами
и с широкой синей полосой
в районе пояса -
нагрузочные костюмы "Пингвин" на космонавтах основной экспедиции,
синие и красно-синие костюмы - обычные полетные костюмы
космонавтов экспедиций посещения.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Фам Туан и
В.В. Рюмин
на борту ОПС "Салют-6".
 
(1980 г., 4-я основная экспедиция,
 7-я экспедиция посещения )
 
 
 
 
Фото выше,
слева направо:
В.В. Рюмин,
Тамайо Мендес Арнальдо,
Ю.В. Романенко,
Л.И. Попов
на борту ОПС "Салют-6".
 
Фото слева:
Л.И. Попов "вышел" из кадра...
 
Фото ниже:
Тамайо Мендес Арнальдо и
Ю.В. Романенко.
 
(1980 г., 4-я основная экспедиция,
8-я экспедиция посещения )
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Тамайо Мендес -
 первый латиноамериканец в космосе.
 
(... а может первый афроамериканец?)
 
 
 
 
 ОПС "Салют-6":
 Л.И. Попов,
 В.В. Коваленок,
 и В.П. Савиных,
(Думитру Прунариу за кадром)
 (1981 г., 5-я основная экспедиция,
 11-я экспедиция посещения.)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Валерий Рюмин прилетал на ОПС "Салют-6" три раза на
"Союзе-25, -32, -35", но "Союз-25" пристыковать к ОПС не удалось...
 
Телевизор "стоит" над теми двумя мониторами телевизионного контроля стыковки?..
 
На"Салютах" был видеомагнитофон, на  цветном телевизоре (систему сделали на львовском радиозаводе) космонавты смотрели видеокассеты