Е.А. Сидоров. ОАО «Конструкторское бюро специального машиностроения» (ОАО «КБСМ»)
 
УЧАСТИЕ ОАО « КБСМ» В ПОДГОТОВКЕ И ПРОВЕДЕНИИ ПОЛЕТА Ю.А. ГАГАРИНА.
РОЛЬ ОАО «КБСМ» В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
 
Рассматривается вклад КБСМ в создание наземной инфраструктуры для освоения космического пространства. Определены место и роль КБСМ в подготовке и проведению пилотируемых космических полетов, в том числе полета Ю.А. Гагарина.
 
Работы КБСМ по космической тематике начались задолго до полета Ю.А. Гагарина. В конце 50-х годов с началом регулярных запусков в СССР искусственных спутников Земли (запуск первого спутника состоялся 4 октября 1957 года) возникла острая необходимость создания надежных радиотехнических средств для космических исследований и радиосвязи с космическими аппаратами, направляемыми к удаленным от Земли планетам Солнечной системы.
 
Развитие современной радиоастрономии и дальней космической связи потребовало создания крупногабаритных прецизионных автоматизированных антенных комплексов, способных работать в широком диапазоне частот с практически полным обзором небесной сферы. Этим требованиям в наибольшей степени отвечают полноповоротные зеркальные антенны, обеспечивающие получение больших коэффициентов усиления и высокой разрешающей способности, что позволяет их применять в радиосвязи, радиоастрономии, радиолокации и в технике дальней космической связи. Первые шаги в этой области предприятие сделало в период с 1954 г. по 1958 г. КБСМ впервые стало выполнять работы по программе освоения космоса. По исходным данным ОКБ-1 МОП (главный конструктор С.П.Королев) коллектив создал проекты станков (СМ-56, СМ-57, СМ-57-1, СМ-66, СМ-89), с участием ЛОМО, бывший ГОМЗ (Ленинград), в части кинотелескопов и кинотеодолитов, предназначенных для непрерывного фотографирования и измерения параметров траектории космических ракет на атмосферном участке Земли. Станки приняты в эксплуатацию в 1956 году, а уже в 1957 году было начато серийное производство. Станки СМ-56, СМ-66, СМ-89 изготавливались для киносъемочных телескопов КСТ-80, КСТ-60, СКГ, входящих в специальные измерительные комплексы для фотографирования и измерения траекторий воздушных целей, в том числе и параметров траекторий ракет-носителей космических аппаратов на атмосферном участке Земли и предназначенных для наведения киносъемочного телескопа на цель по азимуту и углу места и отслеживания цели в автоматическом режиме с дистанционным управлением. Всего с 1956 по 1983гг. заводом «Большевик» было изготовлено и сдано в эксплуатацию 120 станков СМ-56, СМ-66. В период с 1956 по 1984гг. по заказу ЛОМО было изготовлено и сдано в эксплуатацию 167 станков СМ-57 и СМ-89, предназначенных для киносъемочного теодолита КТ-50. Работы по созданию таких машин проводились впервые и успешно завершены конструкторами КБСМ: Флоренским А.А. (Главный конструктор до 1959 г.), Бочковым Б.Г. (Главный конструктор с 1959 г.), Киселевым В.И., Уткиным А.Ф., Петровым Г.П., Тарасовой О.С., Осиновских Н.Н., Медведевым Б.А.
 
КБСМ также участвовало в реализации программ использования ракетно-космической техники в целях проведения радиоастрономических и радиофизических исследований. В связи с этим срочно потребовались высокоточные устройства наведения антенных систем, оптической и оптикоэлектронной аппаратуры. Учитывая опыт проектирования КБСМ опорно-поворотных устройств (ОПУ) для артиллерийских и пусковых установок, эта работа была поручена одному из комплексов КБСМ. В период с 1955 г. по 1960 г. коллективом КБСМ были спроектированы, а промышленностью изготовлены и переданы в эксплуатацию, несколько вариантов радиопеленгаторов, основное назначение которых - управление в полете ракетами с космическими аппаратами. Среди них:
- радиопеленгатор стационарный СМ-64,
- радиопеленгатор, перевозимый тягачом АТТ-1 на собственных колесных ходах, СМ-61П,
- радиопеленгатор, перевозимый тягачом АТТ-1 на отделяемой ходовой части, СМ-61ПМ (ходовая часть использовалась для перевозки нескольких радиопеленгаторов).
 
Конструктивное исполнение ОПУ всех радиопеленгаторов не имело принципиальных отличий. С целью обеспечения непрерывной связи с ракетами и космическими аппаратами в любой точке полета ОПУ имело три оси наведения - по азимуту, углу места и углу склонения. Точность наведения по всем осям 8-10 угл.мин.
 
Радиопеленгаторы типа СМ-61 участвовали в управлении полетами первых отечественных космических кораблей с человеком на борту. В КБСМ главным конструктором радиопеленгаторов СМ-61, СМ- 61П, СМ-61ПМ был Ухов А.И. В работе принимали участие и внесли существенный вклад талантливые конструкторы Горицкий И.И., Саат А.А., Зильбергер Е.С., Кунин Л.А., Дьячков В.Е [7].
 
Все вышеперечисленные ОПУ и станки были непосредственно задействованы в обеспечении
полета Ю.А. Гагарина, состоявшегося 12 апреля 1961года.
 
Учитывая успешный опыт создания ОПУ для радиопеленгаторов, КБСМ поручается проектирование ОПУ для астрономических приборов - оптических телескопов для оснащения обсерваторий Академии наук. Эта работа выполнялась совместно с ЛОМО, которое осуществляло головную роль в создании телескопов, а также проектировало и изготавливало всю оптику. В период 1956 г. - 1957 г. было завершено проектирование двух первых ОПУ:
- для астрономического зеркального телескопа с апертурой зеркала 1 м (АЗТ-10) - ОПУ СМ-75,
- для астрономического зеркального телескопа имени академика Шайна с апертурой 2,6 м
(ЗТШ) - ОПУ-67. Этот телескоп создавался как самый совершенный и самый крупный телескоп в
Европе.
 
Также КБСМ в содружестве с ЛОМО создана серия оптических телескопов с апертурой зеркал от 1 до 6м. При этом КБСМ проектировало высокоточные безлюфтовые опорно-поворотные устройства, позволявшие обеспечить высокую плавность наведения и секундную точность. Созданными с участием КБСМ оптическими телескопами были оснащены в 50-80-е годы все крупные обсерватории страны, в том числе в Зеленчукской обсерватории смонтирован, в свое время крупнейший в мире, оптический телескоп с шестиметровым зеркалом.
 
В рамках всех без исключения космических программ, начиная с первого пилотируемого полета и всех последующих полетов космических кораблей с человеком на борту, как и беспилотных космических аппаратов - «Восток», «Восход», «Союз», «Салют», «Гранат», «Вега», «Венера», а также международных - «Союз-Аполлон», «Морской старт» и многих других, надежная связь обеспечивалась наземными и корабельными антеннами, разработанными специалистами КК-3 с участием ЭТК-5, РИК-6 и других подразделений предприятия.
 
Отсутствие опыта создания радиоастрономических антенных установок потребовало проведения данными коллективами целого ряда научно-исследовательских работ, направленных на исследование:
- методов аэродинамической компенсации моментых характеристик АУ с параболическим зеркалом;
- методов определения частот крутильных колебаний на исполнительных осях АУ;
- методов расчета и проектирования систем наведения АУ;
- надежности систем и агрегатов;
- методов построения оптимальных систем управления следящими электроприводами.
 
Полученный в эти годы научно-технический задел оказался достаточным для выполнения первых проектов антенных установок, а в дальнейшем научно-исследовательские и экспериментальные работы проводились параллельно с проектными, что позволило к началу 70-х годов коллективу КК-3 стать одним из ведущих в стране по проектированию самой разнообразной современной антенной техники и монополистом в области создания крупногабаритных антенных установок с диаметром зеркала более 5 метров.
 
По документации КБСМ создана уникальная техника, в том числе два крупнейших в стране и одни из крупнейших в мире радиотелескопа с зеркалами диаметром 70 метров, всего же было изготовлено более 600 установок с зеркалами диаметром от 2 до 70 метров, самая крупная в мире космическая флотилия, также предприятие приняло участие в создании ОПУ СМ-236, световых щитов СМ-255, устройства установки сферических зеркал СМ-256 для самой крупной в стране тепловакуумной камеры ТВУ-10000. Тепловакуумные камеры создавались для обеспечения на земле условий, приближенных к космическим, отработки и испытаний в этих условиях космических аппаратов. Большинство аппаратов, запускаемых в космос в нашей стране, проходили предстартовую отработку и испытания на стендах, созданных специалистами нашего предприятия.
 
Также значительный вклад внесли специалисты КБСМ в создание наземной космической инфраструктуры в интересах министерства обороны.
 
Наряду с проектированием разнообразных высокоточных астрономических инструментов КБСМ неоднократно поручалась разработка технологического оборудования, сложность конструкций которого зачастую была достаточно высока и сопоставима с мировым уровнем. В целях тщательной наземной отработки всех систем космических кораблей предусматривалось проведение целого ряда мероприятий и, в том числе, создание специальных стендов СМ-173 «Платформа-1» и СМ-180 «Рупор-1» для комплексных наземных испытаний космических кораблей «Восток» в специально оборудованном здании - эхо-камере. Космический корабль, установленный на стенде «Платформа», и антенна стенда «Рупор» совместно имитировали систему «Земля - Спутник» или «Корабль - Орбитальная станция», что позволяло, при их нахождении в эхо-камере, производить наземную отработку систем радиосвязи (эффективность антенн, их ориентацию, размещение) при любом пространственном положении объектов. В 1968-1969 г.г. были созданы стенды СМ-197 «Платформа-2» и СМ-213 «Рупор-2», предназначенные для более габаритного и тяжелого космического корабля «Союз». Данные стенды, размещенные в эхо-камере космодрома Байконур, эксплуатируются уже несколько десятилетий. За это время они неоднократно модернизировались и дорабатывались под новые конструкции космических кораблей, которые все без исключения проходят перед стартом испытания на этих стендах.
 
Начиная с 1978 года КБСМ проектирует, разрабатывает, конструирует оптико-электронные средства контроля космического пространства и квантово-электронные средства контроля испытаний и получения координатной и некоординатной информации космических аппаратов различного назначения. Первый комплекс оптико-электронных средств 54Ж6 («Окно») находится в эксплуатации на объекте НУРЭК, Таджикистан. В последующие годы были разработаны такие комплексы как «Сажень-Т», «Сажень-ТОС» (Байконур), «Сажень-ТМ». В данный момент на предприятии ведутся работы по квантово-электронному комплексу контроля космического пространства по теме «Прицел». Также сданы в опытную эксплуатацию комплекс оптико-электронных средств «Берет», в стадии изготовления находятся средства Национального технического контроля и испытаний по теме «Моренос»; в стадии изготовления находится наземный комплекс управления квантово-оптических средств (НКУ КОС) и по теме «Стажер» (телескоп информационный с диаметром зеркала 3,12 метра).
 
В 1979 году КБСМ было поручено создание технологического оборудования, обеспечивающего сборку пакета ракеты «Энергия», для запуска космического корабля «Буран». Работа выполнялась всем личным составом КК-3 под руководством главного конструктора И.Н. Князева. В исключительно сжатые сроки осуществлялась разработка конструкторской документации шести сборочных агрегатов - манипуляторов большой грузоподъемности, обеспечивающих подвижность до 6 степеней свободы, и комплект средств обслуживания - 17Т317, 17Т318, 17Т328, 17Т516, 17Т517, 17Т719, 17Т332. Учитывая большую грузоподъемность манипуляторов и исключительно высокие требования к точности перемещения их рабочих органов в процессе совместной работы манипуляторов при сборке отдельных монтажных блоков в единый пакет, были применены гидравлические приводы. Несмотря на отсутствие опыта создания гидравлических устройств большой грузоподъемности для таких сложных и крупных агрегатов, коллектив с этой задачей успешно справился. Исключительно сложная технология сборки ракеты потребовала в процессе совместной отладки и испытаний манипуляторов на космодроме «Байконур» с другими агрегатами, разрабатываемыми смежными организациями, решения сложных технических вопросов по уточнению технологии.[3]
 
Безукоризненная работа манипуляторов при подготовке исторического запуска корабля «Буран»,
имевшего особое значение как для страны, так и для космонавтики в целом, обеспечила штатную
сборку ракеты «Энергия». В общей сложности работа от начала разработки и до завершения ее
сборкой ракеты и ее пуском составила 10 лет.
 
Сотни разработанных наземных антенных установок - стационарных, мобильных и перевозимых, размещенных в многочисленных центрах космической связи, на полигонах и на объектах министерства обороны, в течение последних десятилетий успешно решают задачи отечественных космических исследований, национальной безопасности, связи, телевидения, метрологии и др.
 
Высокий научно-технический потенциал, высококвалифицированные специалисты позволяют
КБСМ и сегодня оставаться головным предприятием по разработке ракетно-космической техники. В настоящее время КБСМ сотрудничает с Федеральным космическим агентством (Роскосмос) по целому ряду программ, таких как «Ангара» и «Днепр», ведутся регламенто-восстановительные работы по космическим станциям связи «Тантал», «Персей», «Кентавр», также нашими специалистами проводятся научно-исследовательские работы по теме «Апогей-М». Роскосмос сообщил о новых работах с участием РТ-70, который располагается в Евпатории. Данный радиотелескоп будет принимать активное участие в сопровождении российской миссии к спутнику Марса - Фобосу, а также будет отслеживать полет космической радиообсерватории «Спектр-РГ».[12]
 
Заключение
Исходя из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
1. На протяжении всего периода развития науки в космической сфере деятельности КБСМ внесло немалый вклад для решения важнейших задач по освоению космоса.
2. Созданный организацией научно-технический потенциал позволяют КБСМ и сегодня принимать активное участие в различных современных космических программах и исследованиях.
 
Библиографический список
1. Александров С.Г., Федоров Р.Е. Советские спутники и космические корабли, Москва, 1961.
2. Жаков А.М., «Космический флот и управление космическим полетом», С.-Петербург, 1992.
3. Оксанян К.Х., «Измерительный комплекс космодрома Байконур», Байконур, 2001.
4. Покровский Б.А., «Космос начинается на земле», Москва, 1996.
5. Ушаков В.С., «КБСМ для космических исследований, С.-Петербург, 2006.
6. Черток Б.Е., «Ракеты и люди», Москва, 1994 год.
7. «От артиллерийских систем до стартовых комплексов», С.-Петербург, 2002
8. Государство и Военмех, С.-Петербург, 2002
9. «КБСМ для космических исследований», С.-Петербург, 2001 г.
10. «60 лет созидательного труда», С.-Петербург, 2005
11. Федеральная космическая программа России на 2006 - 2015 годы, утверждена постановлением Правительства Российской Федерации от 22 октября 2005 г. № 632
12. www.roscosmos.ru