108 минут, изменившие мир - Антон Первушин

Глава 3

Управление

3.1. Командно-измерительный комплекс

Начало космической эры в первую очередь породило потребность в создании развитой космической инфраструктуры на Земле. В самом деле, между космическим аппаратом и межконтинентальной ракетой (даже если она выходит в космос) есть существенная разница – ракета летит до цели несколько минут, к этим же нескольким минутам сводятся управление ракетой и контроль работы ее систем. И совсем по-другому выглядит обслуживание спутника или межпланетного аппарата – ведь он может летать годами. Больше того, размещая на спутнике уникальные дорогостоящие приборы, ученые рассчитывают эксплуатировать их по максимуму. Таким образом, для нормальной эксплуатации космических аппаратов на Земле необходимо развернуть сеть приемо-передающих радиостанций – причем желательно, чтобы зона связи не имела «слепых» участков.

Строительство Командно-измерительного комплекса (КИК) стало актуальной задачей в период подготовки к запуску «Объекта Д», который должен был стать первым искусственным спутником Земли. При обсуждении перспектив возник конфликт интересов. Министерство вооружения, курирующее ракетную программу, полагало, что головной организацией, отвечающей за КИК, следует назначить военный НИИ-4, поскольку справиться со столь масштабной работой, как развертывание измерительных пунктов на обширной территории страны в труднодоступных и необжитых местах в сжатые сроки, могло только Министерство обороны. Но военные специалисты были против, резонно указывая, что запуск спутника проводится в интересах

Академии наук, а значит, структуры Министерства обороны не могут быть в этом деле головными. Разногласия были разрешены маршалом Георгием Константиновичем Жуковым[123], который в то время занимал пост министра обороны. Предвидя будущую роль космических средств в становлении армии нового типа, он поддержал позицию ракетчиков. С тех пор Жукову приписывают фразу: «Космос беру на себя!»

Когда 30 января 1956 года вышло постановление правительства по «Объекту Д», НИИ-4 был в нем определен в качестве головной организации, отвечающей за создание КИКа. Руководство этой работой поручили тогдашнему главе института – генерал-лейтенанту Андрею Илларионовичу Соколову[124].

При заданных сроках запуска спутника (лето 1957 года) развернуть всю систему не получалось и приходилось рассчитывать только на средства наблюдения, предназначенные для ракеты «Р-7», ограничив время полезной работы спутника парой недель и не надеясь на достаточную точность измерений его орбиты.

Прототипом КИКа послужил полигонный измерительный комплекс Капустина Яра (ПИК). Он тоже создавался с нуля и в авральном режиме. Поэтому поначалу его оснастили простейшими средствами наблюдения за полетом ракет: английскими радиолокационными станциями орудийной наводки (СОН) и ранее разработанными в НИИ-885 станциями малоканальной телеметрической системы СТК-1. Их установили на измерительных пунктах, расположенных вдоль трассы активного участка полета ракет, а в районе стартовой позиции треугольником расположили три немецких кинотеодолита. Для синхронизации измерений была создана Служба единого времени (СЭВ). Юстировка радиолокационных и визуальных средств наблюдения проводилась по запускаемым шарам и наземным ориентирам. Расчет траектории полетов выполнялся на арифмометрах, в лучшем случае – на клавишных счетно-решающих устройствах.

Появление новых ракет требовало совершенствования полигонного измерительного комплекса. Если для ракет «Р-1» и «Р-2» хватило малоканальной СТК-1, то для «Р-5» понадобилось сконструировать станцию СТК-2, в котором число каналов для приема телеметрической информации было увеличено до 28. А применение механического коммуникатора позволило в пять раз уменьшить массу оборудования телеметрической системы, размещаемого на борту ракеты.

Позднее в структуре НИИ-885 было выделено Специальное конструкторское бюро № 567 (СКБ-567). В процессе совершенствования телеметрических систем в бюро создавались новые образцы оборудования: РТС-3, РТС-5, РТС-6, РТС-7 и РТС-8.

Однако в это время у СКБ-567 появились серьезные конкуренты – Спецсектор и организованное на его базе Особое конструкторское бюро Московского энергетического института (ОКБ МЭИ)[125]. Они предложили станцию нового поколения, осуществляющую контроль ракет на всех участках полета, вплоть до соприкосновения с землей. Первая система радиотехнического контроля «Индикатор-Д» основывалась на принципах работы импульсных радиолокационных станций с полноповоротной антенной и бортовым ответчиком. После успешных испытаний системы при пусках ракет «Р-2» в начале 1950-х годов она пошла в серийное производство (Кунцевский машиностроительный завод освоил производство наземных станций, а Опытный завод НИИ-885 – бортовой аппаратуры) и в 1954 году под названием РКТ была принята на вооружение. Система обладала дальностью 500 км и высокой по тому времени точностью на этих расстояниях – 50 м по дальности и 3,6 угловой минуты по азимуту.

В результате модернизации РКТ (кварцевая стабилизация ответчика, запрос на сантиметровых волнах, выдача результатов измерений в реальном времени) коллективом ОКБ МЭИ под руководством главного конструктора Алексея Федоровича Богомолова[126] была создана система «Бинокль», работающая по радиоответчику «Факел», который устанавливался в головной части ракеты. Она успешно прошла испытания и получила «прописку» на измерительных пунктах Тюра-Тама.

К 1956 году в бюро Богомолова были сконструированы еще одна станция траекторных измерений «Иртыш» и радиотелеметрическая система «Трал», победившая РТС-7 в честном соревновании.

ИП-1. Радиодальномерные станции «Бинокль» перед первым пуском «Р-7»

Таким образом, к началу летных испытаний ракеты «Р-7» на первый измерительный пункт ИП-1 полигона Тюра-Там было поставлено самое совершенно оборудование того времени. Английские СОН заменили станциями «Бинокль», а СТК-1 – станциями «Трал» с числом каналов в пять раз большим.

Строительство ИП-1 было завершено в ноябре 1956 года. Первый измерительный пункт Тюра-Тама представлял собой три отдельные площадки, расположенные по гребню господствующей над местностью высоты Килиншек в линию, перпендикулярную трассе полета «Р-7». Прямо от МИКа к ИПу вела гравийная дорога длиной 1,5 км. От старта ИП-1 был удален на те же 1,5 км – в противоположную сторону от направления полета.

Первой от МИКа площадкой была позиция внешнетраекторной подвижной фазометрической радиоугломерной станции «Иртыш», смонтированной на шасси автомобиля «ЗИС» в «кунге[127]». Антенное поле станции состояло из девяти дециметровых рупорных антенн (центральная антенна, и два «креста» из антенн – большой и малый), размещенных стационарно на подставках.

ИП-1. Подготовка к работе станции СЕВ «Бамбук»

В 500 м от «Иртыша» находилась площадка радиопередающих и оптических внешнетраекторных средств, огороженная забором из колючей проволоки. На ней были расположены: одноэтажное кирпичное здание Центра управления Службы единого времени, узла связи и командного пункта ИПа, квадратная башня кинотеодолита KTh-41, круглая башня кинотелескопа КТ-50 и две радиодальномерные станции «Бинокль».

На третьей телеметрической площадке располагался двухквартирный сборно-щитовой финский домик, в котором жили офицеры ИП-1. Справа от домика, чуть впереди, в «кунгах» размещались восемь радиотелеметрических станций измерения медленноменяющихся параметров станций «Трал» и шесть радиотелеметрических станций быстроменяющихся параметров РТС-5. Там же находились вспомогательные машины и бензо-электрические агрегаты 8Н01 на двухколесных прицепах.

Помимо ИП-1, полигонный измерительный комплекс Тюра-Тама включал еще две группы ИПов, имеющих гораздо более скромное оборудование, но зато позволяющих отслеживать движение ракеты «Р-7» на всем протяжении ее полета к Камчатке.

ИП-1. Военнослужащие измерительного комплекса фиксируют полет ракеты с помощью кинотелескопа КТ-50

Первая группа включала ИПы активного участка траектории: ИП-2 и ИП-3—оптические, ИП-6—траекторно-телеметрический, ИПы 4, 5, 7, 8, 9 – траекторные.

Вторая группа – ИПы базы падения головной части, входившие в отдельную научно-испытательную станцию № 43 (ОНИС-43) с центром в поселке Ключи Камчатской области в составе ИПов 12, 13, 14, 15, 16, 17. При этом ИПы описывали квадрат падения головной части размером 60х60 км. ИП-15 и ИП-17 были сугубо телеметрическими, а ИПы 12, 13, 14, 16 – траекторными.

К пуску первых ракет «Р-7» в 1957 году все эти станции были введены в строй. Сложная и разветвленная система полигонного измерительного комплекса создавалась для того, чтобы получить максимум информации о состоянии систем ракеты. Уже в ходе первого этапа испытаний «Р-7» в полете планировалось измерять до 700 (!) параметров. Для этого на самой ракете были установлены системы измерений и регистрации общей массой 2,88 т, в том числе три комплекта системы «Трал» (на блоках «В», «А» и головной части); два комплекта системы РТС-5 (на блоке «А» и головной части), по одному комплекту систем «Факел» и АРГ-1 (на головной части); датчики давлений, температур, вибраций, перегрузок и прочие.