КОСМОДРОМ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ

КОСМИЧЕСКИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ

Ордена Трудового Красного Знамени ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ ССС£ МОСКВА—1977

Под общей редакцией проф. А, П. Вольского

Ордена Трудового Красного Знамени

ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО

МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР

МОСКВА—1977

АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ:

А. П. Вольский, В. М. Карин, В. Н. Николаев,

Н. И. Пригожий, А. В. Халдеев,. И. А. Шуйский

Космодром, Под общ. ред. А. П. Вольского. М., Воен-К71 издат, 1977.

309 с. с ил. (Ракетно-космический комплекс).

В книге даются общие сведения о ракетно-космических комплексах. При­водятся классификация и назначение космодромов, их состав и структура. Основное внимание уделяется технической и стартовой позициям, их зданиям и сооружениям, транспортному, подъемно-установочному и пусковому обору­дованию, средствам обслуживания и системам заправки и термостатирования. Рассматриваются связи наземных систем с бортовыми системами ракет-носи­телей. Даются общие характеристики, принципы организации и построения систем управления и контроля технологическими операциями и ракетно-косми­ческим комплексом.

Книга предназначена для инженерно-технических работников, учащихся высших учебных заведений и лиц, интересующихся ракетно-космической тех­никой,

.. 31902-192 1П_ 7Й 355.71

К<Ш(02)-77"102-76

© Воениздат, 1977

i

ОТ АВТОРОВ

^

Предлагаемая читателю книга представляет собой первую попытку, используя зарубежные и отечественные источники, в систематизированном виде изложить основные принципы орга­низации технической и стартовой позиций космодромов и предъ­являемые к ним требования, познакомить читателя с составом зданий и сооружений на космодроме, устройством наземных аг­регатов и систем, показать многообразие и сложность оборудо­вания, необходимого для сборки, подготовки к пуску и пуска ракетно-космических систем. В книге также приводятся общие сведения о космодромах мира и даются их краткие характери­стики.

Так как ракетно-космическая техника еще относительно мо­лода, до сих пор нет единой терминологии как у нас в стране, так и за рубежом, поэтому в книге принята терминология «Ма­ленькой энциклопедии «Космонавтика» (М., «Советская энци­клопедия», 1970).

Книга написана авторским коллективом в составе:

A. П. Вольского (введение и глава 1), А. В. Халдеева (гла­ вы 2 и 6), Н. И. Пригожина (главы 3 и 4), И. А. Шуйского (раз­ делы 4.6 и 7.2), В. Н. Николаева (глава 5 и разделы 7.1 и 7.3),

B. М. Карина (главы 8—11).

Авторы отдают себе отчет в том, что книга не свободна от недостатков, и будут благодарны читателям, которые выскажут свои критические замечания и пожелания.

■ВЕДЕНИЕ

4 октября 1957 г. с выводом на космическую орбиту первого в истории человечества советского искусственного спутника Земли началась эра космонавтики. Как наука космонавтика зародилась задолго до этой даты, и ее отцом по праву считается русский ученый Константин Эдуардович Циолковский.

История развития космодромов тесным образом связана с развитием космонавтики. Являясь составной частью единого ракетно-космического комплекса, космодромы по своему назна­чению должны обеспечивать требования, предъявляемые к ним ракетами-носителями и космическими объектами *, в части про­ведения наземной подготовки, пуска и управления полетом. Структура, состав космодромов и конструкция оборудования це­ликом зависят от устройства ракетно-космических систем и тех задач, которые ставятся перед ними.

Особенностью первых зарубежных космодромов было то, что большая часть из них создавалась на базе полигонов для боевых ракет. Геофизические и метеорологические ракеты, которые можно рассматривать как первое поколение космических ракет, запускались с подвижных наземных комплексов. В 1946 г. в США была начата программа запусков трофейных немецких ракет V-2 для исследования верхних слоев атмосферы с полигона Уайт-Сэндс (штат Нью-Мексико, США), в состав которого входили установщик лафетного типа, передвижные заправщики, дизель­ная электростанция и контрольно-испытательное оборудование. Пуски выполнялись со стола, устанавливаемого на бетонирован­ной площадке.

В 1949 г. двухступенчатая ракета «Бампер-ВАК» (V-2 и «ВАК-Корпорел»), запущенная с полигона Уайт-Сэндс, достигла высоты 303 км. Наземные агрегаты, входившие в состав стар­тового комплекса для этой ракеты, также были подвижными.

В те же годы в США были созданы новые исследовательские ракеты семейства «Найк», «Викинг», «Бампер», наземное обору­дование для которых разрабатывалось по той же «традицион­ной» схеме. Ракеты «Аэроби», в течение многих лет находившие широкое применение при исследованиях верхних слоев атмо­сферы, обычно запускались с пусковых установок в виде башен высотой более 40 м.

* Под космическими объектами здесь и далее понимаются как пилоти­руемые космические летательные аппараты, так и различные спутники Земли и других плацет,

6

Своеобразную группу составили исследовательские ракеты «Дикон», «Рокун» и «Фар-Сайд» (США), полезным грузом ко­торых были различные научные приборы и подопытные живот­ные. Эти ракеты запускались на высоте 30—40 км от Земли с помощью аэростатов, имевших сквозную шахту для пролета ра­кеты при пуске. Запуск ракеты на высоте давал возможность избежать затрат топлива на преодоление нижних плотных слоев атмосферы.

В Советском Союзе пуски исследовательских ракет прово­дились на стартовом комплексе, включавшем установщик лафетного типа, пусковой стол, автомобильные заправщики, автовышки, площадки обслуживания, электросиловое и конт­рольно-пусковое оборудование. В 1949 г. с этого комплекса был осуществлен первый вертикальный пуск ракеты с исследо­вательской аппаратурой массой около 130 кг на высоту 110 км.

Значительным шагом в исследовании космического простран­ства в середине 50-х годов стали пуски геофизической ракеты В2А, предназначенной для .исследования верхних слоев атмо­сферы, фотографирования спектра Солнца, медико-биологиче­ских исследований при подъеме животных и других научных экспериментов. Стартовый комплекс для ракеты В2А также был подвижным и состоял из аналогичного по составу и конструкции наземного оборудования.

Следующим крупным достижением советских ученых и ин­женеров явилось создание геофизической ракеты В5В и старто­вого комплекса для нее.

В связи с проведением Международного геофизического года в 1957 г. для пусков метеорологических ракет был создан назем­ный подвижный стартовый комплекс в Арктике на острове Хейса (Земля Франца-Иосифа), с которого в течение 1957—1965 гг. было проведено 357 пусков. Метеорологические ракеты запуска­лись также с пусковых установок исследовательских судов «Обь», «Профессор Визе», «Войков» и «Шокальский».

Эксплуатация первых стартовых комплексов позволила при­обрести необходимый опыт и приступить к созданию более со­вершенных комплексов для пусков современных ракетно-косми­ческих систем.

Космодромы, обепечивающие пуски искусственных спутников Земли, межпланетных автоматических станций и пилотируемых космических кораблей, можно рассматривать как космодромы второго поколения. Почти все они были построены во второй половине 50-х — начале 60-х годов.

После организации в 1958 г. Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) * на мысе Канаверал (штат Флорида, США) создается Космический центр им. Кеннеди, выделившийся из Восточного

НАСА —NASA —National Aeronautics and Space Administration.

7

испытательного полигона. Стартовые комплексы, принадлежа­щие Космическому центру им. Кеннеди, были переоборудованы для запусков различных космических объектов с помощью ра­кет-носителей «Титан», «Атлас», «Сатурн-IB»; позже были по­строены стартовые комплексы для ракетно-космических систем «Сатурн-У-Аполлон» и др.

Выдающимся достижением советских ученых и инженеров стало создание в середине 50-х годов космодрома Байконур, при строительстве которого были максимально использованы дости­жения отечественной науки и техники. Благодаря этому стали возможными запуски искусственных спутников Земли, пилоти­руемых космических корабле'й и автоматических межпланетных станций, обеспечивших приоритет советской космонавтики.

В начале 60-х годов на плато Хаммагир (пустыня Сахара, западнее Алжира) построила свой космодром Франция. Отсюда стартовали ракеты «Диамант» и были выведены на околоземные орбиты французские искусственные спутники Земли «А-1», «Диапазон-1», «ФР-1» и др.

С завершением строительства первой очереди полигона Куру (Французская Гвиана, Южная Америка) космодром Хаммагир был закрыт. С полигона Куру в 1970 г. с помощью ракеты «Диамант-Б» был запущен французский спутник «Пэол», а в 1971 г. — спутник «Турнесоль».

Англией на южном побережье Австралии был создан поли­гон Вумера, появление которого связано с развитием англий­ского ракетного оружия. Впоследствии с этого полигона стали проводиться пуски геофизических ракет, был создан стартовый комплекс для ракеты «Европа» и с помощью американской ракеты-носителя «Редстоун» запущен австралийский спутник «Вресат».

У берегов Африки, в прибрежных водах Кении, учеными и инженерами Италии создан плавучий космодром, состоящий из двух плавучих платформ, устанавливаемых на сваях; одна из платформ выполняет роль стартовой площадки, другая — ко­мандного пункта управления запуском. Отсюда с помощью аме­риканской ракеты-носителя «Скаут» был запущен итальянский научный спутник «Сан-Марко II».

Япония имеет три полигона для испытания ракет. На одном из них, полигоне Утиноура, с помощью четырехступенчатой твердотопливной ракеты «Ламда-4С» был запущен первый японский искусственный спутник «Осуми». В это же время пер­вый искусственный спутник был запущен в КНР.

В Индии построена ракетная станция «Тхумба», расположен­ная на геомагнитном Экваторе. С этой станции в 1963 г. стар­товала первая высотная ракета, а затем начали регулярно осу­ществляться пуски небольших высотных ракет «Найк-Апаши» и «Джуди Дарт». Сейчас в Индии строится космодром Шрихари-кота.

Ь

Глава 1

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ

Ракетно-космический комплекс (РКК) —это совокупность ракеты-носителя (РН) и космического летательного аппарата (КЛА), составляющих ракетно-космическую систему (РКС), и космодрома — комплекса наземного оборудования, зданий, со­оружений и служб, обеспечивающих предстартовую подготовку и пуск ракетно-космической системы, траекторные измерения, вы­дачу команд, прием и обработку телеметрической информации.

Космодром (в зарубежной литературе полигон) является од­ним из важнейших элементов ракетно-космического комплекса.

1.1. КОСМОДРОМ

Космодром — это комплекс специально подготовленных зе­мельных участков с сооружениями и оборудованием, обеспечи­вающими сборку, подготовку к пуску и пуск ракетно-космиче­ских систем, траекторные измерения их полета, выдачу команд, а также прием и обработку поступающей телеметрической ин­формации. В состав космодрома также входят земельные или водные участки для падения отработавших ступеней ракет-носи­телей и для посадки возвращаемых космических объектов

(рис. 1.1).

На космодромах проводятся не только подготовка и пуски

ракет, но и экспериментальная отработка отдельных систем, ис­пытания различных видов оборудования, получение некоторых компонентов топлива, подготовка обслуживающего персонала и научно-технических кадров. Космодром является научно-экспе­риментальным центром ракетно-космической промышленности, а некоторые космодромы выполняют еще и функции производ­ственной базы ракетной техники.

Общие сведения

Обычно космодромы предназначены для подготовки и пуска ракетно-космических систем различного класса и назначения, что обусловливается стремлением сконцентрировать научно-экспериментальные работы по ракетно-космическим програм­мам, полнее использовать оборудование и сооружения и исключить необходимость вложения средств на дополнительное строи­тельство. Многие космодромы могут выполнять и функции воен­ных полигонов.

Ввиду такой универсальности космодромов не может быть дана их классификация по каким-то определенным критериям, например, по назначению. Так, Космический центр им. Кеннеди

Рис. 1.1. Космодром:

А, Б. В — стартовые позиции; Г — техническая позиция; / — кабель-заправочная башня; 2 —башня обслуживания; 3 — заправочная станция космических объектов; 4 — монтаж-но-испытательный корпус космических объектов; 5 — монтажно-испытательный корпус ракет-носителей (здание вертикальной сборки); 6 — компрессорная станция; 7 — центр управления запусками; 8 — хранилище окислителя; 9 — ресиверная; 10 — бассейн с водой системы пожаротушения; 11 — командный пункт; 12 — газоотражатель пусковой системы-id — газоотводный канал; 14 — пусковая система; 15 — сооружение для приборов наве­дения; lb — гусеничный транспортер; 17 — радиолокационная станция; 18 — укрытие для оослуживающего персонала; 19 — хранилище' горючего; 20 — хранилище водорода;

21 — коммуникации к испарительным площадкам водорода

(мыс Канаверал, США), который является основным космодро­мом НАСА и используется для пусков космических объектов и испытаний ракет-носителей по национальной программе косми­ческих исследований США, пригоден и для отработки боевых ракет-носителей, и управления полетами космических объектов военного назначения; Западный испытательный полигон (штат Калифорния), являясь основным космодромом для запуска кос­мических объектов по программам военных ведомств США («Дискаверер», «Мидас», «Самос» и др.), служит и для запусков искусственных спутников по программе космических исследова­ний в рамках двухсторонних соглашений США с Францией и Канадой.

Разделять космодромы по типу орбит запускаемых космиче­ских объектов (экваториальная, полярная) также не представ-

10

лиется возможным, поскольку выводить объекты на полярные орбиты можно практически' с любого космодрома; то же отно­сится и к экваториальным орбитам, лишь бы оказались доста­точными энергетические возможности носителя. Здесь можно го-порить лишь о предпочтительном направлении запуска, опреде­ляемом расположением измерительных пунктов и зон отчужде­ния с учетом обеспечения безопасности прохождения трасс. Так, система измерительных пунктов Восточного испытательного по­лигона (штат Флорида) позволяет выполнять пуски ракетно-ко'С-мических систем с азимутом от 44 до 110° и выводить искусст­венные спутники Земли на орбиты с наклонением к плоскости экватора от 28°30' до 54°24/ при восточном направлении за­пуска.

Диапазон азимутов пуска обычно выбирают с учетом воз­можности его расширения. Однако следует учесть, что широта диапазона первоначальных наклонений орбит объектов опреде­ляется прежде всего географической широтой космодрома.

Нельзя разделять космодромы и по протяженности трасс по­лета, которые зависят от класса ракетно-космических систем, что в свою очередь определяет и выбор места падения отрабо­тавших ступеней ракет-носителей (суша, акватории океанов). Обычно предусматривают возможность увеличения протяжен­ности трасс. Так, трасса Восточного испытательного полигона США, первоначально равная 8000 км (от мыса Канаверал до острова Вознесения), возросла до 20 000 км вследствие расши­рения задач космодрома.

Затраты на создание космодромов составляют миллиарды долларов, а ежегодные расходы на их эксплуатацию — десятки и даже сотни миллионов. Такие затраты под силу только эконо­мически развитым странам, поэтому немногие государства имеют свои собственные космодромы, и в первую очередь Советский Союз и Соединенные Штаты Америки, которые располагают крупнейшими космодромами в мире. Другие страны вынуждены объединять свои усилия как в выполнении космических про­грамм, так и в создании космодромов. С этой целью образованы европейская организация по разработке ракет (ELDO), в кото­рую входят Англия, Франция, ФРГ, Италия, Бельгия, Нидер­ланды, Австралия, и Европейская организация космических ис­следований (ESRO), в которую входят Англия, Франция, ФРГ, Италия, Бельгия, Дания, Испания, Нидерланды, Швеция и Швейцария. Франция построила свой космодром совместно с

HLDO, Англия — совместно с Австралией.

Космодромы — это уникальные комплексы, на структуру и состав которых влияют многие факторы: географические коор­динаты их расположения, объем национальных и международ­ных космических программ, назначение и класс ракетно-косми­ческих систем, уровень развития техники и состояние экономики страны, возможности обеспечения надежности и безопасности и др. В связи с этим не могут быть даны определенные рекомен­дации, которые можно было бы считать оптимальными и рас­сматривать как «типовые» при создании космодромов. Поэтому при дальнейшем изложении приводятся наиболее характерные схемы космодромов, конструкции сооружений и оборудования исходя из мировой практики, что не исключает, однако, других решений, построенных на принципиально иной основе.

Места расположения и состав

Выбор места расположения космодрома представляет собой проблему международного масштаба, так как при пусках совре­менных ракетно-космических систем их трассы полета иногда составляют половину длины экватора, что затрагивает интересы многих государств. Эта задача решается комплексно с учетом возможности создания зон отчуждения в местах пусков ракет, падения отработавших ступеней, на участках посадки возвра­щаемых космических объектов, а также с учетом необходимости размещения наземных станций или кораблей контрольно-изме­рительного комплекса вдоль трасс полета. При этом учитывают соображения безопасности на случай возможной аварии ракеты

при старте или на активном участке траектории.

Трассы космодрома не должны препятствовать судоходству, воздушным сообщениям и наносить ущерб интересам других го­сударств. Иногда на время пусков ракетно-космических си­стем практикуются предупреждения судам и самолетам о недо­пустимости захода в зоны падения отработавших ступеней ра­кет-носителей и полетов над этими зонами.

На выбор места для строительства технической и стартовой позиций космодрома влияют гидрологические условия района, рельеф местности, структура грунта и т. д. Обычно выбирают ровный, без больших перепадов уровней участок местности, что удешевляет строительство шоссейных, железных дорог и аэро­дромов и облегчает решение вопросов, связанных с транспорти­ровкой крупногабаритных грузов. При этом упрощается и за­дача наблюдения за пуском ракет.

Прочность грунта и состояние грунтовых вод должны позво­лять возведение зданий и сооружений с учетом допустимых на­грузок и строительство заглубленных сооружений.

Учитывают также наличие рек, озер и других водоемов, не­обходимых для систем водоснабжения и пожаротушения. Реки и каналы могут использоваться и в качестве водных путей для доставки с заводов-изготовителей крупногабаритных ступеней ракет-носителей.

Расположение на местности стартовых и технических пози­ций, подъездных путей и транспортных коммуникаций, линий связи и электропередач определяется зональной схемой космо­дрома, учитывающей требования выполнения всего технологического цикла подготовки ракетно-космических систем, эконо­мичность инженерно-строительных и проектных решений, а также интересы развития хозяйства страны.

Важными факторами являются климатические и метеороло­гические условия в районе расположения космодрома (средне­годовая температура воздуха, влажность, количество безоблач­ных дней в году и т. д.), которые в значительной степени опреде­ляют его технические возможности, влияют на надежность ра­боты наземных систем, а также на характер зданий и соору­жении. Тяжелые климатические условия — большой перепад температур, высокая влажность, сильные ветры и т, п. — значи­тельно усложняют работу оборудования космодрома и застав­ляют применять сложные инженерно-технические решения при его создании.

Если по условиям безопасности техническую и стартовую по­зиции космодромов целесообразно размещать в малонаселенной местности, вдали от промышленных центров, то по экономиче­ским соображениям более выгодно строить их в индустриальных районах, вблизи заводов ракетно-космической промышлен­ности, что позволяет значительно снизить как стоимость строи­тельства, так и транспортные расходы, связанные с доставкой ступеней ракет-носителей, оборудования и компонентов топлива.

Эти противоречивые требования трудно совместимы, поэтому задача выбора места строительства космодрома является слож­ной проблемой, на решение которой оказывают влияние возмож­ность освоения новых районов, строительства там коммуникаций путей сообщения, линий связи, необходимых промышленных предприятий и объектов коммунально-бытового назначения.

Космодром обычно имеет в своем составе следующие глав­ные объекты (рис. 1.2):

техническую позицию (технический комплекс);

стартовую позицию (стартовый комплекс);

командно-измерительный комплекс;

комплекс средств поиска и спасения;

жилой комплекс и вспомогательные службы и системы,

Все оборудование космодрома делится на общетехническое и спецтехнологическое. Общетехническое оборудование включает электросиловое, осветительное, отопительное, вентиляционное и противопожарное оборудование, связь, водоснабжение, пром­стоки, канализацию, лифты и др., т. е. оборудование общепро­мышленного профиля. Спецтехнологическое оборудование пред­назначено для транспортировки, перегрузки, сборки, испытаний, установки на пусковую систему, заправки компонентами топлива и сжатыми газами, термостатирования, подготовки к пуску, пуска и управления полетом ракет-носителей и космических объектов.

Техническая позиция (ТП) — комплекс зданий и сооружений с общетехническим и спецтехнологическим оборудованием и зе­мельный участок с подъездными путями, обеспечивающий прием, хранение, сборку и испытание ракет-носителей и косми­ческих объектов, заправку космических,объектов компонентами

Рис. 1.2. Структурная схема космодрома

топлива и сжатыми газами и пристыковку их к ракетам-носи­телям.

На технической позиции (рис. 1.3) проводятся следующие основные технологические операции:

прием с заводов-изготовителей ступеней, блоков и отдельных узлов ракет-носителей и космических объектов;

сборка ступеней и ракет-носителей и пристыковка космиче­ских объектов;

хранение ракет-носителей и космических объектов;

проведение автономных и комплексных испытаний ракет-носителей и космических объектов;

заправка космических объектов высококипящими компонен­тами топлива и сжатыми газами;

зарядка и хранение бортовых и наземных химических источ­ников тока;

подготовка к транспортировке ракетно-космических систем

на стартовую позицию.

Для обеспечения указанных операций на технической пози­ции имеются:

монтажногиспыта^ельный'^ корпус (МИК) ракетоносителей (здание вертикальной .сборки);

монтажно-испытательный корпус космических объектов (МИК КО);

заправочная станция космических объектов;

компрессорная станция с ресиверной;

зарядно-аккумуляторная станций;

хранилище пороховых зарядов и здание пристыковки твер­дотопливных ускорителей;

хранилище ракет-носителей;

хранилище монтажно-стыковочного ■ и подъемно-установоч­ного оборудования;

подъездные пути с разгрузочными площадками- и рампами;

сооружения;со средствами энергоснабжения; вентиляции, теп­лоснабжения, водоснабжения, канализации, системами пожаро­тушения, связи и т: д.;

административные и служебные здания.

Стартовая позиция^(СП) — комплекс сооружений с= общетех­ническим и спецтехнологическим оборудованием и земельный

участок с подъездными путями, служащий для доставки ракетно-космических систем с технической позиции, их установки на пу­сковую систему, испытаний, предстартовой подготовки, заправки компонентами топлива и сжатыми тазами, наведения и пуска. Па стартовой позиции (рис. 1.4) проводятся следующие ос­новные операций:-- ~

установка ракетно-космической, системы на пусковую систему; сборка ракетно-космической системы (при необходимости); предстартовые проверки ракеты-носителя и космического

объекта;

заправка ракеты-носителя компонентами топлива и сжатыми газами;

заправка космического объекта ниакокипящими компонен­тами топлива;

термостатирование элементов ракетно-космической системы и компонентов топлива;

посадка космонавтов в космический корабль;

наведение ракеты-носителя;

пуск;

регистрация параметров систем стартового комплекса во время подготовки, заправки и пуска (параметры систем старто­вого комплекса могут регистрироваться и с технической по­зиции);

слив компонентов топлива и снятие ракеты-носителя с пуско­вой системы (при отмене пуска).

Рис. 1.4. Стартовая позиция

Для обеспечения этих операций в состав стартовой позиции входят;

стартовое сооружение с пусковой системой;

сооружения с оборудованием для хранения, заправки и слива компонентов топлива;

станция газоснабжения и ресиверная;

помещение для нейтрализационного оборудования (если компоненты топлива токсичны);

холодильный центр;

измерительная станция;

командный пункт (центр управления запуском);

трансформаторная подстанция и система энергопитания;

система молниеотводов;

градирни и брызгальные бассейны;

резервуары технической воды для системы пожаротушения;

подъездные железнодорожные пути и дороги с твердым по­крытием;

административные и служебные помещения;

ограждения и средства охраны.

Космодром обычно имеет в своем составе техническую пози­цию и одну или несколько стартовых позиций; некоторые круп­ные космодромы имеют несколько технических позиций для под­готовки ракетно-космических систем различного класса.

Командно-измерительный комплекс (КИК) — это комплекс наземных станций и пунктов или специально оборудованных судов, расположенных вдоль трасс полета ракет-носителей и космических объектов, предназначенный для траекторных изме­рений, подачи команд, приема и обработки поступающей теле­метрической информации.

Командно-измерительный комплекс (рис. 1.5) обеспечивает:

траекторные измерения полета ракет-носителей и космиче­ских объектов;

передачу на космические объекты команд по включению программ, заложенных в бортовые исполнительные системы и механизмы, и команд на изменение программы;

прием с борта ракет-носителей и космических объектов теле­метрической информации;

телефонную или телеграфную связь с космонавтами;

прием и трансляцию телевизионных изображений с борта космических объектов;

передачу по линиям связи в координационно-вычисли­тельный центр результатов траекторных измерений;

обработку траекторной и телеметрической информации.

Аппаратура командно-измерительного комплекса состоит из радиотелеметрических станций, радиоприемных и радиопере­дающих устройств, антенн, телевизионных установок, линий ав­томатической обработки получаемых данных и математических вычислительных машин, аппаратуры службы единого времени, средств связи, источников электроэнергии и т. д.

Комплекс средств поиска и спасения (ПСК) возвращаемых

Рис. 1.5. Командно-измерительный комплекс (расположение наземных и корабельных станций, станций, для траекторйых

измерений и ретрансляционных станций)

космических объектов (кораблей) и их экипажей включает в себя специально оборудованные суда, самолеты, вертолеты, ра­диостанции, аппаратуру визуального наблюдения и другие средства, необходимые для поиска, обнаружения, обслуживания, эвакуации космических объектов и спасения экипажей.

Комплекс средств поиска и спасения (рис. 1.6) обеспечивает:

поиск и обнаружение космических объектов;

работы по вскрытию объекта и извлечению контейнеров, кап­сул и блоков с научной аппаратурой;

высадку экипажа из космического объекта (корабля) и ока­зание ему первой помощи (при необходимости);

погрузку космического объекта на эвакуационные транспорт­ные средства или борт спасательного судна;

транспортировку объекта на базу и т. д.

Рис. 1.6. Комплекс средств поиска и спасения:

а — приводнение отсека экипажа космического корабля; б — подведе­ние понтона под отсек экипажа; в — подъем космонавта в люльке на борт вертолета; г — выход космонавта на надувной плот

Жилой комплекс и вспомогательные службы космодрома

(рис. Г.7) имеют административно-учебный центр с управлен­ческими службами и центром подготовки обслуживающего пер­сонала; жилой городок с торговыми, коммунальными и куль­турно-бытовыми учреждениями; системы энергоснабжения (теп­лоэлектроцентрали, электросиловые станции, трансформатор­ные подстанции и линии электропередач), водоснабжения, связи всех служб космодрома; зону хранения компонентов топлива и производства криогенных компонентов; ремонтную базу и склад­ское хозяйство; транспортные коммуникации и т. д.

Основные требования, предъявляемые к космодромам

Космодромы должны удовлетворять целому ряду эксплуа­тационно-технических требований, к которым относят:

обеспечение высокой надежности пусков и безопасности работ;

минимальное время подготовки ракетно-космических систем к пуску (серии пусков);

минимальное количество обслуживающего персонала;

подготовку к пуску и проведение пуска в любое время года и суток при определенных метеорологических условиях.

Обеспечение высокой надежности пусков обусловливается безотказной работой ракетно-космической системы и наземного стартового комплекса.

Надежность есть свойство оборудования сохранять свои выходные характеристики (параметры) в определенных пределах при данных условиях эксплуатации. Из определения надежности следует, что ненадежной считается не только та система, у ко­торой появляются механические или электрические поврежде­ния, приводящие к ее неработоспособности, но и та, у которой характеристики выходят за допустимые пределы.

Надёжность агрегата или системы закладывается при проек­тировании; наиболее эффективными методами повышения на­дежности являются отбор элементов повышенной надежности, уп­рощение системы, создание схем с ограниченными последст­виями отказов элементов, резервирование (дублирование узлов, схем), встроенный контроль, автоматизация проверок и т. д. Надежность оборудования повышается путем совершенствова­ния технологии производства, автоматизацией производственных процессов, стролим контролем качества продукции, введением специальных испытаний с имитацией условий эксплуатации (при этом берутся обычно крайние значения нагрузок, давлений, виб­раций, температур и т. д.).

Надежность тесно связана с различными сторонами процесса эксплуатации: соблюдением правил эксплуатации, исключаю­щих возможность поломки оборудования; проведением периоди­ческих регламентных проверок; выполнением профилактических ремонтных работ; содержанием оборудования в технически исправном состоянии и т. д.

Важным техническим понятием является сохранность обору­дования— свойство оборудования находиться в исправном со­стоянии в процессе хранения. Поскольку хранение есть неотъем­лемая часть эксплуатации, от него во многом зависит работоспо­собность агрегатов и систем,

Большое значение имеет характеристика возможности вос­становления отказавших систем и агрегатов или их отдельных элементов — ремонтопригодность, т. е. приспособленность обору­дования к обнаружению и устранению отказов, а также к их предупреждению. Зачастую при проведении подготовки ракетно-космических систем к пуску большую тревогу вызывает не сам факт выхода из строя агрегата или системы, а невозможность

быстрого отыскания места отказа и его скорейшего устра­нения.

Применительно к космодрому целесообразно, во-первых, учи­тывать лишь те системы и агрегаты, которые непосредственно влияют на подготовку ракеты к пуску и проведение самого пуска, а во-вторых, рассматривать их надежность лишь с точки зрения, что они либо исправны, либо неисправны. Поскольку п.ри появлении отказов в отдельных элементах систем и агре­гатов космодром в целом может продолжать выполнение своих функций, то вместо надежности правильнее рассматривать его эффективность.

Под эффективностью сложного технического комплекса по­нимается степень его соответствия решению поставленных задач. При таком подходе наиболее важным критерием является оценка полноты выполнения задачи. Однако большое влияние на эффек­тивность оказывают и такие факторы, как громоздкость и слож­ность оборудования, применение дорогостоящих дефицитных компонентов и материалов, потребность в высокой квалифика­ции обслуживающего персонала, большая стоимость эксплуа­тации и т. д. Эти факторы в настоящее время все больше учи­тываются при разработке оборудования и организации работ на современных космодромах.

Важным требованием является обеспечение безопасности ра­бот на космодроме. Можно считать, что космодром является зо­ной повышенной опасности, а в ряде случаев, образно выра­жаясь, «пороховой бочкой»: здесь соседствуют взрывоопасные вещества и источники тока, горючие материалы и самовоспламе­няющиеся компоненты, трубопроводы высокого давления и ток­сичные рабочие жидкости. Поэтому неправильные технические решения или незначительные нарушения мер безопасности при эксплуатации могут привести к аварийной ситуации и даже к катастрофе.

хМероприятия по обеспечению безопасности работ на космо­дроме можно разделить на две группы: первая — мероприятия, предусматриваемые при проектировании сооружений, систем и агрегатов наземного оборудования и космодрома в целом; вто­рая — организационные мероприятия, обеспечивающие соблю­дение мер безопасности и выполнение правил поведения обслу­живающего персонала.

К первой группе относят размещение зданий и сооружений космодрома на безопасном расстоянии друг от друга, соответствующую организацию технологического цикла предстартовой подготовки и пуска ракетно-космических систем, надежную за­щищенность сооружений от пожара и действия взрывной волны, наличие средств защиты обслуживающего персонала и средств его эвакуации при аварии, исключение неправильных.действий операторов и т. п.

Здания и сооружения космодрома группируют по зонам в зависимости от их функционального назначения, степени опасно­сти проводимых работ и в соответствии с технологической после­довательностью подготовки ракетно-космических систем. Стар­товую позицию размещают обычно на таком расстоянии от других зон и позиций космодрома, при котором исключается их повреждение при возможном взрыве ракеты при пуске или на начальном участке траектории. На безопасном расстоянии разме­щают заправочную станцию, хранилище пороховых зарядов, зоны производства и хранения компонентов топлива и др.

Сооружения стартовой позиции рассчитывают на действия динамической силы, избыточного давления и акустическое воз­действие. Динамические силы возникают в случае аварийной отмены старта (выключении двигателей) и по своей величине в 1,8—2 раза превышают стартовую массу ракетно-космической системы. Избыточное давление создается при аварийном взрыве РКС на пусковой системе и выражается в «тротилоъом экви­валенте»— количестве тротила, эквивалентного энергии взрыва. Акустическое воздействие возникает от работы ракетных двига­телей ракеты-носителя при старте и измеряется величиной зву­кового давления.

Так, стартовый комплекс № 39 для ракетно-космической си­стемы «Сатурн-У-Аполлон» в соответствии с допустимыми крити­ческими значениями избыточного давления и акустического воз­действия разделен на четыре функциональные зоны: пусков, обеспечения пусков, общего назначения и промыш­ленную.

Зона пусков ограничена линией избыточного давления воз­можного взрыва 0,0028 МПа * и уровнем шума 135 дБ. В этой зоне находятся стартовые площадки, оборудование непосред­ственного обеспечения пусков, автоматическое и телеуправляе­мое оптическое и электрическое оборудование. Расстояние между стартовыми площадками (2670 м) выбрано таким, чтобы, в слу­чае взрыва обслуживающий персонал и ракетно-космическая си­стема, находящиеся на соседней площадке, не были подвер­жены давлению выше допустимого.

Зона обеспечения пусков расположена между линиями аку­стического воздействия 135 и 120 дБ. В этой зоне расположены здание вертикальной сборки, центр управления запуском, поме­щение для хранения химических продуктов, зарядно-аккумуля-

* 1 Па «10-5кгс/см2; 1кгс/см2=9,80665-104 Па (точно)«105 Па = 0,1 МПа,

23

ч ^

торная станция и т. д., причем здание вертикальной сборки раз­мещено за пределами досягаемости крупных осколков в случае взрыва ракеты при пуске.

Зона общего назначения начинается от линии акустического воздействия 120 дБ и доходит до границ стартового комплекса. Эта зона относительно безопасна и предназначена для соору­жений общетехнического оборудования.

Промышленная зона расположена в пределах зоны общего назначения и включает в себя монтажно-испытателыный корпус космических объектов, административные здания, здания пиро­технических средств, лаборатории и т. д^

Сооружения защищены, как правило, частичным заглубле­нием, применением более прочных конструкций, обвалованием, защитными плитами и т. д. Особенно надежно защищены соору­жения, в которых во время проведения заключительных опера­ций и пуска остаются люди: помещения центрального пульта подготовки и заправки и центра управления запуском.

Стартовые сооружения защищены также от действия газовой струи двигательной установки ракеты при пуске. В тех случаях, когда газоотражатель пусковой системы, узлы крепления ракеты при старте и некоторые наземные кабели нецелесообразно на­дежно защищать от действия газовой струи, их выполняют с уче­том разового использования или частичной замены (ремонта) после каждого пуска.

К мероприятиям по обеспечению безопасности при проекти­рований относят и так называемое категорирование помещений, т. е. деление зданий и сооружений на взрывоопасные, пожаро­опасные и т. д. Например, хранилище жидкого кислорода на стартовой позиции является пожароопасным сооружением, а башня обслуживания — взрывоопасной и пожароопасной, так как по ней проложены заправочные магистрали, дренажные ком­муникации, трубопроводы высокого давления и электрические кабели. В зависимости от ^категории в соответствующем конст­руктивном исполнении разрабатывают и оборудование этих сооружений.

Обслуживающий персонал для безопасности обеспечивается средствами коллективной и индивидуальной защиты от действия паров токсичных компонентов, теплового воздействия и защитой на случай возникновения пожара. Эти средства разнообразны и включают в себя оборудование и приспособления от стационар­ных защитных устройств (бункеры, тепловые экраны, противо­пожарные системы, вентиляционные установки и пр.) до про­стейших огнетушителей и индивидуальных противогазов.

Особое внимание уделено способам эвакуации обслуживаю­щего персонала при возникновении аварийной ситуации, для чего предусмотрены запасные выходы в помещениях, пожарные лестницы, аварийные люки, а сооружения стартовой позиции имеют галереи иди подземные проходные каналы (потерны) иногда большой протяженности. Наибольшую трудность пред­ставляет эвакуация людей с башни обслуживания, площадки которой находятся на большой высоте. Лифты не могут пол­ностью решить эту задачу, так как не исключена возможность выхода их из строя в результате аварии, а спуск по лестницам является слишком медленным способом передвижения. Поэтому в аварийных случаях применяют специальные тросовые устрой­ства, спасательные люльки и лотки. Разработаны проекты при­менения катапультируемых устройств, индивидуальных реак­тивных ранцев и даже вертолетов и дирижаблей.

Комплекс мероприятий по обеспечению безопасности прове­дения работ на стартовой позиции включает и мероприятия по спасению экипажей космических кораблей. При возникновении аварийной ситуации до посадки экипажа для его эвакуации ис­пользуют скоростные лифты, спасательные устройства, эвакуа­ционные системы и другие средства покидания башни обслужи­вания (иногда те же, что и для обслуживающего персонала). Для укрытия экипажа предусмотрены бункеры и другие защит­ные сооружения. В случае аварии ракеты-носителя при пуске используют системы аварийного спасения космического корабля, имеющие различное конструктивное исполнение, но одну за­дачу— отвести отсек корабля, в котором находится экипаж, на безопасное расстояние от места старта. Так, отсеки с экипажами на кораблях «Союз» и «Аполлон» отводятся с помощью твердо­топливных двигательных установок с последующим спуском этих отсеков на парашютах, а корабль «Восток» имел катапультируе­мое кресло с находящимся в нем космонавтом.

Неправильные действия операторов при предстартовой под­готовке исключаются максимальной автоматизацией процесса подготовки, блокировкой в схемах агрегатов и систем, звуйовой и световой сигнализацией, предупредительными надписями и

всевозможными формами контроля.

Ко второй группе — организационным мероприятиям, прово­димым на космодроме, — прежде всего относят соблюдение мер безопасности. Для каждого вида работ существуют свои специ­фичные правила техники безопасности (например, недопусти­мость открытого пламени или возникновения электрической искры в помещении, где имеется газообразный или жидкий кис­лород; запрещение ремонтных работ с емкостями и трубопро-* водами, находящимися под давлением, и т. д.'). Кроме того, име­ются общие нормы и правила поведения обслуживающего пер­сонала, работающего на космодроме: к выполнению работ допу­скаются только лица, изучившие соответствующую систему или агрегат и имеющие необходимую квалификацию, при этом лица, не занятые в выполнении этих операций, должны быть удалены с места их проведения. Поскольку операции по подготовке ра^ кетно-космических систем выполняются в строгой технологиче* ской последовательности, нарушение этой последовательности без разрешения руководителя подготовки категорически запре­щается.

Важным эксплуатационно-техническим показателем космо­дрома является время подготовки ракетно-космических систем к пуску. Для современных ракетно-космических комплексов цикл предстартовой подготовки составляет время от нескольких суток до двух-трех месяцев и зависит от программы работ, класса ракеты, а также технологической схемы подготовки ракетно-космической системы к пуску. В одних случаях время подго­товки не лимитируется, так как оно не оказывает существенного влияния на выполнение поставленной задачи. В других случаях это время строго ограничено, что обусловливается проведением пуска в заданные астрономические сроки (например, при полете к Луне или другим планетам), или через определенные интер­валы времени (при стыковке космических объектов на орбите), или же при необходимости иметь РК'С в стартовой готовности на пусковой системе на случай оказания помощи терпящему бедствие пилотируемому космическому кораблю.

При планировании времени подготовки учитывают, что, с од­ной стороны, сокращение продолжительности цикла может при­вести к усложнению оборудования, строительству дополнитель­ных сооружений, расширению рабочих площадей и увеличению количества обслуживающего персонала, а с другой — к умень­шению числа пусков с каждого стартового комплекса и сокра­щению коэффициента загрузки оборудования. Поэтому в общем случае, стремясь к сокращению времени подготовки РКС к пуску, необходимо учитывать все эти факторы.

Количество обслуживающего персонала на современных кос­модромах, несмотря на высокий уровень автоматизации и меха­низации, достигает нескольких тысяч и даже десятков тысяч человек. Это объясняется большой сложностью и разнообразием наземных систем и систем ракет, требующих для своего обслу­живания специалистов различного профиля. К тому же здания, сооружения и службы космодрома, как правило, разобщены тер­риториально и находятся иногда на значительных расстояниях друг от друга, что исключает использование одних и тех же спе­циалистов. Стремясь к сокращению количества обслуживающего персонала, занятого в подготовке РКС, все же исходят из того, что машина не может полностью заменить человека-оператора, который играет главную роль в проводимых работах.

Космодром должен обеспечивать подготовку к пуску и прове­дение пуска ракетно-космических систем в любое время года и суток. Это обусловливается как необходимостью проведения пу­сков в строго заданные астрономические сроки, так и технологи­ческим графиком подготовки ракеты, который не должен зави­сеть от капризов погоды. Учитывая, что климатические условия в местах расположения космодромов зачастую тяжелее, это требование не всегда легко выполнимо.

1.2. РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Общие сведения

Ракетно-космическая система (РКС) —это ракета-носитель и космический объект.

Ракета-носитель служит для получения первой или второй космической скорости * и вывода космического объекта на за­данную орбиту. В космической технике применяют только много-

Рис. 1.8. Принципиальные схемы многоступенчатой ракеты:

а — с поперечным делением ступеней (схема «тандем»); б — с продольным

делением ступеней (схема «пакет»); в — комбинированная схема; /—топливные

отсеки; 2 — ракетные двигатели; 3 — полезный груз; 4— головной обтекатель;

5 — отсек аппаратуры управления; 6 — силовые узлы ступеней

ступенчатые ракеты, т. е. ракеты, состоящие из нескольких сту­пеней, в которых отработавшая ступень при использовании всего топлива отделяется, а ее скорость становится начальной для по­следующих ступеней и космического объекта (полезного груза). Конструктивно многоступенчатая ракета может быть выпол­нена с поперечным делением ступеней (схема «тандем»), с про-

щПЯ

* Первая космическая скорость — наименьшая начальная скорость, кото­рую нужно сообщить телу у поверхности Земли, чтобы оно стало искусствен­ным спутником Земли, — равна круговой скорости и при отсутствии атмо­сферы составляет 7,91 км/с. Вторая космическая скорость—наименьшая на-чпльпая скорость, которую нужно сообщить телу, чтобы оно, начав движе­ние вблизи Земли, преодолело земное притяжение, — меняется с высотой и, Оудучи приведенной к поверхности Земли, равна 11,19 км/с. дольным делением (схема «пакет») или представлять комбина­цию этих двух схем (рис. 1.8).

В схеме с поперечным делением ступеней их двигательные установки работают последовательно; в схеме с продольным де­лением двигательные установки после­дующей ступени могут работать одновре­менно с двигательными установками пре­дыдущей . ступени; в комбинированной схеме — и одновременно, и последова­тельно. Но в любой из этих схем по мере использования всего топлива отработав­шая ступень отбрасывается.

Для защиты от аэродинамических на­грузок, возникающих при прохождении ракетой плотных слоев атмосферы, ко* смичеекий объект закрывают головным обтекателем. Конструктивно головной об­текатель» космический объект, двигатель*

ная установка системы аварийного спа­сения (если объект пилотируемый) и по­следняя (разгонная) ступень ракеты-но­сителя или ее соединительный элемент (переходник) составляют единый голов­ной блок.

Примером комбинированной схемы соединения ступеней служит ракета-носи­тель космического корабля «Восток» (рис. 1.9), которая представляет собой трехступенчатую ракету; состоящую из шести блоков: центрального, четырех бо­ковых и блока третьей ступени. Первая и вторая ступени (соответственно боко­вые и центральный блоки) выполнены по схеме с продольным делением, третья ступень, устанавливаемая на централь­ном блоке, — по схеме;с поперечным де­лением.

В космической технике применяют в основном жидкостные ракетные двига­тели, использующие для создания реак­тивной тяги жидкие ко мпоенты топлива.

Рис. 1.9. Ракета-носитель космический ко­рабль «Восток».

1— головной блок с разгонной (третьей); степенью; 2 — центральный блок (вторая ступень) ; 3 — боковые блоки (первая ступень)

Твердотопливные двигатели находят применение лишь в ка­честве отдельных ступеней или ускорителей, а в космических объектах — для систем аварийного спасения, мяпкои посадки

и т. п.

Космические ракеты-носители отличаются относительно лег­кой конструкцией, масса которой обычно не превышает 10—12% массы полностью заправленной ракеты. При создании конструк­ции ракет, обладающих высокой прочностью и жесткостью, на­ряду с использованием высокопрочных легких сплавов приме­няют и другие решения (поддержание в баках ракеты опреде­ленного внутреннего давления с использованием наземных си­стем предстартового наддува, силовые элементы для «под­вешивания» ракеты на цускощой системе, ветровде крепле­ния И т. д.).

По стартовой массе космические ракеты-носители делятся на сверхлегкие, легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые. Та­кая классификация несколько условна, не имеет четких границ и тем не менее нащла широкое распространение в технической литературе, особенно зарубежной. Так, в США принято следую­щее деление ракет по классам:

сверхлегкие— со стартовой массой до 50 т («Скаут»);

легкие —со стартовой массой до 100 т («Тор-Алтер», «Тор-Бернер»);

средние — со стартовой массой до* 300 т («Тор-Дельта», «Торад-Дельта», «Тор-Аджена», «Торад-Аджена», «Атлас-Аджена», «Атлас-Кентавр», «Титан-1В»);

тяжелые — со стартовой массой до 1000 т («Титан-ШС», «Сатурн-1В)»;

сверхтяжелые —со стартовой массой свыше 1000 т («Са-турн-V»).

Целевое назначение ракетно-космической системы опреде­ляется космическим объектом. В автоматических космических объектах все операции выполняются без участия человека с по­мощью аппаратуры и приборов. Пилотируемые объекты управ­ляются находящимися на борту космонавтами; некоторые пи­лотируемые объекты могут работать и в автоматическом ре­жиме.

По орбите полета космические объекты делят ка искусствен­ные спутники Земли и межпланетные станции. В зависимости

от назначения спутники подразделяют на научные, метеорологи­ческие, связные, навигационные и т. д. (рис. 1.10, 1.11). Меж­планетные станции (рис. 1.12) предназначены для полета к дру­гим планетам, при этом некоторые из них могут иметь в своем составе и искусственные спутники этих планет.

Конструкция космических летательных аппаратов имеет ряд особенностей, связанных со специфическими факторами косми-

29

Рис. 1.10. Метеорологический спутник «Космос»:

актинометрйческая аппаратура; 2 — инфракрасная аппаратура; 3 — телевизионная

аппаратура

Рис. 1.11. Связной спутник «Сйн-

ком-2»:

/ гг телеметрическая и командная штыре­вая антенна: 2 — реактивное сопло систе­мы ориентации; 3 — никель-кадмиевая ак­кумуляторная батарея; 4— радиоприемник; 5 — баллон для перекиси водорода; 6 —< коаксиальная связная щелевая антенна; 7 — радиопередатчик с лампой бегущей волны; 8 — командный радиоприемник; 9 — баллон для азота системы, управления положением; 10 — солнечный ориентир

ческого пространства — невесомостью, глубоким вакуумом, на­личием метеоритных частиц, интенсивной радиацией, при кото­рых изменяется характер процесса трения, возникают явления так называемой «холодной сварки», метеорной эрозии и т. д.

Космические объекты, которые должны длительное время функционировать в условиях космоса, имеют системы, обеспечи­вающие определенный тепловой режим, энергопитание приборов и аппаратуры, радиосвязь с Землей. На пилотируемых космиче­ских кораблях в отсеках поддерживается нужный состав ат­мосферы и создаются условия, необходимые для жизнедеятель­ности экипажа.

Обычно на Землю спускается не весь космический объект, а лишь часть его — спускаемый аппарат, в котором размеща­ются экипаж и некоторые бортовые системы; остальные же от­секи с оборудованием, обеспечивающим орбитальный полет объекта, отделяются от спускового аппарата в начале траекто­рии спуска. В конце спуска скорость аппарата снижается и даль­нейшее уменьшение скорости перед приземлением осуществ­ляется обычно с помощью парашютной системы. На некоторых космических кораблях («Союз», «Аполлон») применяется система мягкой посадки с использованием пороховых двигателей, позво­ляющая снизить скорость приземления (приводнения) практичен ски до нуля.

Разнообразие конструкций космических кораблей, кроме функционального назначения, связано и с их национальной при-нпдлежностью, с различным подходом к решению многих инже­нерных задач. Это проявилось при подготовке к совместному

31

экспериментальному полету и стыковке в космосе советского корабля «Союз» и американского корабля «Аполлон», осу­ществленному в июле 1975 г.

Для сближения, стыковки и совместного полета корабли «Союз» и «Аполлон» (рис. 1.13) были доработаны с учетом их совместимости. Вместо стыковочного узла, выполненного по схеме «штырь — конус», на кораблях были установлены андро-гинные стыковочные агрегаты с периферийным расположением замков.

Была решена и проблема совместимости атмосферы. По­скольку на корабле «Союз» используется «земная» атмосфера,, а на корабле «Аполлон» для дыхания применяется чистый кисло­род, то для обеспечения перехода космонавтов из одного ко-

Рис. 1.13. Космические корабли «Союз» и «Аполлон»

. -г

рабля в другой была создана специальная камера для вырав­нивания давления (такой переходной модуль вошел в состав корабля «Аполлон»).

Особое место в космонавтике занимают орбитальные стан­ции. Первая в мире экспериментальная космическая станция: была создана путем стыковки на орбите космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5». Следующим важным этапом в их разви­тии стало выведение на орбиту искусственного спутника Землц долговременной орбитальной станции «Салют» (рис. 1.14).

Дальнейшее развитие космических полетов неразрывно свя­зано с созданием в околоземном пространстве больших орби­тальных комплексов. Основой таких комплексов будут много­целевые орбитальные станций, состоящие из блоков различного, назначения, которые будут доставляться на орбиту ракетами и кораблями многоразового использования и заменяться новыми по мере выполнения своих задач. Аналогично будут проходить до­ставка и смена экипажей, обслуживающих космические станции.,

В последнее рремя над созданием космических транспортных^ систем многоразового использования работают специалисты-

32 {

-.■ ' ts

многих стран. Решение проблемы спасения ракетно-космических систем ведется в разных направлениях. Была установлена воз­можность создания космического корабля многоразового ис­пользования с невозвращаемой ракетой-носителем. Попытки уменьшить количество невозвращаемого оборудования привели, например, к рассмотрению транспортной космической системы с последней ступенью многоразового использования, которая од­новременно служила бы частью ракеты-носителя и космическим аппаратом.. Обсуждалась возможность спасения и многократ­ного использования наиболее дорогостоящего оборудования ракет-носителей: приборного оборудования систем управления и телесвязи, жидкостных ракетных двигателей, навесных твердо­топливных блоков и т. п.

Рис. 1.14. Долговременная орбитальная станция «Салют»

Американскими специалистами разработан проект космиче­ской транспортной системы «Ромбус», спасаемой с помощью па­рашютов (масса спасаемого аппарата —252 т), при этом место посадки аппарата планируется вблизи пусковых площадок и водных путей. После посадки такой аппарат на самоходном гу­сеничном шасси будет доставляться на баржу и транспортиро­ваться к монтажно-испытательному корпусу космодрома.

Космические транспортные системы многоразового использо­вания могут рассматриваться как представители ракетно-косми­ческой техники следующего поколения.

Космодром

33

Взаимосвязь ракетно-космических систем

с наземными комплексами

Комплексы наземного оборудования обеспечивают подго­товку ракетно-космических систем на всех этапах, начиная от транспортировки с завода-изготовителя до момента пуска ра­кеты-носителя.

В начальный период развития ракетно-космической техники

не ставилась задача обеспечить (может быть, даже за счет не­которого усложнения ракетно-космических систем) простоту эксплуатации, удобство обслуживания, рациональное построе­ние агрегатов и систем наземного оборудования, сокращение времени на предстартовую подготовку. Это приводило к серьез­ным затруднениям по автоматизации процессов подготовки и, как следствие, требовало наличия большого числа агрегатов и обслуживающего персонала.

Опыт развития ракетно-космической техники привел к тому, что ракетно-космическую систему стали разрабатывать как еди­ное целое, что позволило более эффективно решать поставлен­ные задачи.

Уже с первых контуров конструкции ракетно-космической системы постоянно учитывают требования и возможности на­земного комплекса. Так, размеры- ракеты-носителя выбирают исходя из оптимального соотношения между ее длиной и диа­метром. Но если придерживаться только этого условия, то ра­кета может оказаться таких размеров, что ее невозможно будет доставить к месту старта существующими видами транспорта, а создание специальных транспортных средств приведет к уве­личению стоимости всего комплекса.

Если исходить из стремления уменьшить массу конструкции ракеты, то целесообразно бортовые заправочные трубопроводы и кабельные сети делать минимальной длины. Однако это не всегда выгодно для ракетно-космического комплекса в целом, так как при этом во время предстартовой подготовки необходим доступ к расположенным на значительной высоте заправочным горловинам и штепсельным разъемам, что усложняет эксплуата­цию, требует большого количества обслуживающего персонала и затрудняет автоматизацию операций. Следовательно, иногда целесообразнее пойти на некоторое утяжеление конструкции ра­кетно-космической системы и за счет этого обеспечить удобное в эксплуатационном отношении расположение элементов ракеты-носителя, связанных с наземным оборудованием.

Аналогичное положение возникает и при выборе компонен­тов топлива, когда приходится учитывать не только их энерге­тические, но и эксплуатационные свойства. Выбор компонентов топлива, метода заправки и способа дозирования оказывает большое влияние на конструкцию ракетно-космической системы и ее пневмогидравлическую схему. Так, при применении низко-

34

температурных криогенных компонентов баки ракеты обычно покрывают тепловой изоляцией; это хотя и увеличивает массу, но позволяет иметь компонент в переохлажденном виде, что значи­тельно уменьшает его испарение, а также предотвращает кон­денсации воздуха на стенках бака. Существенное влияние на прочностные характеристики баков, устройство и размеры дре-нажно-предохраиительиых клапанов оказывает режим заправки.

Для повышения надежности процесса пуска желательно в момент старта иметь минимальное число связей ракетно-косми­ческой системы с наземными системами. Поэтому большинство связей «земля — борт» прерываются заранее, еще до' пуска, и лишь те из них, которые необходимы до момента подъема РКС с пусковой системы, разрываются непосредственно при пуске.

Взаимосвязь ракетно-косм'ических систем и наземного обору­дования сложна и многообразна, а их взаимовлияние велико. От правильного учета всех факторов зависит, насколько эффек­тивно будет решена задача создания ракетно-космического комплекса, обладающего оптимальными параметрами.

Схемы подготовки ракетно-космических систем к пуску

Подготовка ракетно-космических систем к пуску включает следующие основные этапы:

транспортировку элементов ракетно-космической системы на космодром;

сборку и испытания ракеты-носителя и космического объекта на технической позиции;

транспортировку ракеты-носителя на стартовую позицию и ее установку на пусковую систему;

предпусковую подготовку ракетно-космической системы и пуск.

Наиболее существенное влияние на весь цикл подготовки оказывает способ сборки ракетно-космической системы, в зави­симости от которого можно выделить три технологические схемы:

первая — горизонтальная сборка ракетно-космической си­стемы и проведение комплексных испытаний в монтажно-испы-тательном корпусе на технической позиции; транспортировка РКС в горизонтальном положении на стартовую позицию и уста­новка ее на пусковую систему в вертикальное положение;

вторая —горизонтальная или вертикальная сборка отдель­ных ступеней ракеты-носителя в монтажно-испытательном кор­пусе, транспортировка их на стартовую позицию, сборка ракет­но-космической системы в вертикальном положении на пусковой системе и последующее проведение комплексных испытаний;

третья — вертикальная сборка ракетно-космической системы и проведение комплексных испытаний в монтажно-испытатель­ном корпусе (здании вертикальной сборки) на технической по­зиции; транспортировка РКС в вертикальном положении на

2* 35

■j

■V _

стартовую позицию и установка ее на пусковой стенд (стацио­нарную часть пусковой системы).

Каждая из схем имеет свои достоинства и недостатки, и при­менение той или И'ной-.из них определяется многими факторами.

По первой схеме отдельные ступени ракеты-носителя достав­ляют в монтажно-испытательный корпус (МИК), где проводят их автономную проверку, сборку в горизонтальном положении с помощью стыковочного агрегата или монтаж'НО-стыковочных те­лежек, комплексные испытания и. пристыковку космического объекта (головного блока). Полностью собранную ракетно-кос­мическую систему на установщике транспортируют на старто­вую позицию, где переводят в вертикальное положение и уста­навливают на пусковую систему.

Эта схема применима для ракетно-космических систем, конст­рукция которых допускает их транспортировку в горизонталь­ном положении (что определяется прочностными возможно­стями ракеты и зачастую связано с некоторым ее утяжелением). По этой схеме сборку и испытания ракетно-космической системы проводят в помещении, при благоприятных условиях, что повы­шает удобство проводимых работ и качество их выполнения. В то же время отпадает необходимость строительства высотного МИК, создания транспортера для вертикального, перемещения ракетно-космической системы и специального пути, что связано с большими техническими трудностями (в частности, с подвер­женностью значительным ветровым нагрузкам). Недостатками этой схемы являются сборка ракетно-космической системы в нерабочем (горизонтальном) положении; необходимость повтор-пых комплексных испытаний на стартовой позиции, так как пе­ревод ракеты-носителя из горизонтального положения в верти­кальное и установка ее на пусковую систему могут стать причи-, ной возникновения неисправностей; подстыковка к ракете запра­вочных, пневматических и электрических коммуникаций на стар­товой позиции, что сопряжено с неудобствами и эксплуатацион­ными трудностями, в особенности при неблагоприятных клима­тических условиях.

Первая схема подготовки используется для советских РКС тяжелого класса «Союз» и американских РКС «Скаут».

По второй схеме (по американской терминологии «совмещен­ный метод подготовки») отдельные ступени ракеты-носителя и космический объект в определенной последовательности достав­ляют из монтажно-испыт.ательного корпуса на стартовую пози­цию, где и собирают на пусковой системе с помощью башни обслуживания, подъемников или кранов. В процессе сборки про­водят проверочные испытания отдельных систем, а по оконча­нии— комплексные испытания . ракетно-космической системы в целом.

По этой схеме в монтажно-испытательном корпусе собирают только отдельные ступени ракеты-носителя, что существенно

36

сокращает размеры и стоимость строительства МИК и исклю-tnu*T необходимость в специальных транспортных средствах для полностью собранной ракетно-космической системы. Недостат­ками второй схемы являются несовершенство процесса испыта-mifi it связи с проведением работ на открытом воздухе, что сни-жлот надежность подготовки ракетно-космической системы, и то, что сборка РКС на пусковой системе на длительное время зани-Miu'T стартовый комплекс, снижая его пропускную способность.

Эта схема подготовки используется в основном для ракет с большими интервалами между пусками (например, ракет-носи-Tivicft «Европа-И»), ракет среднего класса (американские ра-коты-посители «Тор-Дельта», «Атлас-Аджена», «Атлас-Кентавр» II др.) и допустима для космодромов, находящихся в районах с мягким климатом.

Вторая схема подготовки ракетно-космических систем к пуску получила наибольшее распространение в США в период за­рождения космической техники и была унаследована от техно­логии подготовки боевых ракет. Американские специалисты счи-тлли целесообразным создание комплексов для ракегно-косми-ческих систем путем приспособления родственных стартовых комплексов стратегических ракет с установившимися кано­нами их подготовки, а не путем принятия новых конструктивных решений, учитывающих специфику космической техники. Такой подход, выгодный с точки зрения быстрого ввода ракетно-кос­мического комплекса в эксплуатацию, не оправдал себя, когда появилась необходимость проводить пуски ракет различных мо­дификаций.

По третьей схеме (по американской терминологии «мобиль­ный метод подготовки») ракетно-космическую систему соби­рают в вертикальном положении на пусковой платформе (верх­ней части пусковой системы), транспортируемой вместе с РКС ни стартовую позицию; с нее же впоследствии (после уста­новки па пусковой стенд) производят и пуск. Эта схема позво­ляет подстыковывать все многочисленные и находящиеся на раз­ных уровнях заправочные, пневматические и электрические ком­муникации к ракете в монтажно-испытательном корпусе (здании Вертикальной сборки). Кроме того, коммуникации ракеты через КйАель-заправочную башню, устанавливаемую обычно на пуско-nuft платформе, могут быть выведены в удобную зону обслужи-НйПИП, что облегчает их соединение с наземными системами на СТМртоаой позиции. Недостатками такой схемы являются строи-Т1/1ЬСТП0 дорогостоящего здания вертикальной сборки, создание трйНСПОртсра сложной конструкции для перевозки ракетно-кос-ММЧОСКОИ системы в вертикальном положении с технической по­зиций 111 стартовую и прокладка специального пути, что, как уже говорилось, представляет собой технически трудную задачу. Третьи схемя подготовки применяется для американских ракет-Нрсителей тяжелого и сверхтяжелого классов,

37

В американской литературе по ракетно-космической технике можно встретить описание «фиксированного метода подготовки», который является разновидностью второй схемы и применяется для ракет-носителей среднего класса. Сущность его состоит в том, что отдельные ступени ракеты-носителя, минуя техническую позицию, доставляют на стартовую позицию, где проводят вер­тикальную сборку ракеты-носителя, стыковку ее с коммуника­циями башни обслуживания, комплексную проверку и пуск.

Для сверхтяжелых ракетно-космических систем вероятно по­требуются иные схемы сборки и транспортировки, так как зна­чительно возрастет тротиловый эквивалент и акустическое воз­действие и, следовательно, появится необходимость размещения . пусковой системы на большем расстоянии от технической пози­ции. Вследствие значительных размеров и массы таких ракет-носителей возникнут, трудности в применении традиционных средств доставки ракетно-космических систем на стартовую по­зицию. а Так, существует американский проект применения морской плавучей сборочно-пусковой системы, где основным элементом является баржа, большую часть которой занимает отсек для сборки ракетно-космической системы. В период сборки баржа находится у специального причала, палуба ее открыта. Пуск будет происходить в море, при этом носовая часть баржи, где расположено все контрольное и пусковое оборудование, перед пуском останется в горизонтальном положении, кормовая часть будет отсоединена и установлена в вертикальное положение путем заполнения водой кормовых цистерн, а после пуска воз­вращена в исходное положение.

1.3. ОСНОВНЫЕ КОСМОДРОМЫ МИРА

Космодром Байконур — один из крупнейших космодромов м(ира (рис. 1.15)—расположен в Казахской ССР, в зоне полу­пустынь с резко континентальным климатом (жаркое, сухое лето и морозная с сильными ветрами и незначительным количеством осадков зима); основан в 1955 г.

Основанием для выбора места строительства космодрома по­служила его достаточная удаленность от крупных населенных пунктов, возможность обеспечения безопасности пусков ракет, создания зон отчуждения, зон посадки возвращаемых космиче­ских объектов, а также наличие большого количества безоблач­ных дней в году.

Трассы космодрома простираются на тысячи километров над

территорией Советского Союза и заканчиваются в акватории Тихого океана, где происходит падение последних ступеней ра­кет-носителей. Вдоль трасс расположены измерительные пункты и специально оборудованные суда. Космические объекты вы­водятся на орбиты с наклонением к плоскости экватора от 48°

38

РИС. 1.1В, Космодром Байконур (стартовая позиция для ракетно-

космической системы «Союз»)

до 81° при восточном направлении запуска. Посадка космиче­ских объектов и пилотируемых кораблей производится обычно на территории северо-восточных областей Казахской- ССР.

С космодрома Байконур проводят пуски в соответствии с национальной программой исследования и использования кос­мического пространства СССР, в рамках сотрудничества с со­циалистическими странами по программе «Интер космос», 'а также в соответствии с соглашениями о совместных работах по освоению-, космического пространства, заключенными между СССР, США, Францией и другими странами.

С космодрома Байконур был запущен первый в мире искус­ственный спутник Земли, совершили полеты в космическое про­странство первый космонавт Ю. А. Гагарин и первая женщина-космонавт В. В. Терешкова, были запущены автоматические межпланетные станции «Луна», «Венера», «Марс»,. «Зонд», кос­мические станции и искусственные спутники Земли различных типов («Космос», «Электрон», «Полет»), спутники серии «Мол­ния», используемые для ретрансляции телевизионных про­грамм и осуществления дальней телефонной и телеграфной

связи.

С космодрома Байконур регулярно проводят пуски пилоти­руемых космических кораблей «Союз» и орбитальных станций «Салют».

В рамках сотрудничества с Францией были проведены пуски космических объектов с французской аппаратурой.

В соответствии с советско-американской программой ЭПАС 15 июля 1975 г. с космодрома Байконур был запущен космиче­ский корабль «Союз» для стыковки на орбите с космическим кораблем «Аполлон».

В сентябре 1976 г. был выведен космический корабль «Союз», осн я щей н ы й ф отоа п п ар ату ро й, из готовл ен н о й в Г е р -майской. Демократической Республике.

На космодроме построен ряд стартовых и технических пози­ций. Одной из важнейших является позиция, с которой прово­дили пуски, трехступенчатой ракеты-носителя с пилотируемыми космическими кораблями «Восток» и «Восход», а в настоящее время, проводят пуски кораблей «Союз».

Стартовое сооружение для этой ракеты-носителя — подуза-глубленного типа, имеет пусковую систему с отбрасываемыми опорнымц фермами, при. этом ракета «подвешивается» в пуско­вой систему.за силовые узлы. Ракетно-космическую систему до­ставляют на стартовую позицию из монтажно-иопытательного корпуса технической позиции, где она собирается в горизон­тальном положении.

Помимо монтажно-испытательного корпуса на технической позиции находятся здание МИ>К КО, заправочная станция кос­мических объектов, зарядно-аккумуляторная станция и ряд дру­гих зданий и сооружений. Здесь же расположены измерительные

40

к

1

V

Пункты, оснащенные телеметрической аппаратурой, телевизион­ными установками, антеннами, радиоприемными и радиопере­дающими устройствами.

В нескольких десятках километров от этой технической по­зиции находится жилая зона космодрома, в которой расположены комплекс для подготовки космонавтов (классы для занятий эки­пажей по программе технической и научной подготовки, спор-тинный комплекс с плавательным бассейном, лаборатории для подготовки космонавтов к полету, медицинский комплекс), а также институт, техникум, школы, клуб, стадион, телецентр

и Др.

космодром связан с другими пунктами страны воздушным,

шоссейным и железнодорожным видами транспорта. Территория

Космодрома также имеет разветвленную сеть шоссейных и же-

лозных дорог.

Восточный испытательный полигон (до 1965 г. — Атлантиче­ский ракетный полигон) —самый крупный космодром США, рас­положен на мысе Канаверал и острове Меррит (штат Флорида) и имеет территорию около 400 км2 (рис. 1.16). Основанием для цыбора этого места послужила его достаточная изолированность, нто гарантировало безопасность пусков и давало возможность дальнейшего расширения территории. Кроме того, удобное рас­положение островов Вест-Индии и Южной Атлантики позволяло разместить на них контрольно-измерительные комплексы для наблюдения за полетом ракет.

Трасса полигона протяженностью около 20 000 км проходит над Атлантическим и Индийским океанами до островов Принс-Эдуард и имеет 15 измерительных пунктов, оборудованных опти­ческой, телеметрической и радиолокационной аппаратурой./Сле­жение за полетом ракет осуществляется также с кораблей и самолетов и более чем со ста отдельных наземных постов наблю­дения.

Существующая на Восточном испытательном полигоне си­стема станций слежения позволяет выполнять пуски с азимутом От 44 до 110° и выводить искусственные спутники Земли на ор-Онты с наклонением к плоскости экватора от 28°30' до 52°24/ири восточном направлении запуска. С полигона возможны запуски искусственных спутников Земли как на экваториальные, так и на полярные орбиты, но вывод на последние связан с выполне­нием маневра по курсу на активном участке полета ракеты-носителя. Для достижения полярных орбит требуются гораздо бйлыпи-е затраты энергоресурсов РКС по сравнению с эквато­риальными орбитами.

Полигон расположен на сильно заболоченной равнинной Местности, с залеганием скального грунта на глубине около ВО м; температура воздуха в течение года колеблется от 0 до *fB0°C; возможны сильные ураганы и тайфуны со скоростью Петра до 55 щ/$,

41

Рис. 1.16. Восточный испытательный полигон США:

Зоны: I—ракет тяжелого класса с тягой 450—1150 т; II — межконтинентальных баллистических ракет («Атлас», «Титан», ракетоплан «Дайна-Сор»);'III — ракет сверхтяжелого класса с тягой 1700—4500 т; IV — ракет среднего класса; V — хранения компонентов топлива; VI — промышленная. Стартовые комплексы: А ~ ракет-носителей «Сатурн»; Б — ракетно-космической системы «Меркурий»; В — ракет «Ми-нитмен»; Г — ракет «Тор»; Д — ракет «Редстоун» и «Юпитер»; Е—ракет «Першинг»; Ж — ракет «Поларис»; 1, 5 — приемные сооруже­ния; 2—центр управления полетом ракет; 3 — рельсовые пути; 4—-маяк; 6 — здание с передатчиками; 7 — кислородный завод; 8 — портовые

сооружения; 9 — система наведения фирмы «Дженерал-Электрик»; 10 — система наведения фирмы «Белл-Телефон»

■" Полигон имеет все виды сообщения (воздушное, морское, Железнодорожное, автомобильное). Ракеты-носители транспор­тирует преимущественно по воздуху и воде;; на самолетах пере­носит ракеты-(носители легкого класса и их элементы, а на биржах и кораблях — ступени ракет-носителей тяжелого класса.

Вдоль береговой линии мыса Канаверал и в южной части остропа Меррит размещены 20 стартовых комплексов, из кото­рых 12 принадлежат Восточному испытательному полигону, й 8 — Космическому центру им. Кеннеди. Стартовые комплексы Восточного испытательного полигона предназначены для за­пуска различных космических объектов с помощью ракет-носи-nvw/i «Атлас», «Титан» и т. п., а Космического центра им. Кен­неди — с помощью ракет-носителей «Атлас-Аджена», «Са-турп-1В», «Сатурн-V». Кроме проведения космических исследо-ннппй Восточный испытательный полигон ишрако используется дли испытаний боевых ракет США: в течение года на полигоне [фоиодится свыше 200 летных и несколько тысяч стендовых Испытаний ракет. Обслуживающий персонал, включая стаодии сложения, насчитывает более 20 000 человек.

Космический центр им. Кеннеди (рис. 1.17) является основ-НЫМ полигоном НАСА и предназначен для запусков космических объектов и испытаний ракет-носителей по национальной про-грпмме космических исследований США.

Задачами Центра являются:

планирование запусков космических объектов НАСА;

сборка, испытания, проверка и запуск космических объектов;

координация работ, выполняемых по совместным программам С Восточным испытательным полигоном;

проведение научно-исследовательских и опытно-конструктор-Ш1Х работ в области разработки способов запуска космических об'ьсктов, проектирование новых стартовых комплексов, а также Модернизация существующего стартового оборудования;

изучение возможности пусков ракет с орбиты и заправки их НИ орбите;

проектирование хранилищ и эксплуатационного оборудова­ния для новых компонентов топлива;

подготовка научно-технических кадров и др.

Виллпстические характеристики Центра (направления трасс ПОЛети ракет-носителей, диапазон азимутов пуска, наклонение врбит) аналогичны характеристикам Восточного испытательного ЯвЛИГоиа, а наблюдение за полетом ракет осуществляется об­щими Контрольно-измерительными комплексами.

Дли связи с заводами ракетно-космической промышленности МСПОЛЬпуют те же средства, что и на Восточном полигоне. Штат­ный персонал Центра составляет около 2800 человек.

Хоти Восточный испытательный полигон и Космический центр ИМ. Кеннеди территориально объединены и взаимодействуют по

Некоторым вопросам, это две административно независимые орга­низации, которые имеют различное оборудование и решают са­мостоятельные задачи в интересах ВВС США и НАСА СООТВеТ-СТЖЧШО.

Западный испытательный полигон (до 1965 г. Тихоокеанский йкотпый полигон) расположен на Тихоокеанском побережье П1Л, севернее г. Лос-Анджелес (рис. 1.18) и включает базу BUG Ванденберг, морской полигон Пойнт-Мугу, полигон Пойнт-Аргуэльо и внутренний полигон, из которых Только авиабаза Виндснберг и полигон Пойнт-Аргуэльо используются для пусков

рнкетпо-космических систем. База Ванденберг (испытательный рикетиый полигон) занимается разработками и испытаниями на­емного оборудования для ракет ВВС, подготовкой стартовых Команд для обслуживания ракет-носителей, созданием и испы­таниями антиракет и запусками на полярные орбиты спутников ей и ого назначения («Дискаверер», «Мидас», «Самое» и др.). i.lH Вааденберг имеет три стартовых комплекса для ракет «Атлас», два для ракет «Титан», один для ракет «Скаут» и 14 площадок для пусков ракет «Минитмен». Полигон Пойнт-Аргу^льо используется для запусков искусственных спутников 1§МЛИ на полярные орбиты. С Западного испытательного поли­гона ежегодно проводятся около 140 пусков.

Трасса полигона протяженностью свыше 16 000 км проходит Н1Д Тихим океаном и разделена на три испытательных района: Гвйяйские острова, атолл Кваджелейн и атолл Эниветок. В этих районах размещены средства контрольно-измерительного комп-Лаксм, состоящие из 10 измерительных пунктов, оборудованных Оптической, телеметрической и радиолокационной аппаратурой. Для слежения за полетом ракет используют также корабли и Ммолеты.

Допустимый сектор пуска ограничен азимутами 301° (верх­ний Предел) и 170° (нижний предел). Центральная трасса про-ХОДМТ но азимуту 261°. Орбиты запускаемых спутников имеют МКЛОисмия от 34° 2' до 90° (при движении на запад) и от 81°48' ДО 80е (при движении на восток).

Полигон занимает территорию около 400 км2 (материковый 1СТ0К), находится вблизи крупных предприятий, производя-ИХ ракеты, и связан с промышленными районами водным, же-ММОДОрожным и воздушным сообщением. Общее количество 1Йр#©Н1Л41, работающего на полигоне, превышает 1? 000 че-

-^..рЦИДНЫЙ испытательный полигон имеет ряд преимуществ по

ИНвНИК) с Восточным испытательным полигоном. Так, напри-

iPi I Hlf© можно запускать искусственные спутники на орбиты,

6ДН1ЦШ* через полюсы Земли, что позволяет изучать почти

УШ If Поверхность, включая северные районы. Траектории

;ЩТ*НОСИТелсЙ (активный участок) проходят над водами

ЙНИ) УЧЙСТКИ суши не встречаются до самой Антарктиды. Это

га*

45

Рис. 1.18. Западный испытательный полигон США (расположение стар­товых комплексов на базе Ванденберг):

/ — центр управления полетом ракет «Атлас»; 2 — установки для запуска ракет «Атлас»; 3 — центр управления полетом ракет «Тор»; 4 — установки для запуска ракет «Тор»; 5 — установки для запуска ракет «Титан»; 6 — телеметрическая станция; 7 — станция слежения; 8 — центр управления; 9 — пункт подачи сигна­лов об аварийной ликвидации ракет; 10 — завод жидкого кислорода производи­тельностью 50 т в сутки; И — завод жидкого кислорода производительностью 25 т в сутки; /2—полигон для обучения технике спасения головных обтека­телей

■j

и

позволяет выводить искусственные спутники Земли на полярную орбиту без риска, что отработавшие ступени или отказавшая ракета упадут в населенных районах, а также использовать при­брежные воды для отделения стартовых ускорителей.

Испытательный полигон на острове Уоллопс (США), входя­щий в состав Уоллопской испытательной станции, является од­ной из главных баз НАСА для пусков исследовательских ракет и запусков искусственных спутников Земли (рис. 1.19). Полигон, создан в 1945 г. Научно-исследовательским центром Лэнгли (Национальный консультативный комитет по авиации — пред­шественник НАСА) для испытаний' беспилотных аппаратов и изучения аэродинамических проблем полета. С образованием ПАСА полигон был реорганизован в самостоятельный центр.

Уоллопская испытательная станция расположена на восточ­ном побережье США в 260 км к юго-востоку от г. Вашингтон и состоит из трех зон; основной — бывшей базы ВВС, зоны на острове Уоллопс (длиной 8 км и шириной 0,8 км) и материковой зоны, находящейся в 3,2 км к западу от острова Уоллопс.

На территории основной зоны расположены административ­ные и функциональные отделы, опытно-конструкторские бюро, лаборатории, центр управления стартовыми комплексами, центр спязи и приема телеметрической информации, одна из станций передачи команд и приема данных с метеорологических спутни­ков «Тирос» и аэродром. Зона на острове, Уоллопс включает шесть стартовых комплексов, оснащенных оборудованием для сборки, подготовки и пуска ракет, а также для наблюдения за ИХ полетом. На материковой зоне размещены станции слежения, радиолокационный комплекс и летно-экспериментальная база Лаборатории им. Линкольна.

Объекты могут выводиться на орбиты с наклонением от 37е До 54° в основном с помощью ракеты-носителя «Скаут».

Трасса полигона проходит через Бермудские острова, на ко­торых расположены станции слежения, оснащенные измеритель­ными средствами, и приемные радиотелеметрические станции. Сектор пуска ограничен азимутами 67° (верхний предел) и 143° (нижний предел).

Полигон на острове Уоллопс используется для проведения Лотнмх испытаний отдельных элементов конструкции и обору-ДОШшня объектов, разрабатываемых НАСА, а также для пусков Исследовательских ракет и запусков некоторых искусственных Мутников, в том числе создаваемых другими странами.

Пн полигоне проводится свыше 400 пусков в год. За время 1Г0 существования было запущено более 6000 исследовательских И Ш'периментальных ракет различного класса. Количество Обслуживающего персонала 500—600 человек.

Полигон Куру (рис. 1.20), находящийся в совместном ведении фрщщии и Европейской организации по разработке ракет (ш<1Х)), распрложец ца побережье Атлантического океана во

47

Рис. 1.19. Испытательный полигон на острове Уоллопс:

4 — радиолокаторы для внешнетраекторных измерений; 2 — фотокамеры; 3 — здание передающей радиостанции; 4 — пункт аварийного под­рыва ракет; 5 — стартовая площадка № I для запуска высотных ракет «Аэроби»; 6 — пункт управления стартовой площадки № 1; 7— зда­ние для сборки ракет, запускаемых со стартовой площадки № 1; 8 — хранилища пороховых зарядов; 9 — склад воспламенителей; 10— стар­товая площадка № 2 для запуска высотных ракет, используемых в качестве первой ступени ракет «Онест Джон» и «Аркас»; 11—пункт управления стартовой площадки № 2; 12 — хранилище твердотопливных ускорителей; 13 — радиолокаторы слежения; 14 — башня управле­ния; 15 — хранилище; 16 — монтажно-испытательный корпус космических объектов; П — станция слежения; 18 — дорога и дамба, соеди­няющая остров с материком; 19 — стартовая площадка Я° 3 для запуска ракет-носителей «Скаут»; 20 — здание для сборки вторых'и чет­вертых ступеней ракеты-носителя «Скаут»; 21 — пункт управления стартовой площадки № 3; 22 — здание для сборки первых и третьих ступеней ракеты-носителя «Скаут»; 23 — стартовая площадка № 4 для запуска ракет «Литл Джо»;- 24—фотокамеры; 25 — стартовая площадка № 5 для запуска ракет «Трейблейзер» и «Шотпут»; 26 — здание для сборки ракет, запускаемых со стартовой площадки № 5; 27 — дамба; 28 — здание для сборки ракет-носителей «Скаут»; 29—стартовый комплекс № 6 для ракет-носителей «Скаут»; 30 — храни­лище жидкого топлива

Французской Гвиане, в 32 км от г. Кайенна (почти на экваторе — 5° северной широты). Полигон имеет три стартовых комплекса: для высотных ракет, французских ракет-носителей «Диамант-В» и для ракет-носителей «Европа-П» (организации ELDO).

Стартовый комплекс для ракет-носителей «Европа-П» ориен­тирован по линии «север — юг», однако возможны запуски на орбиты с наклонением от 0 до 100°. Ракета-носитель «Европа-П» создана на базе ракеты «Европа-I», запускавшейся с англо­австралийского полигона Вумера. Переход с полигона Вумера на полигон Куру обусловлен тем, что последний расположен ближе к экватору и более благоприятен для вывода полезной нагрузки на стационарную орбиту (ракета «Европа-П» пред­назначена для запусков спутников связи на стационарные ор­биты).

Рис. 1.20. Полигон Куру*.

/ — радиолокационные станции «Ирис» и «Диаиа»; 2 — стартовый комплекс для ракет-Носителей «Европа-П»; 3 — стартовая площадка; 4 ~~ хранилища токсичных компонентов Топлива; 5 — здания подготовки ступеней; 6 — стартовый комплекс для ракет-носителей «Диамант-В»; 7 — хранилище пороховых зарядов; 8 — стартовый комплекс для высот­ных ракет; 9 — техническая позиция; 10 — электростанция; И — завод для производства Жидкого кислорода; 12 — радиорелейная станция; 13 — акведук (система водоснабже­ния); 14 — радиолокационная станция «Бретань»; 15 — кинотеодолит; 16 — станция

приема телеметрии

49

Хотя полигон Куру расположен в зоне с влажным тропиче­ским климатом с продолжительными периодами дождей, обору­дование ракеты не модифицировалось, так как пуски проводят только, в сухие сезоны. Кроме того, большую часть времени сту­пени ракеты и полезная нагрузка находятся в помещениях с кондиционированным воздухом.

■■-- ^- ■ ■* •'■*■

■ЛГ-

Рис. T.2I. Полигон Вумера (план района стартовых площадок)

Первая ступень ракеты-носителя «Европа-П» доставляется водным путем в порт полигона, верхние ступени и полезная нагрузка — воздушным транспортом на аэродром в г. Кайенна, а затем автотранспортом — на полигон. Порт может принимать суда с глубокой осадкой только в периоды высоких приливов, которые бывают с интервалами в 14 суток, что ограничивает возможности полигона.

Средства слежения (радиолокационные станции, станции приема телеметрической информации, вдцотеодолиты и другое

50

оборудование) размещены как на бамом полигоне, так и в дру­гих местах.

По планам ежегодно должно проводиться два запуска ракет-носителей «Европа-П».

Постоянный персонал полигона составляет 600—700 человек.

Англо-австралийский ракетный полигон Вумера (рис. 1.21) расположен в районе г. Вумера (Южная Австралия). Сухопут­ная трасса полигона протяженностью 2О0О км проходит над ма­лонаселенными районами Австралии и может быть продлена на 4400 км в Индийский океан. С полигона проводят эксперимен­тальные пуски английской ракеты-носителя «Блю-Стрик» и ра­кет «Европа», а также пуски исследовательских ракет в верхние слои атмосферы. Основной объем работы полигона составляют испытания боевых ракет. Полигон используется США и некото­рыми другими странами НАТО.

На полигоне оборудовано шесть стартовых площадок. Вдоль трасс полета расположено более 200 контрольно-измерительных Пунктов и две телеметрические системы.

Для полигона характерен сухой климат и наличие большого Количества безоблачных дней в году, что облегчает проведение Пусков ракет-носителей.

Персонал полигона Вумера 6000 человек. Руководящий орган Полигона — Научно-исследовательский центр по разработке воо­ружения—расположен в г. Солсбери.