Космическая техника. Музей техники Вадима Задорожного

Месторасположение: Московская область, Красногорский район, п. Архангельское, 4-й километр Ильинского шоссе. Официальный сайт: http://www.tmuseum.ru

Навигация по странице:
Спускаемый аппарат космического корабля «Союз МС-05»
Шасси для планетоходов (ВНИИтрансмаш)
Технологический макет ракетного ускорителя «Байкал»
Полноразмерный макет одного из вариантов УРМ ракеты-носителя «Ангара»
Ракетный двигатель РД-219
Макет кабины орбитального корбаля «Буран»

Дополнительно:
Музей космонавтики и ракетной техники им. В.П.Глушко, Петропавловская крепость
Государственный музей истории космонавтики имени К. Э. Циолковского, Калуга
Мемориальный Музей космонавтики, Москва
Центр подготовки космонавтов им. Ю.А.Гагарина, Звёздный городок
Музей Центра подготовки космонавтов им. Ю.А.Гагарина, Звёздный городок
Национальный музей ракетно-космической техники при ФКП «НИЦ РКП», Пересвет
Мемориальный дом-музей академика С. П. Королёва, Москва
Выставка «Космические войска: через тернии к звёздам». Парк «Патриот»
Музей Ракетных Войск Стратегического Назначения, Власиха
Центр «Космонавтика и авиация» на ВДНХ, Москва
Центральный дом авиации и космонавтики, Москва
Музейно-выставочный центр «Самара Космическая»
Космическая, жд и другая спец.техника в Техническом музее, Тольятти

Спускаемый аппарат космического корабля «Союз МС-05»

"Возвращение с околоземной орбиты ТПК «Союз», а точнее, его СА, является управляемым и совершается по полубаллистической (скользящей) траектории. По сравнению с неуправляемым полётом по баллистической траектории такая схема обеспечивает б?льшую точность приземления и меньшие перегрузки.
За управление спуском СА отвечает система исполнительных органов спуска (СИОС), включающая в себя восемь реактивных двигателей. в каждой плоскости СА (крен, рыскание, тангаж) установлено по два двигателя, обеспечивающих повороты вокруг осей скоростной системы координат СА. Ещё два двигателя являются резервными и установлены в плоскости крена.

Спуск СА происходит по полубаллистической траектории с использованием аэродинамического качества. Благодаря специальной форме и центровке СА, управление подъёмной аэродинамической силой, а, соответственно, и траекторией спуска, осуществляется поворотом СА по крену. Двигатели рыскания и тангажа при этом обеспечивают стабилизацию положения СА. В случае невозможности автоматического управления спуском, например, из-за отказа двигателей тангажа или рыскания, СА придаётся угловое вращение вокруг продольной оси с помощью двигателей крена, и реализуется спуск без использования подъёмной силы — по баллистической траектории. Такая схема спуска является расчётной нештатной, и для её реализации важна безотказная работа двигателей крена. По этой причине в СИОС резервируются именно двигатели крена.

Двигатели СИОС — каталитические жидкостные ракетные двигатели малой тяги. Рабочим телом двигателей является высококонцентрированный (92,0–95,5%) пероксид водорода (вПв). Принцип работы двигателей основан на экзотермическом разложении рабочего тела на катализаторе. Продукты разложения (вода и кислород) нагреваются до температур 700–850 °С и, истекая из сопла двигателя, создают реактивную тягу. Конструктивно двигатели представляют собой цилиндрический реактор с присоединённым к нему реактивным соплом. внутри реактора расположен каталитический пакет (КП) — набор слоёв зёрен катализатора, на которых происходит разложение вПв. На входе в реактор установлен электромагнитный клапан, открывающий доступ рабочего тела в реактор.
В составе СИОС используются двигатели двух типоразмеров — с тягой 15,0 (крен) и 7,5 кгс (рыскание и тангаж)."
Источник: Кропотин С.А., Смоленцев А.А., Бобылев А.С., Перов А.А., Титов М.Ю. "Результаты повторного применения двигателей управления спуском транспортного пилотируемого корабля «Cоюз»" (журнал «Космическая техника и технологии» № 3 (34), 2021)

В нижней части по окружности спускаемого аппарата расположены шесть двигателей системы управления спуском. При возвращении корабля на Землю эти двигатели помогают удерживать спускаемый аппарат в положении, позволяющем использовать его аэродинамические качества

Разъёмы для стыковки кабель-мачты, соединяющей спускаемый аппарат и приборно-двигательный отсек

Иллюминатор оптического прибора (визир-ориентатор) — расположен ниже двигателей управления по тангажу.

Один из пороховых двигателей мягкой посадки

Под оргстеклом — контейнер основной парашютной системы. Справа виден аэродинамический щиток крышки контейнера запасной парашютной системы

Двигатели управления по крену системы исполнительных органов спуска (СИОС) работают на 85-процентной перекиси водорода. Верхнее сопло — резервного двигателя, нижнее — основного.

Два двигателя управления по тангажу системы исполнительных органов спуска (СИОС). Ниже — иллюминатор оптического прибора (визир-ориентатор).

Эти надписи уцелели при спуске потому что находились под теплозащитным щитом, прикрывавшим также двигатели мягкой посадки и высотомер

Для визуального обнаружения СА на участке парашютного спуска на его днище расположен светоимпульсный маяк СИБ-2А, включающийся автоматически после сброса лобового щита теплозащиты

Два двигателя управления по тангажу системы исполнительных органов спуска (СИОС)

Шасси для планетоходов (ВНИИтрансмаш)

"Идея создания лунохода родилась в 1965 г. в ОКБ-1 (ныне РКК "Энергия" им. С.П. Королёва). В рамках советской лунной экспедиции луноходу отводилось немаловажное место. Два лунохода должны были детально обследовать предполагаемые районы прилунения и выполнять роль радиомаяков при посадке лунного корабля. Планировалось использовать луноход еще и для транспортировки космонавта на поверхности Луны.
Создание лунохода было поручено ОКБ-301 (ныне НПО им. С.А. Лавочкина; Земля и Вселенная, 1997, № 4) и ВНИИ-100 (ныне ОАО "ВНИИТрансмаш"). К концу 1967 г. под руководством Главного конструктора Г.Н. Бабакина в НПО им. С.А. Лавочкина подготовили конструкторскую документацию и открыли лабораторию во главе с Ф.И. Бабичем. В ней разрабатывалась логика управления лунными самоходными аппаратами. ВНИИ-100 создало шасси для луноходов.
...
Летом 1968 г. на КИП-10 под Симферополем построили пункт управления луноходом (ПУЛ) и лунодром. Лунодром площадью в один гектар (120 м х 70 м) очень похож на некоторые участки лунной поверхности. Для возвышенностей понадобилось более 3 тыс. м3 грунта, кроме того, вырыли 54 кратера (диаметром до 16 м), разместили около 160 камней различных размеров, а всю площадь (почти 1600 м3) покрыли ракушечником, покрашенным в серо-черный цвет, слоем 20 см.
Известно, что распространение радиоволн от Земли до Луны составляет почти 1.3 с. А изображения принимаются через 2.6 с. Общее время задержки составляет около 4.1 с, но с учетом анализа обстановки — 7-24 с. Это, разумеется, затрудняло управление луноходом. Главный конструктор радиосистем М.С. Рязанский предложил применить малокадровую телевизионную систему, которая позволяла передавать не 25 кадров в секунду (обычный телевизионный стандарт), а один кадр с фиксацией по времени (3-20 с), при этом "картинка" на телеэкране напоминала сменяющиеся кадры диафильма. Телевизионное изображение находящейся перед луноходом поверхности передавалось через остронаправленную антенну.
Одну из технологических машин с настоящим шасси и телевизионными системами, но без панели солнечной батареи, доставили на лунодром. Связь с этим макетом осуществлялась не по радио, а по кабелю. В результате тренировок определилась методика управления луноходом. Операторы учились измерять расстояние до объектов (вешка, трафарет, камень), устанавливаемых на лунодроме и предъявляемых на видеоконтрольное устройство. На первом этапе операторы водили макет по тестовым трассам. На видеоконтрольном устройстве необходимо было увидеть разметки на предлагаемом маршруте и обеспечить минимальное отклонение от заданной линии пути. Для управления движением оператор выдавал команды: "Вперед-1", "2-я скорость", "Назад", "Поворот-5", "Поворот-20", "Направо", "Налево" и "Стоп".
На основании полученного с борта телевизионного изображения местности оператор опознавал возникающие перед луноходом препятствия и определял расстояние до них. Тестовые трассы помогали выработать навыки дистанционного вождения. В дальнейшем оператор мог самостоятельно выбирать маршрут до намеченного пункта. Операторы наведения остронаправленной антенны проходили подготовку по особой программе, ведь от точности их действий зависело качество изображения. Тренировались также штурманы и бортинженеры. Бортинженер по полученной телеметрической информации анализировал состояние бортовых систем лунохода, а их результаты докладывал по громкой связи. Штурман делал вычисления и прокладывал трассу движения лунохода. Таким образом, управление движением лунохода и контроль за его работой обеспечивала группа специалистов-операторов. Появилось понятие "экипаж лунохода"."
Источник: Довгань В.Г., «Дистанционное управление луноходами и планетоходами» («Земля и Вселенная» №2/2005)

"В состав экипажа входили водитель, оператор остронаправленной антенны, штурман, бортинженер и, конечно, командир. Водитель управлял движением лунохода с пульта, на котором указывались параметры, характеризующие положение аппарата на лунной поверхности. По предложению водителей на экране видеоконтрольного устройства смонтировали масштабную шкалу, с помощью которой оценивались размеры деталей рельефа и расстояния до них. Оператор постоянно следил за ориентацией остронаправленной антенны на Землю и в случае необходимости изменял ее положение. Штурман проводил навигационные расчеты по телеметрическим данным курсового гироскопа и датчика пройденного пути, вырабатывал рекомендации по направлению и характеру движения лунохода. Бортинженер возглавлял группу специалистов, осуществлявших оперативный анализ телеметрической информации всех систем лунохода, регулярно докладывая об этом по громкой связи. Командир осуществлял общее руководство работой, контролировал действия водителя и принимал в ответственные моменты необходимые решения.
На пультах водителя, оператора и командира находились приборы, обеспечивающие восприятие и переработку огромного потока информации с борта лунохода. Водитель и командир видели показания приборов и могли оценивать положение лунохода по крену и дифференту, направление его движения и пройденный путь. Центральное место на пульте управления занимало видеоконтрольное устройство. Сопоставляя изображение участка поверхности с показаниями приборов, водитель лунохода оценивал расстояние до препятствий, их форму и размеры, затем принимал решение о дальнейших действиях.
На борту лунохода была установлена система, обеспечивающая безопасность движения и позволяющая предотвратить его опрокидывание. При превышении допустимого предела нагрузки ведущих колес автоматика выдавала команду "Стоп". Если бы колесо попало в расщелину, то произошло бы его отключение (отстрел). Застрявшее колесо из ведущего превращалось в ведомое, а остальные колеса, став ведущими, продолжали движение. Луноход за 7-24 с мог пройти расстояние 2.3-8.4 м на первой скорости (0.33 м/с). Поэтому водитель был обязан докладывать командиру оценку обстановки, чтобы тот оперативно подтверждал принятое им решение о выборе дальнейшего маршрута.
Вождение лунохода требовало исключительной слаженности всего экипажа. Была создана лаконичная терминология для оценки обстановки и формулировки решений. Отрабатывались периодичность, ритм докладов, форма внимания к наиболее важным параметрам или неожиданным ситуациям. Обращалось особое внимание на умение определять расстояние по плоским изображениям на телевизионном экране.
...
Накопленный опыт вождения раскрыл еще одну сторону процесса управления. Время работы одной смены экипажа ограничивалось двумя часами, затем трудоспособность резко падала, а быстрота реакции, столь необходимая в условиях передвижения по неизвестной местности, снижалась. Поэтому в процессе управления луноходом врачи вели медицинский контроль за состоянием экипажа.
Другое ограничение скорости движения аппарата — периодичность появления кадров телевизионного изображения. С момента обнаружения препятствия для дальнейшего движения было необходимо, чтобы это препятствие находилось в зоне видимости еще не менее чем в 1-2 кадрах телевизионного изображения. В противном случае водитель мог потерять ориентировку на местности и наехать на препятствие. Необходимо было также учитывать границу зоны видимости: для телевизионной системы "Лунохода-1" — около 1 м, а для "Лунохода-2" — 3 м. Дальность обнаружения препятствия находилась в зоне до 9-10 м."
Источник: Довгань В.Г., «Дистанционное управление луноходами и планетоходами» («Земля и Вселенная» №2/2005)

Прибор оценки проходимости поверхности и счётчика пройденного Луноходом пути

Мотор-колесо Лунохода в разрезе

"16 января 1973 года, «Луноход-2» начал выполнять научную программу на поверхности Луны. Почти тремя годами ранее работу на поверхности земного спутника начал его предшественник «Луноход-1».
...
За 10,5 месяцев своей работы «Луноход-1» прошел расстояние более 10 км., что позволило детально изучить ту область лунной поверхности, где он находился. При этом, максимальная скорость движения лунохода составляла 2 км/ч. Второй луноход проработал 4 с небольшим месяца и проехал почти 39 км. За то же самое время его предшественник прошел лишь 8 км. Работа «Лунохода-2» прервалась преждевременно ...

Оба аппарата управлялись дистанционно, с Земли, экипажем из 5 человек. Это было нелегким делом. Но, несмотря на все трудности, операторы к 8 марта 1971 года сумели весьма оригинально поздравить земных женщин с Международным женским днем, нарисовав колесами восьмерку на лунной поверхности.
Оба аппарата садились в морях (первый — в море Дождей, второй — в море Ясности). В лунных морях нет воды, как в земных, это обширные гладкие участки рельефа. Первый луноход работал исключительно в море Дождей, а второй «захватил» в том числе материковую и даже немного горную поверхность."
Источник: «Луноход-1» vs «Луноход-2»

См. также:
Ходовой макет лунохода с иммитацией моментов инерции масс в Техническом музее, г.Тольятти
Шасси лунохода в Техническом музее, г.Тольятти
Макет первого лунохода, доставленного на Луну. Музей космонавтики, г.Москва
Макет самоходного космического аппарата «Луноход-2». Центр «Космонавтика и авиация» на ВДНХ
Самоходный аппарат-планетоход для исследования Луны. Государственный музей истории космонавтики имени К. Э. Циолковского
Шасси для планетоходов (ВНИИтрансмаш). Музей техники Вадима Задорожного
Луноход модифицированный под задачи пилотируемых экспедиций. «Космические войска: через тернии к звёздам» в парке «Патриот»
Исследование Луны дистанционно управляемыми планетоходами. Музей космонавтики и ракетной техники им. В.П.Глушко

Технологический макет ракетного ускорителя «Байкал»

Полноразмерный макет одного из вариантов УРМ ракеты-носителя «Ангара»

Ракетный двигатель РД-219

"Первые экспериментальные работы в рамках создания двигателей для новых боевых ракетных комплексов в ОКБ-456 главного конструктора В.П.Глушко были проведены в начале 1958 г. (Постановление СМ СССР №1003-476 вышло 28.08.1958). Компоновка общего вида двигателей, конструирование элементов общей сборки, разработка методики отработки и планирование доводочных работ проводились под руководством ведущего конструктора разработки М.Р.Гнесина.
Двигатели для ракет Р-14 и Р-16 - РД-216, РД-218 и РД-219 разрабатывались как семейство однотипных двигателей на основе базового двигательного блока РД-215: РД-216 состоял из двух РД-215 на общей силовой раме; РД-218 состоял из трех РД-217 (тот же РД-215 с измененными узлами крепления к силовой раме); РД-219 - тот же РД-215 с высотным соплом. Отработка двигателя в целом производилась только на РД-215, для РД-219 отрабатывалась только камера.
В мае 1958 г. на стенде №2 ОКБ-456 начались автономные огневые испытания экспериментальных камер на штатном топливе при баллонной подаче компонентов. Всего было проведено 41 огневое испытание 19 камер (8 «очковых» и 11 полноразмерных). По результатам испытаний были разработаны эскизный проект и конструкторская документация. Эскизный проект на двигатель РД-216 был выпущен в октябре 1958 г., а по двигателям РД-218 и РД-219 - в марте 1959 г.

Второй этап отработки камеры проходил с августа 1959 г. по февраль 1960 г. на экспериментальных сборках, состоящих из двух камер двигателя РД-216 и доработанного ТНА и агрегатов автоматики двигателя РД-214. Доводочные испытания насосов проводились в два этапа. По результатам первого этапа, длившегося с июня 1959 по январь 1960 г., обороты ТНА были снижены с 10 000 об/мин по эскизному проекту до 9500 об/мин. Отработка ТНА в целом прошла с мая по июль 1960 г.
Конструкторская документация на серию двигателей была передана заводам в середине 1959 г., стендовые испытания серийных двигателей РД-216, РД-218 и РД-219 начались в 1960 году. Серийные заводы:
- по РД-216 - №586 г.Днепропетровск и №32 г.Красноярск;
- по РД-218 и РД-219 - №586 г.Днепропетровск и №29 г.Омск.

Из-за отсутствия стендов для контрольно-технологических испытаний, серийная продукция испытывалась на стендах разработчика (ОКБ-456). При испытаниях были выявлены отдельные случаи высокочастотной неустойчивости на переходных режимах, что потребовало внесения конструктивных изменений (полностью реализованы в модификации РД-216М). В марте - мае 1960 г. на стенде НИИ-229 (Загорск) были проведены испытания двух двигателей РД-216 в составе ракет Р-14, а в августе 1960 г. — испытания двигателей РД-218 и РД-219 в составе I и II ступеней ракеты Р-16.
С 6 июня 1960 по 15 февраля 1961 г. на Государственном центральном полигоне в Капустином Яру был проведен 21 пуск ракеты Р-14 по программе ЛКИ. Для подтверждения доработок по программе УКН в сентябре -декабре 1961 г. провели восемь ЛКИ ракет Р-14 и в январе 1962 г. - трех ракет Р-14У. 24 апреля 1961 г. ракетный комплекс Р-14 (8К65) принят на вооружение.
В середине 1963 г. Межведомственная комиссия (председатель — представитель ГУРВО В.П. Ерохов) рассмотрела представленные материалы по отработке двигателей РД-216, РД-218 и РД-219 и приняла техническую документацию для их серийного изготовления и эксплуатации."
Источник: Р-14 _ Р-14У - SS-5 SKEAN _ MilitaryRussia.Ru (с помощью ABL22, http://military.tomsk.ru/forum)

Макет кабины орбитального корбаля «Буран»

См. также: Макет кабины орбитального корабля-ракетоплана «Буран», Центральный дом авиации и космонавтики