КОСМИЧЕСКИЕ ВЕЗДЕХОДЫ
ТЕХНИКА И ВООРУЖЕНИЕ № 02/2005 стр. 32-34
«КОСМИЧЕСКИЕ» ВЕЗДЕХОДЫ
Юрий Желтоногин
С самого начала освоения космоса перед разработчиками встал вопрос о возвращении космонавтов-исследователей, а также научных, метеорологических, фотографических и других данных обратно из космоса на Землю, для чего были разработаны спускаемые аппараты (СА). Каждый из них имел свою форму и размеры, у каждого был свой процесс технологического обслуживания после посадки и другие специфические характеристики в соответствии с выполняемыми задачами.
При этом для доставки СА в место назначения возникает необходимость его поиска и эвакуации уже на Земле, так как даже на современном этапе развития вычислительной техники рассчитать точку посадки возможно с определенной погрешностью, которая вызвана целым рядом слабо прогнозируемых факторов (например: скорость ветра на различных высотах на всем протяжении спуска или абсолютная точность включения двигателей для схода с орбиты и их тормозной импульс). Для пилотируемых СА типа «Союз-ТМ» и «ТМА» такой разброс может составлять до +400 км по самой трассе спуска и 60 км - боковое отклонение от трассы (например: отклонение «Союза ТМА-3» составило всего 7 км перелета по трассе, а «Союза ТМА-1»- недолет по трассе спуска 440 км и правое боковое отклонение 27 км), а для не пилотируемых СА, вследствие их малых размеров и веса, - и еще больше. При этом спускаемый аппарат может приземлиться в степи, на болоте, пересеченной местности и даже в водоемах. Поэтому для поиска и эвакуации привлекаются авиационные, морские и наземные средства, выполняющие поисковые работы автономно или в составе поискового комплекса.
В качестве авиационных поисковых средств используются самолеты Ан-12 и Ан-24, вертолеты Ми-8, оснащенные соответствующим оборудованием. Для проведения наземного поиска спускаемого аппарата применяются специально разработанные для этих целей поисково-эвакуационные машины (ПЭМ) -машины высокой проходимости, а также аэросани и гусеничная техника.
О разновидностях такой наземной поисково-спасательной техники - машинах типа ПЭМ - и пойдет наш сегодняшний разговор.
ПЭМ обеспечивают поиск и эвакуацию спускаемых аппаратов и их экипажей как автономно, так и во взаимодействии с поисковыми вертолетами (самолетами) в степной, пустынной, лесистой, болотистой местностях, на снежной целине и на акваториях внутренних водоемов в простых и сложных метеоусловиях, в дневное и ночное время суток.
Все ПЭМ по своим габаритам и массе рассчитаны для транспортировки любым доступным видом транспорта - от железнодорожного до воздушного, в качестве которого наиболее часто используются самолет Ан-12 и вертолет Ми-6. Следует отметить, что каждая ПЭМ предназначена для своих целей и имеет свою область применения.
Поисково-эвакуационные машины ПЭМ-1 и ПЭМ-2 созданы на заводе ЗиЛ и представляют собой плавающие автомобили высокой проходимости с колесной формулой 6x6. Корпуса машин выполнены из полиэфирной смолы, армированной стекловолокном. Рамы машин изготовлены из алюминиевого сплава АМГ-61. ПЭМ способны преодолевать водные преграды на плаву, перемещаться по рыхлому грунту с погружением колес до 0,5 м, по снегу- до 1 м, а болоту- до 0,7 м. В таких тяжелых условиях дальность хода может составлять до 200 км со скоростями от 7 км/ч по болоту до 40 км/ч по грунту.
С учетом этих характеристик основными областями применения этих машин являются степная пересеченная местность с незначительным количеством деревьев и большим количеством различных водных препятствий. При этом основной район базирования может находиться на расстоянии до 300 км от места поиска.
ПЭМ-3 изготовлена на специальных шнековых шасси из двух продольно расположенных многовитковых винтов, что позволяет ей развивать скорость до 15 км/ч по рыхлому снегу и болоту на расстоянии до 20 км. Однако по грунту и, тем более, по шоссе она двигаться не может. Поэтому основной областью ее применения остаются снежный покров до 1 м и заболоченная с мелкими водными преградами местность. К месту поиска ПЭМ-3 доставляется с помощью ПЭМ-2, которая снабжена кран-балкой грузоподъемностью до 3400 кг, используемой для подъема как ПЭМ-3, так и спускаемого аппарата в специальное ложе.
Основные тактико-технические данные машин комплекса ПЭМ
Характеристики |
ПЭМ-1 |
ПЭМ-2 |
ПЭМ-3 |
Дальность хода, км (без дозаправки): |
|||
по шоссе |
750-800 |
750 |
- |
по грунту |
400 |
200 |
- |
по болоту |
150 |
150 |
|
по воде |
150 |
150 |
|
по снегу |
150 |
150 |
|
Полная масса, кг |
8355 |
11390 |
1650 |
Длина, м |
9,25 |
9,25 |
4,0 |
Ширина, м |
2,48 |
2.48 |
2,1 |
Высота, м |
2,5 |
2,5 |
2,0 |
Максимальная скорость, км/ч: |
|||
по шоссе |
60 |
60 |
- |
по грунту |
50 |
50 |
- |
по болоту |
7 |
7 |
12 |
на воде |
8 |
8 |
13 |
по снегу глубиной до 70 см |
|||
и по бездорожью в распутицу |
15 |
15 |
25 |
Угол входа в воду |
20° |
20° |
20° |
Угол выхода из воды |
20° |
20° |
20° |
Тип водного движителя |
Гребные винты |
Гребные винты |
- |
Рабочая высота волны, м |
до 0,5 |
до 0,5 |
- |
Допустимый ветер при движении на воде, м/с |
до 15 |
до 15 |
|
Масса машины (с экипажем и оборудованием), |
кг 8725 |
8725 |
2350 |
Грузоподъемность кран-балки, кг |
- |
3400 |
- |
Экипаж, чел. |
3 |
3 |
2 |
Число пассажирских мест: - сидя |
8 |
- |
2 |
- лежа |
3 |
- |
1 |
Для выполнения поисковых работ используются все типы ПЭМ. Однако ПЭМ-3 применяется только в случае невозможности использования ПЭМ-1 и ПЭМ-2 в районе непосредственного поиска. Эвакуация экипажей осуществляется преимущественно на ПЭМ-1, так как она оборудована специальной пассажирской кабиной для космонавтов, а ПЭМ-2 производит эвакуацию спускаемого аппарата.
Для проведения эффективного поиска ПЭМ оборудованы несколькими системами: это и навигационная система «Квадрат», и автоматический радиокомпас АРК-УД, радиопеленгаторы «Пеликан», КАР-1 и НКПУ-1, а также радиостанции Р-855УМ, «Журавль», «Коралл» и светотехническое оборудование -светосигнальный маякОСС-61 и ручной прожектор РСП-45.
Радиосвязное оборудование предназначено для двусторонней связи в телеграфном и телефонном режимах внутри поискового комплекса, а также для связи с пунктами управления. К этому виду оборудования относятся устанавливаемые на ПЭМ радиостанции Р-855УМ, Р-802В, «Журавль-К», «Журавль-10», «Коралл», Р-860, Р-809М2, «Балкан-5>> и комплекс приемо-передатчика Р-836+РПС. Данное оборудование работает в диапазонах УКВ, KB и СВ при мощности передатчиков от 0,12 до 500 Вт, что позволяет устанавливать надежную связь с самолетами и пунктами управления на дальности 400-600 км в КВ-диапазоне и до 100 км - в УКВ.
Небольшая дальность УКВ-связи с экипажем спускаемого аппарата после приземления обусловлена малой мощностью индивидуальных радиостанций.
Для пеленгации установленных на СА радиомаяков и радиостанций предназначено специальное оборудование, включающее в себя автоматические радиокомпасы АРК-У2 и АРК-УД, радиопеленгаторы КАР-1, «Пеликан» и «Орел-1», а также переносной пеленгатор НКПУ-1. Пеленгация осуществляется на всех частотах от 1,5 до 150 МГц. При этом дальность КВ-пеленгации составляет до 25 км, а УКВ - порядка 2 км.
Вид связи ………………………….. Дальность связи, км
УКВ с экипажем СА
на этапе парашютного спуска..................................до 20 км
УКВ с экипажем СА
после приземления .....................................................до 5 км
УКВ с самолетами ПСК
при Нполета=5000 м....................................................до 100 км
KB (телеграфный режим)
с пунктами управления ...........................................до 600 км
KB (телеграфный режим)
с самолетами ПСК...................................................до 500 км
Навигационное оборудование предназначено для выхода ПЭМ в заданный район поиска и определения местонахождения. Оно включает в себя навигационную систему типа НВНТ, «Квадрат» и магнитный компас КИ-13. Однако в последнее время поисковики все активнее используют систему GPS (Global Position Sistem).
Светотехническое оборудование предназначено как для поиска СА в сложных метеоусловиях и при недостаточной видимости, так и для обозначения местонахождения ПЭМ. Сюда входят ручной прожектор РСП-45 с дальностью обнаружения СА до 300м и светосигнальный маяк ОСС-61 с излучением сигналов красного цвета частотой 1 Гц. При этом дальность визуального обнаружения такого маяка может составлять 25 км в простых метеоусловиях.
Кроме этого, ПЭМ оборудованы радиотехническими маяками типа РМ-5 мощностью 80 Вт на, частотах 100-150 Гц для облегчения пеленгования ПЭМ с помощью авиационных поисковых сил радиокомпасом АРК-УД. При высоте полета до 6000 м дальность пеленгации достигает 100 км.
Таким образом, наземный поисковый комплекс, включающий ПЭМ-1/2/3, позволяет обеспечить проведение поисково-эвакуационных работ в самых различных метеорологических, географических и сезонно-зависимых условиях, а с помощью специального оборудования достигается связь с экипажем СА, пунктами управления, обеспечивается взаимодействие и координация поискового комплекса, выход в заданный район поиска и обнаружение экипажей и СА.
Однако в середине апреля 2004 г. было сообщено о разработке Ракетно-космической корпорацией «Энергия» нового пилотируемого многоразового космического корабля «Клипер», который может прийти на смену «Союзам» уже к 2010 г.
Основные тактико-технические данные ПЭМ-3
Авиатраспортабельность ................... ,Ил-7б, Ан-12, Ми-6
Автономность, сутки ..........................................................-
Грузоподъемность, кг.......................................................225
Пассажировместимость, чел................................................
Экипаж, чел............................................................................
Полная масса, кг.....................................................2350-2350
Марка двигателя .....................................................ВАЗ-210
Мощность двигателя, л.с.................................................2x77
Вид топлива........................................................Бензин Аи-9
Максимальная скорость, км/ч:
па дорогах с твердым покрытием ........................................-
на снежной целине глубиной до 400 мм ………………. .25
на воде ..................................................................................1
на болоте...............................................................................1
Продолжительность хода
по контрольному расходу, ч.................................................
«Клипер» - возвращаемый корабль, который может брать на борт до семи человек экипажа и доставлять на орбиту груз до 700 кг. Кроме того, корабль сможет находиться в автономном полете до 10 суток, а в случае возникновения экстренной ситуации на МКС с большим комфортом, чем в спускаемой капсуле «Союза», эвакуировать экипаж на Землю.
Стартовая масса 10-метрового корабля составит около 14,5 т. На орбиту космический «Клипер» предполагается выводить с помощью российской ракеты под названием «Онега» , которая будет представлять собой глубоко модернизированную версию носителя «Союз». Запускать новый космический корабль можно будет со всех российских космодромов, где имеются стартовые площадки под «Союзы», т.е. с Байконура и Плесецка.
При этом изменятся и массогабаритные характеристики спускаемого аппарата. И уже не факт, что тактико-технические характеристики существующих ПЭМ позволят эффективно осуществлять эвакуацию спускаемого аппарата. Поэтому наряду с вопросами проектирования и производства нового спускаемого аппарата необходимо пересмотреть и вопрос обеспечения поисково-спасательных сил новыми средствами поисково-спасательного комплекса.
При разработке новой перспективной космической техники должен учитываться весь комплекс вопросов, возникающих с ее внедрением и обслуживанием, так как ПЭМ-2 не приспособлена под габариты и массу «Клипера». Ми-8 на внешней подвеске, и тем более в грузовом отсеке, не способен перевозить такой спускаемый аппарат. Следовательно, необходимо, чтобы будущий комплекс был транспортабелен самолетами и вертолетами, имеющимися на вооружении частей ПСК (Ан-12БП и Ми-6), его необходимо оснастить штатной современной навигационной аппаратурой типа ЮР-26 и АРК, ходовые качества нового комплекса должны быть не хуже, чем у существующего, число мест для пассажиров в кузове-фургоне должно быть увеличено до 8-10 человек, запас хода рассчитан на 1000 км. Космонавты должны перевозиться в кузове-фургоне к вертолету в положении лежа, машины должны быть оборудованы лебедками самовытаскивания.
Так что развитие поисково-эвакуационных машин не за горами. Двигая вперед одну отрасль ракетно-космической техники, придется подтягивать до ее уровня и весь комплекс наземного обеспечения, в том числе поисково-спасательного.