Text
                    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
ВСЕСОЮЗНЫЙ ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
(ВИНИТИ)
Для служебного пользования
Экз. М
ЗАРУБЕЖНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ
КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ
РЕФЕРАТИВНЫЙ СБОРНИК
Издается / раз в месяц
МОСКВА 1990


ОБЪЕДИНЕННАЯ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ информационных изданий по астрономии, геодезии, исследованиям космического пространства и Земли из космоса Главный редактор: акад. Р. 3. Сагдеев Члены редакционной коллегии: проф. Т. А. Агекян, акад. В. А. Амбарцумян, д. ф.-м. н. Ю. В. Батраков, акад. А, А. Боярчук, чл.-корр. АН СССР Ю. Д. Буланже, к. т. н. В. Д. Власов, проф. В. Г. Горбацкий, д. ф.-м. н. А. А. Гурштейн, проф. Я. Л. Зиман, акад. К. Я. Кондратьев, к. ф.-м. н. Э. В. Кононович, д. ф.-м. н. А. Я. Кропоткин, проф. М. Я. Маров, проф. А. Г. Масевич, к. т. н. Я. Я. Медведев, д. ф.-м. н. Д. Я. Нагирнер, проф. /О. Л!. Нейман, проф. Я. Д. Новиков, проф. Л. Я. Пеллинен, проф. В. В. Подобед, к. х. н. Л. Д. Ревина, к. ф.-м. и. Я. Я. Самусь, проф. В. Л. Сарычев, А. Я. Седякина (ученый секретарь редколлегии), д. ф.-м. н. В. Я. Слыш, акад. В. В. Соболев, д. ф.-м. н. Д. В. Туту ков, к. ф.-м. н. В. Г. Шамаев, д. ф.-м. н. В. В. Шевченко, к. ф.-м. н. /С. В. Шингарева, к. ф.-м. н. Я. С. Щербина-Самойлова (зам. главного редактора) Научный редактор — к. т. н. Б. И. Е р м и ш к и н ВИНИТИ, 1990
ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1, Противоречия между Японией.и США в области разработки перспективных технологий. Разработку в Японии КА свободного полета Конгресс и правительство США обеспокоены успехами Японии в развитии передовых, технологий» В докладе, который поступил в комитет сената по делам вооруженных сил в марте 1990 гм утверждается, что Япония превосходит США по 5 из 20 ключевых технологий, имеющих решающее значение в обеспечении военного могущества государства» Между Японией и США идет острая конкуренция на _мировом .рынке по э^спор^у суперкомпьютеров. Администрация США утверждает, что Япония практикует скидки to В0% при продаже компьютеров университетам. При таком положении американские фирмы не могут конкурировать на японском рынке с японскими фирмами. Например, фирма Cray Research (США), которая является изготовителем четырех (из пяти) наиболее высокопроизводительных ЭВМ, проданных на мировом рынке, смогла продать японским университет и правительственным лабораториям только 16% от всех приобретенных компьютеров. Японские фирмы начали экспорт суперкомпьютеров в США, В результате острой конкуренции единственным американским поставщиком суперкомпьютеров на американский рынок осталась фирма Cray Research. С этой фирмой конкурируют три японские фирмы, одна из которых, Hitachi, В 1989 г» согласилась поделиться своими технологиями с фирмой Cray, О методах конкурентной борьбы, к которым прибегают японские фирмы, можно судить на примере фирмы Fujitsu,' предложившей в октябре 1989 г, провести разработку вычислительной системы для городских властей еа одну йену* 23 марта 1990 г. было подписано соглашение, в котором японское правительство обещало "справедливо рассмот*- реть" вопрос о привлечении американских производителей ЭВМ» Исследовательские институты, принадлежащие японскому правительству, обязались купить в 1991 г, четыре американских суперкомпьютера за 100 млн, долл, США 3
обвиняют Японию в том, что ее платежная система слабо защищает интересы иностранных изобретателей» США опасаются японской программы, предусматривающей разработку и запуски с 1995 г„ ИСЗ серии CS-4. Руководство национального агентства Японии космических разработок (NASDА) утверждает, что ИСЗ серии CS-4 являются экспериментальными технологическими ИСЗ, с помощью которых будет отрабатываться перспективная связная аппаратура с антеннами различного диапазона." Министерство торговли США считает ИСЗ CS-4 обычными связными ИСЗ, с помощью которых будет осуществляться спутниковая телефонная связь. Таким образом японская государственно-частная фирма NTT пробует избавиться от покупки связных ИСЗ на открытом мировом рынке, на котором горподствуют американские фирмы. Правительство США пригрозило Японии, что оно повысит таможенные тарифы на японские товары, если Япония не откажется от программы разработки ИСЗ CS-4. Во время переговоров, проходивших в Вашингтоне в конце марта 1990 г, японское правительство обещало, что оно будет субсидировать разработку только тех ИСЗ, которые предназначаются для академических исследований. Это означает, что фирма NTT и консорциум частных японских фирм закупит в США три ИСЗ общей стоимостью 400 млн. долл. и прекратит разработку собственных связных ИСЗ серии CS-4. Фирма Fujitsu в результате конкурса заключила контракт в сумме 13 млн. долл. с Японским институтом непилотируемых КА на разработку наземной системы для управления экспериментами, которые будут проводиться на борту КА свободного полета (FF). КА FF разрабатывается совместно министерством международной торговли и промышленности (MITI), министерством образования и агентством науки и техники (STA). КА должен быть выведен на околоземную орбиту высотой 500 км, оснащен панелями солнечных батарей и рассчитан на работу в течение нескольких месяцев. Запуск КА FF с помощью японской РН Н-2 должен состояться в конце 1993 га, а возвращение его на Землю - в июне 1991 г. на борту американского МВКА *Спейс Шаттл% В состав наземной системы ддя управления экспериментами на борту КА FF войдет аппаратура обработки данных, разработку которой проведет 4
фирма Hitachi Software, а изготовит ее фирма Japan Electronics Development.; Интерфейс между системой и институтом ISAS будет обеспечен фирмой NEC. Б, И» Ер мишкин "Flight International", 1990, 137, № 4209, 25 "New Scientist", 199.0, 125, M 1710, 26 2, Космические исследования в Норвегии Норвегия принимает участие в западноевропейских программах космических исследований с 1960 г, сначала в рамках организации ESRO, а потом агентства ЕКА, По состоянию на начало 1990 г, персонал норвежской космической промышленности насчитывал 400 человек, а ее годовой оборот был немного более 800 млн, норвж» крон (N0K)f}3H0Cbx Норвегии в бюджет агентства ЕКА составляют только Of9%, Постоянным членом агентства ЕКА Норвегия является с 1987 г» Ее взносы агентству ЕКА составили (в млн, NOK):1887 г. - 90,0; 1988 г. - 115,0; 1989 г» - 114,0. В 1990 г» предусматривалось внести 126 млн, NOK Связи между Норвегией и агентством ЕКА осуив ствляются с помощью Национального космического агентства Норвегии NRS (Norsk Romsenter )t которое было образовано 1 июня 1987 г» Норвегия принимает финансовое участие в важнейших программах агентства ЕКА Св %): дистанционное зондирование (ДЗ) Земли — 1,5; спутниковая связь - 1S4; РН "Ариан-5" - 0,4; орбитальная станция (ОС) "Колумб" - 0,4; МВКА Термес* - 0,2. Норвежские организации принимают участие в программах: метеорологических ИСЗ "Метеосат*; полярной орбитальной платформы "Колумб"; ИСЗ для ДЗ Земли с РД-ап- 'паратурой ERS-1.. Участие в программе ERS-1 выразится в создании приемной наземной станции (НС) в Тромсе (TSS). Предусматривается участие Норвегии в разработке ИСЗ ERS-2 (именуется также EEMS), поставка аппаратуры для полярной платформы (AUDIO) и в разработке связных ИСЗ SAT-2 и DRS. Организация Norspace примет участие в создании наземного комплекса ддя ОС "Колумб\ Опыт фирм Sintef и Martintck будет использован при разработке средств выхода в откры- 5
тый космос и системы аварийного спасения для МВКА Термес". Для РН "Ариан-5" механическое и электронное оборудование будет поставляться фирмами АМЕ Space и Norsk Data, Норвежская организация NFT изучает способы разделения ступеней РН "Ариан-б,* В случае увеличения финансовой доли Норвегии на разработку ОС "Колумб' И РН "Ариан-б" до 1,0% возра- - стух возможности норвежских организаций для участия в этих программах: Norspace - вспомогательное оборудование; Sintef - системы жизнеобеспечения; Nork Veritas - контроль качества; институт промышленных исследований - микробиология, Финансовый вклад Норвегии в обязательные программы агентства ЕКА составляет 2%. Норвежские организации принимают участие в подготовке шести научных экспериментов для западноевропейских КА научного назначения *Coxo" и 'Кластер*, а также в подготовке нескольких экспериментов по исследованиям в условиях микрогравитации, касающихся роста кристаллов и наук о жизни, В дальней перспективе Норвегия намечает увеличить ассигнования на космические исследования до 220 млн NOK в год. Агентство NRS подготовило новый план космических исследований Норвегии на 1990-1993 г.г* В плане рассматриваются четыре приоритетных направления исследований: 1) спутниковая связь; 2) ДЗ Земли; 3) космическая инфраструктура; 4) наземная инфраструктура. Согласно текущему плану на 1989—1992 гг. предусматривался ежегодный рост годового оборота космической промышленности на 10 - 15% (в среднем на 12%), что позволило бы увшичить его с 800 млн, NOK В 1989 г, до 1200 млн. NOK в 1992 г» Рост должен происходить за счет производства техники (600 млн» NOK)t в то время как услуги должны оставаться примерно постоянными (400 млн. NOK). Расходы на космические цели в Норвегии общественных организаций систематически растут (млн, NOK): 1987 г. - llOj 1988 г. - 171} 1989 г. - 178; 1990 г. - 184, Согласно перспективному плану годовые расходы правительства Норвегии на космос должны возрасти с 200 млн. NOK в 1989 г. до 270 млн, NOK в 200 г. включая (в млн. NOK ): национальные программы - 50$ программы западноевропейские - 12O; новые 6
программы - 100. Намеченный уровень финансирования позволит направить агентству ЕКА в 1992 - 1995 гг* около 220 млн, NOK. С 1965 г. и до 1987 г«, когда было создано агентство NRS. руководство космическими исследованиями в Норвегии осуществлялось космическим отделом Норвежского совета по промышленным и научным исследованиям (NTNF). Агентство NRS является небольшой организацией, персонал которой насчитывает всего 40 человек. Его с 1 июля 1988 г, возглавляет Пал Серенсен. В Норвегии насчитывается около 50 частных и общэственных организаций, которые участвуют в разработке ракетно-космической техники и космических исследованиях, 20 организаций из 50 объединены в Космический промышленный форум (NIFRO). На агентство NRS возложена обязанность координировать работу в области космоса промышленных фирм, университетов и научных институтов. Агентство NRS представляет Норвегию в ЕКА, • в кон»* сорциуме скандинавских стран по эксплуатации перспективного телескопа (NOT), который строится на Канарских островах, и в разработках ионосферного зонда El SCAT. В ведении агентства NRS находится полигон для запуска исследовательских ракет и шаров-вонаов в Андойе (ARR)v Однако не все космические объекты управляются NRS.' Например, НС в Тромсе (TSS), которая предназначается для приема и обработки снимков, получаемых с борта метеорологических ИСЗ и ИСЗ для ДЗ Земли, с 1986 г» находится в ведении независимого фонда* Космические исследования в Норвегии координируются министерством промышленности совместно с советом NTNF и агентством NRS. Однако в этих исследованиях принимают участие и другие министерства: телекоммуникаций} окружающей среды и сельского хозяйства; рыболовства; науки; энергетики; юстиции; обороны» Министерство обороны участвует в программах ДЗ Земли и навигации, так как не проводит собственных работ по военному использованию космоса» Норвегии пока является ег ( скромной отраслью хозяйства страны (численность персонала около 400 человек, годовой оборот немного больше 800 млй» NOK), но быстро расширяется: рост 12% в год обеспечит увеличение годового оборота до 1,2 млрд* NOK в 1992 г, В космических исследованиях и 7
разработках принимает участие около 50 фирм и институтов частного и общественного секторов. Ведущее положение в промышленности занимает фирма ЕВ Nera, (входит в состав группы ABB), годовой оборот которой составляет около 200 млн NOK (25% от оборота всей космической промышленности Норвегии), Фирма ЕВ Nera специализируется в спутниковой связи гражданского и военного назначения. Ею установлены на территории Норвегии все НС для обеспечения внутренней и международной связи с помощью систем "Интелсат", "Инмарсат", 'Евтелсат" и "Норсат". Фирма является главным поставщиком береговых станций и терминалов для системы "Ин- марсат". В течение 11 лет фирма продала более 1500 терминалов "Сатурн", используемых в системе "Инмарсат". Фирма ЕВ Nera установила 18 береговых станций системы "Инмарсат". Ведется строительство НС в Тулузе (франция) по заказу фирмы France Telecom, которая должна войти в эксплуатацию в начале 1991 г. в составе сети SIT А. Фирма ЕВ Nera продала заказчикам береговые станции системы "Инмарсат" для связи с самолетами на общую сумму около 300 млн. NOK, Самой маленькой' фирмой является CFD Norway,персонал которой насчитывает всего лишь 3 человека, а годовой оборот - 1,25 млн NOK. Форум NIFRO, • в состав которого входят 20 фирм, создан в 1987 г. Наиболее крупными норвежскими фирмами* выполняющими заказы агентства ЕКА, являются (годовой оборот в млн. N0K: Nopspace- - 72,0j ЕВ Nera _ 27,0; АМЕ Space _ 24,0; Oceanor — 14,0; ELAB - 13,0. Общая стоимость контрактов норвежских фирм, полученных в течение 15 лет (1974 - 1988 г»), составляет около 170 млн. NOK. Многие норвежские фирмы сотрудничают с французскими фирмами Aerospatiale, Matra, SEP и Thomson- CSF. Наиболее важное значение для Норвегии имеют спутниковые средства ДЗ и связи. В зоне хозяйственной активности Норвегии находится более 2 млн. км2 площади океанов и арктической зоны, которые богаты рыбой, запасами нефти и других полезных ископаемых. Спутниковая связь позволяет решать многие проблемы населения Норвегии (численность 4,2 млн), проживающего на территории площадью 387 тыс* км2. Норвегия является одной из первых западноевропейских стран, ставших использовать спугнико- 8
£ые системы для связи с морскими нефтяными платформами в Северном море, а также для спасения экипажей судов и самолетов ( "Сарсат-Коспас"). Норвегия принимает участие в деятельности международных организаций, эксплуатирующих спутники связи и метеорологические ИСЗ, "Инмарсат" (11,9%), "Интелсат" (0,3), "Евтелсат* (5,4%) и *Евметсат" (0,5%)# В сетях внутренней и международной связи используются НС фирм Eik и Nittedal, эксплуатируемые организацией Televerkeu Финансовый вклад Норвегии в спутниковую систему связи скандинавских стран Теле-Х" составляет 15%» Значительную роль в приеме и обработке данных по ДЗ Земли играет НС в Тромсе TSS (/Tromso Satellitstatsjon )♦ Эта НС была создана в 1966 г, для приема телеметрической информации с борта первых западноевропейских и канадских ИСЗ» В 1974 г» НС была реконструирована для обеспечения приема и обработки данных с борта метеорологических спутников и ИСЗ для ДЗ Земли, находящихся на полярных орбитах, и переименована в TSS. В течение 15 лет НС TSS обеспечивала прием и распространение снимков •'быстрого обзора" (quicklook"), поступающих с борта американских метеорологических ИСЗ *Тирос- NM управления NOAA, а с недавнего времени - снимков от японского ИСЗ ддя ДЗ MOS-I (в составе сети Earthnet агентства ЕКАК Станция TSS оснащена также аппаратурой для приема сигналов от терпящих бедствие самолетов и судов через систему "Сарсат-Коспас". С,1982 г, НС производит прием информации от научных ИСЗ военного назначения ВВС США "Хйлат" и *Полар Беар% Станция обеспечивает прием телеметрической информации от исследовательских ракет, запускаемых с полигона в Анпойе* Завершена реконструкция НС TSS для приема и обработки данных, которые будут поступать с борта ИСЗ ERS-1 (срок запуска ~ конец 1990 х\). Заключены два контракта с норвежскими фирмами (сумма 55 млн» NOK) на установку к августу 1990 г* в Тромсе НС для приема данных от системы ERS. Эта сташшя именуется TERS (Tromso ERS Receiving Station ). Фирма Spacetec поставляет оборудование для приема и обработки данных» а фирма Norsk Data - процессоры для обработки снимков "быстрого обзора*" от РЛС с синтезированием апертуры (SAR)» Экс- 2-1 9
Периментальный образец процессора, поставленный в марте 1990 г» обеспечивает обработку в течение 8 минут снимка участка поверхности Земли 100 х 100 км с разрешак>- щей способностью 25 м, В последующем предусмотрена поставка процессора для обработки данных от радиометра ATSR, установленного на борту ИСЗ ESR-I. На бтанции TSS создается сеть линий связи для быстрой передачи информации, полученной с помощью SAR, • агентству обороны (NDRE) со скоростью 2 Мбит/с через национальную систему связи 'Норсат-В1" (проект IDUN). К данному проекту проявляет интерес агентство БКА. Предусмотрено, что через сеть будут передаваться РЛ- сйимки с меньшей разрешающей способностью (lQO м)» Обсуждаются перспективы использования станции TSS для приема снимков от перспективного канадского ИСЗ . "Радарсат"» Фирма Spacetee оказывает помощь в обеспечении эксплуатации станции TSS с 1984 г. За этот период контракт дважды прерывался из-ea бюджетных ограничений* Руководство фирмы надеется на восстановление контракта в 1990 г. Несмотря на небольшую численность фирмы (персонал насчитывает 33 человека), которая входит в состав консорциума Norspace, • ее годовой оборот достаточно велик (в 1989 г, - около 20 млн» NOK, а три года назад был 12 млн» NOK). Капитал фирмы 5 млн а годовой оборот в 1990 г» благодаря продаже различных материалов достигнет 30 млн NOK* Фирма эксплуатирует три НС, которые осуществляют прием и обработку данных от ИСЗ для ДЗ Земли и метеорологических ИСЗ и находился в Кируне, Тромсе и Осло. Фирма заключила контракт с институтом метеорологии Норвегии (DNMI) в сумме 12 млн» NOK на прием информации от ИСЗ серий гМетео- сат" и "Тирос*, Она ожидает получения заказа от фирмы Telespazco (Италия) на поставку аппаратуры для обеспечения эксплуатации ИСЗ ERS-1. Фирма Spacetee получила ряд других заказов от фирм: - MDA (Канада) — поставка процессоров малой производительности для укомплектования НС в Италии, предназначенной для приема данных от ИСЗ ERS-I. - Domier (ФРГ) - исследования трехосной системы 10
стабилизации и распределения данных от ИСЗ второго поколения "Метеосат". - Logic а (Великобритания) - обработка данных, которые будут поступать от полярной западноевропейской платформы '"Колумб* » Фирма АМЕ sPace создана в августе 1986 г» как филиал фирмы АМЕ» Ее капитал составляет 5f3 млн» NOK. В апреле 1989 г. 10% ее акций приобретены французской фирмой Alcatel Espace, a 50% акций - Alcatel STK (франция)» АМЕ Space и ее два совладельца АМЕ и Sensono 2 образуют группу фирм, персонал которых насчитывает 150 человек и которые специализируются в производстве микроэлектронной аппаратурой В последнее время численность персонала фирмы АМЕ Space увеличилась с 15 до 20 человек! а ее производственные площади со 100 до 300 м2» Годовой оборот фирмы систематически растет (млн.ЫОК): 1987 г. - 8,0} 1989 г, - l0f0. Ожидается, что в 1990 г» он возрастет до 13 - 14 млн» N0K> а в 1995 г» - до 40 млн» NOK» Этот рост обеспечивается главным образом за счет получения контракта стоимостью 40 млн» **ОК и сроком на пять лет на поставку гибридных интегральных схем для РН 'Ариан-5»" Норвегия располагает полигоном на о-ве Андоя для запуска исследовательских ракет (ИРК Этот полигон и шведский полигон в Кируне являются двумя основными базами для запуска ИР в Западной Европе» Полигон Андоя расположен на западном берегу острова, который входит в состав архипелага Вестерален» На острове проживает менее 7 тыс» человек» занятых главным образом рыболовством» Кроме полигона на о-ве Андоя находится база для размещения военных самолетов "Орион\ предназначенных доя морского патрулирования» Андойский ракетный полигон (ARR) находится в 1000 км севернее Осло» Его координаты 69 с»ш% и 16° в.д» Полигон благодаря течению Гольфстрим обеспечивает круглогодичное проведение пусков ИР в различных направлениях (на север и на запад). Северный полюс находится в 2000 хм от полигона» С полигона ARR по состоянию на конец 1989 г. произведен 441 запуск ИР и 159 запусков стратосферных аэростатов объемом менее 50 тыс. м3 (с 1986 г. в Норвегии произведено 418 пусков аэростатов из 20 различных стартовых площадок)» 1 1
Агентство NRS рассматривает вопрос об обеспечении запусков аэростатов объемом более 100 тыс. мЗ с полигона ARR, а также 'на базах в Исландии и Гренландии. Первый запуск ИР с полигона ARR был произведен 18 августа 1962 г. Частота запусков была крайне неравномерной: от одного запуска в течение года в 1981, 1985 и '1989 гг9 до 95 запусков в 1984 г. Рекордным был 1987 г., когда с интервалом в несколько секунд были произведены запуски 13 ИР. Из 441 запусков ИР с полигона ARR 306 (69,4%) были полностью успешным, 87 (19,7%) - частично успешными и 48 (Ю,9%) - неудачными. С полигона на о-ве Андойя производились запуски ИР 36 различных типов, В 60-х годах преобладали запуски ИР "Центавр? и- 'Дракон' французского производства. После' этого производились запуски ИР американского, канадского и английского производства. Около 25% ракет собирались в Норвегии. Большинство запусков проводилось в соответствии с международными программами исследований,, в которых принимали участие Франция, ФРГ, Великобритания, Дания, Швеция, Канада и США» В соответствии с планом в январе-марте 1990 г. намечалось запустить 107 ИР, 104 из__которых в соответствии с международной программой "Диана". В последней принимают участие девять стран. Ее цель - исследования турбулентности атмосферы с помощью небольших ИР "Випер/Дарт^ и "Супер Локи/Дарт". Запуски ИР должны были проводиться с полигонов Андойя, Кируна и Бискаросс (франция), а также с полигонов Индии, Японии, Канады и США, В январе 1990 г. с полигона ARR намечалось произвести запуск японской одноступенчатой ИР S=520 института ISAS в момент пролета над полигоном японского научного ИСЗ EXOS-D. В случае успеха этого запуска, Япония предусматривает еще три запуска ИР: в феврале 1991 г. (один) и в январе 1992 г. (два). В начале 1990г. намечались также запуски ИР: а) "Бпэк Брант-5С"; б) /Найк-Орион" - для проведения третьих летных испытаний системы спуска ИР (после двух неудачных испытаний). При удачном завершении испытаний в феврале-марте 1990 г. предусматривалось eua 6 запусков ИР "Найк- Орион ", 12
Новая система спуска полезной нагрузки (ПН), поднимаемой на высоту ИР, разработана фирмой Prototech совместно с институтом DLR (ФРГ), Система должна обеспечить посадку на воду (в 50 - 70 км от полигона ARR) ПН массой 76 кг, вклкная 30 кг научных приборов. Спуск ПН производится на парашюте, оснащенном в центре купола специальным клапаном для пропуска воздуха, которым наддувается баллон, обеспечивающий плавучесть ПН, До сих пор полигон не производил спасения ПН ни на воде ни на суше, В 1991 г, предусматривается порядка 10 запусков ИР для проведения американо-канадского эксперимента ■Эцип-В", включая запуск в м<ае 1991 г, ИР "Блэк Брант- 12" массой около 6 т На полигоне в связи с этим намечается построить универсальный стартовый комплекс, обеспечивающий запуски четырех ступенчатых ИР массой до 20 т. Около десятка стартовых столов, имеющих на полигоне ARR, предназначены для запусков ИР "Скайларк-12" массой 2,7 т. ИР "Блэк- Брант-12* сможет обеспечить подъем на высоту 1000 км ПН массой около 200 кг. Падение ПН с этой высоты в состоянии невесомости будет продолжаться около 20 минут (вместо 6 минут при использовании существующих ИР), Норвегия предусматривает использовать запуски этих ИР в коммерческих целях для проведения экспериментов, требующих условий микрогравитации, в интересах агентства ЕКА, Строительство стартового комплекса для тяжелых ИР оценивается в 7,2 млн NOK. Оно должно быть закончено к ноябрю Д 9 90 г, чтобы обеспечить проведение первого запуска в мае 1991 г. Агентство NRS готово построить на полигоне ARR стартовый комплекс для запусков легких РН "Литтлпео* английской лЬирмы GTS. Эта твердотопливная ракета кассой 70 т должна, обеспечивать запуски ИСЗ массой рр 1 т. Новый стартовый комплекс может быть построен на о-ве Андойя возле деревни Нордмела (в 30 км кжнее существующего комплекса Оксебазен), Станция для телеметрических измерений и передачи команд на борт РН должна быть построена в местечке Свалбард на о-ве Шпицберген, Затраты за запуск РН "Лйттллео* с о-ва Андойя будут составлять 300-400 млн NOK. 13
Новый стартовый комплекс может обеспечить более 10 запусков FH "Литтллео" в год с выводом ИСЗ на полярные или солнечно-синхронные орбиты при помощи НС в Свал- барде, В случае принятия соответствующих решений запуски РН "Литтллео" с о-ва Андойя могут начаться в 1992 г. Норвежские специалисты считают, что с этого стартового комплекса могут быть обеспечены запуски американских РН "Пегас* (в соответствии с осуществленным проектом запуски производятся с борта самолета-носителя). По расчетам норвежских специалистов, на создание инфраструктуры полигона ARR требуется около 120 млн. NOK, включая 40 мин NOK на реконструкцию и переоборудование существующих сооружений в течение пяти лет, В 1989 г, бюджет полигона составил 20 млн, NOK, в том числе Св млн, NOK )Г на капитальное строительство — 7|0; на эксплуатацию - 13,0, На 1990 г, было выделено 23 и млн, NOK. Сумма контрактов на запуски иностранных ИР составила 8 млн, NOK, норвежских ИР и ИР агентства ЕКА по 6 млн, NOK. С 1 июля 1972 г, деятельность полигона ARR финансируется пятью странами в соответствии со специальным соглашением с агентством ЕКА, В соглашении участвуют помимо Норвегии ФРГ, Швеция, Швейцария и Франция, Норвегия обязана обеспечить запуски ИР в течение 40 недель каждого года. Готовится новое соглашение на 5 лет (с 1 января 1991 г» и до конца 1995 г,)9 предусматривающее расходы в размере 15 млн, NOK* Б,И, Ермишкин MAir et Cosmos", 1990, 27, Jf 1268, 17-19, 26-27, 30-31, 31, 34 ВОЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА 3* Военное противостояние Советского Союза и США в космосе Командующий NORAD и Космического командования США генерал Джон Пиотровски в статье, опубликованной в журнале "Procceding/US Navyff (февраль 1990 г.), рассматривает вопросы военного использования космоса в Со- 14
ветском Союзе, возможные угрозы для США советских космических вооружений и ответные меры США на эти угрозы. Ослабление военной напряженности в отношениях между СССР и США требует разработки новой экономической, политической и военной стратегий, и пересмотра обязательств» Как считает генерал Пиотровски, в Советском Союзе уже начата фзработка новых стратегий. Советское руководство уже рассматривает мир как сочетание новых военных сил, чем те, которые существуют сейчас. В новом балансе вооружений будет обеспечен паритет наземных вооруженных сил в Европе и МБР при значительно меньшей численности» Космос рассматривается в СССР как центральное звено новой стратегии благодаря большим возможностям повышения боевой эффективности наземных войск сокращенной численности. Возможности СССР в космосе. В настоящее время в Советском Союзе эксплуатируется более 150 ИСЗ, которые имеют военное значение; возросло значение космических средств в вооруженных силах! создаются дополнительные спутниковые системы, которые могут непосредственно повысить боевую эффективность советских наземных войск. Генерал Пиотровски цитирует слова начальника генштаба советской армии генерала армии Моисеева о том, что "использование космических программ в военных целях может повысить в 1,5 - 2,0 раза боевую эффективность наших вооруженных сил". Это первое официальное признание того, что СССР использует космос не только в мирных целях. В случае, если Советский Союз буцет увеличивать военное использование космоса и продолжать поддерживать боеспособность противоспутниковых систем для ограничения возможностей американских космических военных систем, то эти мероприятия будут представлять вызов США, даже Ь условиях сильных сокращений вооружений и расширения гласности в СССР. Советские военные ИСЗ, в особенности разведывательные ИСЗ на низких орбитах* представляют угрозу для сил США и ее союзников на всем земном шаре. Советские ИСЗ радиолокационной разведки океанов (ROR Sat) и ИСЗ для электронной разведки океанов (EOR Sat) обеспечивают непосредственную поддержку действий советских военно-морских сшьи.ИСЗ ROR Sat осуществляют РЛ-сканиро- 15
вание поверхности морей и океанов с целью поиска военных кораблей, а ИСЗ EOR Sat - регистрацию сигналов рацио- аппаратуры, установленной на военные кораблях. ИСЗ обоих типов работают совместно для обнаружения и Ьлежения за перемещениями военных кораблей США. Информация от ИСЗ поступает непосредственно на советские военные корабли без задержек для обработки и распределения в наземных центрах. Многие советские крейсеры, вооруженные противокорабельными крылатыми ракетами, оснащены терминалами для получения информации от ИСЗ ROR Sat и EOR Sat. В случаях проведения военно-морских учений членами НАТО и Варшавского договора в Советском Союзе проводятся запуски новых ИСЗ ROR Sat и EOR Sat и перемещения по орбите существующих ИСЗ. Как считает генерал Пиотровски, Советский Союз систематически совершенствует конструкцию этих ИСЗ и условия их эксплуатации, чтобы повысить боевую эффективность своих растущих военно-морских сил. Простейшим путем расширения использования морских спутниковых разведывательных систем является увеличение числа советских военных кораблей, оснащенных терминалами для непосредственного приема разведывательной информации. Представляют угрозу для США и советские ИСЗ фоторазведки и радиотехнической разведки общего назначения. Они обеспечивают Советский Союз и его союзников информацией о расположении и возможностях вооруженных сил США и их союзников, на основании которой может быть произведено нацеливание на центры управления и командные пункты, выдвижение вперед боевых порядков и РЛС системы ПВО, Спутниковые разведывательные системы могут идентифицировать перемещения войск США и на основе их информации можно вносить поправки в тактические и оперативные планы советских войск. Расширение возможностей спутниковых систем слежения и передачи данных позволит улучшить своевременность передачи разведывательной информации» СССР, так же как и США, использует спутниковые системы связи, навигации и метеорологической разведки. О росте советских спутниковых систем связи можно судить по тому, что СССР сделал более 100 заявок Международ- ^ному совету регистрации частот (IFRB ) на предостав- 16
ление диапазонов радиочастот для геостационарных ИСЗ в 35 точках стояния» Генерал Пиотровски считает, что Советский Союз рассматривает спутниковые системы как наиболее эффективные и экономичные средства получения данных. Можно ожидать, что в условиях сокращения военных расходов СССР значительно расширит использование космических систем, Вдэмоэдцрсти СрСР црнтоолцровать космос» В начале 80-х годов советская военная доктрина претерпела значительные изменения, которые будут иметь долгосрочные последствия на методы проведения военных операций в космосе. Советские военные специалисты теперь допускают, что может начаться мировая война, которая не перерастет в ядерную войну, В новых советских определениях театров военных действий (ТВД) включено понятие воздушно-космического региона над ТВД* Космос еще не получил статуса отдельного ТВД, но уже рассматривается как продолжение наземных войск и военно-морских сил, В середине 80—х годов Советский Союз ввел формальное определение противоспутникового оружия — "ракетное, лазерное и другие виды вооружений, которые могут быть использованы для поражения спутников". Вероятно, что противоспутниковое оружие будет использоваться против ИСЗ, находящихся на низких орбитах, в ходе наземных операций при возникновении в будущем военного конфликта. Советские военные специалисты считают, что будущие войны, которые могут возникнуть, будут включать воздушно- космический регион. Как считает генерал Пиотровски, СССР может использовать против американских спутников четыре типа вооружений: - Противоспутники, выводимые на те же орбиты, что и американские ИСЗ, выбранные в качестве целей. Советские противоспутниковые системы сохраняют боеспособность и в настоящее время. Советская сторона признала в 1985 r,f что она испытывала ИСЗиперехватчики в период с 1969 по* 1982 гг# Это противоспутниковое оружие в является простым, но надежным средством поражения ИСЗ противника» СССР не производил запусков ИСЗ-перехватчиков с 1982 г, но имеет возможность испытать все подсистемы, необходимые для обеспечения перехвата ИСЗ. США также 3-JL 17
использовали метод испытаний отдельных подсистем тя проверки работоспособности своих МБР. - Система противоракетной обороны (ПРО), развернутая вокруг Москвы (что разрешено договором 1972 г. об ограничении систем ПРО). В эксплуатационном состоянии находятся комплексы для запуска противоракет на полигоне •£ Сары-Шагане. РЛС, которые по утверждению СССР используются только для космической разведки, могут использоваться для слежения и перехвата ИСЗ с помощью противоспутниковых ракет. Ракета системы ПРО способны поражать ИСЗ, находящиеся на низких орбитах. Все элементы вооружений, необходимые для поражения американских ИСЗ с помощью противоракет прямого запуска, прошли испытания и развернуты без нарушения требований договора 1972 г. Советская система ПРО может быть использована в качестве противоспутниковой системы (ПСО), В 1988 г, во время переговоров с Красноярской РЛС генерал-полковник Владимир Литвинов утверждал, что РЛС Flat Twin и Pawn Shop предназначаются для слежения за^ космическими объектами и не являют»- ся составной частью * системы ПРО. - Лазерные вооружения могут использоваться в составе ПСО для создания помех бортовой аппаратуре ИСЗ и их разрушения. Как утверждает генерал Пиотровски, имеются убедительные доказательства того, что в СССР проводится широкая хорошо финансируемая программа разработки лазерных вооружений стратегического и тактического назначения. Советский Союз создал менее сложные, чек» в США, экспериментальные лазеры, которые могут быстро преобразованы в образцы вооружений. Затраты СССР на разработку лазеров и создание испытательных полигонов превышают затраты США на аналогичные цели. В НИОКР по лазерным вооружениям в СССР участвует более 10 тыс. ученых и инженеров. Если Советский Союз отстал от США в разработке концепции лазеров на свободных электронах, то он накопил намного больше экспериментальных данных по лазерам на основе электрических разрядов и газодинамическим лазерам. Этот фундамент может позволить СССР опередить Запад в создании лазерных вооружений, а возможно, что такие вооружения уже созданы, - Радиоэлектронные вооружения представляют серьезную угрозу ИСЗ, Многие из мощнейших в мире источников 18
электромагнитных излучений рациодиапазона созданы в СССР. Эти успехи могут привести к созданию в Советском Союзе нового типа оружия, которое будет способно помещать работе бортовой электронной аппаратуры ИСЗ или полностью вывести ее из строя. СССР располагает многими антеннами, которые могут использоваться в качестве средства РЭБ. Ответные меры США, В отличие от других вооружений, которые представляют частичную угрозу для США (например, угроза"для ВМС США со стороны советских подводных лодок, или наземным системам со стороны советских танковых соединений), советские ИСЗ угрожают всем видам вооруженных сил США на реей поверхности земного шара. Такая угроза требует совместной разработки ответных мер всеми видами вооруженных сил США» Министерство обороны (МО) США обязано создать систему ПСО, чтобы противостоять советским разведывательным ИСЗ, находящимся на низких орбитах. Совместная разработка в США системы ПСО целесообразна по ряду причин» В соответствии с решением конгресса МО в максимально возможной степени должно вести разработку объединенных систем обороны, если возникает общая угроза всем видам вооруженных сил. Советские разведывательные ИСЗ представляют собой как раз такую общую угрозу для всех. Разработка объединенной системы ПСО обеспечит более экономное расходование средств налогоплательщиков, В настоящее врем* в США каждый из видов вооруженных сил эксплуатирует свою часть сети космической разведки, в состав которой входят датчики активного и пассивного типов, расположенные на всем земном шаре и эксплуатируемые подразделениями Армии, ВМС и ВВС США, В датчиках используются разнообразные технологии, которые обеспечивают широкий диапазон возможностей доя ведения разведки. Каждый из датчиков в отдельности не обеспечивает обнаружение, идентификацию и слежение за ИСЗ, чтобы^ гарантировать успешное использование системы ПСО, Совместное использование всех датчиков гарантирует огромные возможности. Наибольшая часть разведывательных средств находится в ведении ВВС, Разведывательные ИСЗ ВВС оснащены разнообразной аппаратурой (РЛ и оптической, работающей в 3-2 I9
видимом и ИК- диапазон ах), которая позволяет идентифицировать объекты наблюдения. В ведении Армии находятся РЛС дальнего действия, с помощью которых проводятря: съемка в широком диапазоне для опознавания космических объектов почти в реальном времени; наблюдения за ИСЗ, находящимися на низких орбитах; съемка в узком диапазоне для^опознавания космических объектов, ВМС эксплуатируют систему NSSS (Naval Space Surveillance System- военно-мэрская космическая система разведки), которая представляет собой огромную радиоинтерферометрическую систему для обнаружения космических объектов, пролетающих над территорией США. Система NSSS обеспечивает обнаружение, идентификацию и слежение за космическими объектами, чтб необходимо для ввода в действие системы ПСО и оценки результатов поражения объектов противника. Для ввода в строй противоспутникового оружия ближайшего будущего нет необходимости в проектировании новой сети космической разведки. Однако все три вида вооруженных сил, которые эксплуатируют существующие разведывательные средства, должна участвовать в разработке перспективной системы ПСО и ее развертывании. В этой системе Армия и ВМС могут использовать наземные установки для запуска кинетического оружия, а ВВС играть решающую роль в объединении сети разведывательных средств, в осуществлении командных и контрольных функций. В настоящее время в США ведутся исследования для определения оптимального базирования системы ПСО ближайшего будущего. В ходе исследований рассматриваются основные тактико-технические требования (ТТТ) к системе ПСО: последовательность поражения целей, выживаемость системы, потенциальные возможности увеличения ее боевой эффективности в будущем» Системы ПСО могут базироваться на морях и океанах, в чем заинтересованы ВМС, а также на суше при участии Армии, ВВС и ВМС. Возможны системы ПСО комбинированного базирования. В дальней перспективе можно ожидать создания систем ПСО космического базирования под руководством ВВС. Основным трзбовдаиям к ПСО является ее совместная эксплуатация всеми видами вооруженных сил, не зависимо от того, в чьем ведении находятся боевые установки. Опе-
раторы существующей сети космической разведки и вновь создаваемой системы ПСО могут стать участниками боевых действий в случае возникновения войны. Совместное управление системой ПСО является необходимым требованием§ чтобы обеспечить подготовку заданных параметров для нацеливания! решать проблемы, возникающие при накладке "секторов огня", и оценивать эффективность поражения целей» Противникам развертывания систем ПСО в США генерал Пиотровски отвечает, что Советский Союз уже на протяжении 30 лет ведет разработку средств для обеспечения военных операций в космосе и установления своего контроля за космическим пространством» Поэтому он призывает к немедленному развертыванию американской системы ПСО. Б»И» Ермишкин "Proceeding/US* .Navyf\ 1990, J16, № 2# 33-36 4» Контракт ВВС США Hft изготовление ИСЗ типа "Лайтсат* 17 апреля 1990 г» ВВС США заключили контракт стоимостью 5,48 млн» долл. с фирмой TRW на изготовление экспериментального ИСЗ STEP-1 (Space Test Experiment Platform ). ИСЗ намечено запустить в 1992 г. с помощью РН воздушного базирования "Пегаса/Контрактом предусмотрено право ВВС заказать фирме в течение последующих 6 лет еще 11 ИСЗ серии "Лавтсат"» Основные характеристики ИСЗ: масса - 500 кг, мощность системы электропитания — 300 Вт; расчетный срок службы — от 1 года до 3 лет| высота орбиты в перигее — 195^ км; высота орбиты в апогее - 1500 км» Бортовая 'аппаратура ИСЗ предназначается для проведения 4 научных экспериментов: - Прохождение высокочастотных ( HF) сигналов над горизонтом через "волноводы" в ионосфере на высотах менее 250 км» - -'Два эксперимента по изучению нестабильностей ионосферной плазмы на высоких широтах» Результаты экспериментов будут использованы при проектировании РЛС косми— 21
чес кого базирования, загоризонтных РЛС и систем связи на высоких частотах, - Измерение состава атмосферы, ее плотности, аэродинамического сопротивления и горизонтальных ветров на высотах 195 - 400 км. Желаемая точность определения плотности атмосферы - 10% (в соответствии с существующими моделями верхних слоев атмосферы плотность атмосферы может быть определена с точностью не выше 20%). Результаты эксперимента будут использованы в программах разработки МБР и ВКС NASP. Как сообщают представители фирмы TRW, базовая конструкция ("ядро") ИСЗ "Лайтсат" обеспечит ориентацию и стабилизацию корпуса, связь, передачу телеметрической информации и прием командных сигналов. Возможны три варианта системы ориентации и стабилизации: гравитационная, вращением вокруг оси корпуса, относительно трех осей, Б, И. Ермишкин ••Aviation Week and Space Technology", 1990, 132, » 16 (1), 24 "Flight International", 1990, 137, Jf 4214, 12 5. PH серии Титан* и переоснащение МБРвРН МВКА "Спейс Шаттл" не оправдали надежд ВВС США на запуски ИСЗ военного назначения. В связи с этим в 1985 г. было принято решение об использовании одноразовых РН для запуска военных ИСЗ. ВВС заказали: 23 новых РН гТитан-4"; 20 РН "Дельта-2" с увеличенной грузоподъемностью; 11 ИИ "Атлас-2*. ВВС решили также переоборудовать в РН МБР "Титан-2", которые в течение 25 лет находилось на боевом дежурстве в шахтных пусковых установках, В 60-х годах фирма Martin Marietta (тогда именовалась Martin Co) поставила ВВС США 144 МБР "Ти- тан-2% из которых 36 МБР представляли собой экспериментальную (N ) серию, а 108 - эксплуатационную серию. МБР Титана* были размещены в 54 шахтах на трех авиабазах: ДэвиоМонтхэн (шт# Аризона), Мак-Кон- нелл (шт. Канзас) и Литтл-Рок (шт. Арканзас), МБР *Титан-2" была поставлена на боевое дежурство после 33 экспериментальных запусков, В период 1963 •- 22
1976 гг» с авиабазы Ванценберг было проведено всего 49 запусков МБР с целью проведения летных испытаний и обучения расчетов, находящихся на боевом дежурстве. Благодаря использованию на МБР Титан-^" высококипя- идах компонентов топлива (несимметричный цеметилгидра- зин и четырехокись азота). Запуск МБР можно произвести менее чем через минуту после получения команды на пуск, МБР может длительное время храниться в заправленном состоянии без опасности возникновения коррозии в топливных баках и двигательной установке. Снятые с вооружения боевые ракеты США хранятся в центре AMARC (Aerospace Maintenance and Regeneration Center- центр для обслуживания и ремонта авиакосмической техники), находящемся на авиабазе Нортон ( Сан-Бе р- надино, шт. Калифорния). С 1963 г. в центре AMARS хранились 64 ракеты Тор*, которые до этого были развернуты на территории Англии и находились в подчинении Королевских ВВС Великобритании» Переоборудование ракет Тор"' в РН "Дельта* производилось фирмой Douglas Aircraft. По состоянию на апрель 1990 г, в центре AMARC оставалось еще 9 ракет "Тор"» Министерство обороны (МО) США намечает закрыть авиабазу Нортон в 1992 г* по финансовым соображениям. С апреля 1965 г, в центр AMARC стали поступать первые из 130 МБР "Атлас-Е" и "Атлас- F", которые были сняты с вооружения. В течение 20-ти лет хранения 85 МБР "Атлас- E/F" были отправлены на космодром Вандерберг для проведения орбитальных и суборбитальных запусков, 41 МБР бьщи превращены в лом» В 1984 - 1985 гг. последние 10 МБР •'Атлас- E/F" были отправлены на космодром Ванденберг с тем, чтобы освободить хранилища для МБР Титан-г*» Использование переоборудованных РН 'Атлас* ожидается до 1992 г. включите л ьно* Ступени .МБР *Титан-2у хранятся в зданиях № 942 (23~ ступени! и N? 945 (60 ступеней) ангарного типа, в которых не поддерживаются заданные параметры атмосферы. По состоянию на начало 1990 г, в центре AMARC находилось 42 МБР 'Титан-г*, а 12 МБР (вместе с дополнительными вторыми ступенями) проходили переоборудование в РН на заводе фирмы Martin Marietta в г. Денвер (штв Колорадо), 23
В процессе хранения в центре AM ARC МБР 'Титан^* проходят осмотр с интервалом 180 суток. При осмотре проводятся: промыв баков для удаления следов парообразного топлива; измерение относительной влажности воздуха; определение состава воздуха, чтобы он не содержал вредных примесей. Каждые 5 лет турбонасосные агрегаты ЖРД промываются и продуваются. До отправки МБР на завод в г» Денвер для переоборудования в РН ЖРД обеих ступеней снимаются и отправляются на капитальный ремонт их изготовителю фирме Aerojet Techsystems (г. Сакраменто, шт. Калифорния)* В конструкции МБР Титан^*" была предусмотрена взаимозаменяемость ступеней между различными МБР» Эта взаимозаменяемость сохранена и для РН, создаваемых на базе МБР» Например, в первой РН используется первая ступень от МБР В-56, а вторая ступень - от МБР В-98, Запуск первой РН "Титан-2* состоялся 5 сентября 1988 1% со стартового комплекса SLC-4W космодрома Ванденберг (последний запуск МБР *Титан-2" с космодрома Ванденберг был произведен в июне 1976 гг.). ВВС США заключили в январе 1986 г. контракт в сумме 638,7 млн. долл. с фирмой Martin Marietta на переоборудование 14 МБР "Титан-2* в РН "Титан-2". Контракт должен действовать до сентября 1995 г. РН Титан-2" получила обозначение Титан-23 G"» Бе грузоподъемность 2,180 т при выводе на круговую орбиту высотой 185 м км. На РН "Титан-23" модифицирована верхняя часть 2~й ступени, чтобы обеспечить установку обтекателя диаметром 3,05 м от РН "Титан-34". На РН устанавливается новая система управления фирмы Delco, которая используется на РН "Титан-4", а также система аварийного подрыва (в случае отклонения от программы полета). Для всех имеющихся РН "Титан-23 GM имеются секретные ИСЗ военного назначения, в том числе 6 ИСЗ ВМС QUA "Уайт Клауд" для разведки океанов (включая ИСЗ, запущенный в сентябре 1988 г.) и 5 метеорологических ИСЗ (два ИСЗ серии DMSP и три ИСЗ серии NOAA). Запуски ИСЗ DMSP намечались на конец 1989 г. ~ начало 1990 г., а ИСЗ NOAA - с 1993 г. 24
В 1991 г» планируется с помощью РН *Титан-23 GM вывести на орбиту океанографический исследовательский ИСЗ ВМС N-ROSS и скаттерометр NSCAT, изготовленный по заказу НАСА Лабораторией реактивного движения. Этот прибор предназначен для измерения скорости ветра над поверхностью морей и океанов в глобальном масштабе. В случае получения средств от конгресса на изготовление ИСЗ "Лендсат-6", он будет выведен на орбиту В 1991 г. РН *Титан-23\ Осенью 1989 г. этой РН предполагалось вывести на орбиту ИСЗ NTS-3 (Navigation Technology Satellite ), на борту которого установлена навигационная аппаратура на основе водородного мазера, изготовленная по заказу МО США. В начале 1990 г» ВВС США заключили контракт стоимостью 1,6 млрд, ДОЛЛ, С фирмой Martin Marietta Corp. на изготовление 18-ти дополнительных РН *Титан-4у« Ранее был заключен контракт в сумме 5,1 млрд. долл, на поставку 23 РН *Титан-4*\ Контракт предоставляет ВВС право заказать до 1995 г» включительно еще 8 РН "Титан—З:"* До настоящего временр произведен только один запуск РН *Титан-4": в июне 1989 г» с мыса Канаверал был выведен на орбиту секретный ИСЗ военного назначения. Согласно заявлению представителя фирмы Martin 'Marietta Astronautics Group (MMGA), закончено изготовление еще трех РН "Титан-^* РН *Титан-4йг имеет спедуюиую грузоподъемность: на геостационарную орбиту - 4#5 tj на низкую орбиту ~ 17,7 т{ на низкую полярную орбиту -,14,5 т. Когда в 1991 г* на РН 'Титан—** будут установлены трехсегментные твердотопливные ускорители, грузоподъемность РН увеличится на 25%. Согласно данным Командования систем ВВС США, должно быть произведено следующее количество вапусков РН *Титан-4": 1990 г. - 2 ; 1991 г» - 4} 1992 г. - 7; 1993 г* - 8; 1994 г* - 6} 1995 г. - 8, Б.И* Ермишкии ••Satellite Communications*1» 1990, И, # 3,8 "Spaceflight", 1990, 32, If 4, 124-125
6. Ракета-носитель^ "Перас* РН "Пегас* представляет собой трехступенчатую ракету, оснащенную твердотопливными двигателями, массой 18,5 т, которая при запуске с борта самолета-носителя на высоте 12 км должна обеспечивать вывод на низкие околоземные орбиты, ИСЗ массой до 410 кг» При запусках на суборбитальные траектории полета РН "Пегас* может выводить на заданную траекторию полезные нагрузки (ПН) массой до 900 кг. Разработка рН проводится фирмами Orbital Sciences Corp* <OSC) и Hercules Aerospace Co. с апреля 1987 г. в соответствии с контрактом, выданным управлением перспективных НИОКР министерства обороны (МО) США (DARPA ). Запуск ЙН с борта самолета-носителя обеспечивает ряд преимуществ,к которым относятся: - Большая гибкость и более высокая эффективность запуска, что снижает расходы на запуск ИСЗ небольшой массы. Запуск РН с борта самолета, летящего на высоте 12 км со скоростью М с 0,8, обеспечивает дополнительное приращение скорости (около 2% от требуемого значения) и позволяет увеличить на 20 единиц удельный импульс двигателя первой ступени при выбранной степени расширения сопла (40:1) # - Снижение аэродинамических нагрузок на РН, что позволяет снизить нагрузки на конструкцию РН и уменьшить ее массу. - Запуск в горизонтальном положении дает возможность сократить потери, связанные с сильным поворотом вектора скорости ракеты. - Сокращение расходов на запуск в ръя&ъ с отказом от использования наземного стартового комплекса. - Более высокая выживаемость комплекса. - Увеличение частоты запусков. Один самолет-носитель, обеспеченный несколькими стартовыми расчетами (обычно из 6 человек), может произвести более одного запуска РН в сутки. - Меньшая зависимость от метеорологических условий в момент запуска. В состав комплекса РН "Пегас" входит четыре основных компонента: 1) собственно РН; 2) само- 26
лет-носитель; 3) оборудование для обеспечения воздушного запуска; 4) наземное вспомогательное оборудование. Основными элементами конструкции РН являются: три твердотопливных двигателя; жесткое дельтавидное крыло; хвостовое оперение, состоящее из двух горизонтальных и одного вертикального стабилизаторов; приборный отсек, установленный над РДТТ третьей ступени; обтекатель ПН, состоящий из двух секций. корпуса РДТЧГ изготавливаются из композиционного материала (КМ) на основе графита и эпоксидных смол# РДТТ разработаны фирмой Hercules Aerospace Co. с использованием проверенных на практике технологий и максимально возможной стандартизацией элементов конструкции» Расчетный запас прочности 1,4» Сопла РДТТ выполнены из фенол-углеродного КМ, а сужающаяся часть сопла и критическое сечение (ITE-Integral Thuat/Entry) из КМ 3-D типа углерод-углерод. Твердое трпливо, которое изготавливается из зерен компонентов класса 1,3, имеет низкую скорость горения» К корпусу РДТТ 1-й ступени снаружи приварен кронштейн для крепления дельтавидного крыла и передняя обечайка, которая выполняет роль переходника между 1-й и 2-й ступенями, • в рдтт 2-й ступени, как и в РДТТ 1-й ступени, горение топлива идет по центральному каналу. Сопло РДТТ 2-й ступени изготовлено из силиконового эластомерного материала. Управление вектором тяги осуществляется с Помощью электромеханического привода TVA (Thrust Vector Actuator). Сопло и привод TVA РДТТ 3-й ступени аналогичны РДТТ 2-й ступени. Подвеска РН к самолету-носителю обеспечивает отделение РН от самолета до воспламенения РДТТ 1-й ступени» Угол дельтавидности крыла 45°, а его размах - 6t7 м. Радиус закругления передней кромки крыла - 2,5 см, а клиновидноеть передней части крыла - 8%, Толщина крыла - 20,5 см. Обшивка'крыла и хвостового опе- реция изготовлены из КМ на основе графита, а внутренняя часть - из пенопласта. Управление полетом при работе РДТТ 1-й ступени производится за счет поворота стабилизаторов хвостового оперения, которые оснащены соответствующими приводами, 4-2 27
Приборный отсек имеет цилиндрическую и коническую секции, изготовленные из КМ на основе графита, и поперечную платформу (сотовая конструкция из алюминиевых сплавов) для установки приборов системы управления. В состав системы управления входят: инерциальное устройство IMU (Ineztial Measurement Unit), компьютер, передатчик телеметрической информации, мультиплексер системы телеметрии, приводы для управления вектором тяги и устройств разделения ступеней, приемники для получения команд на прекращение полета, РЛ-приемопередатчик, аккумуляторные батареи. Обтекатель ИСЗ (диаметр 1,27 м) состоит из двух секций, изготовленных из графитового КМ, которые разделяются и сбрасываются с помощью пиротехнического устройства. Конструкция обтекателя обеспечивает работу сопел системы управления по всем трем углам до его разделения и сброса. В приборах системы управления используются достижения в микроэлектронных технологиях последних 15-ти лет развития. Бортовой автопилот^ в состав которого входит компьютер типа 68020, выполняет функции управления полетом, навигации и контроля за работой системы РН, а также функции программно-временного устройства вплоть до вывода РН на заданную орбиту. Программа полета вводится в память компьютера типа EEPROM на Земле и может быть один раз уточнена в процессе попета самолета-носителя до сброса РН. Процессор автопилота определяет положение РН и ее высоту по показаниям устройства IMU и выдает команды на исполнительные органы с помощью стандартных линий типа RS-422. Показания бортовых приборов РН передаются на наземные станции в реальном времени с помощью системы телеметрии. РН оснащена датчиками для регистрации всех критически важных характеристик, напряжений и температур. Муль- типлексеры системы телеметрии с дистанционным управлением установлены на 1-й и 2-й ступенях и в приборном отсеке РН. Микропроцессоры, входящие в состав мульти- плексеров, осуществляют кондиционирование сигналов и преобразование аналоговой информации в цифровую фирму с тем, чтобы осущертвлять слежение за температурой, напряжениями и положением контролируемых узлов на каждой из ступеней РН и преобразовать полученную информа— 28
Дню в стандартизированный цифровой поток формата RS-422, -Передача телеметрической информации производится по од- ндьсу каналу S -диапазона со скоростью 56 кбит/с. На борту ^^установлен также РЛ-приемопере датчик Q^11"*— пазона дляГ^е^ежения за полетом РН. Основным компонентом обор*ше«ания для обеспечения воздушного запуска яшмп?тся консоль оператора, управляющего запуском РН (LPO). В состав консоли LPO входят: компьютер, дисплей, прецизионное инерциальное устройство, запоминающее устройство, непрерывный источник питания, телеметрический приемник. Консоль LPO позволяет оператору следить за состоянием РН, подключать внешний источник электропитания, уточнять и дополнять характеристики инерциального устройства РН до ее сброса с самолета-носителя, загружать и проверять память системы управления РН, Подвеска на самолете-носителе обеспечивает транспортировку РН вплоть до ее сброса. На этаг^ разработки РН "Пегас" в качестве носителя используется принадлежащий НАСА самолет В-52 М> 0008, оснащенный устройством ддя подвески экспериментального самолета Х-1 5. Для обеспечения подвески РН "Пегас* требуется небольшая модификация этого устройства. В состав наземного вспомогательного оборудования вхо^-\ дят: полуприцеп для сборки AIT (Assembly and Integration Trailer ), макеты РН, небольшие переносные краны, приспособления для сборки РН* электронная аппаратура для проведения проверок бортовых приборов, переносный контейнер с регулируемыми параметрами ^атмосферы для проведения проверок ИСЗ, Завершение сборки РН производится на полупринципе AIT в горизонтальном положении. После завершения сборки и испытаний РН перевозится на полуприцепе AIT к самолету^носителю и с его помощью Закрепляется на подвеске самолета. В случае необходимости машина AIT используется для снятия РН с подвески самолета и разборки РН. Полуприцеп AIT оснащен устройством для перемещения РН с шестью степенями свободы* он буксируется стандартным аэродромным тягачом. На машине AIT имеется дизель-электшческий генератор и установка для кондиционирования воздуха, с помощью которых обеспечиваются операции на погрузочных рампах и осуществляется подача очищенного воздуха к ИСЗ. 29
Сброс РН. ее запуск и полет. Согласно программе сброс РН с самолета-носителя производится на высоте 12,2 км и скорости полета М - 0f8t В течение 5 ,с FH до высоты 12Д км, находясь в тальном положенииг^1още_ воспламенения РДТ1ХГ-Й ступени начинается активный Уч&ътш траектория полета» При работе 1-й ступени происходит разго1г^-РН при перегрузках до 2,5 g и набор высоты. Максимальное значение аэродинамического сопротивления (скоростного напора) составляет 47,9 кПа ( t ~ 30,0 с), что обеспечивает управление полетом РН за счет использования аэродинамических моментов, возникающих при повороте подкрылков хвостового оперения, В момент времени * ^ 81,8 с после сброса с самолета-носителя РДТТ 1-й ступени выключается. К этому времени РН находится на высоте 43,9 км, а ее скорость полета достигает М в 8,1. Воспламенение РДТТ 2-й ступени производится в момент времени t e 85,3 с, на высоте 64,9 кьл9 при угле тангажа У в 27,0 # На этом участке траектории полета в момент времени t « 124,0 с на высоте 112,0 км и при скорости полета 3630 м/с производится сброс обтекателя ПН. Упрааяение полетом при работе РДТТ 2-й и 3-й ступеней производится: а) по углам тангажа и рысканья - с помощью устройства газодинамического поворота вектора тяги (TVC); • б) по углу крена - с помощью сопел, через которые истекает холодный сжатый газ. Выключение РДТТ 2-й ступени осуществляется в момент времени t ■ 160,0 с, на высоте 169,0 км, скорости полета 5330 м/с и угле тангажа 19,4°. С этого момента и до l B 466,0 с происходит свободный полет РН, который заканчивается в момент включения РДТТ 3-й ступени (высота 459 км, скорость 4820 м/с, у т 2,0°, удаление от места сброса РН 2200 км). Полет 3-й ступени заканчивается в момент 1 в 531,5 с, на высоте 463 км, при скорости 7630 м/с и У т 0,0°» На участках свободного попета РН (между выключением РДТТ предыдущей ступени и выключением поел еру юте й) управление полетом производится с помощью системы RCS (Reaction Control System ), работающей на сжатом азоте. РН "Пегас* обеспечивает вывод ИСЗ на орбиты с любым наклонением от широты места старта и до 90-* Орбиты могут быть круговыми и эллиптическими. Возможен 30
вывод ПН на суборбитальные траектории полета (масса ПН может составлять 680 кг и более). Ход разработки и испыт^нийт Разработка была начата в апреле 1987 г, с момента заключения соглашений между фирмами OSC, Hercules Aerospace Co, Space Data Corp. и другими субподрядчиками. Эскизный проект РН был закончен к декабрю 1987 г., а полный проект - в июле 1988 г. Гидравлические испытания корпусов РДТТ всех трех ступеней были завершены в конце 1988 гм а квалификационные испытания кронштейна для крепления дельтавид- ного крыла - в начале 1989 г. Огневые испытания РДТТ 3-й ступени производились 6 марта 1989 г., РДТТ 2-й ступени были завершены 12 мая и РДТТ 1-й ступени - 20 июля 1989 г. Разработка и изготовление крыла и хвостового оперения производились фирмой Scaled Composites (Мохаве, шт. Калифорния) , В начале мая 1989 г» было закончено строительство монтажно-испытатепьного корпуса на исследовательской станции Эймс-Драйден) (НАСА), а в конце мая были доставлены машина AIT и другое вспомогательное наземное оборудование. Наземные испытания и первые два летных испытания проводились с помощью макета РН в натуральную величину, 30 января 1990 г. были проведены третьи летные испытания ,РН '"Пегас * на борту самолета В-52, которые показатели готовность комплекса к проведению реального запуска РН с целью вывода на орбиту ПН управления DARPA, 5 апрели 1990 г, был проведен первый м эксплуатационный запуск РН "Пегас*» Согласно программе на РН была установлена комплексная ПН ЧПегсат* (масса 180 кг), в состав которой входили: 1) экспериментальный связной ИСЗ ВМС США Тломар" (масса 68 кг); 2) блок приборов CRRES (Combined Release and Radiation Effects Satellite ); • 3) аппаратура для регистрации характеристик ПН в процессе запуска. ИСЗ Тломар*, разрабатывавшийся под руководством управления DARPA, • предназначается для отработки военной спутниковой системы передачи данных и для слежения за советскими подводными лодками, находящимися под арктическими льдами. Блок приборов CRRES, разрабо- 31
тайный под руководством НИЦ им» Год дар да (НАСА), предназначается для слежения за искусственным бариевым облаком (образуется после выброса, бария из двух контейнеров) с помощью оптической и РЛ-аппаратуры с целью изучения процессов взаимодействия плазмы с магнитными и электрическими полями в магнитосфере и ионосфере Земли. Выброс бария должен был производиться через 30-60 суток после вывода ПН "Пегсат" на орбиту» Аппаратура для регистрации наведения ПН в процессе запуска должна была измерять высоту полета, температуру, давление атмосферы, напряжения в элементах конструкции и вибрации» Установка ПН "Пегсат" на РН "Пегас" производилась за 5 суток до запуска, а подвеска РН в сборе с ПН на самолете-носителе - за сутки до полета. Взлет самолета В-52 был проведен с авиабазы Эдварде (шт» Калифорния) и через час после взлета самолет достиг заданной точки над Тихим океаном (100 км юго-западнее г. Монте- рей в шт. Калифорния), находящейся в пределах территории Западного испытательного полигона (WTR ) ВВС США. Сброс РН "'Пегас*' был осуществлен 5 апреля 1990 г. в 12 ч 10 мин по местному времени и на высоте около 13 км. ИСЗ "Пегсат" вышел на полярную орбиту (наклонение 94 ) высотой 590 км. В соответствии с контрактом между управлением DARPAh фирмами OSC/Hercules, заключенном в 1988 г., DARPA должна быть поставлена одна РН "Пегас" и право заказать еще пять РН, Управление DARPA уже заказало две РН '"Пегас" ' (одну для себя, а другую для ВВС США). Стоимость трех РН составляет 18 мпн.долл. Стоимость ИСЗ. "Пегсат" оценивается в 1,5 млн» долл. При втором запуске РН "Пегас", намеченном на 1990 г, прецполагается вывести на орбиту семь небольших экспериментальных спутников связи "Микросат", а при третьем и четвертом запусках, которые состоятся в 1991 г^- военные экспериментальные ИСЗ, разработанные по заказу ВВС в соответствии с „программой STP. Фирма OSC заключила соглашение с фирмой Dalle Aerospace о развертывании РН "Пегас" для запуска коммерческого связного ИСЗ BGS» 100,. который разрабатывается фирмой Balle. Шведская фирма Swedish Space Corp ,(SSC) зарезервировала РН "Пегас" для запуска 32
научного ИСЗ "Фрейя", а также заключила аналогичное соглашение с КНР об использовании для этой же цели РН "Великий поход-2". Выбор одной из двух названных РН будет произведен позже. На базе РН "Пегас*' фирма OSC ведет разработку РН "Таурус", которая ранее именовалась SSLV (Standard Small Launch Vehicle - малая стандартная РН), Запуск РН "Таурус" должен производиться с подвижной наземной платформы, В дополнение к трем ступеням РН "Пегас" на РН "Таурус" будет использоваться нижняя ступень от МБР ИХ* В связи с вертикальным наземным стартом отпадает необходимость в использовании дельтавипного крыла и хвостового4 оперения на 1-й ступенц РН "Пегас", Управление DARPA заключило контракт с фирмой OSC на изготовление одной РН " Таурус" (стоимость 10 кпн. долл.) и правом заказать еще четыре РН, Если четыре дополнительные РН "Таурус" будут заказаны, то общая стоимость контракта достигнет 68 мпн. долл. В соответствии с действующим планом первый запуск РН "Таурус" должен состояться в 1992 г, с космодрома Ванденберг, В 1989 г» фирма OSC начала проработку конструкции РН "Сигнус", которая представляет собой вариант РН "Пегас" с наземным запуском* Грузоподъемность новой РН будет в два раза меньше, чем у РН "Пегас"* Б, И, Ермишкин MAir et Cosmos", 1990, 28, » 1280, 36 ••SEA Techn. Pap. Se«."f 1989, » 892308, 1-6 ••SpaceHight", 1990, 32> * 4, 118; J* 5, 158 7« Первый эксплуатационный запуск РН "Пегас" 5 апреля 1990 г. состоялся первый эксплуатационный запуск РН воодшного базирования "Пегас"* при котором на орбиту высотой 543 км и наклонением 94° была выведена комбинированная полезная нагрузка (ПН) "Пегсат" массой 191 кг. В состав ПН "Пегсат" входят экспериментальный ИСЗ ВМС США "Гломар" (масса 68 кг) и аппаратура, разработанная НИЦ им. Годдарда (НАСА), для проведения эксперимента CRRES. в-4. 33
Разработка ИСЗ Тломар" производилась управлением DARPA министерства обороны (МО) США, ИСЗ предназначен для передачи данных военного назначения и слежения за советскими подводными лодками, плавающими под полярными льдами. Эксперимент 'CRRES (Combined Release and Radiation Effects Sfctelitte ) предназначен для изучения процессов взаимодействия искусственного бариевого облаку с магнитными и электрическими полями в магнитосфере и ионосфере Земли, Самолет В-52 принадлежащий летному Центру НАСА Эймс-Драйден, на борту которого находилась трехступенчатая РН "Пегас", совершал полет в северно-вападном направлении и пересек п береговую линию в районе Морро- Бей (65 кмна северо-запад от авиабазы ВВС США Ван- денберг), В состав экипажа самолета входили: Гордон Фу- лертон - первый пилот; Эдвард Шнейдер - второй, пилот; Майкл Бонди — командир экипажа, выполнявший обязанности оператора у панели контроля за запуском РН 'Пегас*. Перед сбросом РН "Пегас" самолет Свершил два маневра: сначала повернул на 90 направо, а затем на 250° налево (чтобы облегчить наведение бортовой системы управления РН "Пегас" по азимуту), В результате этих маневров самолет стал лететь в южном направлении к расчетной точке сброса РН, За минуту до сброса экипаж произвел коррекцию сноса самолета и довернул самолет до расчетного азимута полета РН "Пегас", Управление полетом самолета В-52 производилось по вектору, задаваемому РЛС Западного испытательного полигона (WTR) на авиабазе Ванденберг, Бригада по безопасности запусков на полигоне (WTR) произвела запуск РДТТ первой ступени с помощью приемников на борту РН "Пегас", которые были введены в действие после разрыва кабеля, соединявшего самолет с РН, при свободном падении РН, Длительность окна запуска 24 минуты позволяла произвести вторичный заход на запуск в случае, если при первом заходе не был бы пворзвеаен сбхюс. РН* Длительность окня запуска определялась условиями проведения эксперимента CRRES. Свободное падение РН длилось 5 с, в течение которых РН удалилась от самолета В-52 по высоте на 10 5 м, 34
После включения РДТТ первой ступени РН высота уменьшились на 365 м по сравнению с высотой самолета в момент сброса РН. Высота полета РН стала возрастать с момента достижения РН скорости М в 1,2 (через 13 с после отделения от самолета) за счет аэродинамической подъемной силы, создаваемой дельтавидным крылом первой ступени» Самолет-носитель после сброса РН слегка повернул налево (из-чза уменьшения нагруеки на правое крыло) и задрал нос (вследствие смещения центр масс назад). Расчет*- ное положение центра масс самолета после сброса FH было обеспечено за счет перекачки топлива в баки левого крыла и из задних баков в передние. Через 19 с после сброса с самолета РН достигла скорости М ^ 1,6 и высоты, которую имел самолет в момент сброса РН. За 76 с работы РДТТ первой ступени РН •'Пегас*' поднялась на высоту 70,5 км и достигла скорости М ~ 8,2. Воспламенение РЛТТ 2-й ступени было произведено через 9 с после окончания работы РДТТ 1-й ступени было произведено через 9 с после окончания работы РДТТ 1-й ступени при угле тангажа 32°, За 72 с работы РДТТ 2-й ступени высота РН увеличилась с 76 км до 198 км» Затем РН совершала в течение около 6 минут свободный полет до высоты около 535 км при угле тангажа 2,5°. РДТТ небольшой 3-й ступени за 66 с работы обеспечили прирост скорости полета с 4,57 км/ч до 7,6 км/ч. Руководители программы 'Пегас* надеялись спасти 1-ю ступень РН после ее падения на поверхность океана, чтобы оценить ее работоспособность» Поисковый самолет ВМС обнаружил место падения ступени'и успел ее сфотографировать | но для прибытия спасательного судна не было достаточно времени» Благодаря установке на РН многочисленных датчиков был получен большой объем телеметрической информации, для обработки и анализа которой необходимо около 1 месяца» В связи с тем, что 1-я ступень РН после удара о поверхность воды не сохраняет плавучесть, при последующих запусках РН "Пегас* операции по спасению ступени производиться не будут. Б.И» Ермишкин "Aviatione Magazine Internationale", 1990, № 105,49 мAviation Week and Space Technology", 1990, 132, J* 16, 24-25 "Spaceflight", 1990, 32!, №4, 118 35
8. Внедрение в военных отраслях промышленности США методов всестороннего обеспечения качества продукции (TQM) В последние годы на предприятиях США| производящих авиационно-космическую технику и различные виды вооружения, Внедряются методы TQM (Total Quality Management- - менеджмент, обеспечивающий всестороннее повышение качества продукции). На настоящем этапе развития йроводят— ся попытки внедрения в повседневную практику рекомендаций теории TQM. В результате уже приобретенного опыта многие менеджеры высокого ранга считают, что эффективность методов TQM зависит главным образом от того, каким путем они внедряются, насколько широко операции по контролю качества передаются непосредственным ио- полнителям и как быстро могут быть достигнуты ошутимые результаты» Многие хозяйственные руководители и консультанты считают, что для перевода предприятия на TQM -методы необходимы "изменения культуры производства" (f>culture change** ) на всех этапах * производства и сильная поддержка со стороны руководства. Почти во всех случаях решения о проведении коренных изменений в производстве базируются на осознании того факта, что на карту поставлена судьба предприятия, его возможность выжить в условиях острой конкуренции сейчас и в будущем. Это положение должно быть доведено до сознания всех сотрудников предприятия, О получении положительных результатов сообщают фирмы, принявшие тактику постепенного внедрения TQM -методов ("go-slow" approach)ppn которой эти методы сначала внедряются на отдельных участках и в цехах, а затем и в соседних подразделениях. Опыт показывает; что внедрение с самого начала должно проходить под наблюдением высших хозяйственных руководителей, в противном случае дело застопорится на рабочем уровне, О результатах внедрения были сделаны сообщения на первом национальном симпозиуме по TQM -методам, который состоялся в США в конце 1989 г. Фирма Martin Marietta Corp. обучила TQM -методам 11948 человек. На предприятиях корпорации было создано более 930 производственных групп для улучшения техноло- 36
гических процессов и значительного увеличения производительности труда. При выполнении одного из контрактов Армии США обеспечено снижение суммы контракта на 27 млн. долл. и получение дополнительной прибыли фирмы на 10 млн. долл. Внедрение TQM -методов на участке производства аппаратуры Lantirn для обеспечения боя в ночных условиях дало следующие результаты: точность инвентаризаций повысилась до 98%; точность комплектов запасных частей повысилась с 60% до 99%; количество отходов сократилось на 40%; сократилось на 98% количество продукции, возвращенной заказчиком из-<за скрытых дефектов в ней; были улучшены на 96% характеристики первых партий продукции. Фирма Motorola, Inc. в 198? ^ рересмотрепа техно_ логию изготовления полупроводниковых компонентов с целью сократить в 100 раз в течение четырех лет количество дефектов, приходящихся на одно изделие. С этой целью все подразделения фирмы стремятся с помощью строгого соблюдения требований TQM -методов сокращать в течение каждого года на 68% количество дефектов. В число этих подразделений входят не только производственные цеха, но и все вспомогательные подразделения. Фирма Hamilton Standard сравнительно недавно стала внедрять TQM -методы. Она наметила в течение четырех лет обучить этим методам 10 тыс. человек. На путь внедрения TQM -методов фирму натолкнули трудности, с которыми она встретилась в 1986 г. в связи с отказом заказчиков принимать ее продукцию. Фирма Douglas Aircraft Company (РАС), которая входит В состав корпорации McDonnell Douglas Corp. начала внедрение TQM -методов в феврале 1989 г. с коренной реорганизации производства. В период с 1958 ~ШГх 1988 гг. фирма продала' 2442 коммерческих самолетов и понесла на &том убытки в размере 1,1 млрд долл. С помощью TQM методов руководство фирмы надеется, что транспортный самолет С—17| изготавливаемый на заводе фирмы в 'Лонг- Бич (шт# Калифорния} по аакаау ВВС США, станет 'самым Высококачественным самолетом за минимально возможную цену"» Фирма упростила организацию производства и создала производственные бригады во всех ведущих цехах завода в Лонг-Бич. Президент фирмы Худ указал, что переход на 37
TQM-методы не был легким и что не уделялось достаточного внимания воспросам обеспечения свяаи и обучения персонала» Использование TQM —методов требует качест>- венного улучшения внутризаводской связи. Руководители производства должны общаться с исполнителями не с помощью деловых писем и видеосвязи, а с тазу-на-глаз. Должно быть значительно расширено количество персонала направляемого на переоблучение. Закончили программу переобучения первые 56 групп и в начале 1990 г, проходили переподготовку еще 600 человек, в число которых входил персонал всех уровней производства, В процессе занятий все обучающиеся носили простую одежду (джинсы и шерстяные рубашки), чтобы сломать сословные барьеры и упростить общение между собой. Внедрение TQM -методов производится также и в правительственных организациях, которые выдают заказы и производят приемку авиационно-космической техники и вооружений. Командование систем ВВС США в настоящее время составляет характеристики CPAR (Contractor Perfonnacc Asses* mcnt Reports - доклады с оценкой работоспособности контрактантов) на все организации, с которыми заключены контракты стоимостью более 5 млн. долл. С помощью характеристик CPAR руководство командования надеется определить, какие из подрядных организаций являются хорошими исполнителями его заказов» Хотя характеристики CPAR не требуют представления подрядчиками их TQM -планов, но в них производится оценка эффективности предприятий и усовершенствований, произведенных в результате внедрения TQM -методов. Основное содержание характеристики CPAR - конечные результаты, полученные организацией-подрядчиком, а не ее предшествующая активность. Глава командования Бернард Рэндольер указывает на примеое плодотворного сотрудничества его командования с фирмой Martin Marietta» fc результате которого был усовершенствован процесс сварки баков ракет ддя размещения компонентов топлива (с использованием двух сварочных головок), обеспечивший повышение качества сварки с сокращение расходов» При осуществлении программы разработки перспективного истребителя тактического назначения (ATF) были проведены совещания с участием представителей Командо- 38
вания тактической авиации (ТАС),-планового отдела Командования систем и специалистами-разработчиками» В результате обсуждений были изменены требования к системе защиты истребителя от ударов с летящими птицами, а именно снижена на 110 км/час скорость полета, при которой самолет должен выдержать удар с летящей птицей» Это позволило облегчить защитную сетку и значительно уменьшить стоимость системы защиты. Командование ТАС определило, что и при сниженной скорости безопасность полета будет обеспечена в 99,9% случаев. Управление космических сиртем ВВС СШД реорганизовало порядок закупки техники и создало совет SAP (Strategic Acquisition Panel ~ совет стратегических закупок), возглавляемый новым главным инженером. Новый порядок позволил при осуществлении одной из сделок сократить число требуемых показателей с 57 до 6. Как сообщил начальник управление генерал-лейтенант Дональд Кромер, при новом порядке не требуется представлять официальные обзоры, доклады и акты ревизий, которые нв затрагивают вопросов затрат на закупку техники. Управление авиационных сидуем ВВС США обучило более 3200 своих сотрудников основам обеспечения качества продукции, методам решения сложных технических задач и анализу процессов, В настоящее время в составе управления имеется более 40 групп специалистов* которые мо*- гут рассматривать сложные процессы качественной оценки предложений от подрядных организаций и конкурсной оценки проектов. Предложения, поступившие от этих групп, позволили сформировать более 100 новых бригад специалистов для решения конкретных технических задач. Из 1500 предложений, поступивших в течение года от персонала управления, 500 были реализованы. Управление по руководству программой СОИ (SDIO) с помощью TQM нметодов усовершенствовало порядок закупки техники с целью ускорения испытаний ключевых элементов аппаратуры для поиска, слежения и наведения на цели. Эксперименты при запуске ракеты 'Дельта* № 180 позволили завершить в течение 16 месяцев исследования, на которые первоначально отводилось 3-5 лет, а затраты на эти исследования были сокращены от ожидавшихся 400 - 500 млн долл до 163 млн долл. Одним из инициаторов внедрения TQM -методов в военной промышленности США стала фирма Space Launch 39
Systems Co., которая входит В состав корпорации Martin Marietta. На этот путь ее толкнула острая конкуренция на международном рынке ракет-нооителей, приобретаемых правительственными и коммерческими организациями. Сначала вице—президент фирмы по производству Джон Адамоли посетил японские предприятия и многочисленные американские фирмы, которые в связи с кризисом перешли к использованию TQM -методов. Внедрение TQM -методов было начато в феврале 1989 г. с создания первой группы обучающихся, в которую вошли руководители нескольких уровней, В течение года на базе фирмы Astronautics Group, входящей также В состав корпорации Martin Marietta, прошли обучение более 5,5 тыс, человек. Намечено переучить весь персонал фирмы, насчитывающий 14 тыс, человек. На трехдневных курсах подчеркивается важность усилий каждого из сотрудников фирмы и его вклада в дело перехода от принципа обеспечения качества за счет контрольных операций к прин- ципу/достижения качества за счет добросовестной .работы каждого работника использовать все свои способности и усилия на то, чтобы наилучшим образом выполнять свою работу. На линиях п о производству РН серии "Титан* сотрудники объединяются в бригады HPWT (High Performance Work Teams — бригады высококачественной работы). Хозяйственные руководители также объединяются в бригады "высококачественного руководства и управления". Несколько производственных бригад объединяются в рабочие группы по обеспеч ению производства РН *Титан-2г и Титан-4% За счет стандартизации некоторых технологических процессов для использования их при производстве и РН "Титан-2" и РН Титан—*' обеспечивается значительное сокращение затрат. Планы реорганизации корпорации Martin Marietta c целью внедрения TQM -методов предусматривают включение В них правительственной программы MRP-2 (Mate* rial Review Planning - планирование пересмотра материалов) с целью достижения к февралю 1991 г* уровня качества f*Grade-Atf. К числу других мероприятий относятся внедрение выборочного инветаризационного контроля JIT (Just In Time ) и составление годового плана усовершенстAPIP (Annual Performance Improvement Plan), вований с помощью которых проверяется эффективность мероприя- 40
тий по повышению качества на ранних стадиях их внедрения. Как считает Адамоли, главной задачей при внедрении TQM-методов является переобучение кадров. Например, 80% затрат связанных с выполнением программы MRP-2, направляется на переобучение. С февраля 1989 г. когда началось внедрение TQM —методов, доходы от них превысили в 12 раз расходы на них. Число уровней управления уменьшилось с 7 до 4, и руководство фирмы считает, что управление может быть сделано еще более простым. Бригада специалистов по менеджементу переключила свое внимание на вопросы индивидуальной работы с сотрудниками, выявлению их мнений и подчеркиванию важной роли каждого человека в производстве. Вице-президент фирмы Адамоли много времени посвящает обходу рабочих мест, чтобы лично познакомиться с рабочими. Он научился работать на сварочной машине для пайки проводов, чтобы лучше понять, какие задачи должны выполнять сотрудники на рабочих местах» В процессы обучения TQM —методам вовлекаются профсоюзные руководители, они включаются в качестве членов в комитет управления. Сотрудничество между менеджерами и профсоюзными лидерами облегчает процесс трудоустройства персонала, освободившегося в результате реорганизации производства. Наиболее трудно переживают переход на TQM -методы менеджеры: часть из них, потерявших свои должности, уходит на пенсию, а другая часть переучивается. Базовый курс переобучения менеджеров составляет пять дней, а не три дня как у другого персонала. Один день отводится на специальные тренировки до начала трехдневного обучения в составе бригад HPWT, а последний (пятый) день посвящается обучению навыкам воспитателя и учителя, чтобы избавить менеджеров от начальственных привычек. Б.И. Ермишкин "Aviation Week and Space Technology11, 1990, |32, . » 2, 61-62, 62-63 41
ПРИКЛАДНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА 9. Спутниковая дистема для дистанционного зондирования Земли уСпоту Начало созданию системы для дистанционного зондирования ()13) Земли *Спот" было положено 21 февраля 1986 г., когда был выведен на орбиту ИСЗ *Спот*-1 *» При расчетном сроке службы 2 года ИСЗ продолжал успешно функционировать по состоянию на февраль 1990 r.t несмотря на выход из строя одного из двух бортовых запоминающих устройств на магнитных лентах (в сентябре 1986 г») и одного из двух усилителей в системе телеметрии (в августе 1989 г.) Солнечная система электропитания работаем нормально, но ее мощность несколько снизилась вследствие естественного уменьшения КПД солнечных элементов» Запасов топлива на борту ИСЗ хватит для работы еще в течение нескольких лет (по оценке фирмы SEP, до 1992 г«): осталось 15 кг из первоначального запаса 145 кг» Однако существует вероятность выхода из строя какого-либо элемента ИСЗ, Срок службы ИСЗ 'Cno^l* лимитируется детекторами на основе приборов зарядовой связью (CCD). Запуск ИСЗ "Спот-2* с помощью РН 'Ариа№-4йг(у-35) первоначально планировался на 10 января 1990 г*, но в процессе предстартовых проверок бортовой аппаратуры ИСЗ была обнаружена неисправность одного из двух записывающих устройств на магнитных лентах фирмы Odetics. В связи с этим ИСЗ был отсоединен от РН *Ариан--4"в Успешный запуск "ApHair-4" из Гвианского космического центра состоялся 21 января 1990 г» При этом запуске в качестве дополнительной полезной нагрузки (ПН) использовались шесть радиолюбительских ИСЗ: четыре ИСЗ серии *Микро- сат% поставленных организацией 'Амсат* Северной Америки, и два ИСЗ "Уосат" Сюррейского университета (Великобритания). Для обеспечения запусков дополнительных ИСЗ была разработана специальная система ASAP (Ariane System for Auxiliary Payloads). 23 января 1 990 г, представители центра CNES и его коммерческого филиала фирмы Spot Image демонстрировали первые снимки^ полученные с борта ИСЗ *Спот*-2Г,Ввод в эксплуатацию ИСЗ намечался на конец марта 1 990 г» В 42
отличие от аппаратуры на основе приборов CCD американской фирмы Fairchild, которые установлены на борту КСЗ "Спот-1", из ИСЗ "Спот-г" используются детекторы французской фирмы Thorns on-CSF, обеспечивающие получение более высококачественных снимков» ИСЗ "Спот-2" вышел в расчетную точку орбиты 30 января 1990 г. Параметры его орбиты точно такие же, как и у ИСЗ "Спот-1" (высота 822 км, период обращения 101 мин, наклонение 98,7 ;♦ ИСЗ *Спот^-2* проходит через нисходящий узел своей орбиты в 10 часов 30 минут по местному солнечному времени, а ИСЗ "Спот-1" в 11 часов 20 минут» Трассы полета обоих ИСЗ при каждом обороте вокруг Земли смещаются на 1400 км. Полное повторение трасс полета происходит с периодом 26 суток. Благодаря использованию на ИСЗ *Спот* поворотных камер съемка всей поверхности земного шара осуществляется в среднем за 3 суток, а в течение, гола - 126 раз. Пролеты над территорией Франции происходят с интервалом от 1 до 4 суток. Согласно .планам французского правительства, система "Спот* для ДЗ Земли должна функционировать до 2001 г, В связи с этим предусматриваются запуски ИСЗ "Спот-^^ {январь \ 1993 г,) и *Спот-4* (конец 1995- начало 1966 iv»). Затраты на запуски 4-х ИСЗ серии *Спот* составят 7,3 млрд, фр, (по оценке директора CNES Лутона), в том числе ( в млрд фр,): "Спот*-1 и 2%\ " - 3,5} "Спот-З" - 1,3{ "Спот-4" - 2,5, Как заявил президент фирмы Spot Image Жерар Браше, расходы на эксплуатацию системы гСпот* составляют 180 млн,фр, в год, а ь период с 1986 по 2001 гг, достигнут 2,7 млрд» фр» Суммарные расходы Франции на систему *Спот* будут равны около 10 млрд, фр. Изготовление ИСЗ *Спот-3" началось в октябре 1987 г. Сборка ИСЗ была начата фирмой Matra в ноябре 1989 г%> срок поставки заказчику - конец 1990 - начало 1991 гг. Расчетный срок службы ИСЗ — 3 года, ИСЗ гСпот*-4 * станет первым ИСЗ второго поколения сцртемы "Спот". Решение пб изготовлении ИСЗ было принято 20 июля 1989 г., а завершится в середине 1994 г. При расчетном сроке службы 5 лет он должен эксплуатироваться до 2001 г# На борту ИСЗ "Спот^А* (масса - 2,5 т{ масса аппаратуры - 1,3 т) будет использоваться солнечная система л^ в-2
электропитания мощностью 2,1 кВт. Съемка поверхности Земли должна производиться с полотью новой платформы Мк-2, которая является модернизацией платформы Мк-1, устанавливаемой на борту ИСЗ *Спот*-1,2 и 3* и ERS-1 и 2, Разработка платформы Мк-2 производится фирмой Matra по заказу центра CNES, в ней участвуют также организации Бельгии, Швеции, Италии и Испании» Основные характеристики ИСЗ серий "Спот^ ERS и "Колумб PPF" представлены в таблице. Основные характеристики французских ИСЗ для ДЗ Земли "Колумб PPF Поляр-1* Полная масса, кг 1900 Масса полезной нагрузки, кг 550 Полная мощность, Вт 1400 Полезная мощность, Вт 300 2400 2500 660 840 1800 2100 620 800 5500 2400 5500 2300 Ввод в эксплуатацию 1986 - 1991 - 1995 - 1997 - 1994 гг. 1994 гг. 1996 тт. 2001 п\ Платформа Мк-2 предназначена ддя размещения на борту более тяжелых ИСЗ (массой* 2,5 т), в то время как платформа Мк-1 устанавливается на борту ИСЗ *Спот-1, 2 и 3^ масса которых составляет 1,9 т» Расчетный срок службы приборов на борту платформы Мк-2 4-5 лет (у платформы Мк-1 и 2—3 года)» Стабилизация платформы Мк-2 осуществляется относительно 3-х осей за счет использования инерциальных маховиков и сопел, работающих на гиарааине (бортовой запас 300 кг К Мощность солнеч- 44
ной системы электропитания — 2300 Вт Сна платформе Мк-1 — 1400 Вт)» Ni- Cd -аккумуляторные батареи имеют емкость 4 х40 А*ч (у Мк-1 - 3* 26 А»ч)» Солнечная батарея состоит из пяти жестких, развертываемых в космосе панелей (у Мк-1 используются гибкие панели), которые состоят из 120 подвижных элементов (вместо 3000 элементов на платформе Мк-2), Обработка данных производится с помощью профессора (изготовитель фирма Fair- child )э обладающего высокой стойкостью к электромагнитным излучениям, К числу новых компонентов платформы Мк-2 относятся: записывающие устройства на магнитных лентах> ('фирмы Encrtcc) экспериментальная РЛС для калибровки наземных РЛС системы CSG и тренировки их персонала; система Doris для точного определения параметров орбиты; блок приборов Pastec для измерения параметров окружающей среды} терминалы Pastel для обеспечения межспутниковой лазерной связи. Лазерный приемопередатчик (разработан фирмой Matra J будет обеспечивать передачу данных со скоростью 60 Мбит/с между ИСЗ "Спот-^ и экспериментальным западноевропейским ИСЗ гСат-£2г. Платформа Мк—2 будет также установлена на ряде других ИСЗ: разведывательном ИСЗ Телиос-1* (срок запуска — конец 1994 гг); "Полар-!" (запуск РН "Ариан-5" > намечен на 1997 г»). Платформа Мк-2 для ИСЗ "Полар-1* будет усилена в соответствии с его возмсисностями (при собственной массе 5,5 т он сможет разместить ПН массой до 2,4 т). На ИСЗ намечается установить панели солнечных батарей мощностью 5,5 кВт и 8 J^i-Cd- аккумуляторных батарей общей емкостью 320 А»ч. На борту ИСЗ "Cnoiwi1' будут установлены две камеры тя съемки в* 1) ИК-канале (1,6 - 1,75 мкм) с разрешающей» способностью 20 м (для изучения растительности); »2) видимой части спектра (0,5 - 0,9 мкм) (предшественником является прибор HRV, установленный на борту ИСЗ *Спот*-1, 2 и 3"). Прибор HRVIR будет содержать 3 тыс* чувствительных элементов типа CCD фирмы Thomson, которые обеспечат панхроматическую съемку с разрешающей способностью 10 м и при мультиспектральной съемке 20 м* Прибор HRVIR разработан фирмой Matra совместно с фирмами Benin- Keosc, Sodcrn й Sextant Avio* nique* * 45
Центр CNES намечает установить на борту ИСЗ "Спот—4" прибор для наблюдений *за растительностью (с-х культурами, лесами и т.п.) стоимостью около 800 мпн.фр. Прибор, разработанный фирмой Aerospatiale, при массе 150 кг должен вести съемку полосы поверхности Земли шириной 2200 км с разрешающей способностью около 1 км. Ведутся исследования ИСЗ для ДЗ Земли, который заменит ИСЗ "Спот—4". Рассматриваются два варианта: 1) с РЛ-аппаратурой для съемки при любых метеоусловиях; 2) с оптической аппаратурой для стереоскопической съемки в видимом и ИК-диапазонах с разрешающей способностью 3 - 5 м. В Перспективных ИСЗ предполагается использовать прибор HRVIR совместно с новой камерой HRG, обладающей высокой разрешающей способностью, в которой будут использоваться новые технологии: облегченные зеркала иэ бериллия; сжатие данных с помощью процессора HRG; линейные решетки, состоящие из 12 тыс. чувствительных датчиков типа С CD. В центре CNES параллельно ведется разработка аванпроекта ИСЗ, оснаионного РЛ-аппаратурой, для постоянных наблюдений за поверхностью Земли. Французские предприятия принимают участие в разработке западноевропейского ИСЗ для ДЗ Земли ERS-Ь Общие затраты на программу ERS оцениваются в1 млрд. экю (7 млрд. фр.)# Доля Франции составит 29%. На ИСЗ ERS-1 (запуск намечен на 1991 г.) устанавливаются платформа Мк-1 и микроволновая аппаратура фирмы Thomson-CSF. Запуск следующего ИСЗ этой серии (ERS-2) намечаешься на 1994-1995 гг# Центр CNES в начале 1990 г. обратился к правительству Франции с предложением принять участие в программе ERS*2, < которая потребует затрат около 2,45 млрд^фр. Доля финансового участия Франции предположительно составит 21% (16% на ИСЗ, 5% на запуск) • Франция примет участие (25% расходов) в программе разработки западноевропейской полярной платформы "По- ляр~1г, работы по которой должны были начаться в первом полугодии 1990 г., а запуск первого ИСЗ - в 1997 г» За четыре года эксплуатации ИСЗ "Cnor-l* с его борта получено более 1,5 млн, снимков участков поверхности Земли размером 60 * 60 км с помощью двух камер с высокой разрешающей способностью (Ю м - при панхрома- 46
Тической съемке, 20 м — при мультиспектрёльной съемке), ведущих съемку в диапазоне 0,5 - 0,9 мкм. Фирма Spot Image уже продала около 50 тыс, таких снимков. Наземная станция (НС), находящаяся во Франции, приняла с борта ИСЗ "'Спот-Х* по состоянию на начало 1990 г. 380 тыс, снимков, а НС в Кируне (Швеция) - 340 тыс. снимков» Более десяти НС, находящихся на территории других стран, приняли в режиме непосредственной передачи еще около 700 тыс, снимков, В 1990 г, должны войти в строй две новые НС, находящиеся в Алис-Спрингз (Австралия) и в Котопаксе (неподалеку от столицы Эквадора Кито), Эти НС строятся канадской фирмой MDA. Половина НС системы "Спот* созданы отделением фирмы SEP. Сейчас эксплуатация НС производится фирмой MS-21, • созданной совместно фирмами SEP и Matra. Относительное количество снимков системы "Спот", проданных в различных районах земного шара, распределяется следующим образом (в %): Европа - 39; страны Азии и бассейна Тихого океана -24; Северная Америка - 21; Африка - .9; Латинская Америка - А\ Средний Восток - 3, Об интересе потребителей к информации 6 различных районах мира мсисно судить по относительному количеству затребованных снимков (в %): районы Азии и Тихого океана - 49,35; Западная Европа - 16,56; Африка - 15,41; Восточная Европа и Средний Восток - 9,93; Америка и полярные районы - 8,76* Снимки с ИСЗ *Спот* по целевому назначению используются следующим образом (в %): картография - 30; сельское хозяйство и изучение растительности *■ 20; геология - 18; гражданское строительство - 8; городское хозяйство - 4; прибрежные зоны - 3; печать - 2; общественные организации - 2; в других целях — 13» Снимки используются также военными организациями Франции и других государств* Сумма продаж снимков системы 'Сгсот* систематически возрастает (в млн. фр.): 1996 г. - 20; 1987 г. - 68; 1988 г, - 102; 1989 г» - 138» В 1990 г, ожидается их увеличение на 25% по сравнению с 1989 г» 85% продаж обеспечивается за счет экспорта снимков» Ожидается, что в течение ближайших лет сумма продаж возрастет до 47
200 млн,фр. в год* К 1993 г» доходы от продажи снимков станут покрывать эксплуатационные расходы (30 млн. дол л»/год). Б. И, Ермишкин "Air et Cosmos", 1990, 27, № 1270, 35-36, 37-38 "Aviation Week and Space Technology", 1990, 132, № 3, 29 10# Работы по созданию системы наблюдения эа Землей Специалисты НАСА изучают комплексную программу 'Миссия к планете Земля" ( EOS), направленную на изучение и углубление имеющихся знаний о глобальных изменениях в земной системе» Назначение этой программы состоит в рассмотрении Земли как системы и определении тех процессов, которые оказывают решающее воздействие на окружающую среду, В указанной программе решили принять участие ЕКА и Японское космическое агентство (NASD А). В соответствии с существующими планами предусмотрен запуск последовательно четырех платформ EOS, начи- ' ная с конца второй половины 90-х годов. По графику nej>- вая платформа НАСА должна быть запущена в 1998 г. Затем должны быть запущены платформа ЕКА, вторая платформа НАСА и японская платформа* Ожидается, что с помощью этих платформ будут обеспечиваться измерения в течение первого десятилетия 21-го столетия» Полученных данных будет достаточно для того, чтобы понять, как Земля функционирует как глобальная система, а также для создания количественного базиса для составления прогнозов на 10 — 100 лет возможных изменений в этой системе. Программа EOS предполагает комплексное изучение земной системы, включая ее атмосферу, океаны, сушу, полярные районы и земной шар в целом. В соответствии с этим планируется: 1* Формирование представительной системы данных и информационной системы по дистанционному зондированию, включая систему извлечения и обработай данных для удовлетворения потребностей ученых, изучающих земную систему. 2» Создание глобальной базы данных по дистанционному зондированию, содержащей основные особенности функционирования земной системы: 48
- глобальное распределение энергии, поступающей на Землю и уходящей от нее; - структуру, состав и динамику атмосферы на уровнях от земной поверхности до мезопаузы; - физическую и биологическую структуры, состав и динамику земной поверхности, включая экосистемы суши и внутренних водоемов; - интенсивности, основные источники и стоки, а также ключевые компоненты и процессы биологических циклов Земли; - циркуляцию, поверхностную температуру, силу ветра, состояние поверхности и биологическую активность океанов! - протяженность, тип, крутизнУ| шероховатость и динамику ледников, ледовых щитов, снега, морского льда и жидкого водного эквивалента снега; - глобальные интенсивности, объемы и распределение осадков; - динамические перемещения в земной системе в целоМ| включая динамику вращений и кинематику перемещений тектонических плит* К фундаментальным процессам, определяющим особенности земной системы, относятся гидрологический цикл, биогеохимические циклы и климатологические процессы. Каждый из указанных фундаментальных процессов включает физические, химические и биологические явления» Одним из обоснований необходимости комплексного подхода к изучению земной системы может служить пример потенциальных изменений климата *из-«за увеличения в атмосфере концентрации двуокиси углерода, а также газов, уничтожающих озон. Реакция атмосферы на глобальное потепление климата может быть отражена как изменения в глобальном гидрологическом цикле. Все эти изменения окажут влияние на биосферу, В 1988 г. ЕКА и НАСА выпустили свои положения об участии ъ программах использования полярной платформы» В программе НАСА предполагается значительная доля участия английских специалистов. В частности, _ принят ряд предложений по аппаратуре, среди которой важное место занимает комплект SAFIRE (Спектроскопия атмосферы с использованием излучения в дальнем ИК-диапазоне), поз-* воляюишй углубить знания о распределении озона в среднем слое атмосферы* Работа комплекта базируется на осу- 7-Г ^ 49
Ществлении обратного преобразования Фурье применительно к измеренному тепловому излучению лимба Земли. Высокое разрешение по вертикали обеспечивается мгновенным полем зрения 3 км для каналов дальнего ИК-диапазона и 1#5 км для измерений в среднем ИК-диапаэоне температуры, О~, NO2, HN(>2* €Н4И N2°5# ^ля иамеРений[ в среднем Ик- 2, 2 4 25 диапазоне' введены резервные каналы для Oj и ^0*» Сканирование по горизонтали получается практически глобальным (от 86 с,ш, до 86 ю,ш,) круглосуточно и круглогодично. Внутренняя калибровочная система обеспечит на длительное время требуемую точность, а усовершенствованная система охлаждения на жидком гелии обеспечит достаточную продолжительность экспериментов» Комплект оборудования SAFJRE включает 48-олементную (б х 8) решетку детекторов на Ge: Ga, работающую при температуре 4К в дальнем ИК-диапаэоне, и 105-элементную (7x15) решетку детекторов на HgCdTe, работающую при температуре 80К в среднем И К-диапазоне. Специалисты Оксфордского университета в сотрудничес!^ ве с компанией British Aerospace предложили Устройство зондирования динамики лимба (DLS), которое будет измерять ИК-нзлучение стратосферы и мезосферы. Среди измеряемых величин температура и концентрация различных газов и аэрозолей» Разнос между измеряемыми профилями составит 3,5° по долготе (дважды в сутки) и 2-4°по широте. Разрешение по горизонтали составит 120-400 км(взави-* симости от широты и режима работы)» Перекрываемая устройством t)LS область по широте составляет 90° ю.ш,- 90° с,ш. Разрешение в по вертикали 1,5 км при диапазоне высот 10-80 км» Время измерений составит 0,5 с (короткий профиль) и 6 с (полный профиль). Устройство £)LS обеспечит получение профилей в глобальном масштабе, с охватом полюсов, круглосуточно, с использованием отклоняемой линии визирования вдоль вектора скорости ИСЗ до 24° в обе стороны. Последовательность наблюдений будет программироваться, В. частности, разнос межд^ профилями по горизонтали можно будет задавать при значительных пределах изменений широты, В приборе DLS будут использоваться охлаждаемые 8~элемен1^- ные решетки детекторов а сочетании с быстрым сканированием по углу места, обеспечивающим охват всего среднего слоя атмосферы» Пятнадцать широкополосных фильтров 50
обеспечат оптимальные измерения каждого из параметров* Специалисты Лаборатории им» Резерфорда разработали Устройство микроволнового зондирования лимба (MLS), предназначенное для изучения и мониторинга процессов, вдияк>~ щих на стратосферный и мезосферный озон» Упор делался на изучение условий уничтожения озона за счет возрастания промышленной активности человека. Прибор MLS представляет собой усовершенствованный вариант аналогичного устройства MLS, созданного для^ оснащения ИСЗ UARSf • предназначенного для исследований верхних слоев атмосферы* Его расчетный срок службы составляет 8 лет» С помощью этого прибора^ будут осуществляться измерения спектра теплового излучения на миллиметровых и субмиллиметровых волнах. Все измерения будут производиться непрерывно и одновременно. Независимые измерения профилей будут осуществляться каждые 2,5° (42 с) вдоль траектории полета ИСЗ, причем будет обеспечиваться перекрытие в пределах 82° с.ш, - 82° ю,ш. Разрешение по вертикали составит примерно 3 км, по горизонтали - не более 400 км. Еще одним устройством, предложенным английскими специалистами, является доплеровский датчик ветра (DWS), обеспечивающий ряд ключевых из мерший, необходимых для целого спектра исследований физики атмосферы, связанных с химическими, динамическими и радиационными взаимодействиями в стратосфере, мезосфере и термосфере, Бу- оу.т измеряться вертикальные профили горизонтального вектора ветра от уровня верхней тропосферы до уровня верхне- термосферы» Кроме того, предполагается проведение измерений температурных профилей и плотности распределения различных исчезающих составляющих атмосферы. Это устройство сканирования лимба позволит наблюдать линии поглощения, обусловленные водяным паром и молекулярным кислородом в спектре солнечного света, рассеянного тропосферой и стратосферой. Измеренные доплеровские сдвиги этих линий позволят определить вектор ветра в промежутке'высот от 10 до 50 км. Основная цель применения прибора DWS состоит в исследовании климатологии и метеорологии ветров и циркуляции В верхной тропосфере и стратосфере, изучении деталей взаимосвязи атмосферной химии и динпмики» 7-2 r'j
Специалисты Лаборатории им. Резерфорда разработали также усовершенствованный радиометр со сканированием вдоль траектории (AATSR). Этот прибор представляет собой усовершенствованный вариант радиометра ATSR, которым будут оснащены ИСЗ ERS-1 и 2, запускаемые ЕКА. С помощью AATSR предполагается проведение измерений температуры морской поверхности, Высокая точность измерений будут обеспечена за счет точной ''атмосферной коррекции" путем использования геометрии мультиспектрально- го наблюдения под двумя углами в сочетании с высоким радиометрическим качеством на основе использования двух прецизионных калибровочных черных тел и охлаждения детекторов до 80К с помощью активной замкнутой системы охлаждения. Кроме- ИК-каналов в устройстве AATSR предусмотрены дополнительные каналы в видимом- и ИК-участках спектра, используемые для количественных оценок атмосферных коррекций, необходимых для осуществления дистанционного зондирования земной поверхности. Предусмотрена также система калибровки для видимого участка спектра, что обеспечит повышенное спектральное разрешение (примерно 0t5 км), М.Е, Фикс "Journal of the British Interplanetary SocietyMf1990t 43j tf 4, 154-159 11» Проеку системы непосредственного ^ на территории США "Скай Кейбл" Проектом "Скай Кейбл" предусматриваются запуски ИСЗ для обеспечения непосредственного ТВ-вещания на территории США, ИСЗ, выведенные на орбиту в конце 1993 г.» должны обеспечить передачу 108 программ равдо и ТВ-программ высокой четкости (TVHD). Проект предложен тремя крупнейшими ТВ-компаниями США - NBC (филиал General Electric), Hughes Communication Inc (HCi, • (филиал Gene» rfci Motors ), Cablevision Systems Group, а также английской компанией The New Соф. Ltd (группа Мердока), Владеющей студиями Twentieth Century Fox и эксплуатирующей в Западной Европе спутниковую сеть ТВ—вещания Sky TV» Только одна газета ••Financial Times** платит за пользование сетью Sky TV 2,5 млн. ф, ст, в неделю* 52
Фирма HCI эксплуатирует спутниковую систему связи, а компании NBC и Cablevision — эксплуатируют 15 сетей ТВ на территории США. Фирма NBC сотрудничает с французскими фирмами Thomson и Philips для разработки американского стандарта ТВ высокой четкости. В соответствии с соглашением между 4 фирмами и качестве базы для конструкции ИСЗ выбрана платформа HS-601 фирмы* Hughes Aircraft (другой филиал General Motors ) с 3-осной системой ориентации и стабилизации. Платформа HS-60X уже выбрана в качестве базы для ИСЗ "Австралсат—2" и нового военного связного ИСЗ UFO, разрабатываемого по заказу ВМС США. На ИСЗ системы "Скай Кейбл" будут установлены ретрансляторы большой мощности Ки-диапазона, которые обеспечат качество радиопередач, аналогичное качеству звучания при записи на компакт-дисках, и цифровое ТВ-вещание высокой четкости» Прием передач может осуществляться приемником с антенной 30 см стоимостью 300 долл. Сообщение о проекте "Скай Кейбл" поступило в момент времени, когда фирма Tele-Communications Inc. (TCI), объединившаяся с 8 фирмами кабельного ТВ США, объявила о конкурирующем проекте, в котором должен использоваться ИСЗ "Сатком-К1". Фирма Ford Aerospace, участвующая в консорциуме, должна обеспечить ТВ-вещание в сельских районах США, где нет кабельного ТВ, До настоящего времени в США не разрабатывались системы непосредственного ТВ-вещания, несмотря на обращение в 1982 г» к Федеральной комиссии по связи (FCC)» Б.И, Ермишкин "Air et Cosmos", 1990, 27,"» 1275, 36 12, Европейд^ая систему непрсредственногр ТВ-вещания "Евросат"» ЕЕступленце Польши р орранирадию "Евтелсау" Организация 'Евтелсат1" решила начать разработку спутниковой системы непосредственного ТВ-вещания "Евросат" ддя обслуживания европейских стран» К этому проекту проявляют интерес 10 стран, входящих в состав организации *Евтелсат*Ч ФРГ, Австрия» Финляндия, Франция, Италия, Нидерланды, Португалия, Швеция* Швейцария, Югославия» Как заявил новый генеральный директор организации "Евтелсат" 53
Жан Греньер, затраты на проект системы "Евросат" составят 800 млн экю (5,6 млрд фр#фр»)» Проект предусматривает. изготовление 5 ИСЗ, три из которых должны быть выведены на геостационарную орбиту с расположением в точке стояния 29° з.д,, четвертый - находиться в резерве на геостационарной орбите на некотором удалении от эксплуатируемых ИСЗ, а пятый - храниться на складе в готовности к запуску. На борту каждого ИСЗ предусмотрена установка 12 ретрансляторов с усилителями на ЛБВ мощностью 125 Вт и эффективной излучаемой мощностью 57-60 дБ Вт. Антенны пользователей с поперечником 30 - 50 см обеспечат прием классических ТВ-программ со стандартами PALf SEC AM или MAC. Антенны диаметром 70 см позволят принимать ТВ-программы высокой четкости (TVHD). Три эксплуатационных ИСЗ обеспечат передачу 36 ТВ- программ на страны Западной и Восточной Европы, начиная с 1995 - 1996 гг. Система "Евросат" будет дублировать национальные системы непосредственного ТВ-вещания (во Франции и ФРГ), а также позволит государствам, не имеющим таких систем, воспользоваться новым видом ТВ—вещания, включая ТВ-программы высокой чет*- кости. Проект "Евросат" дает возможность организации "Ев— телсат* решить сразу две проблемы: 1) заменить системы непосредственного ТВ-вещания первого поколения ("ТВ-Сат% TDF w Теле-Х")# которые не являются рентабельными из-оа малого числа каналов (5 ТВ-программ при мощности 230 Вт); 2) ввести в эксплуатацию в короткие сроки систему передачи ТВ-программ высокой четкости* С 1 марта 1990 г, членом р рр^^у^ р^у сталд Польша» после того как в результате тайного голосования единодушно было принято в состав организации управление РРТТ (Polska Poczta Telegrafi i Telefon польская почта, телеграф и телефон)» Начальный вклад управления РРТТ в капитал организации "Евтелсат" должен составить 0t05%» Польша стала 27-м членом организации* Евтелсат* и перАым ее членом, который не входит В состав организации ОЕРТ (Conference Europe ene dcs administration de Postes et Telecommunications* 54
Европейская конференция администраций почт и телекоммуникаций) , По пути Польши, как ожидают пойдут и другие восточноевропейские страны, Румыния уже официально объявила о вступлении в международную организацию телефонии и телевидения, а Венгрия, Болгария, Чехословакия и ГДР, ут*- верждает Жан Греньер, проявляют заинтересованность к этому вопросу, Решение о приеме в организацию "Евтелсат" принимается на общем собрании ее членов. Польша участвует в эксплуатации трех международных спутниковых систем связи: 1) "Инмарсат" - для связи со своими торговыми судами; 2) "Интелсат" - для связи со странами Европы, Африки, Северной Америки и Дальнего Востока} 3) "Интерспутник" - для связи со странами Востока и Испанией, Участие в организации "Евтелсат" облегчит связь со странами Западной Европы, Польское управление РРТТ располагает 1500 международных каналов телефонной связи. Вступление в организацию *Евтелсат" позволит получить для начала 500 каналов для связи с 18 странами Западной Европы, а также возможность использовать подводные кабели на волоконной оптике для связи с Данией, Великобританией и США, К 1995 г, число каналов связи, представляемых Польше организацией "Евтелсат", должно возрасти до 1000, Не исключается вероятность приема в Польше ТВ-программ, ретранслируемых спутниками организации "Евтелсат", В районе Кракова уже принимаются ТВ-программы итальянской сети RAM. Для использования системы "Евтелоат* необходимо построить на территории Польши одну наземную станцию (НС) на свои средства. На покрытие расходов по оснащению НС аппаратурой и эксплуатации линий связи системы "Евтелсат" будет предоставлена ссуда Всемирным банком в размере 10 млн» цопл* В качестве районов ддя размещения НС системы "Евтелсат* рассматриваются Порембы-Лесне или Псары, где сейчас находится НС системы "Интерспутник*, Вступление в организацию "Евтелсат" рассматривается новым правительством Польши как средство для ускорения экономического развития страны и сближения с государств вами Западной Европы, План включения Польши в систему *Ёвтелсат* помимо строительства новой НС предусматривает также: развертывание в Варшаве международной телефон— 55
ной станции на 3,5 тыс. каналов; прокладку (в последующем) подводного телефонного кабеля на волоконной оптике между Польшей и Данией; ввод в эксплуатацию радиорелейной линии связи Козалин - Варшава; создание в 1990- 1991 гГш линии передачи данных пакетами РоЬРак. Польша уже заключила ряд контрактов на строительство новых объектов. Центральную телефонную станцию в Варшаве (стоимость 6,8 млн. долл.) построит нидерландский филиал американской фирмы АТТ; подводный кабель (стоимость 5 млн. долл.) проложит фирма Alcatel- SEL (ФР^), а радиорелейную линию для передачи данных (стоимость 2 млн. долл.) - фирма Alcatel-CIT (Франция)* Управление РРТТ намечает ассигновать в 1990 г, на строительство новых объектов 800 млрд злотых (500 млн фр. фр,). Польша рассчитывает получить кредиты от Всемирного банка в размере 120 млн долл. на строительство новой центральной телефонной станции в Катовица^ центров международной связи и радиорелейных линий связи с крупными и малыми населенными пунктами. Польша решила покончить с монополией государства на средства телекоммуникаций. Согласно решению комитета по экономике при совете министров от 28 февраля 1990 г., которое подлежит утверждению польским парламентом, разрешается создание частных радиостанций и частных станций для ретрансляции ТВ-программ, а также частных радиотелефонных средств связи с подвижными пользователями» В осуществлении программы модернизации средств связи Польша рассчитывает на помощь со стороны Западной Европы и США. Это касается главным образом строительства центральных телефонных станций, средств радиотелефонной связи с подвижными пользователями и прокладки кабелей на волоконной оптике. Реализация польской программы модернизации средств телекоммуникаций затруднена ограничениями комитета "Коком"9 в частности на передачу технологий на радиорелейные линии связи на 1920 каналов, на центры цифровой телефонной связи и микропроцессоры для обработки информации со скоростью 32 бит/с при передаче данных в пакетах Pol-Paiu Комитет "Коком" не препятствует эксплуатации НС системы "Евтелсат", Б.И# Ермишкин "Air et Cosmos'% 1990, -27, » 1275, 35, 36 56
13. Новое поколение ИСЗ "Интелсат" В 1965 г. вновь созданная международная организация "Интелсат" запустила свой ИСЗ Early Bird - первый из связных ИСЗ с достаточно большим сроком службы. С того времени космическая техника бурно развивалась во всех направлениях и ИСЗ "Интелсат" вобрали в себя все новейшие достижения, с тем чтобы обеспечить высококачественную спутниковую связь в глобальном масштабе» За 25 лет своего существования организация "Интелсат" успешно запустила 34 ИСЗ пяти поколений. Первый из ИСЗ шестого поколения vИнтелсат-6" был запущен с помощью ракеты "Ариан-^" осенью 1989 г, В этом новом поколении будут использоваться наиболее крупные из всех запускавшихся связных ИСЗ, обеспечивающие до 270 тыс. эквивалент*- ных телефонных каналов. Цилиндрический корпус этих ИСЗ высотой 11,8 м будет иметь диаметр 3,6 м, ИСЗ серии 'Интелсат-б* рассчитаны на работу на геостационарной орбите над тремя основными рабочими районами: над Атлантическим, Индийским и Тихим океанами» В этих районах они обеспечат оптимальное обслуживание территорий. Новое поколение ИСЗ необходимо, поскольку ИСЗ пятого поколения уже вырабатывают свой срок службы и к тому же они не обеспечивают растущий поток сообщений, объем которых ежегодно увеличивается на 15—20%. Отвечая растущим требованиям, организация "Интелсат* планирует развертывание ИСЗ седьмого поколения. В каждом из указанных рабочих районов, где имеются ИСЗ "Интелсат", один из них является основным, связывающим главные международные центры связи. Кроме того, имеется ИСЗ, служащий резервным на орбите и используемый для разгрузки основного ИСЗ при необходимости организации связи с высоким приоритетом. Кроме них имеются другие ИСЗ, обеспечивающие не только обычную связь, но и связь по частным маршрутам, специальную коммерческую связь, передачи телевидения, резерв на случай, на- прддоер, повреждений подводного магистрального кабеля, различные национальные службы. Все эти функции выполняют 13 ИСЗ серии *Интелсат-5". Четыре из пяти "Интел- сат-6* заменят основные и резервные ИСЗ серии "Интел- сат-5" над Атлантическим и Индийским океанами.. 8-1 57
Поскольку срок службы всех ИСЗ "Интелсат^-5" истекает в 1996 г., наряду с ИСЗ *Интелсат-6" появится необходимость, по меньшей мере, в пяти ИСЗ новой серии ддя замены как старых ИСЗ, так и вышедших из строя новых ИСЗ 'Интелсат-б", Этим обусловливается необходимость в планировании пяти ИСЗ серии гИнтелсат-7г, Эти ИСЗ понадобятся прежде всего в районе Тихого океана, а последующие ИСЗ этой серии - для района Атлантики. С появлением каждого нового поколения ИСЗ становятся все более совершенными, возрастает их масса. Однако это касается предыдущих серий, ИСЗ серии *Интелсат-7 * должны иметь меньшую массу, меньшее число приемопередатчиков и бо'льшую простоту, что объясняется более гибкой организацией связи. Сравнительные данные ИСЗ разных поколений приведены в таблице. Хотя ИСЗ "Интелсат^-7* меньше по габаритам, они будут иметь наибольший срок службы среди всех свйзных ИСЗ: 15 лет (против 13 - у *Интелсат>*6"). Следует, однако, отметить, что ИСЗ "Интелсат-5", хотя и имели расчетный срок службы только 7 лет, продолжают функционировать и будут эксплуатироваться примерно 10 лет, С годами сформировалось требование по уменьшению размеров антенн наземных станций, Если раньше применялись антенны диаметром 30 м* то теперь уверенный прием осуществляется с помощью антенн диаметром всего 1,2 м. Это весьма важно для различных пользователей, желающих устанавливать приемные антенны на крышах своих оффисов, Интенсивно внедряется цифровая связь и спутниковые системы не являются исключением. Поэтому ИСЗ серии *Ин- телсат—1" рассчитаны на работу с цифровыми сигналами, что обеспечит высокое качество передач, ИСЗ "Интелсат-7" представляют собой аппараты со стабилизацией по трем осям кубической формы со стороной 1*8 м, что является возвратом к компоновке поколения 58
Сравнительные данные ИСЗ разных поколений Данные Год запуска первого ИСЗ 1965 Масса на орбите f кг 38,5 Начальная генерируемая мощ- ностьДЗт 40 Число приемо- пере- дат* 2 Общая полоса частот, МП* 50 Пропускная способность телефонных каналов аналоговая 480 цифровая — "Интел- сат~5А" 1980 900 1200 30 2160 3300 180000 "Интел- сат-б" 1989 1870 2200 4Ь 3030 48000 270000 "Интол- сат-7" 1992 1425 3900 36 2300 38000 200000 8-2
*Интелсат~5". В отличие от них, как уже отмечалось, ИСЗ "Интелсат-6" стабилизированы по вращению и имеют цилиндрическую форму» Основной корпус "Интелсат-Т" содержит все связное и контрольное оборудование, а также никель-водородные батареи. К корпусу присоединены две панели солнечных батерей по 10 м длиной, генерирующие 3,9 кВт ^электроэнергии. Общий размах ИСЗ таким образом составляет 21,8 м. Антенны для приема и ретрансляции сигналов С= и Ки -диапазонов расположены на трех сторонах основного корпуса ИСЗ. Это параболические зеркальные антенны со смещенным облучением диаметром 2,4 и 1,6 м, работающие на частотах 4 и 6 ГГц. Каждая антенна имеет по 120 облучателей, что обеспечивает полусферическое и зонное перекрытие. Антенны имеют управляемые точечные лучи, что обеспечивает оптимальное перекрытие в отведенных диапазонах частот. Связное оборудование содержит всего 36 приемопередатчиков (каждый из них содержит приемник, мультиплексор, переключатель и передатчик). Частота всех принимаемых сигналов преобразуется с 3,7 к 4',2 ГПх, после чего идет разделение по каналам. Все коммутации осуществляются по командам с Земли. Сигналы С-диапазона усиливаются твердотельным усилителем мощности до 30 Вт и передаются на Землю . Сигналы Ки -диппазона преобразуются с понижением частоты и после усиления на ЛБВ мощностью 50 Вт ипередаются на Землю. Техническое задание на ИСЗ "Интелсат-7" было сформулировано в 1987 г. и в 1988 г. передано компании Ford Ackospace* Пять ИСЗ должны быть поставлены в течение 20 месяцев, причем первый из них - в ноябре 1991 г. Для запуска этих ИСЗ предусматриваются ракеты "Ариан-4" и "Атлас*. Если все пройдет нормально, первый из ИСЗ этой серии будет выведен на орбиту и начнет работать в начале 1992 г. Развертывание ИСЗ нового поколения позволит полнее удовлетворить все растущие требования к организации связи в глобальном масштабе. М.Е. Фикс "IEE Review", 1990, 36, W 3, 111-113 14. Применение легких ИСЗ Первый созданный руками человека ИСЗ "Спутник* весил всего около 80 кг. С тех пор наблюдалась тенденция увеличения массы и габаритов. ИСЗ. Так, недавно запу- 60
щенный "Интелсат-6" имеет в длину примерно 12 м и весит более 2000 кг. Ясно, что для вывода на орбиту таких гигантских ИСЗ требуются внушительные пусковые установки и весьма мощные ракеты-носители, К тому же на разработку и запуск подобных ИСЗ требуются значительные затраты времени и средств. По сравнению с обычными ИСЗ, разработки таких больших ИСЗ могут продлиться на 3-4 года больше. Небольшие ИСЗ используются, главным образом, в военных целях, а в гражданских целях практически не применяются. Опыт невоенного применения небольших ИСЗ все же имеется. Подобные ИСЗ находили применение еще на заре развития спутниковой техники. Сегодня к классу легких (lightsat) можно было бы отнести такие ИСЗ, как "Пионер", ''Эксплорер", Тпрос", Тельстар" и "Синком". В настоящее время, например, в Англии большим успехом пользуются легкие ИСЗ Uo Sat, разработанные исследовательским отделом Университета Графства Суррей. Они служат альтернативой телефонии в реальном времени, воплощая в себе технологию запоминания информации с последующей передачей. ИСЗ Uo Sat могут использоваться для передач абонентского телеграфа, . электронной почты и передач любого вида документов в цифровой форме, т.е» во всех случаях, когда не требуется немедленная реакция. При этом наземные станции могут быть размером не больше чемоданчика типа "дипломат", включая дорожный портативный компьютер, небольшой радиочастотный блок и антенну в виде скрещенных диполей. Стоимость запуска легких ИСЗ может быть существенно снижена. В частности, ИСЗ и о Sat могут запускаться ракетой "Ариан" в качестве сопутствующей нагрузки за 200 тыс.ф.ст» Компания Amsat North America вывела на низкую околоземную орбиту четыре микро-ИСЗ. Они будут обслуживать радиолюбителей во всем мире, обеспечивая цифровую пакетную передачу сообщений в режиме запоминания с последующей передачей. Каждый из микро-ИСЗ представляет собой куб со стороной 230 мм и массой менее 10 кг. В качестве ракеты-носителя выбрана ракета "Ариан", По понятным причинам сравнивать микро-ИСЗ с крупными гео- сташхиштрными ИСЗ не имеет смысла. Тем не менее, снижение габаритов, массы и сложности геостационарных ИСЗ позволит существенно улучшить экономические показатели 61
спутниковых систем. ЕКА, например, в начале 1989 г. предложило запускать небольшие геостационарные ИСЗ. Их предполагалось оснащать приемопередатчиками (от 6 до 12) С или Ки -диапазонов при мощности в каждом канале от 5 до 10 Вт. Для запуска можно было использовать свободные площади в грузовых отсеках ракет "Ариан", т.е. планировалось запускать такие небольшие ИСЗ в качестве сопутствующей нагрузки. Масса этих ИСЗ при запуске могла составлять от 400 до 900 кг. Весьма привлекательный план вывода на орбиту маленьких легких ИСЗ представила компания Ball Aerospace. Ее ИСЗ берут свое начало от ИСЗ, разработанных в рамках оборонной программы DARPA. Эти первоначально военные ИСЗ предполагалось оборудовать для гражданских целей. Специалисты компании Ball Aerospace считают, что 70% легких ИСЗ будут представляться на международный рынок, остальные 30% будут использоваться для национальных нужд. Базовая модель легкого ИСЗ BGS-100 массой от 110 до 170 кг будет оснащаться одним-тремя приемопередатчиками с любой рабочей частотой от УКВ до К а -диапазонов. Срок службы таких ИСЗ составит 7 лет. При этом можно будет использовать целый спектр ракет-носителей. Второй ИСЗ компании Ball Aerospace модели BGS-400 будет несколько крупнее (масса от 300 до 430 кг), но с таким же сооком службы» Он будет иметь от 1 до 8 прие- мопередатчиков. Его также можно будет выводить на орбиту с помощью различных ракет-носителей. Легкие ИСЗ компании Ball Aerospace могут быть использованы для спутниковой связи или в качестве резервных для существующих связных систем. Они могут также использоваться для частных или правительственных систем связи» При этом могут обеспечиваться как весьма низкая стоимость, так и максимальные удобства для пользователей» По утверждению некоторых специалистов легкие ИСЗ могут найти довольно широкое применение в системе "Интел— сат". Особенно это относится к развивающимся странам, где планируется внедрение спутниковых служб» Иными словами, легкие ИСЗ могут служить приемлемой альтернативой ддя отдельных стран» Как показало изучение данного вопроса, 25 из развивающихся стран уже арендовали, е 15 - 62
пили приемопередатчики . системы "Интелсат" для собственных национальных нужд. Большую роль здесь может сыграть не' только стоимость предоставляемых услуг, но и стоимость наземных средств. Примером одной из развивающихся стран, заинтересованных в спутниковых службах, может служить Таиланд, Эта страна проявила значительный интерес к легким ИСЗ, В настоящее время она арен- 1^ует три приемопередатчика индонезийского ИСЗ "Палапа". Представители Таиланда ведут переговоры с компаниями Cable and Wireless, Asiasat и Ball Aerospace. Представители компании Bail уже подтвердили, что заключено соглашение о поставке четырех ИСЗ BGS-400. Из них три будут использоваться как рабочие, один - как ре- верев на орбите. Должен быть разработан и ряд легких ракет для запуска подобных ИСЗ, Одной из таких ракет является "Пегас", приспособленная для выведения на орбиту специализированных ИСЗ, Ее стоимость (б. млн, долл.) вдвое мецьше стоимости аналогичной ракеты "Скаут", Таким образом, можно заключить, что легкие ИСЗ и ракеты для их запуска успешно пробивают себе-дорогу на международный рынок спутниковой техники, В недалеком будущем они смогут служить альтернативой тяжелым ИСЗ и мощным ракетам для их запуска. Снижение габаритов и массы ИСЗ не означает значительного снижения их пропускной способности, М.Ев Фикс ••Satellite Communications0, 1990, Ы, № 3, 14-15 КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ 15# Проблемы контроля примесей ft воздухе' и воде модулей ООКС По мншию фирмы Martin Marietta, внутримодульные ^примеси могут вызывать широкий спектр воздействий, начиная от влияния на здоровье астронавтов до снижения результативности научных исследований и работоспособности оборудования систем ООКС* Признается, что имеющихся на 1989 г. данных о влиянии на здоровье человека непрерывного длительного воздействия химических веществ явно недостаточно, особенно в части воздействий аккумуляционного или синергетического характера, 63
Современная практика пока базируется на данных по пределам допустимых концентраций (ПДК) для 7-суточного полета орбитальной ступени МВКА. Также недостаточно изучена роль микробной среды в здоровье экипажа и эпиде- миологичности замкнутого пространства. Возможно будет требоваться искусственное поддержание разнообразия микрофлоры» Возникают вопросы о безвредности оборотной гигиенической воды. Для решения поставленных проблем необходимо выявить типы примесей, оценить их ПДК, определить наиболее опасные из них, разработать методы регулирования их в модулях, разработать принципы и методы идентификации и количественных измерений, внести изменения в требования к элементам конструкции ООКС, внести изменения в требования к эксплуатации ООКС и т.п. Фирма Lockheed Missiles and Space разработала модель для расчета концентраций примесей газов или паров 214 веществ в воздухе модулей ООКС. Основными их источниками являются материалы конструкции и оборудования, продукты деструкции материалов, продукты жизнедеятельности астронавтов, утечки из систем ООКС, дезинфицирующие и моющие средства и т.п. Первая модель для расчета концентраций была разработана в 1967 г. для обоснования проектирования каталитического дожигателя с изотопным нагревом. Основным источником информации по оборудованию и применяемым материалам были данные по программе "Аполлон*. Расчеты и эксперименты тогда показали, что в пилотируемом модуле "Аполлон*' интенсивность выделения примесей составляет 2,5 г/сутки. В качестве первого приближения принималось, что интенсивность выделения примесей пропорциональна массе КА. Последующие уточнения модели учитывали токсичность отдельных компонентов и снижение интенсивности газовыделения материалов со временем» Модель расчета, использованная при проектировании орбитальной лаборатории "Скайлэб" (1976 г.), учитывала раздельно источники выделения примесей в полезной нагрузке (ПН) и в система* "Спейслэб% поскольку экспериментальное оборудование ПН изготовлялось с применением коммерчески" доступных материалов, не всегда рассчитанных tfb использование в замкнутом пространстве, В испытательном комплексе полигона Уайт-Сандс были испытаны тысячи 64
образцов неметаллических материалов применительно к возможности использования их в пилотируемых космических полетах» Испытания проводились при 322 К с воздухом в качестве контрольной атмосферы. Разработанная модель расчета концентраций одя ООКС "Свобода * явилась развитием и уточнением модели для "Спейслэб". Предполагалось, что интенсивность выделения примесей будет прямо пропорциональна массе, т»е# в 7,9 раза больше, чем на "Спейслэб", при условии, что на ООКС применяются те же самые материалы, но и на *Спейслэб"» Дополнительным источником примесей могут стать скафандры астронавтов при проведении с ними регламентных работ после выхода в открытый космос* При этом в атмосферу модулей могут поступить гидразин, монометилгидразин, оксиды азота. Интенсивность выделения этих примесей была принята на основании плановой частоты выходов в космос, объема воздушного шлюза, доли воздуха, йроходящей через очистное устройство, чувст- вительности датчиков и т.д. ПДК для веществ в воздухе модулей приняты на основании максимальных разовых ПДК и ПДК в воздухе рабочей зоны» Для примесей с неидентифицированными ПДК принимается значение 0,1 мг/мЗ, Это самое низкое значение, принятое в документе НАСА NHB 8016,1В (таблица 1)« Фирмой Lockheed Missiles and Space исследовалась также проблема биоизоляции подопытных биологических объектов от экипажа» По требованиям НАСА все операции по обслуживанию и проведению экспериментов должны проводиться в биоизолированных боксах, снабженных устройствами предохранения от обмена химическими, микробиологическими и пахучими примесями. Основным средством поддержания заданного уровня изоляции считается применение субмикронных микробных фильтров. Эксперименты подтвердили достижимость заданного уровня очистки с использованием стандартных фильтров НЕ РА с полнотой фильтрации 99*97% и электростатических фильтров G 0120 из электретного полипропиленового войлока с полнотой фильтрации 97,3%. Для дальнейших исследований выбран электростатический фильтр G 0120 кз~ва его компактности и низких потерь давления. Проведенные к середине 1989 г. эксперименты были направлены на определение ресурсных характеристик фильтра, идентификацию хи- 9-1 65
Таблица 1 Характеристика некоторых примесей в воздухе модулей ООКС с экипажем из 8 астронавтов Вещество 'ПДК для мод улей, мг/м лическая генерация примесей] мг/чел. сутки Генерация в ООКС мг/сут- ки Стандарт СССР ПДК р.з. мг/м мг/м Спирт метиловый Спирт этило- вый- Метил хлористый Бензальдегид Метан Окись углерода Аце*аль~ дегид Бензол 52,40 94,00 41,3 173,00 1771,00 28,60 54,00 0,32 1,50 4,00 0,00 0,00 160 23,0 0,09 0,00 707 5216 0,3 11 1620 1843 48,18 27,0 50 1000 5,0 0,042) 300 20,0 •5,0 5,0 0,5 5,0 0,06 - 1.0 0,10 П римечани е* ПДК рабочей зоны; ПДК С 4)С» - содержание примесей в воздухе - содержание примесей в воздухе населенной зоны, среднесуточное; 2) Максимальная разовая ПДК
мического состава конденсата на теплообменниках системы обновления воздуха и оценку возможности использования этого конденсата в качестве питьевой воды для подопытных животных» Эксперименты проводились с использованием биоизолированного бокса с клеткой для 3 взрослых грызунов с кормушками, поилками и подстилкой из ткани Nomex, на которую собирались экскременты. Отсос воздух ха из бокса проводился через подстилку. Бокс имел рециркуляционный вентилятор, вытяжной вентилятор и входной и Выходной фильтры G 0120» Фильтр для удаления запаха содержал насадку из активированного угля, пропитанного фосфорной кислотой, толщиной 50,8 мм. Этот фильтр был размещен вниз по потоку от микробного фильтра» Бокс имел также термоэлектрический холодильник для сбора конденсата» Эксперименты показали, что после выходного фильтра содержание микробиологических единиц в воздухе составляло 4 - 58 ед»/мЗ| в то время как в воздухе внутри бокса было 317 ед»/мЗ» Обнаружено, что с ростом продолжительности эксперимента концентрация микробиологических единиц внутри бокса снижалась» По предполагаемым фирмой Lockheed Missiles and Space требованиям выходная концентрация должна быть <10 ед» /мЗ в течение 58 суток эксперимента» Конденсатная вода содержала примеси кальция, хрома, медИ| фтора, ithopa, органических соединений и т.д. Вода имела повышенную концентрацию гидроксильных ионов ( рН = 8,0 - 8,5), что недопустимо ддя питьевой воды» Наличие ряда примесей объясняется использованием таких материалов в конструкции .экспериментального бокса, которые не разрешены к применению в летных конструкциях» Утверждается, что качество воды может быть повышено за счет дополнительной обработки, напр, многократной фильтрацией» Жесткие требования НАСА к микробиологической загрязненности воздуха, питьевой воды и гигиенической воды (таблица 2) вынуждают разрабатывать исключительно чувствительные методы определения загрязнений» Стандартные методы» основанные на отборе проб, посеве их на питательную среду и подсчете микробных колоний через 24 - 48 ч инкубирования при 30°С, считаются малопригодными для использования на ООКС из-юа длительности процесса и накопления на борту патогенных биопродуктов. 9w2 67
Фирма KRUG In tern at ion а! (Хьюстон) разрабатывает аппаратуру для определения микробиологической загрязненности воздуха без выращивания микробных колоний на питательных средах» Принцип действия аппаратуры основан на улавливании микроорганизмов на мембранных фильтрах, обработке их реагентами для повышения контрастности и подсчете числа единиц под микроскопом с использованием считывающего сканирующего устройства. Сначала был разработан овухкаскадный фильтр-пробоотборник, в первом каскаде которого применялся фильтр с размером пор 5 мкм, а во втором каскаде - мембранный поликарбонатный фильтр с размером пор 0,1 мкм. Фильтр-пробоотборник соединялся с вакуумным насосом производительностью 28 л/мин, После прососа 1 мЗ воздуха фильтр разбирался* Верхняя мембрана Таблица 2 Временные требования НАСА по микробиологической загрязненности среды обитания на ООКС ч М икроорганизмы Бактерии Всего Анаэробные Аэробные Грамма положительные Е-клетки Вода, ед*/100мп < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 Воздух, ед./м < 1000 - - - — Поверхность, ед»/25 см2 < 100 - - - Энтериты, всего < 1 Дрожжи и плесневые грибы < 1 Всего микроорганизмов < 1 < 1000 <100 < 1000 <100 68
накрывалась пре сметным стеклом, под которое вводилась капля стерилизованного физиологического солевого раствора* Препарат сканировался при 4-кратном увеличении, а при наличии спор - при 20-кратном увеличении. Нижний мембранный фильтр помещался на другое предметное стекло, обработанное фторидом кальция, и сканировался под счетным микроскопом при 20—кратном увеличении» Фторид кальция применяется для получения флюоресценции грибковых микроорганизмов» Считается возможной консервация мембран в холодной и сухой атмосфере для последующей детальной обработки в наземных условиях. Была сделана попытка создать однокаскадаый фильтр- пробоотборник с мембранным фильтром с размером пор 0,45 мкм. В течение 15 мин через фильтр пропускали 425 л воздуха. Мембрану извлекали, помещали на предметное стекло и добавляли каплю раствора фторида кальция» Затем препарат помещался под объектив счетного микроскопа и производился подсчет микробиологических единиц. Было признано, что однокаскадаые фильтры-пробоотборники являются более практичными и времясберегающими элементами при использовании для мониторинга относительно чистой среды. Диаметр мембранного фильтра может быть уменьшен до 3 мм, что соответствует полю зрения стандартного микроскопа с 10-кратным увеличением. Одно из дополнительных усовершенствований этого процесса заключается в обработке проб питательным раствором, содержащим фторид кальция и налидиксиновую кислоту. Последняя препятствует делению клеток, не мешая в то же самое время росту имеющихся клеток. После инкубации 2 - 4 ч препарат может быть помещен под объектив счетного микроскопа, который соединен с видеокамерой даш передачи изображений поля зрения микроскопа на наземную установку обработки микробиологических измерений. Наземная установка должна быть Ьснащена видеомониторами, средствами обработки изображений и усиления изображений. Считается, что такая синхронизированная и дистанционно-управляемая система даш теде- микробиологических работ может быть собрана из коммерчески доступных узлов. При этом на ООКС должны быть только микроскоп и аппаратура дистанционного управления. Наземное оборудование может включать компьютер, в память которого закладываются фотографии и счетные концентрации спор, бактерий, микробов и т.д. gg
Фирма Boeing для мониторинга микрофлоры предлагает использовать физические методы, в т.ч, рассеяния лазерного излучения, первичной флюоресценции, вторичной флюоресценции, электронного индицирования частиц и ,т.д. Эти методы могут позволить получение данных по микробиологической загрязненности в реальном времени. Однако ни один из предлагаемых методов не обеспечивает инди- цирование только микроорганизмов. Фирма делает вывод, что система мониторинга должна быть многоступенчатой с включением в нее различных измерительных средств. В.А, Карелин MSAE Technical Paper Series", 1989, # 891512; 891513; 891516; 891541; 891542. 16. Выбор направлений разработки элемецтОД ,^HCT.^¥t жизнеобеспечения для КА перспективных западноевропейских программ пилотируемых космические полетрв Имеющиеся на 1989 г. предложения по долгосрочным западноевропейским космическим программам включают создание транспортных космических систем (ТКС), в т.ч. для полета на Марс, КА орбитального обслуживания, КА пилотируемой эксплуатации совместно с базовыми КА (напр, ООКС), микрогравитадионных платформ и инопланетных баз (на Луне, Марсе и т.п,). Фирма Nelson Space Services (Великобритания) по контракту ЕКА оценивала направления создания элементов систем жизнеобеспечения (СОЖ) в рамках долгосрочных космических программ. Схема СОЖ для каждого КА будет определяться его типом, назначением и ожидаемым временем выполнения задач полета. Так для МВКА или мини-тМВКА "Гермес*, относящихся к ТКС, приемлемой считается СОЖ с открытым циклом, физико- химическими методами регулирования параметров и применением пополняемых запасов расходных материалов, А для СОЖ лунной базы считаются необходимыми замкнутые циклы по воздуху и воде, полная переработка биологических отходов, получение продуктов питания в биологическом цикле и химический синтез продуктов питания. При выборе конструктивной схемы СОЖ должны быть учтены: 70
- общий термодинамический КПД СОЖ; - достижимая степень сведения материального баланса по веществам или химическим элементам; •- КПД системы генерации электрической энергии; - КПД системы терморегулирования и в частности отвода тепла в окружающее пространство; — потребность в расходных материалах, необходимых доя функционирования. СОЖ, Считаете^, что в замкнутых циклах по кислороду и воде должны преимущественно использоваться физико-химические процессы переработки и регулирования, а не биотехнологические, поскольку КПД по использованию солнечной энергии в устройствах физико-химической переработки буде*т выше. При выборе схемы СОЖ должны так же учитываться: — масса и объем устройств и агрегатов; — масса энергетической системы КА, аккумуляторов энергии и элементов отвода тепла в окружающее пространство; — надежность и безопасность; - стоимость разработки, изготовления, доставки на орбиту, обслуживания и пополнения запасов расходных компонентов; - время для разработки технологического оборудования; — наличие ТКС необходимой грузоподъемности. Фирмой предлагается следующая классификация СОЖ с Включением перспективных Разработок: 11 СОЖ классической дхемы» Они характеризуются от*- крытым циклом и физико-химическими процессами переработки и регулирования. Все расходные материалы доставляются с Земли и используются в процессе полета. Газообразные, жидкие и твердые отходы либо выбрасываются, либо хранятся на бортцг доя возврата на Землк^ Для регулирования состава атмосферы по углекислому газу (УГ) используются .одноразовые патроны с гидроокисью лития, вакуумно-десорбируемые 4—касадочные молекулярные сита ("Скайлэб*), ва*суумно«-£ес0рбируемый поглотитель ("Мир*) и т.д. Кислород поступает либо от баллонов высокого давления ("Скайлэб"), либо из бака жидкого кислорода (^Аполлон", МВКА), либо из электролизера воды ('Мир*'). Средства контроля водного баланса и отходов ограничены устройствами для консервации и хранения ве- 71
ществ. Считается, что такие СОЖ будут продолжать использоваться в ТКС и КА обслуживания, в которых топливные элементы на жидком кислороде и жидком водороде являются первичным источником энергии, а также в КА, рассчитанных на работу астронавтов в режиме посещения, 2) СОЖ с замкнутыми циклами на ближайшую и среднесрочную перспективу, В ближайшей перспективе будут использоваться СОЖ, характеризующиеся использованием энергии от солнечных батарей и затем — от солнечно- термодинамических энергетических установок для осуществления физико-химических процессов восстановления кислорода из метаболического УГ и получения питьевой и гигиенической воды из конденсата атмосферного воздуха, смывных вод и мочи. Может быть доступно небольшое количество пищевых растений, выращивание которых в основном должно быть психологическим фактором. Открытые циклы будут по большей части пищи и по твердым отходам. Доставляемые с З^мли продукты питания будут также источником пополнения запасов воды. Считается, что на ООКС "Свобода" будет СОЖ с аамктуным циклом первого поколения, 3) СОЖ с замкнутыми циклами на долгосрочную перспективу. Они будут характеризоваться включением в циклы биотехнологических процессов для замыкания циклов по органическому углероду. Первые усилия в этом направлен нии могут включать разработку блоков биологического окисления, которые могут быть использованы для деструкции и консервации органических отходов* Может быть создано устройство биологического восстановления кислорода с помощью водорослей. Анализ отдельных процессов показывает, что наилучшими решениями в будущих конструкциях СОЖ могут быть: - молекулярные сита с вакуумной десорбцией, в т,ч» с гидрофобными сорбентами, для концентрирования УГ; - переработка УГ по схеме Сабатье, при которой конечными продуктами являются легкие углеводороды (метан) и вода. Используемые в качестве рабочего тела для электротермических РД легкие углеводороды не будут создавать неприемлемого загрязнения панелей солнечных батарей или поверхностей тепловых радиаторов. Получаемая вода далее обрабатывается для удаления растворимых примесей, а затем подвергается электролизу для получения 72
кислорода и водорода, В долгосрочной перспективе получение кислорода и водорода иа воды должно осуществляться фотолизом с прямым использованием солнечной энергии. - мембранные технологии и дистиляция при обработке воды. Дополнительная обработка может проводиться с применением тепловой стерилизации, УФ-облучения, озонирования и т.п. Экологически регулируемая СОЖ с использованием &io- технологических процессов, в т.ч . фотосинтеза, впервые может быть опробована на лунной базе. Однако для ее создания должен быть решен ряд серьезных задач, в т.ч.: - низкая степень использования солнечной энергии в биотехгшлогических процессах будет требовать повышения мощности системы терморегулирования. Должны быть найдены средства либо повышения степени использования солнечной энергии, либо повышения КПД радиаторов; •- в условиях микрогравитации возможен значительный рост энергетических затрат на вентилирование биостатов или оранжерей» Возможным решением может быть создание искусственной гравитации, которая приведет к возникновению естественной конвекции; - культивирование растений будет осуществляться по способам гидропоники или аэропшики. Однако эти способы чувствительны к загрязнениям и микробным инфекциям. Должны быть найдены способы контроля за состоянием растений; - растения будут связывать атмосферный азот, вызывая изменение состава атмосферы» Должны быть разработаны методы учета такого снижения содержания азота и включены в программу регулиршания состава атмосферы; - скорости процессов биологической деструкции отходов сравнительно невелики и использование„таких процессов потребует дополнительных технологических объемов для переработки. Фирма Nelson Space Services считает возможным уже в ближайшее время начать исследования по перспективным технологиям и оборудованию для будущих СОЖ, к которым отнесены: - исследования по сведению материальных балансов в замкнутых циклах} •• разработка систем регулирования и контроля; - выбор растений с оптимальным вегетационным периодом; 10-1 73
- изучение роли бактерий, усваивающих азот из атмосферы; - определение потребности астронавтов в животном белке и выбор животных, которые должны выращиваться в ус-" ловиях замкнутого пространства; - выбор оптимальной технологии'переработки отходов. При этом аэробные микроорганизмы неприемлемы из-оа их возможного воздействия на СОЖ, Должно быть учтено, что анаэробные биотехнологические процессы идут с выделением метана или смеси жирных кислот; - оценка возможностей использования химического синтеза продуктов питания, напр, путем получения сначала метилового спирта, а затем биотехнологического превращения его в одноклеточный протеин. Некоторые фирмы в Западной Европе уже ведут исследования по перспективным технологиям. Так фирма Oster- rcichische Raumfahrt-und Systemtechnik Предложила свою технологию переработки УГ и восстановления кисло-^ рода в условиях длительного пилотируемого космического полета. При этом исходили из положения, что кислородный баланс млекопитающих является отрицательным» Для создания замкнутого цикла по кислороду необходимо выделять кислород не только из УГ, но и из других метаболических продуктов, напр, из воды. По одной из 2 предложенных схем производится концентрирование УГ, восстановление кислорода из УГ и электролиз воды. По второй схеме после концентрирования УГ осуществляется электролиз воды и УГ, При этом для концентрирования УГ считается целесообразным использовать твердые амины, На структуру СОЖ будут оказывать влияние условия окружающей среды, в т,ч, проникающая космическая радиа- ция^ Из этих условий космическая деятельность людей первоначально будет ограничена низкой околоземной орбитой. Для ООКС на геостационарной орбите СОЖ долнсна быть рассчитана на функционирование в режиме посещения, По оценкам научно-исследовательского центра Лэнг- ли (НАСА) для защиты астронавтов от проникающей космической радиации за пределами земной магнитосферы будут необходимы достаточно массивные экраны из алюминия или других материалов, В расчетах по программе BRYNTRN использовались количественные и энергетические характеристики гтротонных потоков от солнечных 74
вспышек в феврале 1956 г., ноябре 1960 г. и августе 1972 г, Для определения толщины экранов использовали предельно допустимые дозы ионизирующей радиации, принятые для экипажа ООКС "Свобода" (таблица). Показано, что при таких допустимых дозах толщина алкминиевого экрана должна быть до 8,9 см (по дозе для кроветворящих органов при 30~суточном облучении). Если экран будет выполнен из воды или органических вешеств с аналогичными поглощающими характеристиками, то экономия массы может составить 15 - 30%. Считается возможным применять активные методы экранирования с использованием электромагнитных полей, однако их надежность находится под сомнением. Установка пассивного экрана приведет к необходимости использования электрического освещения во всех отсеках КА или лцгнной базы и повышению расхода энергии, т.е# к росту потребной мощности энергетической системы. Однако возможно снижение затрат электрической энергии за счет применения волоконных световодов для подачи солнечного излучения в оранжерею. Кроме стационарных СОЖ разрабатываются портативные СОЖ скафандров для выхода в открытый космос. В США будущие ранцевые установки обеспечения движения в космосе для жесткого скафандра научно-исследовательско- Предельно допустимые дозы ионизирующей радиации для астронавтов на ООКС "Свобода4' Время набора доеы Доза, бэр Кожный покров Глаза Кроветворящие органы 30 суток J год Течение жизни 150 300 600 100 200 400 25 50 100-400 10-2 75
го центра им, Эймса и полужесткого скафандра космического центра им, Джонсона должны обеспечивать внутреннее давление 57 кПа с тем, чтобы была снижена необходимость в периоде адаптации к пониженному давлению. Предполагается использовать бездренажные системы терморегулирования для исключения загрязнения окружающего пространства нарами воды. Считается возможным использование регенеративных теплопоглотителей, термоэлектрических радиаторов и т.п. По соображениям безопасности и спасения в аварийных ситуациях должны быть разработаны системы обнаружения загораний, повышенных концентраций газов, аварийной вентиляции, отсечки технологических узлов и т,п. Должны быть предусмотрены аварийные дыхательные аппараты и средства наполнения модулей воздухом в случае сброса давления, напр, при пробое, В конструкциях КА должны быть отсеки укрытия в случаях отключения электроэнергии, механических повреждений корпуса и т,д, СОЖ КА аварийной эвакуации должна находиться в постоянной готовности к эксплуатации в течение всего времени нахождения в составе ООКС или другого пилотируемого КА, Такое требование было поставлено НАСА в октябре 1989 г, в ТЗ на предварительное исследование КА аварийной эвакуации CERV для ООКС "Свобода", Оговорено также, что конструкция должна быть основана на современном уровне техники. Руководство проектом осуществляют научно-исследовательский центр Лэнгли и космический центр им, Джонсона. На конкурсной основе работы будут вести 2 группы фирм, В одну из них Входят Lockheed (подсистемы КА, сборка, наземное оборудование) и Boeing (несущая конструкция, герметизированный модуль, стыковочный модуль)* Во вторую группу с головным' исполнителем Rockwell International входят Honeywell, McDonnell Douglas Space Systems И TRW Federal Systems. "Aerospace Daily.", 1989, £52, & 3, 20-21 ••Journal of Spacecraft and Rockets/*, 1989» 26, 2, 126-128 BfA. 76 MSAE Technical Paper Series", 1*989, № 891548, 891549.
17» Программа национального воздушно-космического самолета США по,состоянию на апрель 1990 г. В декабре 1989 г. менеджер совместной МО США - НАСА программы разработки национального воздушно- космического самолета (ВКС) заявил, что в октябре 1990 г» руководство программы будет иметь возможность выбрать из 6 возможных вариантов ВКС один для последующей разработки» причем он должен включать в себя лучшие технические решения из других проектов. Финансирование программы в объеме 254 млн долл. на 1990 финв г» считается достаточным. Подготовленные планы НИОКР рассчитаны до начала 1993 г*, когда должны быть приняты решения о переходе к ПКР по экспериментальному ЛА Х-30. К работам подключается новая группа подрядчиков, которые будут готовить материальную часть ддя наземных и легных испытаний» Из выделенных средств часть направляется на модификацию некоторых существуют- __ щих испытательных установок для подготовки'их к испытаниям двигателей ВКС в 1991 - 1992 vv* Модифицироваться будут аэродинамические и ударные трубы научно-исследовательского центра Лэнгли, научно-исследовательского центра ВВС им» Арнольда, фирм Aerojet General и Rocket- dyne и т.п* Заявление менеджера программы свидетельствует о практическом завершении дебатов по программе ВКС и принятии предложения национального совета по космосу при Белом дсме. По заданию президента США совет изучал проблемы финансирования ВКС и рекомендовал продолжать НИОКР еще 2,5 года, а затем уже принимать решение по постройке 2 ЛА Х*»30» Если решение о постройке Х~30 будет принято в 1993 г», то первый полет ЛА может состояться в 1997 г. По мнению комитета по вооруженным сипам палаты представителей конгресса США проект ВКС представляет значительную научно-техническую инициативу с большими благоприятными возможностями ддя укрепления национальной безопасности США и повышения экономической конкурентоспособности страны* Представляется существенным, чтобы руководство программой осуществляли совместно МО США и НАСА. Последний вывод обусловлен тем, что в 1989 г, МО США не проявляло заинтересованности в про- 77
грамме, объясняя это отсутствием задач для ВКС у ВВС США и явной коммерческой направленностью разрабатываемой конструкции» Кроме того высокий уровень новизны во всех элементах программы - двигательной установке, топливе, материалах конструкции, системе терморегулирования, вычимлительной газодинамике и т.д. таит в себе большую вероятность неуспеха разработки в ближайшем будущем и выход на эксплуатацию ВКС в отдаленной перспективе. Рассматривая различные варианты решений по программе ВКС в 1989 г., сотрудники университета Центральной Флориды отмечали; что возможными вариантами являются закрытие программы, закрытие программы путем множества последовательных сокращений ассигнований и закрытие программы после событий по типу "Челленджер", т,е, после катастрофы ЛА Х-~30, которая является весьма вероятной в силу высокой новизны в технических и технологических решениях. Последствиями решений по закрытию программы могли бы быть падение престижа США как экономически и технически развитой страны, а также удар по чувству национального достоинства множества американцев. Учитывая существование программ ВКС в Великобритании, ФРГ и Японии^ США нельзя прекращать свою программу, чтобы не отстать без надежды догнать и перегнать. Промышленность США заинтересована в ускорении программы ВКС. По оценке вице-президента фирмы Rockwell International за последние 2 года во всех областях новой техники для ВКС наблюдается значительный прогресс. Технический уровень разработок позволит промышленности приступить к постройке ЛА Х=30 на 1,5 года раньше, чем было рекомендовано национальным советом по космосу. Для промышленности удлинение сроков реализации программы грозит потерей новизны и уходом наиболее талантливых специалистов менеджеров. Касаясь достижений по отдельным направлениям НИОКР, он отметил, что развитие методов вычислительной газодинамики позволяет в настоящее время определять характеристики трехмерного процесса обтекания ЛА по всей его длине, а также рассчитывать параметры сверхзвукового горения в камере. Такой уровень развития дает возможность проводить численные эксперименты по компоновке различных вариантов камер сгорания с фюзеляжем и находить наиболее выгодные компоновочные решения для скоростей полета О^ М ^ 24. НИОКР по мате- 78
Риалам для ВКС ведут несколько фирм, образовавших консорциум. К достижениям по этому направлению относятся получение алюминидов титана, композитов с металлическими матрицами, композитов с высокой теплопроводностью и жаропрочных материалов для двигателей. Фирма Textron Speciality Materials предложила композит с металлической матрицей с применением армирующих волокон из карбида кремния SCS-6. Матрица из сплава титана образуется путем плазменного напыления его на волокнистую заготовку* Для матрицы могут быть использованы алюминиды титана. Считается возможным изготовлять в промышленном масштабе композит в виде листовых заготовок 2,74 х О,6м. Одной изособенностей современной конструкции Х-30 фирмы Rockwell International является возможность отделения передней части фюзеляжа с кабиной в аварийной ситуации. Отделение может осуществляться пилотом или автоматически. Отделенная часть (капсула) имеет систему водяного терморегулирования, систему управления и т.п. Коническая капсула будет устойчивой в полете до тех пор, пека скорость не снизится до дозвуковой. В это время оба пилота могут покинуть капсулу путем катапультирования. Пока предполагается использовать в ЛА современные авиа- ционньш катапультируемые кресла. Фирма считает возможным увеличить запас устойчивости капсулы за счет установки малых стабилизаторов. Длинная коническая передняя часть фюзеляжа создает определенные трудности для обеспечения пилотам обзора в передней полусфере. Применение остекления кабины по обычной схеме приведет к повышению массы конструкции, хотя угол поля зрения будет очень небольшим. Кроме того, возможно оплавление стекол» Другие предлагаемые варианты включают использование ТВ-камеры переднего обзора, перископической системы и двухзеркальной систе- чльи Наиболее предпочтительной считается двухзеркаль^- ная система, предложенная фирмой Rockwell International. Она прошла летные испытания на самолете TF-I04G фирмы Lockheed, При испытаниях воспроизводился заход на посадку орбитальной ступени МВКА с углом планирования 16 - 30° и углом 2 - 3° на участке выравнивания. Для защиты от повреждений наружное зеркало во время высокоскоростного полета будет убираться. 79
Фирма Rockwell International ввела В эксплуатацию моделирующую установку, которая позволяет воспроизводить * условия аэродинамического обтекания ЛА, работу двигательной установки, реакции ЛА на изменение положений исполнительных органов системы управления и т.п. Установка используется для исследования возможных вариантов аварийных ситуаций, планирования программы летных испытаний и т.д. Так ввод модели возмущений стандартной атмосферы позволил определить воздействие турбулентных пульсаций на конструкцию ЛА при пролете с высокой скоростью над территорией США. Моделирующая установка даст возможность выбрать режим работы систем ЛА при заходе на посадку и при посадке. Пока считается вбзможным осуществлять заход на посадку как с работающими, так и с неработающими двигателями. Утверждается, что заход на посадку с работахо* щими двигателями повышает безопасность на конечных этапах полета и увеличивает число возможных вариантов выполнения программы полета. Вместе с тем для работы двигателей будет необходимо топливо, запас которого в соответствии с программой полета должен быть поднят на орбитальную высоту. По оценкам для работы двигателей при посадке потребуется 18,1 т топлива. Поскольку после схода с орбиты двигатели должны запуститься в атмосфере, то в конструкции двигателей должны быть предусмотрены специальные устройства для гарантированного запуска. По мнению бывшего летчика-испытателя ЛА J^IS, являющегося консультантом фирмы Rockwell International, безмоторная посадка не представляет трудностей. ЛА Х**30, по результатам работы на моделирующей установке хорошо управляется* Так испытания на импульс по тангажу, когда производится быстрое движение ручки на себя или от себя и обратно в среднее положение, показали, что возникает небольшой заброс угла тангажа, но он быстро демпфируется. Для управления двигателями предусматриваются 2 ручки газа. Одна из них будет использоваться как основная, а вторая - для вспомогательного управления в случаях отказа отдельных двигателей. Вследствие общего воздухозаборника, воз дух для заглохшего двигателя будет поступать в работающие двигатели и создавать нерасчетные режимы работы. Ручка вспомогательного управления будет ис- 80
Пользоваться для дросселирования потока воздуха в таких случаях» На моделирующей установке приборное оборудование кабины представлено 4 дисплеями и панелью с переключателями* На основном дисплее в центре приборной панели Высвечиваются необходимые данные о полете, в т.ч. для захода на посадку и посадки: скорость и направление ветра, высота, угол тангажа, вертикальная скорость, угол атаки, динамический напор и т.п* Вместе с тем вице-президент фирмы Rockwell International признает, что наземные исследования и моделирование еще не дают полного понимания реальных процессов при гиперзвуковом полете. Поэтому необходима постройка экспериментального ЛА, который позволял бы последовательно отрабатывать различные этапы полета с корректировкой конструкции» ЛА Х-ЗО будет экспериментальной базой для модификации и эволюции КА многоразового использования вследствие возможности отработки конструкции сменными блоками» Он позволит изучить особенности полета на всех скоростях. В,А, Карелин VAir et Cosmos,»* 1990, j[8, № 1281, 15 иAviation Week and Space Technology»; 1989, Ш, # 12. 29; N 17, 50-51. 53-54; 56-57 "Defense Daily.»1 1989, 165, Jf 48, 388 »' SpacefUghc",~1990. 32» K 4» 128*131. 1*8. Система терморегулирования HC3XTDF-1 ИСЗ шп осредственного телевизионного вещания TDF был запущен 28 октября 1988 г. с космодрома Куру, После успешных проверок на орбите пять ТВнканалов были сданы в эксплуатацию 15 ноября 1988 г* Одной из значительных черт данного ИСЗ является наличие весьма сложной сети тепловых трубок в системе терморегулирования связного оборудования. Сеть состоит из 86 постоянно проводящих тепловых трубок различного "диаметра суммарной длиной 120 м» размещенных вдоль трех осей корпуса ИСЗ. Расчетный срок активного существования ИСЗ свыше 7 лет. 81
Конструктивно ИСЗ состоит из модулей, максимально независимых друг от друга: - антенного модуля САМ); - модуля связи (МС); - двигательного модуля (ДМ); - ориентируемых солнечных батарей (ОСБ); Полезная нагрузка ИСЗ сстоит из 6 каналов приема/передачи (5 действующих, 1 резервный). Суммарная максимальная тепловая нагрузка в результате работы аппаратуры составляет 2,4 кВт, из которых 1,3 кВт рассеивается внутри корпуса ИСЗ. Концепция системы терморегулирования предусматривала: - использование таких традиционных методов терморегулирования, как отражающие покрытия, многослойная изоляция, нагреватели для предотвращения переохлаждения отдельных устройств или компенсации разницы в тепловом рассеянии при различных рабочих режимах; - использование системы терморегулирования на основе тепловых трубок. Модуль связи. Охлаждается тепловыми трубками» Система терморегулирования выполняет следующие функции: - отвод и рассеяние энергии, выделяемой ЛБВ и системами электронного программного управления между северной и южной панелями ИСЗ; - обеспечение теплового взаимодействия между северной и южной панелями ИСЗ (через U -образную тепловую трубку) для балансирования теплового рассеяния между северным и южным направлением; - отвод тепловой мощности от платформы, обращенной к Земле и передача ее через U -образные тепловые трубки к северному и южному радиаторам, "Кроме тепловых трубок в системе терморегулирования модуля связи используются нагреватели для компенсации теплового рассеяния, возникающих при различных режимах работы ретранслятора. Антенный модуль. Терморегулирование в антенном модуле осуществляется: - широким использованием многослойной изоляции, покрытием черной фольгой для предотвращэния фокусировки солнечных лучей; 82
- применением двух радиаторов с отражающим покрытием для охлаждения фидера и волновода передатчиков; - применением теплоотводящих зачерненных ребер в конструкции волновода передатчиков;. - применением нагревательных элементов, связанных с каждым каналом ретранслятора! для обеспечения достаточной температуры в случае, если канал работает не в номинальном режиме. Для минимизации тепловых градиентов и ошибок наведения отражатели приемников и передатчиков покрыты проти- вобликовой белой краской с фронтальной стороны и многослойной изоляцией - с тыльной. Терморегулирование блока геостационарных ИК-цатчиков (GOIRS),' расположенных в верхней части антенной штанги, достигается использованием многослойной изоляции, белой краски и автоматических нагревателей, управляемых термисторами Служебный модуль* двигательный модуле Терморегулирование этих модулей осуществляется более традиционными методами, чем* Терморегулирование связного модуля. Используются тепловые трубки, батареи и автоматические нагреватели, управляемые термисторами. Кроме того, для терморегулирования двигательного модуля используются: • •- многослойная изоляция топливных баков, связок двигателей и трубопроводов с целью минимизации потерь тепла; - управляемые термисторами автоматические нагреватели, зафиксированные в топливных и гелиевых баках, на трубопроводах и двигателях ориентации. Анализ данных, поступающих с борта ИСЗ TDF-1 показывает, что: - подсистемы системы терморегулирования были спроектированы правильно; - сеть теплоотводяидах трубок функционирует как прогнозировалось, причем при невесомости лучше, чем при перегрузках в 1. Успешное функционирование системы терморегулирования позволяет предположить длительный срок активного существования ИСЗ, Т,А, Антонова "SAE Tcchn. Pap. Ser.'% 1989, » 891523, 1-20 11-4S 83
19, Влияние, окру^аюш^й на околоземные астрономические ИСЗ Околоземная радиационная среда состоит в основном из порожденных солнечными вспышками высокоэнергетических частиц, захваченных геомагнитным полем высокоэнерге- тическях электронов и протонов, а также галактических космических лучей. Все эти частицы имеют заряд и, следовательно, при столкновении с КА вызывают ионизацию ма- териалов5 а также порождают вторичные процессы (например, генерацию протонов Бремстралунга) • Поскольку энергия вторичных частиц высока, то они проникают сквозь элементы конструкции КА, электронные блоки и крышки детекторов» Когда частицы проникают сквозь детектор протонов астрономического ИСЗ, они воспринимаются детектором как истинные протоны, излучаемые астрономическим объектом» Если количество таких "соударений" велико, то чувствительность прибора может уменьшиться, более того, прибор может быть полностью "забит" наведенным радиационным фоном» Возможно полное экранирование приборов, однако это очень трудно сделать ввиду весовых ограничений» Таким образом, для оптимизации стоимости и эффективности приборов, используемых в любых астрономических КА, необходимо иметь точную оценку минимальной массы экранирования» Детекторы вообщэ не метут работать внутри радиационных поясов (пояса Ван-Аллена) * Эти пояса простираются на 12 земных радиусов и населены электронами, имеющими энергию в несколько МаВ и протонами с энергией до нескольких сот МэВ» Время прохождения ИСЗ через пояса Ван-Аллена может быть сокращено по отношению к периоду обращения путем выбора орбиты либо с большим эксцентриситетом либо с высоким наклонением» Первая выбрана ЕКА в качестве опорной для двух планируемых запусков астрономических ИСЗ (ISO и FIRST), вторая ранее использовалась ИСЗ COS-B (исследования Вс^аешшй в гамма-диапазоне) и ныне действующим ИСЗ EXOSAT (исследования Вселенной в рент*- геновском диапазоне) * Астрофизическая ИСЗ - обсерватория хмм, планируемая по программе ESA Торизонт»~2000г будет использовать орбиту с комбинацией высокого наклонения и большого эксцентриситета» 84
Орбиты с высоким эксцентриситетом имеют большую высоту в апогее, благодаря чему большая часздь траектории пролегает'за пределами поясов Ван~Аллена, В то же время ИСЗ на такой орбите оказывается вблизи головного скачка уплотнения, образующегося вследствие столкновения сверхзвукового солнечного ветра и магнитного поля Земли, Популяция заряженных частиц в данном регионе весьма динамична, однако механизмы их зарождения, исчезновения и энергизации весьма мало изучены» Кроме того, апогей такой орбиты оказывается в магнитном шлейфе Земли, где линии магнитного поля вытянуты по направлению солнечного ветра* В этой области имеют место плазменные явления» Орбиты с большим наклонением также позволяют ИСЗ избежать пересечения большинства радиационных поясов» Однако на таких орбитах более заметно влияние солнечных вспышек. Возникающие при вспышках частицы достигают магнитосферы в районах полюсов, вызывая авроральные явления, особенно часто наблюдаемые в высоких широтах в периоды интенсивной солнечной активности. Космические лучи {тяжелые ионы большинства имеющихся в природе элементов) представляют проблему на больших высотах и широтах, поскольку проникают сквозь верхние слои естественного защитного экрана, создаваемого магнитосферой. На малых Высотах и наклонениях заряженные частицы отклоняются магнитосферой* На высотах в несколько сот километров при круговых орбитах» проходящих ниже 45°, большую проблему представляет так называемая Южно-Атлантическая аномалия - область усиленного потока частиц» На более высоких широтах сущэствуют так называемые 'полярные трубы', по которым заряженные частицы переносятся из центра радиационных поясов на малые высоты в полярных областях, Соглас- ♦но имеющимся оценкам, электроны в Южно-Атлантической аномалии и в * полярных трубах*" обладают энергией около 1 МэВ на высотах около 600 км. Для точной интерпретации данных, получаемых от астрономических ИСЗ, и планирования запусков таких ИСЗ необходимо иметь числовые модели, описывающие различные среды заряженных частиц. Благодаря таким моделям конструкторы и ученые получили бы информацию о потоках ча— 85
стиц, суммарных и допустимых дозах, что позволило бы оценивать радиационный ущерб компонентам ИСЗ, уровень радиационной безопасности экипажа (при пилотируемых полетах), интерференцию между различными полезными нагрузками. Модели, описывающие среду электронов (модель АЕ8) и протонов (модель АР8)' в окрестностях Земли, уже существуют. Они созданы в Национальном центре данных по космическим наукам (NSSDC), принадлежащем НАСА. В основу положены данные, полученные в ходе запусков ИСЗ в 1960-1970 гг. Несмотря на наличие более поздних данных, модели не корректировались. Корректировку моделей предполагается произвести после запуска ИСЗ для изучения радиационных эффектов CRRES (запуск планировался на июнь 1990 г.). Существуют также модели, разработанные научно~иссле~ дрвательской лабораторией ВМС США. Модели описывают среду галактических космических * дучей. Потоки этих лучей способны вызывать сбои в электронной аппаратуре, что в критических случаях приводит к потере КА. Т. А» Антонова J.I.Vette et al. J*AE8 Model for Inner and Outer Zoni Electrons at Solar Maximum et Solar Minimum9*: Unpublished Electron Model Replocing AE5, АЕб and AE17. (see NSSDC reports 72-06, 72-10, 72-13^ and 26-04) J.I. Vette etal/*AP8 Trapped Proton Environment for Solar Maximum and Solar Minimum'*, NSSDC 76-06, MASA-GFIC, 1976 J.H.Adams "Cosmic Rag Effect on Microelectronics1 Part IV, NRL Memorandum Report 590f 1986. ff J. Brit. Interplanet. Soc", 1990, 43, N 2, 51-55 20» Проблемы разработки перспективной транспоруной космической системы США ALS В связи с отмечавшимся петом 1989 г« 20-летием первой высадки человека на Луну американские наблюдатели указывали» что для "ренессантса в космосе* большое значение имеет инфраструктура, к элементам которой относят ООКС, МВКА и ракетынносители (РН)# Реализация инициативы президента Буша по созданию базы на Луне и осуще- 86
ствлению пилотируемого полета к Марсу будет зависеть от формирования и поддержания работоспособности этой инфраструктуры. Необходимым элементом такой инфраструктуры считается перспективная транспортная система (ПТС) ALS, • реализация которой будет гарантировать доставку на низкую околоземную орбиту (НОО) полезных нагрузок (ПН) различной массы по цене ~660 долл./кг» Очевидно, что создание инфраструктуры потребует увеличения бюджета НАСА. ПТС, предназначенная для эксплуатации в 21 вм должна создаваться на базе прогрессивных технических и технологических решений. Это условие было поставлено перед фирмами Martin Marietta и McDonnell Douglas, General Dynamics и Boeing Aerospace, когда они В 1989 г» приступили к второму этапу программы конкурсной разработки ПТС, Представляемые по окончании этапа эскизные проекты и технические решения в виде экспериментальных образцов должны охватывать все аспекты ПТС от изготовления РН до создания стартовых сооружений и проведения предстартовых операций» Должна быть гарантирована экстремально высокая надежность ПТС. В 1989 г. не исключалось, что НАСА и ВВС США смогут использовать морские буровые платформы в качестве стартовых сооружений ПТС в конце 90-х ггк Считалось* чуо -за счет этого будет снижена стоимость ПТС и сохранена свободной территория на авиабазе ВВС Ванденберг. Платформу предполагается буксировать в порт Ванденберг, там устанавливать на ней РН, затем буксировать платформу на место старта в Тихий океан, поставить на опоры, заправить компонентами топлива_ и осуществить пуск с командного пункта на авиабазе Ванденберг. Такое плавучее стартовое сооружение стоимостью ~100 млн.долл. будет соединено кабелем с авиабазой» Работы по плавучему ста*>- тЬвому сооружению могут быть начаты лишь после того как комиссия по экологии побережья Калифорнии даст свое заключение о безопасности проведения таких пусков для биологии моря и качеству воды в прибрежной зоне. Предлагались также другие решения проблемы пусков, в т.ч. со стартового сооружения на отдаленном тихоокеанском острове, с морского судна, с искусственного острова и т.д. Начиная с 1996 г., предполагается осуществлять до 50 пусков в год. Основными пользователями ПТС 87
будут управление SDIO и управление по эксплуатации ООКС "Свобода". С целью удовлетворения требований НАСА и МО США к ПТС фирма Martin Marietta разработала концепцию ПТС в виде серии модульных РН на грузоподъемность от 454 кг до 99,79 т на НОО» Надежность ПТС должна быть 98% или выше с вероятностью пуска в установленное время 95%» Q вероятностью 90% фрахт может быть предоставлен пользователю в течение 30 дней или менее* Будет возможность залпового вывода 7 ПН на 3 РН в течение 5 дней. Реализация этих расчетов потребует разработки новых двигателей, применения новых материалов и новых узлов электронной техники. Обнаружилось, что необходимы коренные изменения в текнологии изготовления, сборки, предстартовой подготовки и пуска новых PHt Вследствие этого 66% ассигнований на ПТС по 1992 г* включительно планируется израсходовать на разработку технологических процессов и операций, и только 33% - на разработку схем ПТС» Для исключения применения прежних "технических решений все разработки будут начинаться с 'чистого ли«- ста*. За счет этого предполагается достичь удовлетворения требований П9 стоимости, эксплуатационной гибкости, надежности и т»п» Среди разрабатываемых фирмой Martin Marietta предложений наиболее прогрессивными считаются: - полная сборка РН совместно с ПН вне стартового ♦сооружения» РН собирается из ступеней в вертикальном положении на подвижном транспорте,* который одновременно является стартовым столом» За счет этого считается возможным свести объем работ в стартовом сооружении до минимума; •- упрощенное стартовое сооружение должно состоять из бетонной конструкции с открытой горизонтальной плоскостью без портальных кранов и опорных мачт» Подвижный транспортер с РН будет въезжать на горизонтальную поверхность, стопориться на месте и воспринимать нагрузки при пуске. Одним из преимуществ такой схемы считается простота ремонта в случае аварии РН при старте» Бетонная поверхность может быть легко очищена от остатков аварийной РН и отремонтирована» так что новый подвижный транспортер может быть установлен для следующего пуска в течение нескольких дней; 88
- автоматизация корректировки программы полета применительно к конкретной ПН. Корректировка будет осуществляться бортовыми' ЭЦВМ в процессе предстартовой подготовки; - технология изготовления больших легких баков для криогенных компонентов топлива. Лаборатории фирм Martin Marietta и Reynolds Metals разработали Al-Cu-Li- сплав, который обладает свариваемостью. Этот сплав Weldalite 049 повышает свою прочность при криогенных температурах» Специалисты фирмы изучают пути автоматизации сварки и технологического контроля, что должно обе— спечить снижение стоимости при одновременном повышении надежности. Современные процесс сварки и рентгено- контроля считаются весьма дорогими и требующими больших затрат времени; - адаптивные системы наведения и управления с использованием более сложного, чем современное, математичео- кого обеспечения. Это позволит учитывать обстановку в момент старта и условия на траектории и изменять траекторию применительно к выходу на борту' с заданными параметрами» Считается, что дополнительные расходы на разработку математического обеспечения будут компенсированы за счет существенного снижения стоимости пуска; - полностью пересмотренная технология предстартовой подготовки и пуска, позволяющая повысить общую, эксплуатационную гибкость ПТС и толерантность к различным видам ПН. Планируется применить новые компьютеры с целью сокращения использования рабочей сипы, моделирования различных операций и анализа вероятных аварийных ситуаций; <- новые методы организации информационных потоков. Разрабатывается унифицированная информационная система UN IS, которая должна существенно упростить подготовку документов и выполнение управленческих функций. Руководство разработкой осуществляют ВВС США. Наблюдатели отмечают, что реализации новых технологий и демонстрации новых технических решений должно предшествовать повышение уровня технической культуры заказчиков - НАСА и ВВС, поскольку ожидается выход на новые пути выполнения работ* новые структуры организации управления и полностью новый бизнес. Фирма Martin Ma- rietta с согласия ВВС США использует программу ПТС 89
для экспериментов по организации труда по схеме "групп высококачественного труда" HPWT. Эта схема в первом варианте применяется при эксплуатации РН *Титан-2* и Титан-^'о Группы HPWT образуются на всех уровнях программы ПТС с целью повышения производительности и научно-технической значимости результатов труда. ФирНш General Dynamics в качестве одного из своих преимуществ в борьбе за контракт на ПТС демонстрирует оснащение производства гибкими обрабатывающими комплексами FMS, существенно повышающими производительность. Разработку и изготовление этих комплексов с 1984 г. финансировали ВВС США, Объем работ к 1989 г» составил 250000 чел.-ч. Основой существующих FMS являются 6 обрабатывающих центров с ЧПУ и 2 двухкоординатные измерительные установки для автоматического контроля размеров деталей» Обрабатывающие1 5-осные центры позволяют изготовлять детали со сложными криволинейными профилями. Центр содержит монитор состояния инструментов, В случае поломки или износа инструмента выше допускаемых пределов монитор подает сигнал в блок управления и инструмент автоматически заменяется. Гибкий обрабатывающий комплекс включает также роботизированные устройства для подачи заготовок, установки их в зажимы обрабатывающих центров, снятия деталей, скрепления болтами и т.п. Эти устройства оснащены системами 3-мерной визуализации, позволяющими распознавать форму деталей, их ориентацию и смещение относительно реперной точки. Система корректирует перемещение стрелы устройства и положение исполнительных органов для захвата детали и установки в зежтА обрабатывающего центра. АСУ комплекса имеет в запоминающих устройствах программы изготовления деталей на обрабатывающих центрах. АСУ состоит из 7 подсистем, объединенных общей базой данных, в т.ч. описания изготавливаемого изделия, автоматизированного числового управления, стандартизированного планирования последовательности технологических операций обрабатывающих центров и кокшшкса в целом* координации с АСУ предприятия и т.п. Существующие FMS с 3 роботизированными устройствами рассчитаны на изготовление до 80 деталей различных типов для самолета F-16. Планируется расширить номен- 90
клатуру деталей и включить изготовление деталей из алк>- миниеволитиевого сплава» Если в первый период серийного производства по обычной технологии годными признаются только 85% деталей, то FMS обеспечивают сразу же ^100% деталей, удовлетворяющих требованиям технического контроля» В,А. Карелин "Aerospace Engineering", 19B9,j)> № 3, 18-22. "Aviation week and Space Technology", 1989, ,131. N 17, 41, 43 ; J* 20, C50, G50, H50, J50, L50, Q 50, P50 "Space Today". 1989, 4, N 3 21, Опыу эксплуатации ракеты-носителя Аоиан-4* по состоянию„Hfl I уфарта^ 19 90 рл Первый пуск ракету-носителя (РН) 'Ариан-^* был выполнен 15 июня 1988 г» (таблица 1). Из 8 проведенных к марту 1990 г» пусков успешными были 7, т»е, реальная надежность составляет 87»5%. Это сравнимо с общей надежностью по всем РН "Ариан* 86,1% по 36 пускам. Надежность РН "Атлас* находится на уровне 84,9% (66 пусков), *Тнтан-3* - 92,2% (153 пуска) и "Дельта* - 93,4% (183 пуска), В первом пуске РН "Ариан-44 LP" использовалась несущая конструкция ИСЗ APEX на базе конструкции SPELDA, которая позволила разместить ИСЗ *Метеосат-Р2" "Амсат^-ЗС и PAS-h Сброс обтекателя произошел во время работы ЖРД второй ступени через 71 с после разделения первой и второй ступеней. Через 2 с после отсечки тяги третьей ступени (18 мин попета) начался маневр подготовки отделения ИСЗ» Отделение ИСЗ "Метеосат- Р2*\ выполнено через 132'с после отсечки тяги ЖРД третьей ступени с приданием ИСЗ вращения со скоростью 5 об/мин* Через 5 с после этого была отделена часть несущей конструкции с ИСЗ "Амсат^-ЗСЧ Освобождение ИСЗ от части несущей конструкции было выполнено через 1 ч» Через 73 с после отделения сборки с ИСЗ *Амсат-ЗС" была отделена часть конструкции SPELDA, а еще через 105 с был отделен ИСЗ PAS-1 с приданием ему вращения со скоростью 5 об/мин, 12-2 91
Номер пуска 22 27 29 31 33 34 35 36*)- Дата 15.06.88 11.12.88 06.03.89 05.06.89 08.08.89 27Д0.89 21.01.90 22.02.90 Примечание.' 44LP-2 Пуски РН *Ариан-4* Вариант FH 44 LP 44 LP 44LP 44 L 44 LP 44 I. 40 44 I бустерных Стартовая масса РН, т 417,1 417,1 416,8 482,5 417,1 480,3 241,0 482,3 РДТТ + 2 ПН, кг ,3513 3700 3477 4418 3810 4286 2202 4234 исз, кг 2066 (2+1) 3195С2) 2962(2) 3907(2) 3260(2) 4215(1) 1998(1+6) 3750(2) бустерных ступени с ЖРД; Т аблиаа 1 Параметры орбиты, км 220 х 36000 200 х 36000 200 х 36000 185 х 36000 200 х 36000 200 х 36000 796х 815 200 х 36000 44L- 4 бустер- ных ступени с ЖРД$ 40 - без бустерных ступеней, ПН - полезная нагрузка (несущая конструкция ИСЗ + ИСЗ). Наклонение орбиты 7 - 10° кроме пуска 35(99°). В скобках за массой ИСЗ приведены числа основных и дополнительных ИСЗ, *) ~ аварийный пуск
ЕКА и фирма Arianespace имеют конкретные планы по осуществлению регулярных выв'одов дополнительных объектов на коммерческой РН "Ариан-4". После детальной проработики стало очевидным, что вывод 2 ИСЗ является предпочтительным для проведения технологического эксперимента *Ариан% предложенного ЕКА (ARTEP); в то время как вывод одиночных ИСЗ на гелиосинхронную орбиту наиболее подходит для догрузки РН дополнительными ИСЗ, Фирма Ariane space предложила систему ASAP для вывода дополнительных малых ИСЗ, Конструкция ARTEP является дешевой платформой свободного полета для выполнения экспериментов на переходной геостационарной орбите. Конструкция может нести ПН с массой до 100 кг. Она имеет источник энергии емкостью 5 кВт-ч и оборудование для связи с наземными станциями. Основой конструкции является кольцо диаметром 2000 мм и высотой 160 мм* На внутренней стороне кольца крепиться оборудование» В отсеке ПН под общим обтекателем с 2 ИСЗ на несущей конструкции SPELDA конструкция ARTEP размещается между силовым конусом крепления верхнего ИСЗ и отсеком нижнего ИСЗ. Систему ARTEP планировалось использовать для измерения уровней радиации на переходной геостационарной орбите применительно к проектированию будущих геостационарных ИСЗ. Отделение ARTEP производится после отделения верхнего ИСЗ и торможения вращения, поскольку система имеет 3-осную стабилизацию с соплами на холодном газе. Конструкция ASAP позволяет выводить несколько малых ИСЗ с макс, массой 40 кг каждый (прорабатывается возможность увеличения массы ИСЗ до 50 кг)* ASAP представляет собой кольцевую платформу с внутренним диаметром 2100 мм и наружным диаметром 2900 мм. Платформа толщиной 40 мм имеет внутренний сотовый слой. Каждый малый ИСЗ вместе со своей системой отделения может занимать объем 350 х 350 х 600 мм. После отделения основного ИСЗ дополнительные ИСЗ отделяются пиротехническими средствами в направлениях и со скоростями t которые гарантируют необходимые для безопасности расстояния разведения. Конструкция ASAP была использована в пуске РН V-35 с ИСЗ "Спот-г* и 6 дополнительными ИСЗ UoSAT и *Мик- росат*. ИСЗ уСпот-2г был закреплен на конической силовой 93
раме, у основания которой располагалась платформа ASAP.. После отделения "Спот—2" был произведен разворот третьей ступени на 180° для одновременного отделения ИСЗ Uo SAT-D и Uo SAT-E» Затем ступень была развернута по крену в обратном направлении "на 25° для одновременного отделения всех ИСЗ "Микросат". При отделении ИСЗ придавались различные скорости, ИСЗ "Микросат" прямоугольной формы оснащены различным оборудованием, которое включает систем мы связи, камеры с приемниками с зарядовой связью для съемки земной поверхности, и т.д. Первый аварийный пуск РН "Ариан-4" произошел при выводе японских ИСЗ^Суперберрий-В" с массой 2500 кг и BS-2X с массой 1250 кг. После старта РН //Ариан-44ь|> С таблица 2) на 6,2 с с момента зажигания ,в камерах сгорания давление в камере сгорания ЖРД D первой ступени снизилось с 58 бар до 30 бар» В период с 6,2 до 8,5 с система управления выдала команды на отклонение векторов тяги ЖРД А и с на 1,2° с целью выравнивания курса РН, На 90 с векторы тяги ЖРД были отклонены на макс, возможный угол. На 100 с РН при отсутствии дальнейшей компенсации потери тяги ЖРД D начала разворачиваться по тангажу вверх, а на следующей секунде полета аэродинамические нагрузки вызвали разрушение конструкции, смешение компонентов топлива и взрыв. После этого службойГ безопасности был проведен подрыв оставшихся элементов РН, Взрыв произошел на высоте ~ 9 км на расстоянии ^12,5 км от стартового комплекса, В зоне взрыва образовалось большое облако ядовитого дыма. Во избежание поражений местным жителям и сотрудникам космического центра было рекомендовано укрыться в домах* Поиски обломков РН производились в Атлантическом океане в полосе шириной 500 м и длиной 6 км. Были найдены и подняты бустерная ступень с ЖРД, двигательный отсек первой ступени и т,п. Комиссия по расследованию причин аварии установила, что падение давления в камере сгорания ЖРДО было вызвано почти полным закупориванием магистрали подачи воды в ЖРД перед входом и "водяной насос. При дефекта- ции поднятого двигательного отсека первой ступени в этой магистрали обнаружили обрывок ткани, В одаой из бустер*- ных ступеней с ЖРД установлен прогар конструкции двигательного отсека. Комиссия выработала 44 рекомендации по доработке РН, Все они приняты БКА и фирмой Arionespace. 94
Т аблица 2 Основные характеристики РН "Ариан-44 L" Характеристика Бустернай ступень N2O4 + Топливо + НДМГ Масса 37 топлива, т Первая ступень N2O4 + НДМГ + гидразин- гидрат 226 ЖРД Викинг-6 Внкинг-5 Тяга ЖРД,кН 661 Время работы^с 135 Давление в камере сгорания, бар - Количество "ЖРД 1 868 204 58,5 4 Вторая ступень N2O4 + НДМГ 34 Викинг-4 786 123 58,5 1 Третья ступень °2 + Н2 10,5 Н-10 82 725 35 1 Уже к следующему пуску будут реализованы 9 основных рекомендаций комиссии» Набюдатели отмечают, что Эксплуатация более 200 ЖРД *Викннг* показала их высокую надежность и этот вид аварии не характерен для РН. В то же время наблюдались как считают, специфические для РН "Ариан-4* виды аномального функционирования. Так в пуске V-29 было отмечено аномальное давление в баке воды первой ступени и отклонение от заданной траектории, в пуске V-31 - несанкционированный прорыв мембраны в магистрали ЖРД третьей ступени еще на старте, нештатное срабатывание узла разделения первой и второй ступеней 95
Т аблица 3 План-график пусков РН по состоянию на сентябрь 1989 г. Номер пуска 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 1 Дата Н оябрь 1989 г. Декабрь 1989 г. Февраль 1990 г. Апрель 1990 г. Май 1990 г. Июнь 1990 г. Июль 1990 г. Сентябрь 1990 г. Октябрь 1990 г. Ноябрь 1990 г. Декабрь 1990 г. РН 40 44L 44L 44Р 44 Р. 44 L 44 L 44 L 40 44L 44р Полезная нагрузка Реальная дата пуска "Спот-2* + 21.01.90 дополнительные ИСЗ 'Супер- 22.02.90 берд-а*+ BS-2X )TDF-2+DFS-2 Eutelsat-2A+ МоР-2 'Скайнет-4С" < 'ЛС** А ^•GStar-4 SBS-6+Gaiaxy-4 "HHTencaiw6/F5" EueeIsat-2B+Itaisat*I ERS-1 "Сатком*- КЗ" Anik E-l
и т.д." В двух первых полетах РН "Ариан-4" уровень вибраций, вызванных акустической нестойчивостью в камерах сгорания ЖРД, был столь высоким, что не исключалось их воздействие на приборы управления и, в частности, на инер- циальную платформу. Первый полет РН "Ариан-44Ь" был сначала запланирован на 28 апреля 1989 г., но был отложен из-са необходимости снижения уровня вибраций, поскольку электромеханическая инерциальная платформа фирмы Ferranti не рассчитана на функционирование при высоких уровнях вибрационных и акустических нагрузок» В начале января 1990 г. стало известно о решении фирмы Arianespace модифицировать РН "Ариан-^" для повышения грузоподъемности. Эксплуатацию модифицированной РН предполагается начать в 199*2 г. Повышение грузоподъемности предполагается достичь за счет увеличения за-* паса топлива на третьей ступени на 300 кг» За счет этого грузоподъемность РН "Ариан-44 L" повысится с 4200 кг до 4400 кг.* Новая третья ступень HlO-Plus будет включена в партию Р9 заказа на 50 РН "Ариан-4". Партия Р9 будет обеспечивать вывод объектов с конца 1991 г» по 1999 г, включительно. Экономические потери вследствие аварии РН "Ариан-44Ь" составили 300 млн. долл., в т.ч. из-ea потери ИСЗ - 230 млн. долл. Произойдет смещение пусков следующих РН на более Поздние сроки (таблица 3). Тем не менее, ПО СОСТОЯНИЮ На апрель 1990 г. фирма Arianespace имеет контракты на вывод 32 ИСЗ на общую сумму ~2 млрд. долл. Планируется вывод военного связного ИСЗ Великобритании "Скайнет-^С", метеорологического ИСЗ МОР-2, • западноевропейского ИСЗ телезондирования Земли ERS-1 и т.д. В.А, Карелин и Acta Astronautica11, 1989, .19, J№ 6-7, 483-489 "Aerospace Daily»1, 1989, 150, J* 32, 267 " Air et Cosmos" 1989, j26, * 1220, 46; 27, J* 1247,46; 1990, j£, # 1274, 52-54; 28, Я 1281, 43 "Aviation Magazine International", 1990, Jf 997, 4Ь43; J* 998, 22 "Aviation Week and Space Technology", 1990, Ш, № 2, 23; N5, 26 "ESA Bulletin", 1988, J* 56, 6?-?4 "Spaceflight", 1990, 32, J* 4, 138-139; N 5, 159
АВТОМАТИКА И РАДИОЭЛЕКТРОНИКА 22# Применение технологии ATSR & 90-х года^с Вступили в завершающую фазу работы по программе ACTS (Программа создания усовершенствованного связного ИСЗ), Основным подрядчиком является компания Astrospace, готовая приступить к изготовлению ИСЗ в конце этого года с завершением в 1991 г» Запуск намечен на май 1992 г, с помощью МВКА "Спейс Шаттл". Космический сегмент ACTS - комплект многолучевой связной системы на борту, платформы GE Astrospace- будет выведен на геостационарную орбиту в точку 100°з»д» Масса ИСЗ на орбите составит 1400 кг. Размах солнечных батарей будет равняться 14 м, расстояние между крайними антеннами -9 м. Передача и прием будут осуществляться на раздельные антенны, работающие в KU -диапазоне на частотах 30 и 20 ГГц, Каждая антенна в компоновке антенны Кассегрена с двумя субрефлекторами для работы нк вертикальной и горизонтальной поляризациях будет создавать два быстро вращающихся точечных" луча, а также три фиксированных точечных луча. Сигнал через ИСЗ будет попадать практически в любую точку западного полушария. Доступ к системе будет осуществляться на основе многостанционного доступа по запросу при передачах, осуществляемых по принципу многостанционного доступа с временным уплотнением» Наземный сегмент будет включать наземную станцию НАСА в Исследовательском центре Льюиса! которая будет связана с Центром управления компании GE Astrospace. Кроме того, предусмотрены терминалы, находящиеся в пользовании других правительственных или частных организаций и лиц. НАСА объявило, что в процессе экспериментов с ИСЗ ACTS будут проверены и отработаны пять ключевых технологий: 1. Многолу^евея ануеррая срсуемз» Она должна будет * обеспечивать реконфигурацию точечных сканирующих и точечных фиксированных лучей, направленных на пользователей с терминалами VSAT. 98
2. Специальный процессору Это быстродействующий цифровой спутниковый коммутатор для маршрутизации отдельных схемно коммутируемых сообщений* Он необходим для повышения эффективности приемопередатчика и увеличения его пропускной способности за счет повторного использования частоты и времени. При этом будет обеспечиваться скорость передачи данных от 64 кбит/с до 45 Мбит/с. 3, Микроволновая переключающая матрица. Это динамический переключатель с полосой 900 МГц, который может быть реконфигурирован, с тем чтобы маршрутизировать потоки данных с большими объемами и высокими скоростями передачи, 4» Компоненты . KU-аиапазона. Речь идет о создании аппаратных средств для наземного и космического сегментов для работы на частотах 30 и 20 ГПл. 5. Методы компенсации затухания сигналов в дожде» Это технические методы, позволяющие преодолеть изменения уровней сигналов при передачах "наверх" и "вниз". Внедрение указанных ключевых технологий сулит весьма большие перспективы в различных "областях связи. В области радиотелефонной связи широкая полоса рабочих частот и доступ по запросу, обеспечиваемые системой * ACTS, должны позволить осуществить полный охват всех пользователей. Это, в свою очередь, обеспечит пользователям в промышленных или удаленных районах доступ к международным волоконнооптическим сетям через небольшие наземные терминалы. Кроме того, будет возможна частная связь между терминалами VSAT при существенно уменьг- шенной стоимости, В области передачи видеоинформации широкая полоса рабочих частот и передача по запросу заметно улучшает обслуживание потребителей. Могут быть осуществлены интерактивные видеоконференции с различными скоростями передачи данных, В области организации сетей технологии ACTS обеспечат возможность создания гибридных цифровых сетей, связывающих ИСЗ и волоконнооптические системы или системы на коаксиальных кабелях. Возможность широкого диапазона скоростей передачи данных позволит пользователям осуществлять доступ к службам видеоинформации, радиотелефонным службам и службам передачи данных посредством цифровых сетей ISDN- У У
В области мобильной связи технологии ACTS смогут составить успешную конкуренцию аналогичным наземным службам диапазона УКВ—или спутниковым службам L- . и Ки -диапазонов. Спутниковая связь с применением технологий ACTS станет более доступной для пользователей, придающих большое значение стоимости; она станет более доступной для целей обучения и различных научных исследований. В совершенных современных системах связи, в которых требуются широкая полоса рабочих частот, технология ACTS^ найдет самое широкое применение» Сети с высокими скоростями передачи данных, системы телевидения высокой четкости, сверхбольшие вычислительные сети передачи данных с пакетной коммутацией — вот наиболее перспективые области этого применения. М.Е. Фикс "Satell. Commun.", 1990, JU, № 1, 16-19 23# Рддиомсугр ATSR го гтсднироаянием вдоль траектории Радиометр со сканированием вдоль траектории (ATSR)' является, по сути' дела, радиометром микроволнового и ИК~диапазонов. Он разработан группой английских специалистов во главе с сотрудниками Лаборатории им, Реэер- форда при участии ученых Франции и Австралии. Готовый образец прибора был передан ЕКА для установки на ИСЗ ERS-I и всесторонних испытаний в сентябре 1989 г» Известно, что значительные вариации теплообмена могут вызываться такими небольшими изменениями температуры морской поверхности, как 0,'Э С. Именно поэтому прибор ATSR рассчитывался на разрешение такого порядка. Полученные данные будут использоваться для картирования океанских течений, а высокая точность прибора позволит детально изучать такие аномалии, как "El Nino" в восточной части Тихого океана, оказывающее катастрофическое воздействие на климат. Точность измерений температуры атмосферы из космоса* ограничивается влиянием самой атмосферы и облачного покрова. В приборе ATSR, • который является только пассивным устройством, эта проблема решается по-новому. Во-первых, одновременно производятся измерения на трех 100
длинах волн с помощью ИК-радисметра ( IRR), что обеспечивает возможность выявления спектра льной зависим сети атмосферных эффектов. Во-вторых, в IRR применена новейшая сканирующая система, благодаря которой морская поверхность рассматривается под двумя углами (один близок к надиру, другой - составляет 50 к поверхности вдоль проекции траектории ИСЗ). В результате температура измеряется при двух различных путях распространения излучений. Микроволновый радиометр (MWR), • разработанный группой французских специалистов, представляет собой устройство, работающее в надир, с двумя каналами на частотах 24 и 36 ГГц. Такая комбинация длин волн строго чувствительна к содержанию водяного пара в атмосфере, *ак что получаемые данные будут способствовать дальнейшему повышению точности измерений. Таким образом, сочетание атмосферной коррекции с измерениями при двух углах наблюдения в ИК—диапазоне и с микроволновыми измерениями позволят в полной мере использовать все возможности радиометра ATSR* Радиометры IRR и MWR смонтированы на общей плате из алюминиевого сотопласта. Сканирующая оптика обеспечивает коническое сканирование, позволяя детекторам "видеть* две криволинейные полосы обзора на земной поверхности по 500 км шириной каждая, разнесенных одна относительно другой на 700 км. Пространственное разрешение вдоль каждой полосы обзора составит 1 км2. При этом потребуются усреднения в пределах каждых 50 км t с тем чтобы обеспечить максимальную точность порядка 0,3°С. Эта точность может быть еще более повышена за счет калибровки с помощью имеющихся на борту ИСЗ черных тел. ИК-детекторы должны охлаждаться, с тем чтобы обеспечивать приемлемое значение отношения сигнал/шум. Для этой цели разработано специальное устройство охлаждения, поддерживающее температуру детекторов на уровне 80К (около -193°С). Прибор ATSR тестировался и калибровался в специальном испытательном помещении, где моделировались условия космического пространства, в Оксфордском университете. Кроме того, проводилась серия испытаний, направлен- 101
ных на определение поля зрения прибора, радиометрические калибровки и ряд других тестов. За период испытаний прибор работал все 24 часа в сутки, будучи установленным в цилиндрическом вакуумном резервуаре (длина 3 м, диаметр 1,7 м), так чтобы ось конуса сканирования совпадала с осью вращения резервуара» Осуществлялась калибровка при разнообразных температурных условиях окружающего пространства, температурах детекторов и температурах черных тел» Одновременно определялась степень линейности каналов и степень развязки между ними. Ддя калибровки измерений при низкой излучательной способности один из наружных объектов охлаждался жидким азотом. Для обеспечения измерений температуры морской поверхности с точностью лучше 0,3 °С прибор ATSR должен был измерять радиояркостную температуру с точностью до 0,1 К. Радиометрические испытания показали, что это условие выполняется 4 Конструктивные элементы прибора ATSR выполнены из пластика, армированного углеродным волокном - гигроскопичным материалом. Поэтому были сомнения по поводу того, не дает ли свой вклад в погрешность измерений выделяющийся из материала водяной пар» Испытания показали напрасность этих опасений» Проверка поля зрения прибора при различных температурах показала, что искажения поля зрения не наблюдаются. Данные, собранные комплектом приборов на борту ИСЗ ERS-I и запомненные на бортовых магнитофонах, будут передаваться на наземную станцию в г» Кируна (Швеция) после каждого прохода по орбите. Собранные научные данные будут передаваться в архив в г» Фарнборо (Англия), где данные будут разделяться с идентификацией каждого приборами обрабатываться* после чего они станут доступными пользователе^ Кроме того, данные с ИСЗ ERS-I будут поступать на станцию в г» Тромсе (Норвегия) ,'где будут формироваться глобальные сведения о сиюминутном состоянии поверхности Океана (в частности, о температуре поверхности). Прототип системы обработки данных прибора ATSR разработан в Лаборатории им. Резерфорда. Эта система использовалась для анализа данных, полученных в процессе калибровки и испытаний прибора» В настоящее время она передана на станцию в Фарноборо, где 102
явится основным звеном системы обработки поступающих данных. Она также будет использоваться для обработки и проверки новых систем обработки данных» М.Е. Фикс "Journal of the British Interplanetary Society", 1990, 43, » 4, 160-180 СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1» Противоречия между Японией и США в области разработки перспективных технологий. Разработка в Японии КА свободного полета ••••••. 3 2» Космические исследования в Норвегии • , • • • ^ ВОЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА 3# Военное противостояние Советского Союза и США в космосе ..•••• • . 14 4» Контракт ВВС США на изготовление ИСЗ типа "Лайтсат" • * . • 21 5. РН серии 'Титан*" и переоснащение МБР в FH . . . . > • • • . • • 22 6» Ракета-носитель •'Пегас*' •••*»•••*••.» 26 7, Первый эксплуатационный запуск РН гПегас* 33 8, Внедрение в военных отраслях промышленности США методов всестороннего обеспечения качества продукции (TQM) '•••••••»••»•• 36 ПРИКЛАДНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА 9, Спутниковая система для дистанционного зондирования Земли "Спот* •••••«••••••• 42 10* Работы по созданию системы наблюдения за Землей ...••• 4 •••»•••• 4S 11» Ппоект системы непосредственного ТВ-вещания1 на территории США "Скай Кейбл*, »•••,•• 52.
12. Европейская система непосредственного ТВ-веща- ния "Евросат", Вступление Польши в организацию "Евтелсат" • ••»••«*,•»•»••*•.•»' && 13. Новое поколение ИСЗ "Интелсат* .».•»•» 57 14. Применение легких ИСЗ ,..,«••«»»»»• 60 КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ 15, Проблемы контроля примесей в воздухе и воде модулей ООКС •••••».•••••##»••• 63 16» Выбор направлений разработки элементов систем жизнеобеспечения для КА перспективных западноевропейских программ пилотируемых космических полетов • ••••,,,,•,•«,•, 70 17, Программа национального воздушно-космического самолета США по состоянию на апрель 1990 г "..'••.. • •••••• 77 18, Система терморегулирования ИСЗ TDF-1 , , , , 81 19, Влияние окружающей радиационной обстановки на околоземные астрономические ИСЗ , , , • • 84 20, Проблемы разработки перспективной транспортной космической системы США ALS , , , , . 86 21, Опыт эксплуатации ракеты-носителя "Ариан-4" по состоянию на I квартал 1990 г, , , , . 91 АВТОМАТИКА И РАДИОЭЛЕКТРОНИКА 22, Применение технологии ACTS в 90-х годах 98 23, Радиометр ATSR оо сканированием вдоль траектории •••#•»*.»••••••••• • * ЮО Технический редактор МЛ, Чумак Корректор Л.Л.Малинкина Сдано в набор 13,11,90 Подписано в печать 11,11,90 Формат 60 х 90 1/16 Печать офсетная Уодпеч*л« 6,5^ Усл,кр.-отт. 6,8 Уч,-изд,л.6,09 Тир, 430 экз. Зак, 285Д Адрес редакции: 125219, Москва, ул, Усиевича, д, 20а Тел, 152-54-94 Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ 140010, Любрецы 10, Московской обл., Октябрьский проспект, 4СГЗ
Список опечаток к Реферативному сборнику «Зарубежные космические комплексы и системы» № 12, 1991 г. траница 4 10 16 18 22 33 ;53 59 .61 98 Строка 1 сверху 4 снизу 17 сверху 3 сверху 17 сверху 1,1 снизу 11 сверху 14 сверху заголовок '2-й колонки .таблицы 15 сверху 2 сверху Напечатано ... платежная система , .. .в июне 1991 г... ... Spacetee ... ... на военные кораблях ... ... переговоров с Краснояр-... ... находилось ... ИХ. ... Ку-диапазона,... — ... «Тпрос», ...ATSR... Следует читать патентная система.. .. .в июне 1994 г. ... Spacetee... ... на военных кораблях ... ... переговоров о Краснояр- ... находились... MX. ... Ku-диапазона .., «Эли Б'ёрд» ... «Тирос», ...ACTS... Зак. 285Д