Ключи от космоса. Система контроля морского базирования

© В.К. Мзареулов, 2023

© ООО «Издательство Родина», 2023

Флот двух бесконечностей

Морской космический флот – большой отряд советских экспедиционных судов и военных кораблей, принимавший непосредственное участие в создании ракетно-ядерного щита СССР, обеспечении летно-конструкторских испытаний космических; аппаратов, управлении полетами пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций, запускаемых с советских полигонов. Суда Морского космического флота; участвовали в ряде работ по международным космическим программам.

Идея создания морских измерительных пунктов была высказана академиком С.П. Королевым после успешного запуска первого искусственного спутника Земли, когда его ОКБ-1 приступило к практическому воплощению в жизнь программы полетов человека в Космос.

Космический аппарат с момента старта и до окончания полёта должен находиться под наблюдением и управлением. С этой целью начиная с 1956 г. на территории СССР было построено более 20 наземных измерительных пунктов (НИП).

Однако, как показали расчеты, при орбитальных полетах вокруг Земли из 16 суточных витков 6 проходят над Атлантическим океаном и «невидимы» с наземных измерительных пунктов на территории СССР. Не видна НИПам и большая часть траектории, на которой обычно происходят расстыковки космических аппаратов, их торможение и спуск с орбиты, а также включение разгонного блока автоматических межпланетных станций или спутников связи при смене траектории – т. н. «второй старт».

А именно эти, наиболее ответственные события должны находиться под наблюдением и управлением НЕПРЕРЫВНО и БЕЗУСЛОВНО. В противном случае возможны любые неприятности – утрата управления и потеря объекта, неполучение данных о причинах проблемы.

Необходимость создания измерительных пунктов вне территории страны возникла в 1959 году в связи с запуском первой межпланетной станции. По расчетам, наилучшим местом для наблюдения за работой разгонного блока оказалась зона Гвинейского залива в Атлантическом океане.

В срочном порядке была установлена телеметрическая радиоаппаратура на трех торговых судах Министерства морского флота СССР: «Ворошилов», «Краснодар» и «Долинск». Экспедиции этих судов, укомплектованные инженерами и техниками подмосковного научно-исследовательского института, в августе 1960 года вышли в свои первые рейсы. Это было началом – в составе наземного командно-измерительного комплекса при НИИ-4 Министерства обороны СССР появился плавучий телеметрический комплекс (ПТК).

После работ по запускам первых автоматических межпланетных станций и контролю полетов беспилотных космических кораблей, эти суда обеспечили прием телеметрической информации при посадке космического корабля «Восток» с первым космонавтом Планеты Ю.А. Гагариным. К работе по телеметрическому контролю за полетом космического корабля «Восток» над Тихим океаном были привлечены три корабля ТОГЭ-4.

26.11.1962 г. все работы, связанные с формированием экспедиций, организацией и проведением измерений, были переданы Командно-измерительному комплексу (КИК, в/ч 32103), а суда ПТК переданы в специальную в/ч 26179.

Позднее, 17.01.1969 г. в/ч 26179 получила наименование «Отдельный плавучий измерительный комплекс» (ОПИК), а 25.01.1973 г. – «9-й Отдельный морской командно-измерительный комплекс» (ОМ КИК) в составе Командно-измерительного комплекса, подчинённого Главному управлению космических средств (ГУКОС, до 1970 – ЦУКОС) Министерства Обороны СССР.

В связи с расширением программы исследований и освоения космического пространства и, в частности, под первую лунную программу СССР, потребовалось пять хорошо оснащенных специализированных судов. В 1967 году, в Ленинграде, в рекордно короткие сроки были построены суда: командно-измерительный комплекс «Космонавт Владимир Комаров» четыре телеметрических судна-измерителя: «Боровичи», «Невель», «Кегостров», «Моржовец». Новые суда по своему внешнему виду резко отличались от торговых судов и военных кораблей. Было принято решение о включении их в состав научных, с правом носить вымпел научно-экспедиционного флота Академии Наук СССР. Экипажи этих судов состояли из гражданских моряков Минморфлота СССР, а экспедиции формировались из числа научных сотрудников НИИ, гражданских инженеров и техников.

До 1970 г., находясь под флагом СССР, суда выходили в рейс под легендой судов снабжения рыболовного флота. Личный состав экспедиций оформлялся в составе экипажа, специальная техника в формуляре судна не указывалась. В результате такой скрытности любой заход в порт мог привести к неприятностям и провокациям. Открытый статус научно-исследовательские суда, занятые в космических программах, получили 4 ноября 1970 г., когда при Отделе морских экспедиционных работ АН СССР была создана Служба космических исследований – СКИ ОМЭР АН СССР, которой эти суда и стали формально принадлежать.

Под вторую советскую программу исследований планеты Луна, в 1970–1971 годах, в строй космического флота вошли уникальные суда: «Академик Сергей Королев» и «Космонавт Юрий Гагарин». Они воплотили в себе новейшие достижения отечественной науки и техники и были способны самостоятельно выполнять все задачи, связанные с обеспечением полетов различных космических аппаратов, пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций.

С 1977 по 1979 годы в состав «Морского космического флота» вошло еще четыре телеметрических судна, на бортах которых были начертаны имена героев-космонавтов: «Космонавт Владислав Волков», «Космонавт Георгий Добровольский», «Космонавт Павел Беляев» и «Космонавт Виктор Пацаев».

К концу 1978 года флот СКИ ОМЭР насчитывал 11 судов. В Одессе базировались «Космонавт Юрий Гагарин», «Академик Сергей Королёв» и «Космонавт Владимир Комаров», в Ленинграде – «Боровичи», «Кегостров», «Моржовец», «Невель», «Космонавт Владислав Волков», «Космонавт Павел Беляев», «Космонавт Георгий Добровольский», «Космонавт Виктор Пацаев».

«Космонавт Владимир Комаров»

Экипажи судов формировались в Балтийском и Черноморском морских пароходствах из моряков и офицеров гражданского морского флота. Персонал, осуществлявший работы по космическим объектам и обслуживание радиотехнических средств, формировался как из офицеров Советской Армии, так и из гражданских служащих – инженеров и техников с опытом работы на наземных измерительных пунктах или на других судах Службы.

Тихоокеанский плавучий измерительный комплекс совершенствовался по мере развития советской ракетно-космической техники. Вслед за ТОГЭ-4 в 1963 г. появилась ТОГЭ-5 (ЭОС «Чажма», ЭОС «Чумикан»). В 80-е гг. флот пополнился корабельными измерительными комплексами «Маршал Неделин», «Маршал Крылов».

Из-за проблем с финансированием к началу 90-х использование судов СКИ ОМЭР в космических программах начало сокращаться. Вполне работоспособные суда без работы становились на прикол, меняли владельцев и порты приписки, занимались извозом в т. н. «коммерческих рейсах» и, наконец, своим ходом уходили на слом в Индию, в Аланг.

В апреле 1995 г. директивой Генерального штаба Вооружённых сил РФ финансирование ОМ КИК было прекращено и Служба космических исследований перестала существовать.

Оставшиеся к тому времени у России суда – «Космонавт Владислав Волков», «Космонавт Павел Беляев», «Космонавт Георгий Добровольский» и «Космонавт Виктор Пацаев» были выведены из ведения Министерства обороны в Российское Космическое Агентство («Роскосмос»).

К настоящему времени (2019 год) осталось существовать лишь одно судно морского космического флота – «Космонавт Виктор Пацаев», стоящее в порту Калининград у причала Музея Мирового океана и продолжающее поддерживать сеансы связи и приёма телеметрии с российского сегмента Международной космической станции (МКС).

Для контроля за действиями экипажа, для обмена информацией, и для проведения репортажей с орбиты Центру управления полётом и космонавтам, находящимся на борту космического аппарата, необходимы каналы речевого и телеграфного радиообмена, а также каналы приёма и передачи телевизионного изображения.

Оснащённые станциями УКВ- и спутниковой связи, суда СКИ ОМЭР были способны эти каналы поддерживать.

Основные районы работы научно-исследовательских судов СКИ ОМЭР: на посадочных витках и «втором старте» – южная и центральная Атлантика и Средиземное море, на «глухих» витках – северная Атлантика

؂

Космическим аппаратом, выведенным на орбиту, необходимо управлять. Люди, находящиеся на борту аппарата, могут управлять аппаратом вручную. Управление может происходить и без участия экипажа, автоматически, по заданной программе или дистанционно, путём посылки радиокоманд. При этом команды готовятся в Центре управления полётом и ретранслируются на борт аппарата через наземные или морские измерительные пункты.

По командам управления движением корректируется орбита космического аппарата и его ориентация в пространстве, выдаётся тормозной импульс при посадке на Землю, выполняется разгон аппарата при его выводе с опорной орбиты на заданную траекторию, например на орбиту геостационарного спутника или на траекторию к Марсу, к Луне.

По командам управления бортовыми системами происходит включение передатчиков, изменение режимов работы электронной аппаратуры, включение резервного оборудования при неисправностях.

В зоне радиовидимости выполнение команд может происходить сразу при их получении космическим аппаратом. В остальных случаях команды хранятся в бортовой памяти аппарата для выполнения в заданное время.

Траекторные измерения необходимы для расчёта параметров орбиты космического аппарата и прогнозирования его движения, а в конечном счёте – для управления его полётом.

Для измерения траектории используются данные, полученные с нескольких измерительных пунктов. При этом важно иметь точные координаты самих этих пунктов. Морские измерительные пункты были способны выполнять задачу траекторных измерений благодаря корабельным системам точного позиционирования и стабилизации положения.

Телеметрические измерения – это приём и обработка данных о состоянии бортовых систем космических аппаратов, о режимах их работы, о состоянии электропитания, о состоянии здоровья космонавтов и т. п.

В процессе вывода космического аппарата на орбиту и управления его движением при посадке или разгоне по каналам телеметрии с борта передаётся информация о моментах включения и выключения двигателей, об ориентации аппарата в пространстве.

Телеметрические данные в сочетании с результатами траекторных расчётов позволяют точнее управлять движением космического аппарата или, например, точнее определять время и место его посадки на Землю.

В зоне радиовидимости наземного или морского измерительного пункта телеметрические данные могут быть получены с космического аппарата «в реальном времени». За пределами зоны аппарат накапливает данные в бортовой памяти, а войдя в зону, по команде или в заданное время «сбрасывает» её на измерительный пункт. Далее, по каналам наземной или спутниковой связи поток принятой информации отправляется в Центр управления полётом.

Б. Покровский

По морям, по волнам…

ПОКРОВСКИЙ БОРИС АНАТОЛЬЕВИЧ Родился 30 июля 1923 года. В 1943 году поступил в Тамбовское артиллерийское техническое училище. Ветеран Великой Отечественной войны, воевал в составе 1-й Гвардейской армии, Юго-Западного и 1-го Украинского фронтов.

С 1952 года служил в частях Ракетных войск. В 1956–1957 годах был одним из создателей комплекса измерительных средств связи и единого времени. Под его руководством были организованы работы в Центре службы метрологии, энергетики, эксплуатации и технического обеспечения. С 1957 года – старший инженер отдела 4 НИИ Министерства обороны СССР, принимал участие в создании командно-измерительного комплекса, затем до 1974 года, заместитель Начальника Центра командно-измерительного комплекса по материально-техническому снабжению.

Принимал участие в запусках и обеспечении полётов первых искусственных спутников Земли, полётов межпланетных станций к Луне, Венере и Марсу, а также полётов по пилотируемой программе СССР.

После увольнения в запас Борис Анатольевич стал одним из организаторов и руководителей Совета ветеранов КИКа.

Скончался 10 апреля 2001 года. Похоронен в Москве, на Троекуровском кладбище.

О том, что космическим кораблям в свое время потребуется помощь морских, ученые думали еще до запуска первого спутника. Говорили об этом и в НИИ-4, где создавался Командно-измерительный комплекс. А в 1955 году научные сотрудники Н.Г.Устинов, Ю.Е.Дежников, А.Г.Масюк инициативно взялись за внеплановую работу, так сказать, по совместительству с основной, чтобы поглубже разобраться в сути заинтересовавшей их проблемы. Она оказалась со многими неизвестными и, как считали ее первопроходцы, весьма перспективной. Однако, так сказать, прав гражданства не имела, поскольку оставалась внеплановой и держалась на плаву благодаря увлеченности ее добровольных исполнителей. Но через пару лет работой заинтересовалось и начальство. Напомню, 21 августа 1957 года состоялся первый успешный пуск межконтинентальной ракеты. Ее головная часть опустилась на самом восточном краешке нашей страны. «Головка» могла бы полететь и дальше. Но куда? Дальше – океан. Значит, при пусках на полную дальность таких ракет или при испытании более мощных «изделий» их последние ступени будут приземляться, то есть приводняться, за пределами страны, в акватории Тихого океана.

С.П.Королев

С.П.Королев предложил нашему институту, как головному по организации траекторных и телеметрических измерений, разработать методы и средства слежения за головными частями ракет на заключительном, надводном участке траектории и определения времени и координат их приводнения. Эти данные необходимы для оценки главных характеристик ракет – точности и дальности их полета. Вот тогда-то и пригодились поисковые разработки Н.Г.Устинова и его коллег. Королев ничего не знал об их работе и был удивлен и очень обрадован, когда ему доложили о том, что в институте такие вопросы уже рассматриваются. Работа сразу же получила права гражданства, стала плановой темой, которую так и назвали – «Акватория». Состав ее исполнителей заметно расширился, в работу включились баллистики, радисты, гидроакустики, другие специалисты. Учитывая важность и срочность работы, Королев торопил. Ее возглавил заместитель директора института по научной части Г.А.Тюлин, человек энергичный и решительный, обладавший исключительной способностью выбирать из десятка предложений самое оптимальное. Руководитель «Акватории» после беседы с Королевым совершенно определенно утвердился во мнении и ориентировал исполнителей, что результатом работы должны быть не только научные отчеты на библиотечных стеллажах, но и самые настоящие научно-исследовательские суда на Тихом океане.

– И не когда-нибудь в будущем, – сказал Георгий Александрович на первом же совещании исполнителей темы, – а менее чем через год. Сергей Павлович намечает новые летно-конструкторские испытания на октябрь 1959 года. Так что, дорогие друзья, времени на раскачку у нас с вами нет… Мы с товарищем Устиновым подготовили план работы по теме и распределение обязанностей исполнителей. Прошу ознакомиться, и, как говорится, «по машинам!».

И закипела напряженная, увлекательная работа. Подготовка методик измерений с использованием существовавших тогда радиотехнических средств продвигалась достаточно успешно: ученые опирались на опыт, накопленный на сухопутных пунктах Командно-измерительного комплекса. Но стационарные пункты стоят на земле неподвижно, как вкопанные, в прямом и переносном смысле слова. Не шелохнутся основания антенн, зеркала которых неотступно «смотрят» на спутник, проходящий в зоне их радиовидимости. Совсем иное дело на море. Даже при небольшой качке судна смонтированная на нем антенна потеряет из виду объект, стремительно пролетающий над ней. А найти его снова не так-то легко и быстро. А если шторм! Тогда никакой прибор программного наведения не поможет (на суше-то он хорошо справляется со своими обязанностями). Выход один: найти такие методы и средства, которые смогли бы «заставить» основание антенн оставаться в горизонтальном положении, несмотря на качку судна. Для практического решения проблемы создания гиростабилизированной платформы, как ученые называли послушное им основание корабельных антенн, потребовались усилия механиков, математиков, радистов, программистов, специалистов многих других профессий.

Определение времени и точки приводнения объекта тоже имело отличия от аналогичных сухопутных измерений. На помощь радиолокационным и оптическим средствам пришлось привлечь гидроакустические. Потребовалось также изыскать методы и средства, чтобы предохранить тончайшие измерительные и научные приборы от губительного воздействия агрессивной морской влажности и колебаний температуры: они не должны влиять на точность измерений и показаний приборов. С особой тщательностью подходили исполнители «Акватории» к размещению на судах разнотипной аппаратуры, которую на суше из-за взаимных помех устанавливают на определенных расстояниях друг от друга. В ряде случаев эти расстояния достигают сотен и тысяч метров. Когда же «неуживчивую» технику по каким-либо причинам приходится устанавливать рядом, то ее экранируют. При этом металлические экраны обязательно заземляют. На судах, понятно, нет ни соответствующих «расстояний», ни условий для обычного заземления. Пришлось поломать голову и над этими на первый взгляд «простенькими» задачами. Стало проблемой и электроснабжение техники измерений и связи на судах. Мощность их электростанций обеспечивает лишь судовые нужды и на посторонних потребителей не рассчитана. А новые потребители оказались к тому же весьма требовательными к параметрам источников тока. Этого судовая энергетика вообще обеспечить не могла, если бы у нее даже и оказались резервы мощности. Словом, с каждым днем возникали все новые вопросы и проблемы – научные, инженерные, организационные. На помощь исполнителям «Акватории» пришло пополнение: кандидат технических наук Н.Г.Фадеев, только что возвратившийся с Камчатки, где около двух лет возглавлял самый дальний измерительный пункт, старший научный сотрудник Е.В.Яковлев, специалист с большим опытом и глубокими знаниями, другие высококвалифицированные инженеры.

Времени для разработки и создания специальных измерительных средств недоставало. Да такая задача перед исполнителями темы тогда, насколько я помню, и не ставилась. После тщательных проработок и расчетов было решено использовать с минимальными переделками сухопутную технику, хорошо зарекомендовавшую себя на полигонах и пунктах Командно-измерительного комплекса. Там ее и позаимствовали. Гидроакустическую – дали моряки. С оптикой помогли ленинградцы, которые в свое время создавали кинофототеодолиты для измерительных пунктов Байконура. Агрегаты и станции для электропитания получили на московском заводе «Прожектор». Помню, приехал к директору завода Н.П.Оболенскому в тот день, когда он обещал «выпустить продукцию». Спрашиваю: «Готовы агрегаты?» Директор тот же вопрос повторил по селектору начальнику цеха. Тот отвечает: «Заканчиваем повторную покраску». Ждать, пока она высохнет? Переглянулись с Николаем Павловичем и сразу поняли друг друга. Время не ждет. Иду в шумящий цех. Рабочие удивились: еще никогда такого не было, чтобы заказчик принимал прямо в цехе агрегаты, на которых краска не высохла. Кто-то из окруживших меня вспомнил: «В войну такое бывало, а в мирное время нет…»

Итак, вроде бы вся техника для судов подготовлена. Но для того чтобы встроить и состыковать все это «хозяйство» на борту судов, корабелам прежде всего нужны рабочие чертежи. Для их разработки конструкторам необходимы исходные данные. На «свою» технику их выдавали исполнители «Акватории». А с судами под монтаж техники оказалось куда труднее. Ни в институте, ни на космодроме, ни в Командно-измерительном комплексе, разумеется, никаких морских судов тогда не было. Для того чтобы их заполучить, оказалось, что одних научных обоснований и самых скрупулезных расчетов недостаточно. Еще понадобилась пробивная сила начальника института А.И.Соколова, который был вхож к заместителю министра М.И.Неделину, державшему руку на пульсе «Акватории», оперативность и решительность руководителя темы Г.А.Тюлина, энтузиазм и неутомимость ее исполнителей. Они просили, доказывали, требовали на разных уровнях морских и сухопутных инстанций. Одни инстанции ставили под сомнение сроки выпуска рабочих чертежей и переоборудования судов. Другие не верили в возможность создания гиростабилизированных платформ под антенны. Кое-кто вообще скептически относился к идее организации морского измерительного комплекса и целесообразности выделения для этого судов. К тому же действительно торговый флот после войны нуждался в пополнении и обновлении. Судостроительные заводы и КБ были перегружены заказами Министерства морского флота. Каждое судно у него было на счету. Для того чтобы передать другому ведомству хотя бы одно судно, требовалось распоряжение самого правительства. А новому комплексу были необходимы поначалу четыре корабля: три измерительных и один связной. Дело в том, что для определения с необходимой точностью траектории и точки приводнения последней ступени ракеты, измерения должны производиться не менее чем из трех удаленных друг от друга точек. В них-то и будут работать корабли, принимая в свои радиообъятия летящий объект. А связное судно предназначалось для приема с космодрома и ретрансляции на измерительные корабли сведений о подготовке и пуске ракеты, расчетного времени и «окружности» завершения ее полета. После приводнения головной части ракеты связной корабль принимал от измерительных и передавал на космодром полученные результаты.

Принципиальная схема взаимодействия Командно-измерительного комплекса с космическими аппаратами, когда они проходят: А – над морским пунктом, связанным с центром через спутник-ретранслятор; В – над наземным пунктом, связанным с центром кабельными и релейными каналами; С – над наземным пунктом, связанным с центром через спутник-ретранслятор

В конце концов вопросы передачи и переоборудования судов были, хотя и со скрипом, но все-таки согласованы. А чтобы получить суда, так сказать, в натуре, требовалось, напомню, решение Совмина Союза. Туда и были представлены соответствующие документы с гирляндами согласующих подписей и виз.

Надеясь на то, что эти согласования рано или поздно будут в верхах утверждены, руководитель «Акватории», чтобы не терять драгоценного времени, решительно посылает телеграммы за своей подписью в соответствующие пароходства с категорической просьбой о срочном направлении четырех судов в Ленинград, на судостроительный завод. Узнав об этих телеграммах от их автора, министр морского флота СССР В.Г.Бакаев выразил, мягко говоря, удивление такой смелой оперативностью Г.А.Тюлина, но в ход событий вмешиваться не стал.

Тем временем на ленинградском заводе уже были сосредоточены радиолокационные, телеметрические, гидроакустические и электрические станции, кинофототеодолитные установки, аппаратура связи и единого времени. Об этом позаботились Г.И.Левин, Н.Г.Устинов, Е.В.Яковлев, И.И.Гребенщиков, Н.Г.Фадеев и другие сотрудники нашего НИИ. Как только суда пришвартовались к заводским причалам, сразу же закипела работа.

Через несколько дней из Москвы сообщили, что официальное распоряжение о передаче и переделке судов получено. У Георгия Александровича отлегло от сердца: ведь был немалый риск в том, что он самостоятельно, не получив соответствующего документа, распорядился начать резать автогеном палубы судов, чтобы разместить в трюмах громоздкую технику. К счастью, риск оказался оправданным и помог сэкономить немало драгоценного времени. А его на заводе и в КБ стали измерять не на дни, а на часы и минуты. Директор завода Д.Н.Балаев, главный конструктор В.В.Ашик, главный строитель А.М. Косач, бригады конструкторов и корабелов делали все возможное и невозможное, чтобы в срок и как можно лучше выполнить необычный заказ: превратить скромные сухогрузы, еще недавно перевозившие уголь и руду, в корабли, начиненные новой техникой, – в первый в мире плавучий измерительный комплекс.