Ru En

События

ПАМЯТНАЯ ДАТА. 1963 - ЗАПУЩЕН ПЕРВЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ ВНИИЭМ

13 апреля 2018
Памятная дата

 

13 апреля 1963 года, 55 лет назад, с космодрома «Капустин Яр» ракетой-носителем 63С1 (Р-12) был выведен на орбиту первый космический аппарат разработки ВНИИЭМ. Им стала первая отечественная космическая электротехническая лаборатория метеорологического назначения «Омега» («Космос-14»). Спутник был предназначен для исследований и отработки работоспособности в космосе системы ориентации, стабилизации и энергоснабжения.

 

Разработка спутника «Омега» началась во ВНИИЭМ ещё в 1960 году. Одной из главных задач космического аппарата было испытание электромеханической системы ориентации с использованием электродвигателей-маховиков. Теоретические основы таких систем ориентации были заложены К.Э. ЦИОЛКОВСКИМ ещё в начале ХХ века, и принципы их работы изучались в середине 50-х годов в НИИ-1 в рамках проектных работ по первым ориентированным спутникам. В этой работе А.Г. ИОСИФЬЯН проявил инициативу впервые применить эти идеи на практике.

 

«Омега» с самого начала задумывалась как необычный спутник, существенно отличающийся от уже созданных. На нем было решено исследовать различные режимы ориентации на Землю и Солнце. Он был создан в качестве платформы для электротехнических систем, которые позднее были использованы в качестве систем ориентации и стабилизации (СОС) метеорологических спутников. СОС спутника «Омега» состояла из маховиков, приводимых во вращение электродвигателями. Кинетическая энергия маховиков демпфировалась с использованием электромагнитных катушек, которые создавали управляющий момент за счёт взаимодействия тока в катушках с магнитным полем Земли. Эта система обеспечивала трёхосную стабилизацию и ориентацию спутника на центр Земли.

 

До этого на всех космических аппаратах для управления относительного центра масс использовались газореактивные двигатели. Однако длительное поддержание достаточно точной ориентации спутника требовало большого запаса рабочего тела (газа), что уменьшало массу полезной нагрузки. Таким образом «Космос-14» стал первым в мировой практике спутником, имевшим трёхосную электромеханическую систему ориентации.

 

Корпус космического аппарата был выполнен герметичным, на нём размещались две панели солнечных батарей, каждая из которых состояла из трёх створок, раскрывающихся после отделения спутника от ракеты-носителя. В состав системы ориентации входили три электродвигателя-маховика, датчики направления на Землю и Солнце и датчики угловых скоростей (акселерометры), которые выдавали необходимые командные сигналы.

 

Во время полёта спутника был исследован режим «закрутки» всего аппарата вместе с раскрытыми солнечными батареями вокруг оси, ориентированной на Солнце с помощью электродвигателей-маховиков. При этом панели солнечных батарей оставались жёстко закреплёнными относительно корпуса спутника. Этот «режим закрутки» впоследствии широко использовался на пилотируемых кораблях «Салют» и орбитальном комплексе «Мир».

 

В целом основные научные результаты космических испытаний спутников серии «Омега» были следующими:

  1. Впервые в мировой практике экспериментально подтверждена принципиальная работоспособность в условиях космического полёта трёхосной электромеханической системы ориентации и стабилизации космического аппарата, имевшей в качестве исполнительных органов электродвигатели-маховики.
  2. Определены оптимальные законы управления, исследованы динамические характеристики системы, получены важные оценки интегрального действия возмущающих сил в околоземном космическом пространстве.
  3. Впервые исследованы некоторые рабочие характеристики плоских фотоэлектрических солнечных батарей, длительно ориентированных на Солнце, а также их поведение и температурные режимы при многократном термоциклировании.
  4. Получены важные результаты при отработке в космосе специальных узлов конструкции спутника, например, таких как механизмы раскрытия панелей солнечных батарей и выносных антенн.
  5. Изучена работа подшипниковых узлов достаточно массивных роторов скоростных электродвигателей в условиях невесомости. Результаты этих исследований легли в основу создания специализированного метеорологического спутника «Метеор».