М. Борисов - На космической верфи. Поиски и свершения

• Название: На космической верфи. Поиски и свершения
• Автор: М. Борисов
• Издательство: Машиностроение
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1983

В книге рассказано о создании автоматических межпланетных станций «Луна» и «Венера», первыми совершивших мягкую посадку на Луну и Венеру, первыми доставивших на Землю образцы лунного грунта, о первом в мире «Луноходе».

Автор показал «космическое» КБ за работой, рассказал о его Главном конструкторе — Г. Н. Бабакине. 3-е издание (2-е изд. вышло в свет в 1979 г. под тем же названием) дополнено главой о создании системы управления первым в мире луноходом.

Для широкого круга читателей

---

А вот вопрос: «Что такое АФУ?» — можно задать без боязни, потому что АФУ — это технический термин, понятный только специалистам.

АФУ — антенно-фидерное устройство, которое состоит в первом приближении, из антенны и кабеля (или фидера), который соединяет антенну с радиоприемником и радиопередатчиком.

На орбитальном отсеке любой «Венеры» размещены антенны. Каждая из них может быть подсоединена к одному из нескольких передатчиков или приемников, которые установлены на станции.

И если кто-то еще недопонял значения АФУ, такого товарища можно спросить, как он отнесется к тому, что допустим, во время трансляции международной встречи по футболу будет сломана телевизинная антенна или порван кабель, идущий от нее, и изображение на экране телевизора пропадет. Если в ответ на вопрос раздастся негодование на причины, приведшие к нарушению передачи, значит, роль АФУ и ее значение поняты правильно.

Антенщики… А что это, собственно, значит? Откуда идет родословная этой профессии, кто был первым на земле антенщиком?

Вероятно, кто-нибудь из читателей скажет: «Конечно же Александр Степанович Попов — наш великий соотечественник, изобретатель радио. Он впервые провел сеанс радиосвязи, а без антенны здесь не обойтись».

Что же, догадливый читатель будет абсолютно прав. В начале века специалист в области радио был универсалом. Все премудрости радиотехники умещались, вероятно, в одной, и притом, не слишком объемистой книжке. А теперь только перечень специальных радио-дисциплин в зачетке студента-радиста пятого курса занимает несколько страничек. Досконально овладеть всем этим попросту невозможно, приходится выбирать какое-то одно направление. Так и появляются антенщики.

По опыту знаю, антенная специфика привлекает далеко не каждого радиста.

В радиотехнике используются электронные элементы — транзисторы, лампы, конденсаторы, контуры и многое другое, что в пытливых и умелых руках начинает петь и говорить, а в сочетании с другими приборами может преобразовывать еле слышимые шумы далеких галактик в светящиеся линии или точки на экране индикатора. Да мало ли что сейчас может радиотехника!

Антенщику, и в первую очередь антенщику космических станций, нужно многое сделать, чтобы заставить космический аппарат «говорить» и «слушать». И необходимо найти одно оптимальное решение в разработке АФУ, которое является компромиссным между такими, казалось бы, взаимно исключающими требованиями, как огромная дальность связи и большой объем передаваемой информации, как требования по исключению затенения всяких оптических датчиков и большие размеры антенн, как значительный диапазон изменения окружающих станцию температур и требования неизменяемости при этом характеристик антенн.

Что же должен знать антенщик космических аппаратов? И баллистику, и газодинамику! Должен понимать принципы построения системы управления и разбираться в конструкторских вопросах, не говоря уже, конечно, о самой радиотехнике.

Люди, которые разрабатывают антенные устройства, должны иметь прекрасное объемное, пространственное воображение, позволяющее четко представить себе все возможные положения станции в пространстве в течение всего ее полета. И не просто в пространстве, а и по отношению к Земле, к Солнцу, что играет весьма существенную роль в выборе основных характеристик антенных устройств.

Антенщики должны уметь не только рассказать, но и доказать, убедить, например, конструкторов в правильности своих предложений, компоновщиков — только именно в таком размещении антенн на станции, а это зачастую связано со многими трудностями.

Они должны быть усидчивы и терпеливы — никогда еще у антенщиков ничего легко не получалось и не всегда расчеты, к сожалению, подтверждались практикой. Может быть, поэтому антенщиком становится не каждый радиоинженер.

Нужно сказать, что еще до начала работы с «Венерами» специалистов в антенной лаборатории было мало. Молодые специалисты, приходящие из институтов, не горели желанием связывать свою судьбу с антеннами.

Положение было хуже критического, и решение, простое до гениальности, на наш взгляд, пришло неожиданно…

Наш институт! Дело в том, что при нашем предприятии есть филиал одного из вузов. Есть студенты-радисты. Есть пятый курс. А что если добиться перерода на работу в наш отдел студентов пятого курса? Они будут работать в антенной лаборатории, постигать азы своей будущей специальности, сделают дипломные проекты по антеннам и года через полтора-два станут настоящими антенщиками.

Так антенная лаборатория значительно увеличилась, и на плечи Сергея Алексеевича, ее начальника, легла, естественно, забота по обучению пришедшего пополнения, вовлечению его в текущую работу.

Спустя несколько месяцев со дня пребывания новичков в лаборатории выявились основные черты характера каждого и в соответствии с этим было произведено распределение участков работы. Скромный, слегка застенчивый, обладающий превосходным аналитическим мышлением Костя Васин, бывший телефонист, стал осваивать разработку элементов антенных трактов, бывший слесарь Березов, немного резкий, с трезвой практической жилкой занялся разработкой принципиальных схем антенно-фидерных устройств; всегда подтянутый, уравновешенный Олег Дымов, освоил методику настройки антенн. Каждый нашел свое место.

В установленные сроки наше пополнение сделало дипломные проекты, и, наконец, председатель Государственной экзаменационной комиссии поздравил ребят с присвоением им звания инженеров. Это был большой праздник и для всех нас. Положение в корне менялось. В лаборатории были асы антенного дела. Теперь можно было с уверенностью сказать, что подкрепленная молодым «антенным» поколением лаборатория может горы свернуть.

Получение задания на разработку АФУ для станций «Венера» не застало нас врасплох.

Все антенны сравниваются между собой в конечном итоге по способности принимать или излучать сигнал в заданном направлении. Одни антенны — малонаправленные — излучают сигнал одинаково хорошо во многих направлениях, другие — остронаправленные только в одном. Эта способность антенны и характеризуется важнейшим параметром — коэффициентом усиления. Для малонаправленных он меньше, чем для остронаправленных, а чем он больше, тем при всех прочих равных условиях принимаемый сигнал в данном направлении больше.

Значит, чтобы уверенно принять сигнал, который, естественно, ослабевает с расстоянием, нужно применять антенну с большим коэффициентом усиления. Как же быть с антеннами космических станций? Да еще таких, которым предстоит уйти от Земли на огромные расстояния. Попробуйте представить себе расстояния почти в восемьдесят миллионов километров, которые должны преодолевать «Венеры». По нашим земным меркам — даль невообразимая. А если к этому добавить, что полет станции проходит по траектории, представляющей собой сложную кривую линию, и сама станция в силу ряда причин изменяет свое положение на этой кривой, то сложность обеспечения радиосвязи в этих условиях очевидна.

В общем, трудности задачи мы сознавали. Но интуиция — одно, а инженерный расчет — нечто другое. А для расчета, известно, нужны исходные данные, здесь не обойдешься без баллистиков. Это они должны сказать, где на траектории полета и при каких положениях станции должна быть обеспечена надежная радиосвязь.

Получить от баллистиков конкретные цифры и графики порой нелегко, потому что этим цифрам и графикам предшествуют сложные и трудоемкие баллистические расчеты.

По-человечески мы понимали наших коллег, но на деле были к ним беспощадны и настойчивы, требуя информацию. И никак не могли «войти в их положение». И нетрудно понять почему. Ведь проектанты были беспощадны и настойчивы — по отношению к нам — скажи им, наконец, какие все-таки будут антенны. Без этого ни не успеют выпустить в срок компоновку. Но, а им в свою очередь «наступают на пятки» конструкторские бригады, которые никак не могут приступить к выпуску чертежей на отсеки станции, да и на сами антенны.

Идет нормальный процесс проектирования станции. А это прежде всего цепь взаимных согласований. И все участники процесса должны что-то друг другу выдать и соответственно друг от друга что-то получить. Сначала хотя бы предварительные данные, а по мере накопления знаний проводить их уточнения. И все это усугубляется тем, что время-то не ждет, станция должна быть готова в определенные сроки, а иначе — ждать полтора года.

Для того чтобы обеспечить надежную радиосвязь, лучше всего иметь бортовые антенны довольно значительных размеров. Ну, скажем, параболы диаметром в добрый десяток метров; ибо чем больше размеры антенны, тем ширина ее диаграммы излучения уже, а коэффициент усиления больше.