Главная » Статьи » Статьи о флоте |
Морской космический флот. «Космонавт Юрий Гагарин».
Морской космический
флот.
«Космонавт Юрий Гагарин» - научно-исследовательское судно. «Космонавт Юрий Гагарин» — научно-исследовательское
судно, флагман
судов Службы космических исследований СССР. Построено на Балтийском
судостроительном заводе в Ленинграде в 1971 году. Длина
одиннадцатипалубного теплохода 231,6 м, ширина 61 м, мощность главного
двигателя 14 000 кВт, скорость хода 18 узлов, водоизмещение 45 000 т.
Экипаж 136 чел., состав экспедиции 212 чел. На борту 1250 помещений, в
т.ч. 86 лабораторий. Было предназначено для решения задач управления и
связи одновременно с несколькими КА и Центром управления полетом через
КА «Молния». На борту судна 75 антенн, в т.ч. две антенны с
параболическими отражателями диаметром 25 м. Судно могло находится в
автономном плавании в течение 130 суток. Район работы – Атлантический
океан. Mорской 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. В 1959 году появилась необходимость осуществления контроля точности падения головных частей советских баллистических ракет при их испытательных запусках в центральную часть Тихого океана. С этой целью был создан первый плавучий измерительный комплекс в составе кораблей ВМФ СССР: «Сибирь», «Сахалин», «Сучан», «Чукотка». В качестве легенды этому соединению дали название «Тихоокеанская гидрографическая экспедиция-4» (ТОГЭ-4). Полным ходом шла работа по созданию первых автоматических межпланетных станций типа «Марс» и «Венера», пилотируемого космического корабля «Восток». Баллистики определили, что для осуществления контроля второго старта советских межпланетных космических станций с промежуточной орбиты, контроля включения тормозных двигателей космических кораблей для спуска с орбиты на территорию СССР, единственным районом измерений может быть экваториальная зона Атлантики. Как показали расчеты, при орбитальных полетах вокруг Земли из 16-ти суточных витков 6 проходят над Атлантическим океаном и «невидимы» с наземных измерительных пунктов на территории СССР. Реально назрел вопрос о создании специализированных судов, способных контролировать полеты пилотируемых кораблей и осуществлять необходимую радиосвязь с их экипажами из акватории Атлантики. При последующих запусках автоматических межпланетных станций и космических кораблей суда Атлантического комплекса и корабли в Тихом океане привлекались к работам по аналогичной схеме. В 1963 году юридически было зафиксировано создание «Морского космического флота» в едином с наземным командно-измерительным комплексом СССР контуре управления космическими полетами. 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. В 1969 году для руководства и управления «Морским космическим флотом» в Москве создана «Служба космических исследований Отдела морских экспедиционных работ Академии наук СССР» (СКИ ОМЭР АН СССР). 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». Три крупных судна «Службы» были приписаны Черноморскому морскому пароходству СССР в Одессе, телеметрические суда v Балтийскому морскому пароходству СССР в Ленинграде. В 1979 году «Морской космический флот» состоял из 11-ти специализированных судов и вплоть до развала СССР участвовал в обеспечении полетов космических аппаратов различного назначения. К 2004 году от «Морского космического флота» сохранилось только два судна в г.Калининграде: «Космонавт Георгий Добровольский» и «Космонавт Виктор Пацаев» (последний открыт в качестве музея на плаву у причала Музея мирового океана). Владелец этих судов, периодически привлекаемых к работам по МКС — «Росавиакосмос». Остальные девять судов «Морского космического флота» досрочно списаны и утилизированы (в т.ч. приватизированные Украиной НИС «АСК» и НИС «КЮГ» проданы по цене металлолома В Индию в 1996 г.). Тихоокеанский плавучий измерительный комплекс совершенствовался по мере развития советской ракетно-космической техники. Вслед за ТОГЭ-4 в 1963г. появилась ТОГЭ-5 (ЭОС «Чажма», ЭОС «Чумикан» ). В 1984г.,1990г. флот пополнился корабельными измерительными комплексами «Маршал Неделин», «Маршал Крылов». В составе Тихоокеанского флота под флагом ВМФ СССР несли службу восемь кораблей, шесть из них списаны и утилизированы, один продан на переоборудование. В составе Тихоокеанского флота России несет службу КИК «Маршал Крылов». Научно-исследовательские суда, участвующие в программах освоения космического пространства, составляют особый класс океанских судов. У них все необычно: архитектурный облик, оборудование помещений, условия плавания. Антенны и научное оборудование, которым оснащены экспедиционные лаборатории НИС, предъявляют специфические требования к мореходным качествам и техническим характеристикам этих судов. Высокие мореходные качества нужны судам для выполнения научных задач, которые приходится решать во всех районах Мирового океана, в любое время года и любую погоду. Экспедиционные суда должны идти в те точки океана, которые определены баллистическими расчетами, и выполнять там назначенную работу. Они не могут подчас даже свободно выбирать свой курс во время сеанса связи, чтобы облегчить плавание при волнении моря: курс жестко определяется задачами сеанса, направлением трассы полета и углами обзора корабельных антенн. Суда должны хорошо управляться, особенно на малых скоро-стях и в дрейфе — возможных режимах движения во время сеансов связи. Одно из главных требований, предъявляемых к судам космического флота, — их высокая автономность. Автономность характеризует способность судна длительное время находиться в море без захода в порты для пополнения запасов топлива, смазочных масел, пресной воды и провизии. Высокая автономность позволяет судну не прерывать программу сеансов связи, не тратить время на переходы из района работы в порт для пополнения судовых запасов. При большой, как правило, удаленности этих районов, потеря времени на переходы была бы значительной и, возможно, потребовала бы увеличения числа научно-исследовательских судов, обеспечивающих в океане космические полеты. Автономность судов космического флота ограничивается, главным образом, запасами пресной воды и провизии. Например, средние по водоизмещению суда типа "Космонавт Владислав Волков" могут находиться в плавании, не пополняя запасов провизии, 90 суток, запас пресной воды на них рассчитан на 30 суток. Для достижения высокой автономности на судах оборудованы вместительные провизионные кладовые, оснащенные мощным холодильным оборудованием. Автономность по запасу воды можно увеличить, используя имеющиеся на судах опреснительные установки. Суда космического флота часто проводят сеансы связи, находясь в дрейфе или на якоре. Поэтому топливо для машин тратится главным образом на переходах. Запасы топлива определяют другую важную характеристику судна — дальность непрерывного плавания. Имея большую дальность плавания, судно может не прерывать работу с космическими объектами для захода в порт, чтобы принять топливо. Это, так же как и автономность, по существу увеличивает эффективность использования космического флота. Чтобы судить о реальных величинах дальности плавания, укажем, например, что для "Космонавта Юрия Гагарина" она составляет 20 тысяч миль. Это расстояние лишь немногим меньше, чем воображаемый океанский переход вокруг земного шара по экватору. Следующая характеристика НИС — остойчивость и связанные с ней параметры качки на волнении. Радиотехническая и электронная аппаратура, составляющая основу экспедиционного оборудования НИС космического флота, имеет очень невыгодное для остойчивости распределение весов. Наиболее тяжелые элементы этой аппаратуры -антенны с их фундаментами и мощными электрическими приводами -располагаются высоко над палубами и надстройками, в то время как во внутренних помещениях находятся в основном электронные блоки с относительно небольшими весами. Например, четыре главные космические антенны научно-исследовательского судна "Космонавт Юрий Гагарин" вместе с фундаментами имеют общий вес около 1000 т и установлены на палубах, расположенных на 15-25м выше уровня ватерлинии, так что центр масс судна смещается значительно вверх, что требует дополнительных мер для сохранения остойчивости. Трудности с остойчивостью возникают также из-за большой парусности космических антенн. Например, четыре параболических зеркала "Космонавта Юрия Гагарина" диаметром по 12 и 25м имеют общую площадь 1200 м 2. Будучи поставлены "на ребро" и обращены на борт (характерное положение для начала связи), такие антенны превращаются в гигантские паруса, стремящиеся опрокинуть судно. Поэтому сеансы связи не проводятся при сильном ветре. Само собой разумеется, что, когда антенны в промежутках между сеансами связи застопорены в положении "по-походному" (направлены в зенит), их парусность во много раз меньше и уже не представляет опасности для плавания. Качка судна на волнении создает значительные помехи для сеансов связи. Во-первых, она приводит к возрастанию нагрузок на различные механизмы (например, антенного комплекса) и ухудшает точность их действия. Во-вторых, качка снижает работоспособность научного и инженерно-технического персонала, участвующего в проведении сеансов связи. Поэтому уменьшение качки — очень важная задача, учитываемая при создании научно-исследовательских судов. Радиотехнические системы, размещенные на научно-исследовательских судах, предъявляют повышенные требования к прочности и жесткости судового корпуса. Необходимы подкрепления в местах установки массивных антенн и других элементов оборудования, обладающих значительным весом. При установке на судне нескольких остронаправленных антенн повышенная жесткость корпуса служит необходимым условием их совместной работы. Для плавания в приполярных широтах суда космического флота имеют ледовые подкрепления корпуса. Из-за продолжительности экспедиционных рейсов обращается серьезное внимание на обитаемость этих судов, то есть на условия труда и быта участников океанских плаваний. Проектировщики судов космического флота постарались создать на них благоприятные условия как для успешной работы, так и для отдыха. Это наиболее полно осуществлено на универсальных судах, но и на малых судах сделано все возможное для удобного размещения членов экипажа и экспедиции и для их отдыха. НИС «Космонавт Юрий Гагарин» (проект — 1909) построен на базе танкера проекта 1552 и является самым крупным и наиболее мощным по научно-техническому оснащению экспедиционным судном. «Космонавт Юрий Гагарин» имеет высокие мореходные качестве и может плавать в любых районах Мирового океана при любом состоянии моря. Для уменьшения бортовой качки на нем установлен пассивный успокоитель, благодаря чему амплитуда бортовой качки при волнении 7 баллов снижается с + 10 до + 3°, имея период колебаний около 16 с. Килевая качка при 7 баллах достигает по амплитуде + 5°, период колебаний равен 7 с. Судно оснащено подруливающим устройством. Это крыльчатые движители — две в носу и один с корме, они установлены внутри корпуса в поперечных сквозных каналах и приводятся во вращение электромоторами. Подруливающее устройство облегчает управление судном на малых скоростях и при швартовке, позволяет удерживать его на курсе во время сеансов связи и дрейфе. Корпус судна разделен по длине водонепроницаемыми переборками на восемь отсеков, а по высоте — на одиннадцать ярусов, образуемых палубами и платформами. В самом низу расположено двойное дно, затем идут нижняя, средняя и верхняя платформы. На этих четырех ярусах предусмотрены кладовые, танки котельного и дизельного топлива, танки пресной воды, балластные цистерны, несколько лабораторий. Во втором отсеке (счет ведется от носа) два яруса отведены под спортивный зал, над ним на верхней платформе находится кинолекционный зал. В седьмом отсеке расположена электростанция, восьмой отсек занимает машинно-котельное отделение. Верхняя платформа и все последующие ярусы находятся уже над плоскостью ватерлинии. Корпус имеет ледовые подкрепления. Следующий ярус — верхняя палуба; здесь размещены каюты экипажа и экспедиции, лаборатории, две столовые. Часть верхней палубы вдоль правого и левого бортов открытая. Еще выше расположены два яруса надстройки — палуба 1-го яруса и открытая палуба. Они протянулись на большую часть длины судна от носа до кормы. Ярусы включены в общую систему прочности корпуса и наряду с верхней палубой, тремя платформами, продольными и поперечными переборками увеличивают его жесткость и снижают деформации корпуса на волнении. Здесь находятся каюты, лаборатории, кают-компания экипажа и экспедиции, два салона отдыха. Палуба 1-го яруса вдоль всего периметра судна имеет открытую галерею. На открытой палубе ближе к корме установлены барбеты двух параболических антенн с зеркалами диаметрами по 25 м. К барбетам крепятся конструкции антенн, они распределяют вес антенн на продольные и поперечные переборки корпуса. Выше открытой палубы надстройка разделяется на две части, носовую и кормовую. В носовой надстройке следующий ярус — нижний мостик. Кроме кают и лабораторий, на этом ярусе установлен барбет одной из двух 12-метровых параболических антенн. На среднем мостике находится радиорубка, еще выше, на навигационном мостике, расположены рулевая и штурманская рубки, и наконец, на площадке верхнего мостика установлено несколько антенн, в том числе вторая 12-метровая параболическая антенна. Верхний мостик лежит на 25 м выше уровня моря. Ярусы соединены между собой трапами, двумя грузовыми и восемью пассажирскими лифтами. Космические и служебные системы. Основу оборудования научно-исследовательского судна «Космонавт Юрий Гагарин» составляет многофункциональная командно-измерительная система. Она может работать одновременно с двумя космическими объектами, осуществляя передачу команд, траекторные измерения, телеметрический контроль, двухстороннюю телефонную и телеграфную связь с космо-навтами, прием научной информации. Достижению больших дальностей радиосвязи способствуют остронаправленные приемные и передающие антенны, мощные передатчики и высокочувствительные приемники с входными параметрическими усилителями, охлаждаемыми жидким азотом. Три параболические антенны — вторая от носа с зеркалом диаметром 12 м, третья и четвертая с зеркалами диаметрами по 25 м каждое относятся к космической командно-измерительной системе. Они ведут передачу и прием радиосигналов на сантиметровых, дециметровых и метровых волнах. Кормовая 25-метровая антенна однозеркальная, остальные две двухзеркальные. Вес каждой 25-метровой антенны составляет около 240 т, 12-метровой антенны — 180 т. Ширина диаграммы направленности 25-метровой антенны в зависимости от длины рабочей волны находится в пределах от 10 угло-вых минут (СМВ) до 10 градусов (МВ). В подзеркальных кабинах располагаются входные устройства приемников и усилители высокой частоты. Еще одна параболическая антенна имеет диаметр 2,1 .м, она служит для поиска сигналов и конструктивно объединена с одной из 25-метровых антенн. Все антенны могут сопровождать космические объекты по приходящим от них радиосигналам или по заранее рассчитанной программе. Система управления антеннами нормально работает при скорости ветра до 20 м/с и волнении моря до 7 баллов. Управлять полетом спутников и космических кораблей с «Космонавт Юрий Гагарин» можно самостоятельно, посылая на них команды и временные программы. Возможен другой режим работы — ретрансляция команд, поступающих на судно из Центра управления полетом. Данные траекторного контроля (дальность и радиальная скорость) и результаты телеметрического контроля подвергаются на судне машинной обработке и после этого направляются в Центр. В этом случае, а также для телеграфно-телефонных переговоров между космонавтами и Центром управления полетом используют спутники-ретрансляторы. Радиопереговоры с космонавтами и телеметрический контроль возможны с помощью отдельных связных и телеметрических станций, то есть помимо основной командно-измерительной системы. В этом случае используются обособленные связные и телеметрические антенны. Всего на судне 75 антенн различного типа и назначений. Управление космическими радиотехническими системами автоматизировано. Для баллистических расчетов, обработки информации и управления корабельными системами служат две универсальные электронные вычислительные машины и несколько специализированных. Среди служебных систем НИС назовем прежде всего систему привязки. Она измеряет географические координаты тех точек в океане, в которых проводятся сеансы связи, измеряет курс судна, углы бортовой, килевой качки и рыскания. На «Космонавт Юрий Гагарин» эта система представлена разветвленным комплексом разнообразных приборов и устройств. Для определения географических координат НИС используются навигационные спутники. Гироскопические приборы с точностью до нескольких угловых минут дают сведения о курсе судна, бортовой, килевой качке и рыскании; индукционные и гидроакустические лаги- о скорости судна относительно воды и морского дна. Оптический пеленгатор позволяет учитывать координаты опорных береговых ориентиров. Измеряется также скорость качки на волнении, которая нужна для расчета поправок при определении радиальной скорости спутников. Кроме перечисленных устройств, входящих в систему привязки, судно располагает комплексом обычного штурманского оборудования. Это оборудование используется на переходах, когда требования к точности местоопределения не столь высоки. Оно размещено, главным образом, в рулевой и штурманской рубках. Параболические антенны имеют трехосную стабилизацию, учитывающую качку. Предусмотрена оптико-электронная аппаратура, измеряющая деформации корпуса — углы изгиба в диаметральной плоскости и плоскости ватерлинии, данные о деформациях поступают в систему стабилизации антенн. Ошибка измерения углов, характеризующих изгиб, составляет не более 40 угловых секунд. Основная связь судна с Центром управления полетом идет по многоканальной радиолинии через спутники-ретрансляторы "Молния". По этому пути передаются командная, траекторная, телеметрическая, научная, телеграфно-телефонная и телевизионная информации. По этому же пути осуществляется радиообмен, связанный с функционированием научной экспедиции. Для передачи и приема сигналов со спутников "Молния" служит носовая параболическая антенна с зеркалом диаметром 12 м. Она так же, как параболические антенны командно-измерительной системы, имеет трехосную систему стабилизации, учитывающую качку судна. Спутниковая связь требует, чтобы космический ретранслятор был одновременно виден из обеих точек, в которых расположены коррес-понденты. Поэтому космическая связь с Центром через спутники "Молния" возможна не изо всех районов плавания НИС: когда судно находится южнее экватора, условия одновременной видимости не выполняются. Тогда могут использоваться стационарные спутники и средства связи, работающие в диапазонах коротких, средних и длинных волн. Уголковые антенны двух мощных коротковолновых передатчиков, имеющих характерную конструкцию в виде конусов, сближенных своими вершинами, укреплены на грот-мачте судна по правому и левому бортам. Возможен обмен информацией с Центром управления полетом по наземным проводным или радиорелейным каналам связи через береговые радиостанции. Помимо средств радиосвязи, используемых экспедицией, на судне есть обычный комплекс средств связи, который находится в распоряжении экипажа и предназначен для обеспечения судовождения. На «Космонавт Юрий Гагарин» установлена аппаратура единого времени. Нестабильность частоты эталонных генераторов не превышает 3-10"10, уход временной шкалы в течение суток составляет не более нескольких микросекунд. Местная шкала периодически привязывается к единому времени по сигналам службы времени. Точность привязки 2- 3 мкс. Для поиска в океане и эвакуации спускаемых отсеков спутников и межпланетных станций предназначены радиопеленгаторы, осветительное оборудование и подъемники. Общее число лабораторий на «Космонавт Юрий Гагарин» равно 86. На научно-исследовательских судах лабораториями называют помещения, в которых установлена действующая аппаратура для решения экспедиционных задач. Не обязательно в этих помещениях должны выполняться какие-либо научные исследования, например анализ телеметрической информации. Обычно в лаборатории объединены приборы и устройства, решающие общую функциональную задачу: прием или передачу радиосигналов, измерение дальности или радиальной скорости, управление корабельными антеннами и др. Лаборатории плотно заполнены стойками с радиотехнической и электронной аппаратурой, пультами и информационными табло. Проектировщики научно-исследовательских судов стараются сэкономить каждый метр площади, но в то же время обращают внимание на удобное размещение аппаратуры, легкость доступа к ней для обслуживания и ремонта. Весь корабельный комплекс космических и служебных систем управляется централизованно. Во время сеанса связи работу на центральном пункте управления возглавляет начальник экспедиции или главный инженер. Машинно-котельное отделение размещено в корме. Там находятся два паровых котла и паровая турбина, вращение которой передается на винт. Главная энергетическая установка имеет высокую степень автоматизации. На судне две электростанции. Электростанция 1 расположена в отдельном помещении трюма. Она предназначена для питания научно-технического оборудования экспедиции и состоит из четырех дизель-генераторов мощностью по 1500 кВт. Электростанция 2, размещенная в машинно-котельном отделении, дает ток всем остальным потребителям. Два турбогенератора этой электростанции мощностью по 750 кВт работают на ходу судна, один дизель-генератор мощностью 300 кВт действует на стоянке. Аварийная электростанция имеет два дизель-генератора по 100 кВт. Таким образом, общая мощность всех источников электроэнергии на судне равна 8000 кВт. Система кондиционирования воздуха независимо от наружной температуры поддерживает во всех жилых, общественных и служебных помещениях температуру 21-25 С. В систему кондиционирования воздуха, вентиляции и охлаждения экспедиционной аппаратуры входит мощная холодильная установка. Еще одна холодильная установка обеспечивает температурный режим в провизионных кладовых. С помощью криогенной установки из атмосферного воздуха получают жидкий азот, необходимый для охлаждения параметрических усилителей. «Космонавт Юрий Гагарин» принимал участие в программах меж-планетных полетов нескольких станций типа "Марс" и "Венера". В его задачу входил контроль за работой двигателей разгонных ступеней ракет-носителей при переводе станций с промежуточной орбиты на межпланетную траекторию. Принятая на судне телеметрическая информация после дешифровки оперативно передавалась в Центр управления полетом. Научно-исследовательское судно участвовало в контроле и управлении полетом многих других орбитальных и меж-планетных космических объектов. Судно «Космонавт Юрий Гагарин» было приписано к порту Одессы. С 1971 по 1991 год судно выполнило 20 экспедиционных рейсов в Атлантическом океане. В его задачи входило управление полётами искусственных спутников Земли и пилотируемых космических аппаратов, а также автоматических межпланетных станций. После распада СССР судно перешло в ведение Министерства обороны Украины, по назначению не использовалось. В 1996 году судно было продано на металлолом по цене 170 долларов за тонну и было утилизировано. К 1996 году Черноморское морское пароходство стало неспособным содержать судно и платить зарплату экипажу. Подменная команда, чтобы выжить, меняла на продукты питания снятые приборы, двери и кабели — всё пригодное для наземного использования. После нашествия мародёров никто точно не знает, что стало с судовой библиотекой, куда делся судовой музей с подарками космонавтов и портретом Ю.Гагарина, подаренным экипажу Анной Тимофеевной Гагариной. В московский Музей морского космического флота В.Капранов принёс ключ с биркой от своей каюты. Это пока единственная реликвия с любимого судна. К началу 1996 года не используемые по прямому назначению и неухоженные корабли «Академик Сергей Королёв» и «Космонавт Юрий Гагарин» годились только для сдачи на утилизацию. Так оно и произошло. Первым был продан «Королёв», подошла очередь «Гагарина». Но, ведь стыдно продавать на металлолом судно с таким известным всему миру именем? Какой выход? Изменить название. Так поступали не раз, например, когда на утилизацию отправляли «Россию» и другие суда с яркими именами. На этот раз закра-сили часть названия, от фамилии «Гагарин» оставили лишь четыре буквы, получилось «АГАР». В свой последний рейс к месту утилизации, индийский порт Аланг, судно вышло из порта Южный (Одесса) в июле 1996 года. | |
Просмотров: 6814 | Комментарии: 6
| Теги: |
Всего комментариев: 6 | |||||||
| |||||||