Vostok Guidance System

[DonPMitchell]

В первых ракетах Восток, центральные и боковые блоки  были направлены системой радио управлени -- пульсированные сигналы от основной пункт «А»  и зеркальный пункт «В» около 250 km с обеих сторон стартовой площадки.

Но после разъединения этапа 3, как блок-E направил?  Был он контролируем волчками или радиоим?  Он изменил тангаж, или как раз стабилизировать и лететь прямо?

Я намереваюсь блок ракеты во время впрыски в орбиту.  Я не намереваюсь как корабль был ориентирован в орбите.

(пожалуйста извините мою плохую русскую грамматику)

[ssb]

Вопрос понял с четвёртой попытки :oops: .  Пожалуйста, пишите по-английски!

[Pavel]

Хм. Если понял вопрос. У блока Е 8К72 была смешанная система управления. Стабилизация -при участии гироскопов, момент отсечки двигателя по радиоканалу.

[DonPMitchell]

Хм. Если понял вопрос. У блока Е 8К72 была смешанная система управления. Стабилизация -при участии гироскопов, момент отсечки двигателя по радиоканалу.

Yes, I was asking about the control of the Block-E during launch.  In the early days, the first two stages were controlled by Konoplev's radio control system, the point A and point B stations.


Two new stations were built for 8K72, "RUP-1" in Tatarsk Novosibirsk and "RUP-2" in Kolpashov Pobed, Tomsk.  RUP usually means a radio control point.  Did these stations control engine cut-off for Block-E?  Where can I read more about this?

[DonPMitchell]

Another question then.  Did the Luna-1 and Vostok-1 launches use the RUP-A/RUP-B radio guidance system developed by Konoplev?  Or did they use the new one-point interferometer guidance system developed for R-9 and R-7A (by Borisenko)?

I am not sure if R-7A used this one-point radio control system, or if it was just built for R-9.

[Salo]

статью Т.Варфоломеева"Первая межконтинентальная:рождение "семёрки""в НК №7 за 2007 год.

20 января 1960 г. Р-7 была принята на вооружение Советской Армии. В дальнейшем, в 1960 и 1961 гг. были проведены пуски Р-7 в рамках программы отстрела серийной партии. Из-за низких эксплуатационных качеств первая МБР не сыграла важной роли в достижении стратегического паритета с США и вскоре была снята с вооружения. Но она стала хорошей базой для создания космических РН. Так, на базе варианта 8К71/III были созданы РН 8К72, запустившие к Луне первые АМС, и 8К72К, выводившие на орбиту КК «Восток»; правда, в их конструкции уже использовались узлы и системы усовершенствованной МБР Р-7А (8К74).
8К74 - усовершенствованная"семерка»

2 июля 1958 г. вышло постановление СМ СССР №72б-346сс о разработке МБР Р-7А (8К74) с дальностью 12000 км. Это стало возможным благодаря тому, что специалистам Минсредмаша удалось снизить массу термоядерного заряда, и общая масса ГЧ уменьшилась до 3 т.
Стартовая масса 8К74 составила 276 т, длина - 31.065 м. На приборном отсеке Р-7А появился конический переходник для стыковки менее габаритной ГЧ с блоком А. Новая инерциальная СУ взяла на себя функции системы радиоуправления, за исключением управления дальностью. Было проведено некоторое облегчение конструкции ракеты (за счет химического фрезерования стенок баков), усовершенствована система СОБИС.
Сократилось время подготовки ракеты к пуску, чем была повышена боеготовность. РД-107/108 образца 1959 г. были доведены до требований техзадания и продолжали совершенствоваться. Была выполнена некоторая перекомпоновка агрегатов для удобства доступа во время предстартовой подготовки, введена новая система зажигания от единого таймера для основных и рулевых камер.
Для ЛКИ было выделено восемь МБР 8К74. Первый пуск состоялся 23 декабря 1959 г., последний - 7 июля 1960 г. Семь пусков были успешными. МБР Р-7А приняли на вооружение 12 сентября 1960 г. Последующие пуски 8К74 вплоть до последнего, 25 июля 1967 г. (в том числе три пуска с полигона Плесецк), проводились в рамках контрольных отстрелов от серийных партий. Некоторые ракеты были оснащены экспериментальной ГЧ для проведения высотного взрыва (ВВ).
Р-7А была снята с вооружения в 1968 г. На базе 8К74 были созданы РН 8К78 («Молния»), 8А92 («Восток-2»), 11А59 («Полет») и 11А57 («Восход»).

[Salo]

Вот что пишет Б.Е. Черток в книге Ракеты и люди. т.3. Изд-во «РТСофт». 2007 г. Стр. 252 -253.

К началу лета 1956 года разработка системы радиоуправления полетом первых межконтинентальных ракет Р-7 в основном завершилась, и начался мучительный этап изготовления бортовой и очень громоздкой наземной аппаратуры. Бортовая часть системы вместе с антеннами имела вес свыше 200 кг.
Несмотря на большую массу, бортовая аппаратура не обладала большой надежностью. При подготовке к пускам первых ракет Р-7 надежность радиосистемы приносила разработчикам, испытателям и госкомиссии много неприятностей. Особенно дурную славу снискал бортовой радиопередатчик. В то время мощные передатчики делались только на радиолампах. Лампы, как им и положено, грелись. Передатчик превращался в мощную электропечь. Внешнего охлаждения не было, и при затянувшихся испытаниях на технической или стартовой позициях он часто выходил из строя. Замена передатчика превращалась в отдельную проблему. Черный ящик массой в 60 кг с большими предосторожностями извлекали из приборного отсека. Четверо солдат переносили его в лабораторию для очередной диагностики и ремонта. Местные остряки злословили и прозвали передатчик «радиогробом».
Измерение параметров движения и передача команд управления на «борт» осуществлялись по импульсной многоканальной линии связи, работающей в 3-сантиметровом диапазоне волн кодированными сигналами. Система имела два пункта управления — главный и зеркальный, находившиеся на расстоянии 500 км один от другого. Прямая, соединяющая два пункта, должна быть перпендикулярна директрисе стрельбы.
Именно этот разнос на 250 км вправо и влево от старта оказался решающим при выборе места для строительства старта и всего полигона НИИП-5 — будущего Байконура.
Для боковой коррекции измерялась разность расстояний с «борта» до главного и зеркального пунктов, и на «борту» вырабатывались сигналы, соответствующие боковому отклонению и боковой скорости ракеты относительно плоскости стрельбы. Эти сигналы поступали в автомат стабилизации, разработанный в отделе Пилюгина, и после обработки, дифференцирования, усиления и сложения с командами от гироскопов шли на рулевые машины, которые поворачивали на нужный угол рулевые двигатели. Так производилось управление по углу рыскания. Управление по дальности осуществлялось с помощью специального счетно-решающего устройства, находящегося на главном пункте. При достижении ракетой расчетного значения конечной скорости и координат, при которых удовлетворяется функционал, определяющий дальность полета, счетно-решающее устройство выдавало для передачи на «борт» предварительную и главную команды выключения двигателя второй ступени.
Наземная аппаратура системы радиоуправления в 1957 году размещалась в кузовах 15 автомашин. Вскоре построили кирпичные здания, так называемые «станции управления», в которые перенесли аппаратуру из автомашин.                                                      
В сотнях километров от стартовой позиции в голой степи пришлось строить не только здания для аппаратуры, но и казармы, столовые, электростанции, создавать условия для жизни воинского контингента и специалистов промышленности.
Громоздкость и уязвимость системы радиоуправления были очевидны.
Нелегко жить и работать на «двойке», но во много раз тяжелее — в затерянных в пустыне гарнизонах при станциях управления. Особенно страдали солдаты и молодые офицеры, которые, в отличие от «промышленников», не были увлечены доведением «до ума» своей сложной и капризной радиоаппаратуры. С тех лет сохранилось фольклорное солдатское творчество, отражающее настроения заброшенных в полупустыню маленьких гарнизонов:

Там за лето на небе ни тучки,
Там зеленой травы не видать,
Саксаул да сухие колючки
Лишь природа сумела создат
Чахнут, корчась под солнцем, растения,
Молят небо о хладном дожде,
Но оно их не слышит моления
И ни капли не бросит нигде.I
По барханам злой ветер гуляет,
Сумасшедшие вихри ревут,
Нашу юность песок засыпает,
И ее никогда не вернуть.

Однако не только из казахской полупустыни предстояло взлетать «семеркам». Начиналась «великая ракетная стройка» и на севере страны — в Архангельской области на полигоне Плесецк должны были к 1962 году появиться четыре «семерочные» стартовые позиции.
В «зеленое море тайги» Архангельской области 500-километровые «радиоусы» для четырех стартов не вписывались. Начались интенсивные работы по упрощению и повышению надежности системы радиоуправления. Коллективы Пилюгина и Кузнецова трудились над повышением точности первичных командных приборов и всей автономной системы. Радисты искали пути избавления от двух равноудаленных станций и превращения системы в однопунктную. Такая система появилась при переходе от Р-7 к Р-7А.
Автономная система, мы ее называли «пилюгинская», обеспечивала рассеивание в боковом направлении, удовлетворяющее тактико-техническим требованиям. С радиосистемы сняли обязанность боковой коррекции и осталась только функция точного управления по дальности.
Правда, для автономного управления дальностью «пилюгинцы» вместо одного поставили три интегратора продольных ускорений, ввели систему регулирования кажущейся скорости (РКС). Вместе с нами они доказывали, что «еще немного» — и мы сможем обойтись без радиоуправления. Но летные испытания показали, что основной параметр, определяющий дальность полета, — скорость в конце активного участка — измеряется радиосистемой на порядок точнее, чем тогдашними автономными приборами.Для ракеты Р-7А создали новую, существенно более простую радиосистему. Все наземные средства управления дальностью сосредоточили в одном пункте, вблизи от стартовой позиции. На «борту» вместо двух вращающихся антенн установили одну неподвижную.

[Salo]

Можно здесь пошарить:
Порошков. Ракетно-космический подвиг Байконура.djvu 34MB

[Старый]

Two new stations were built for 8K72, "RUP-1" in Tatarsk Novosibirsk and "RUP-2" in Kolpashov Pobed, Tomsk.

А это случайно не обычные НИПы?

[Вован]

Вот что пишет Б.Е. Черток в книге Ракеты и люди. т.3. Изд-во «РТСофт». 2007 г. Стр. 252 -253.

Все наземные средства управления дальностью сосредоточили в одном пункте, вблизи от стартовой позиции.

Площадка 1.

[Вован]

Были на Р-7 поворотные антенны радиоуправления.

[Вован]

"Гроб" бортового передатчика Р-7.

[Вован]

РУП для Р-7.

[DonPMitchell]

Vovan, many thanks!  I have a video copy of that movie, but I would like to find nice still frames from the original cinema film.

I believe for Luna missions, lateral stabilization was radio controlled.  In the book   "ИСТОРИЯ КОМАНДНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ ОТ ИСТОКОВ ДО ГЛАВНОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО
ЦЕНТРА ИМЕНИ Г.С. ТИТОВА"   it says this:

"Учитывая, что в обоих проектах радиотехническая система управ-ленияракетой-носителем с целью выведения космических аппаратов на траекторию движения к Луне должна бьша решать родственную КИКу задачу, но не связанную с ним организационно и технологиче-ски, кратко отметим следующее. Эта система была разработана НИИ -885 под руководством М.И. Борисенко. Она состояла из двух, разнесённых на расстояние около 500 КМ, пунктов радиоуправления РУП-1 и РУП-2. Управление предусматривалось по боковому откло-нению и радиальной скорости. В июне 1958 года Центром КИКа бы-ла проведена рекогносцировка местности для строительства РУПов. Начальниками экспедиций были Б.А. Воронов и Н.А Болдин, а ко-ординатором работ двух экспедиций - П.А. Агаджанов. Работы за-вершились выбором площадок для строительства РУП -1 в районе r. Татарска Новосибирской области и РУП - 2 в районе r. Колпашево Томской области. В дальнейшем развёртывание и применение РУПов находилось в ведении космодрома БаЙконур. "

Is this claiming that two new RUP stations were built, farther down range, to control the motion of Block-E?

[Salo]

Черток Б.Е.РАКЕТЫ И ЛЮДИ. ФИЛИ - ПОДЛИПКИ - ТЮРАТАМ. Глава 4. ТЮРАТАМ — ГАВАЙСКИЕ ОСТРОВА — ДАЛЕЕ ВЕЗДЕ.
Р-7 — НОСИТЕЛЬ ЛУННЫХ АВТОМАТОВ

При создании двигателя третьей ступени блока «Е» с тягой почти пять тонн была еще одна трудная задача. Надо было получить полную уверенность, что зажигание и запуск будут надежно обеспечены в космосе. До сих пор двигатели мы умели запускать только на Земле, и то с осечками, под контролем глаза и всяческой автоматики. На стенде научились надежно запускать первый двигатель блока «Е», но твердой уверенности, что он сразу запустится в космосе, не было.
Систему управления третьей ступенью разрабатывал Пилюгин, используя наши рулевые машинки. Самой трудной была задача «перехвата» управления после отделения от центрального блока. Нельзя было допустить больших отклонений гироскопов. Если они сядут на «упор», управление будет потеряно. Выправить космическую ступень, а затем надежно ею управлять в течение почти шести минут разгона к Луне и точно выключить по набору нужной кажущейся скорости — такой была новая задача.
На участке разгона, пока работают системы управления трех ступеней, последовательно в течение 725 секунд мы должны сформировать последующую траекторию полета так, чтобы попасть в центр видимого диска Луны диаметром всего 3476 км.
После выключения двигателя третьей ступени полет подчиняется только законам небесной механики, которые, в свою очередь, как мы шутили, подчиняются нашим баллистикам. Баллистики во главе с Охоцимским из ОПМ — Отделения прикладной математики Математического института имени В.А. Стеклова Академии наук, Лавровым из нашего ОКБ-1 и Эльясбергом из НИИ-4 выполняли расчеты на первых ЭВМ. Одна из них была установлена в ОПМ, а вторая — в Болшево, в НИИ-4. Результаты их расчетов и должны были закладываться в приборы, управляющие скоростью полета и моментом выключения двигателей второй и третьей ступеней.
Ошибка в определении скорости ракеты при выключении двигателя всего на один метр в секунду, то есть на 0,01% от величины полной скорости, приводит к отклонению точки встречи с Луной на 250 км. Отклонение вектора скорости от расчетного направления на одну угловую минуту приведет к смещению точки встречи на 200 км. Отклонение времени старта с Земли от расчетного на десять секунд вызывает смещение точки встречи на поверхности Луны на 200 км. В то время такие жесткие требования для нас были новыми и трудными.

[Salo]

Глава 4. ТЮРАТАМ — ГАВАЙСКИЕ ОСТРОВА — ДАЛЕЕ ВЕЗДЕ. ВЫМПЕЛ ДОЛЕТЕЛ ДО ЛУНЫ И АМЕРИКИ

Надежность попадания в Луну, кроме прочего, зависела от точности, с которой время выключения двигателей второй ступени и, соответственно, запуск третьей ступени будут соответствовать расчетным. Возможные ошибки автономной системы выключения двигателей второй ступени — от интегратора продольных ускорений — превышали допустимые. Поэтому с самого начала, к удовольствию Рязанского, было решено использовать радиосистему управления для выключения двигателя по измерениям скорости и координат. Но радиокоманда опоздала! Потом, конечно, разобрались, что виноваты наземные пункты радиоуправления — РУПы. В Луну третья ступень вместе с лунным контейнером и вымпелом не попала, промах составил 6000 км — примерно полтора поперечника Луны. Ракета вышла на свою самостоятельную орбиту вокруг Солнца, стала спутником, превратившись в первую в мире искусственную планету Солнечной системы.

[DonPMitchell]

Chertok and other authors have also blamed a 2-degree elevation measurement of the radio control system for Luna-1.  Perhaps that indirectly was responsible for the incorrect engine cut-off.

Here is a possible summary:

1. R-7 - Konoplev's radio control system based on point "A" and point "B" stations.  This performed lateral stabilization and engine-cutoff control.

2. R-7A - Lateral stabilization by gyroscope, engine-cutoff by a doppler radio station.  Was this the RUP at Tashauz?

3. R-9 - Borisenko's one-point radio interferometer system.

4. Block-E controlled by gyroscopes and radio-doppler engine cut-off.  Was radio control from RUP-1 and RUP-2 stations in Novosibirsk?

[Вован]

Черток намекает, что блок Е при полете к Луне для выключения дигателя с земли РУПами не управлялся. :wink:
Скорее всего и с Гагариным тоже, поскольку РУПы для Р-7 вдали от космодрома устарели, а пристартовый РУП был построен только к апрелю 1961 года и вероятно в первую очередь для Р-9.