Геофизические и метеорологические ракеты СССР и России

[Salo]

Фото с места приземления корпуса МР-1 в КапЯре.
РГАНТД ошибся на 20 лет. :roll:

[Salo]

Нашёл вот такую статейку о МР-20:
http://www.mo-na-ko.net/images3/RaketaMR-20_01.jpg
http://www.mo-na-ko.net/images3/RaketaMR-20_02.jpg
Я почему-то возомнил, что эта статья на польском языке и обратился за помощью к ЧСВ. Чеслав не сказав ни слова сделал перевод с чешского , за что я ему очень благодарен. :wink:  

СОВЕТСКАЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАКЕТА МР-20
предназначена для исследования верхних слоев атмосферы и космического пространства на высотах от 50 до 250 километров.

Головная часть состоит из двух отсеков. Верхний защищен сбрасываемым коническим баллистическим обтекателем, содержащим оборудование для обеспечения стабильности полета. Во второй герметичной переходной части находится научная аппаратура, состоящая из десяти – двенадцати измерительных устройств, контейнеров для вещества, способного создавать искусственные облака, и других научных устройств, которые могут комбинироваться в десятках различных вариантов. Головная часть может отделяться от ракеты. Поэтому для различных целей ее можно комплектовать возвращаемым оборудованием (парашютной системой).

Корпус двигателя представляет собой сварную трубу, закрытую сверху съемным дном (крышкой); на нижнем дне закреплено сопло. Нижняя часть корпуса длиной 1300 миллиметров термически изолирована. Конструкция двигателя очень похожа на двигатель ракеты МР-12, но его удельный импульс существенно выше. Шашки, которые вкладываются в двигатель, состоят из двух сегментов, соединенных эластичной прокладкой. Шашки баллиститного пороха имеют форму трубки, диаметр внутреннего канала 100 миллиметров.

Статические средства стабилизации, достаточные для всех вариантов полезной нагрузки, обеспечиваются съемными стабилизаторами, выполненными на крепежных элементах на поверхности кожуха двигателя.

Во время предстартовой подготовки функции всех устройств самостоятельно проверяются наземным контрольным оборудованием. Двигатель воспламеняется дистанционно электрическим детонатором с загрузкой черного пороха. Спиральные направляющие выполнены таким образом, чтобы придать ракете при выходе из пускового устройства первоначальное вращение вокруг продольной оси. Увеличение этого вращения от 300 до 400 оборотов в минуту обеспечивается наклонением двух поворотных плоских стабилизаторов, расположенных на противоположных сторонах ракеты. Угол их отклонения устанавливается в зависимости от массы головной части оборудованием под головным обтекателем (в головной части).

При выгорании заряда двигателя ракета достигает высоты около 20 километров, далее, двигаясь по инерции, она может достичь высоты от 200 до 500 километров. Бортовая аппаратура работает в течение полета автономно, в соответствие с заранее заданной программой. Полученная во время полета информация постоянно телеметрически передается на две наземные станции.

Основные технические характеристики: стартовая масса от 1630 до 1750 килограмм, масса полезного груза от 130 до 250 килограмм, масса топлива 1200 килограмм. Усредненная тяга двигателя 100 килоньютон, время работы двигателя 25 секунд, полное время полета до 480 секунд.

Подготовил: Т. Сладек
Фото: инж. О.Страпина
Использованные данные:
- журнал «Крылья Родины», номер 7 за 1985 год,
- проспекты ВДНХ СССР из архива инж. Б. Пазоура.

Журнал «Моделист», номер 5 за 1986 год, страница 148, раздел «Ракеты»

[Salo]

Георгий Львович Гродзовский запускал свои ионосферные лаборатории янтарь с помощью трёхступенчатой исследовательской ракеты 1Я2ТА (на базе противоракеты В-1000) с 1966 по 1970 год:
http://ds.dolgopa.org/2009/08/29/122/

[gandalf]

Георгий Гродзовский (ЦАГИ) одним из первых стал конструировать маломощные электроракетные двигатели у нас в стране. Начиная с 1959 года его ионные двигатели испытывались в космосе (правда, не на спутниках, а на баллистических ракетах).

Господа, кто-нибудь в курсе, на каких именно ракетах испытывались эти двигатели?

[Salo]

http://vadimvswar.narod.ru/ALL_OUT/AiKOut06/40YAmber/40YAmber001.htm

К 40-летию первого запуска автоматической лаборатории «Янтарь»

Николай КОЛОТАЕВ



На XXVI Академических чтениях, посвященных академику С.П. Королеву, среди обсуждаемого ряда проблем было научное направление, связанное с созданием электрореактивных двигательных установок (ЭРДУ), к которым в настоящее время повысился интерес. ЭРДУ весьма эффективны при их установках на автоматических межпланетных станциях. Подобные двигатели начали интенсивно создавать и исследовать в СССР и за рубежом в середине 60-х годов.

В соответствии с осуществляемой в Советском Союзе программой исследования космического пространства одной из первых работ данного научного направления стала программа «Янтарь», реализованная рядом организаций министерств авиационной промышленности, среднего машиностроения, обороны и Академии Наук СССР в 1966-971 гг. Основной задачей программы являлось исследование взаимодействия реактивной струи газового плазменно-ионного двигателя с летательным аппаратом в условиях полета в ионосфере, а также влияния двигателя на работу бортовой измерительной и радиотелеметрической аппаратуры.

Для выполнения исследований Министерство авиационной промышленности выделило Летно-исследовательскому институту имени М.М. Громова четыре геофизические ракеты. Ракета имела три ступени, из которых третья ступень предназначалась для научной аппаратуры и получила название лаборатория «Янтарь».

В научном плане заказчиками летных исследований стали научно-исследовательские институты: ЦАГИ, ЛИИ, Институт атомной энергии имени И.В. Курчатова и др. Лаборатория «Янтарь» являлась многоцелевой. Исследуемый плазменно-ионный двигатель мог работать при окружающем давлении 10-2 мм рт. ст. и ниже, т.е. начиная с высоты полета выше 30 км. В этих условиях одновременно были проведены теплофизические исследования с помощью программного автоматического устройства, а при прохождении ракетой нижних плотных слоев атмосферы исследовалась аэродинамика самой ракеты, в частности, сила трения воздушного потока о ее поверхность.


Геофизическая ракета на старте


Геофизическая ракета в полете

Научным руководителем Программы «Янтарь» стал начальник аэродинамического отделения ЦАГИ профессор Г.Л. Гродзовский. Научное сопровождение летного эксперимента осуществляли научные сотрудники ЦАГИ Н.Ф. Кравцев, А.Л. Стасенко, от ЛИИ В.Н. Вызов. Руководство работами по созданию лаборатории «Янтарь», комплексным испытаниям в наземных условиях и первому запуску в ионосферу было поручено начальнику отдела ЦАГИ Н.П. Колотаеву.

Процесс разработки, изготовления, автономных и комплексных исследований экспериментального летного оборудования длился около четырех лет. Сама геофизическая ракета изготавливалась Долгопрудненским машиностроительным заводом, бортовые аккумуляторные батареи — во Всесоюзном НИИ токов.

Первый запуск геофизической ракеты с лабораторией «Янтарь» был проведен с космодрома Сары-Шаган Казахской пустыни Бетпак-дала близ озера Балхаш в 1966 г., о чем сообщало ТАСС в газете «Правда» от 5 ноября 1966 г. в статье «Ионосферная лаборатория «Янтарь 1». В результате исследований, проведенных впервые в условиях полета в ионосфере на высотах 100—400 км, были определены основные параметры, характеризующие процесс нейтрализации ионной струи. На автоматической лаборатории «Янтарь» были проведены исследования:

-  процесса нейтрализации ионной струи плазменно-ионного двигателя, использующего газ аргон, азот или воздух в качестве рабочего тела, при различных расстояниях от нейтрализатора до оси ионной струи;

- реактивной струи двигателя путем радиолокационных наблюдений в широком диапазоне частот зондирующего сигнала;

-  ионной струи с помощью зондов;

- физических параметров окружающей среды (давления, вертикального распределения нейтрального состава атмосферы, концентрации атомарного кислорода).


Модель плазменно-ионного двигателя    Лаборатория «Янтарь» в павильоне «Космос» ВДНХ СССР

С лаборатории устойчиво принималась радиотелеметрическая информация о работе всей экспериментальной аппаратуры. Автоматическая система, установленная на борту лаборатории, полностью реализовала заданную программу эксперимента. Достигнута скорость реактивной струи двигателя 140 км/сек., коэффициент нейтрализации ионного потока электронами был равен 99,5 процента. В результате летного эксперимента практически подтверждена плодотворность идеи К.Э. Циолковского и Ф.А. Цандера о принципиальной возможности использования атмосферы в качестве реактивного «горючего».

За успешное выполнение научной программы по всем трем видам исследований — исследование плазменно-ионного двигателя, теплофизические и аэродинамические исследования — лаборатория «Янтарь» неоднократно экспонировалась в павильоне «Космос» ВДНХ СССР.

Научные результаты, полученные на основе анализа летных данных, были опубликованы в различных журналах Академии наук СССР и в сборниках «Труды ЦАГИ». Они находятся на постоянном хранении в Государственном музее истории космонавтики имени КЗ. Циолковского в г. Калуге.

В настоящее время ОКБ «Факел» г. Калининграда областного, с которым ЦАГИ ранее сотрудничал по обсуждаемому научному направлению, создает новые российские ЭРДУ для установки на космические аппараты различного назначения.

Ученые и специалисты, участники сложной научно-экспериментальной работы, надеются на широкое внедрение научных результатов Программы «Янтарь» в практику создания ЭРДУ XXI века.

[gandalf]

Спасибо, про "Янтарь" я знаю.

Но вот растиражированная на многих сайтах информация про пуски в 1959 смущает - на чем? где? когда?  

[Salo]

Дайте  ссылку на сайт. Может быть пускали что-нибудь при испытаниях В-1000.

[gandalf]

http://www.popmech.ru/article/52-potomki-povelitelya-vetrov/

[Salo]

Можно NNV спросить. Но думаю здесь спутано время начала работ над двигателями и время начала испытаний.

[gandalf]

Возможно что ошибка.

Поляченко В.А. "На море и в космосе", стр.61-70:

В феврале 1960 года Владимир Николаевич Челомей встретился с представителями НИИ-1...

Во второй половине дня была беседа с Гродзовским из ЦАГИ о применении прямоточных электроядерных двигателей (при высоте орбиты 100 км требуется тяга 0,1 кг), в сочетании с применением атомного ракетного двигателя на жидком водороде с тягой 2 кг.

Интересно, если эта беседа была уже по результатам каких-либо испытаний в 1959, то на каких носителях? В это же время (1959 год) начинается сотрудничество Раушенбаха (занятого тогда разработкой навигационной системы для облета Луны) и Арцимовича. Не могло ли это "совместиться" в общих пусках?

[Salo]

Первые упоминания о выводе в космос-1964 год. Могли что-то делать на Р-2А,  Р-5А, Р-5Б и Р-5В. Надо глянуть. Но всё это выглядит очень сомнительно.

[gandalf]

Первые упоминания о выводе в космос-1964 год. Могли что-то делать на Р-2А,  Р-5А и Р-5В. Надо глянуть. Но всё это выглядит очень сомнительно.

Меня и насторожило, что речь идет не о космосе (Зонде-2), а именно о баллистических ракетах. Да и время - 1959 - Раушенбах как раз начинает по этим вопросам работать, может пускали что-то?

[Salo]

По Раушенбаху сошлюсь сам на себя, поскольку ссылки на сайт Хлынина битые:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Р-5А

Пуски

21 февраля 1958 г. в 08:42 во время первого пуска геофизической ракеты Р-5А был установлен мировой рекорд для одноступенчатой ракеты — впервые достигнута высота 473 км с полезным грузом массой 1520 кг и спасен объект весом 1350 кг. Начальная масса ракеты составляля 29314 кг, а максимальная скорость -2636 м/с. Из-за разгерметизации кабины животные (собаки Пальма и Пушок) погибли.

27 августа 1958 г. в 08:06 был также поставлен новый мировой рекорд — достигнута высота 453 км и спасен объект весом 1581 кг. Собаки Белянка и Пёстрая спасены. Во время пуска ракеты проводились эксперименты с инфракрасной вертикалью. Данные в литературе о подобных исследованиях отсутствовали, поэтому полученный при экспериментах результат можно было считать уникальным. Обработка данных позволила заключить, что инфракрасная вертикаль пригодна для использования в системе ориентации ИСЗ.

19 сентября 1958 г. эксперимент с вертикалью был повторен Он закончился неудачей — головную часть спасти не удалось и аппаратура разрушилась. Один из экспериментов на этой ракете имел прямое отношение к программе запуска космического аппарата к Луне. Нужны были средства, позволяющие зафиксировать местоположение аппарата в момент приближения к Луне. Была предложена для этой цели так называемая "натриевая комета". Идея заключалась в том, чтобы на соответствующей высоте образовать облако плазмы из ионизированных паров натрия и вести наблюдение, используя астрономические средства. Такой эксперимент был проведен 19 сентября 1958 г. Его результаты позволили сделать вывод о целесообразности использования "натриевой кометы" при пуске космического аппарата к Луне. Животных в кабине не было.

31 октября 1958 г. в 12:54 состоялся ещё очередной пуск. На ракете Р-5А была установлена инфракрасная вертикаль с усовершенствованным болометром. Головную часть ракеты также не удалось спасти, собаки ( Жульба и Кнопка2) погибли. Однако, как показал анализ, вертикаль работала нормально и выполнялись все необходимые манипуляции с болометром. К тому же приемные кассеты оказались малоповрежденными.

[Salo]

http://ru.wikipedia.org/wiki/Р-5Б

Ракета Р-5Б была предназначена для продолжения научных исследований и изучения верхних слоев атмосферы, связанных с полетами на больших скоростях и высотах порядка 500 км. Решение об изготовлении пяти экземпляров ракеты было принято 23 февраля 1960 г.

Р-5Б существенно отличалась от ракеты Р-5А набором научных экспериментов, связанных с перспективными разработками ОКБ-1. Новая ракета имела неотделяемую головную часть с набором исследовательских установок, имевших индивидуальные системы спасения.

Предусматривались два варианта комплектования головной части аппаратурой — Р-5Б (две ракеты) и Р-5БА (три ракеты).

На всех ракетах этого типа предусматривались также исследования параметров верхней атмосферы, циркуляционных процессов в стратосфере, параметров ионосферы, природы явлений, вызываемых корпускулярным излучением твердого компонента межпланетного вещества, магнитного поля Земли.

Всего с полигона Капустин Яр в период с 18 октября 1962 г. по 6 июля 1963 года было выполнено пять пусков ракет Р-5Б.

[Старый]

Сергей, болометр пишется через "о" и с одной "л", он не имеет отношения к баллонам.

[Salo]

Ща поправим. :oops:

[gandalf]

Сергей, спасибо.

Всего с полигона Капустин Яр в период с 21 февраля 1958 г. по 21 октября 1961 г. было выполнено десять пусков ракет Р-5А.

Где-то можно найти информацию по пускам Р-5А за 1959-1961?

[Salo]

Всё что я нашёл на тот момент поисковиком, я запостил в этой теме и в вики. Найдёте, поделитесь. Половина найденных мною ссылок уже битые.

[gandalf]

Всё что я нашёл на тот момент поисковиком, я запостил в этой теме и в вики. Найдёте, поделитесь. Половина найденных мною ссылок уже битые.

Тоже ищу, пока нахожу только 4 пуска за 1958 (что и в вики). Может быть пуски за 1958 "фиксировались" по программе международного геофизического года, а после уже тишина.

PS. Вру, нашел более подробный список пусков "пятерки" у Уэйда: http://www.astronautix.com/lvs/r5.htm

[Salo]

Книга "Главный конструктор. К 100-летию А.М. Исаева", стр. 184, Д.В.Витязев, НИИХИММАШ "О встречах с А.М.Исаевым":

В третьем боксе оборудовали стенд(вед.инж. Дельсаль В.П.) для огневых испытаний КС 1,5-5-и тонной тяги, охлаждаемых до минус 40 градусов С, и начали термостатируемые огневые испытания К,С 1,5 тонной тяги для "надирадзевской" двигательной установки (ДУ).

Вот оно! Это ЖРД метеорологической ракеты МР-1 Надирадзе.  :wink: