Олег Ивановский - Первые ступени

Максимальная же орбита в принципе может быть любой, но для пилотируемых кораблей, вращающихся вокруг Земли, не выше 500–600 километров; дальше — радиационные пояса, окружающие Землю и опасные для здоровья космонавта.

Итак, орбита полета будет круговой с высотой 200 километров. При этом спутник, двигаясь по ней со скоростью 7,791 километра в секунду, облетит земной шар за 88 минут 25 секунд. Это время, которое нетрудно подсчитать, и есть период обращения, хорошо знакомый каждому по сообщениям ТАСС о запуске очередного спутника.

Одним из параметров орбиты является наклонение (то есть угол наклона плоскости орбиты к плоскости экватора). Отсчитывается оно всегда от плоскости экватора. Если в полете спутник будет все время лететь над экватором, то его орбита называется экваториальной и имеет наклонение, равное 0 градусов. Орбита, проходящая над полюсами, — полярной, с наклонением 90 градусов.

Взлетев с территории Советского Союза и выйдя на околоземную окружность, спутник вначале достигнет и «коснется» в северном полушарии той параллели, которая соответствует наклонению его орбиты, затем, перейдя через экватор, дойдет до соответствующей параллели в южном полушарии, опять, пересекая экватор, войдет в северное полушарие и т. д.

Все эти данные необходимы проектанту при разработке программы.

Выберем для рассуждений наклонение, равное 65 градусам — именно так запускался «Восток». Время старта зависит от нескольких факторов, однако чтобы не усложнять рассказ, выберем его, исходя только из одного требования. Предположим, что на корабле применена система ориентации продольной его оси по направлению полета. Это необходимо для торможения перед спуском. Ведь тормозной двигатель должен быть направлен своим соплом под точно рассчитанным углом к направлению полета, и корабль перед «финишем» обязан повернуться и занять в пространстве строго определенное положение. Но положение это определят, например, солнечные датчики системы ориентации только в том случае, если в нужный момент само Солнце будет находиться перед кораблем. Датчики должны «увидеть» Солнце при выходе из-за горизонта в строго расчетный момент (плоскость орбиты при этом обязана совпадать с направлением на Солнце). Если полет планируется на строго определенное количество витков, то и Солнце должно оказаться в нужном положении тоже в определенное время. Отсюда, конечно, следует, что и старт корабля должен быть произведен в строго определенный час, минуту и секунду выбранных суток. Только в этом случае, пролетев заданное количество витков, корабль встретит Солнце в нужное время и в нужном месте.

Вот примерно те законы баллистики и небесной механики, которыми мы должны руководствоваться при разработке программы полета.

Теперь снова вернемся к задаче «что после чего включается» на примере только одной из систем — радиотелеметрической, состоящей из передатчика, специального преобразователя, множества чувствительных датчиков, специальных запоминающих устройств.

Телеметрическая система, или, как ее называют, телеметрия, включается еще перед стартом ракеты: помните, в некоторых фильмах о космосе и в книгах упоминается на первый взгляд странная предстартовая команда: «Протяжка». Вот она-то и означает, что включена бортовая телеметрия, а наземные станции должны начать регистрацию параметров.

Выходя на орбиту, корабль пролетает над наземными приемными пунктами, расположенными по трассе полета. Они принимают ту телеметрическую информацию, которая посылается непосредственно с борта на Землю. Но вот корабль отделился от ракеты-носителя и, продолжая полет, уходит за территорию Советского Союза. Дальше приемных станций нет, следовательно, передача с борта бессмысленна. Радиопередатчики телеметрической системы могут быть выключены (моменты выключения заранее строго рассчитаны и заложены в бортовое программное устройство), связь с кораблем прекращается. Однако удалившийся корабль не перестает нас интересовать. Чтобы узнать, что на нем происходит, надо на борту поставить специальное запоминающее устройство вроде магнитофона, которое после выключения передатчиков будет продолжать регистрировать показания всех датчиков, «запоминать» их (этот режим работы телеметрии так и называется режимом запоминания). Но вот миновали «чужие земли», сейчас покажется советская территория, и запоминающее устройство получит команду перейти в режим «воспроизведения», а включенные в это же время передатчики передадут на Землю всю накопленную информацию. (Ну, конечно, в убыстренном темпе, а то передатчикам не хватит времени для сообщения о том, что происходит сейчас.)

И так каждый виток. Программа должна включать в себя четкое расписание включений, переключений и выключений телеметрии.

В общем мы уже немало знаем о предстоящем полете.

Вид орбиты — круговая.

Высота ее — 200 километров.

Период обращения — 88 минут 25 секунд.

Скорость корабля — 7,791 километра в секунду.

Наклонение орбиты — 65 градусов.

Время старта — установлено вычислениями.

Теперь по карте надо определить, когда наш корабль войдет и когда выйдет из зоны радиовидимости того или другого наземного приемного пункта, и полученные расчетные данные вписать в программу работы телеметрической системы.

Если полет планируется на несколько витков или, скажем, на сутки, то программа существенно усложняется. Кроме того, мы «поработали» только с одной телеметрией, на самом же деле программа включает в себя перечень команд для управления множеством приборов и систем.

И проектанты все это сделали! Но и это еще не все.

Одновременно с компоновкой и с разработкой программы проектанты определяли порядок предварительной отработки и испытания отдельных узлов, частей корабля, его систем и установок.

Но вот все эти соображения и предложения сведены в так называемый план экспериментальных работ. Он так же, как и компоновка, был внимательно рассмотрен и утвержден Сергеем Павловичем, и еще задолго до изготовления первого корабля, предназначенного для полета, в цехах завода было изготовлено около десятка его собратьев, а в различных лабораториях и полигонах испытаны их отдельные отсеки.

Из широкого окна приемной на втором этаже конструкторского корпуса видно, как к подъезду подходят ЗИМы и «Волги». Сегодня у нас собираются главные конструкторы систем ракеты-носителя и корабля. Приехали товарищи из Совета Министров, руководители министерств. Подошла машина вице-президента Академии наук.

В приемной становится тесновато. Кое-кто проходит прямо в кабинет. Пока не началось совещание, здесь, в приемной, люди стоят по двое-трое с нашими начальниками отделов и с заместителями Королева, говорят о технике, о пусках, о взаимных претензиях, о рыбалке, у окна раздается громкий смех — это уж непременно кто-нибудь рассказал новый анекдот.