„Tral” este un sistem de telemetrie radio cu mai multe canale pentru racheta R-7 și modificările ulterioare . De asemenea, a fost folosit pentru telemetria sateliților artificiali Pământului , a primei nave spațiale cu echipaj „ Vostok-1 ” și a altor nave spațiale. Include un complex de dispozitive de bord și stații la sol pentru primirea și înregistrarea informațiilor. Are un număr mare de modificări. Dezvoltat de OKB MPEI în a doua jumătate a anilor 1950, a fost produs de Uzina Radio Kuntsevsky din Moscova. Sistemele de telemetrie radio din familia „Tral” au fost operate până la începutul anilor 2000.
În timpul celui de-al Doilea Război Mondial , Germania a dezvoltat sistemul de telemetrie Messina cu 12 canale cu diviziune de frecvență pentru rachete V-2 . În URSS, sub numele de „Brazilliont”, a fost reprodus la NII-10 și folosit pentru a testa rachete R-1 .
La sfârșitul anului 1948, la NII-885 , sub conducerea lui E. Ya. Boguslavsky , a fost dezvoltat un sistem STK-1 „Don” mai avansat și a început să fie utilizat pe rachete R-2 , ceea ce a făcut posibilă transmiterea 24 de canale cu o rată de interogare de 50 Hz. În același timp, din 1947, Sectorul de Lucrări Speciale, creat la Institutul de Inginerie Energetică din Moscova , a început să dezvolte un sistem de măsurare telemetrică și a traiectoriei rachetelor balistice. Inițiatorul creării și primul șef al „Sectorului” a fost șeful Departamentului de Fundamente ale Ingineriei Radio V. A. Kotelnikov , care avea deja experiență în crearea sistemelor de telemetrie aeronavelor și cunoștea personal cu S. P. Korolev .
Sistemul de măsurători de telemetrie și traiectorie, numit „Indicator”, a fost dezvoltat în Sectorul Lucrări Speciale al MPEI într-un timp foarte scurt, dar producția nu a avut timp să înceapă testarea noii rachete R-2 și s-a decis separarea. sistemul de măsurare a traiectoriei - "Indicatorul-D" din proiect ", pregătindu-l cu prima etapă pentru instalare pe o rachetă. Lucrările la sistemul de telemetrie, numit „Indicator-T” și care a devenit prototipul „Trawl”, au continuat.
În 1951, „Indicator-T” a fost testat pentru prima dată la bordul R-2 în modul de simulare, în paralel cu sistemul standard de radiotelemetrie STK-1 „Don”. [unu]
„Indicator-T” a întruchipat cele mai recente realizări ale ingineriei radio din acea perioadă, avea 36 de canale de informare cu divizare în timp și o rată de interogare de 500 Hz. Utilizarea metodei de compensare dinamică brevetată de F. E. Temnikov a asigurat o precizie ridicată în transmiterea parametrilor.
Crearea „Trawl”Sistemul telemetric „Tral” a apărut ca urmare a dezvoltării RTS „Indicator-T” și a fost dezvoltat special pentru racheta R-7 în sectorul lucrărilor speciale al MPEI (viitorul OKB MPEI) sub conducerea lui A. F. Bogomolov, care a fost nominalizat pentru acest post de V. A. Kotelnikov. Decizia de a-l instala pe racheta R-7 a fost luată în ianuarie 1955, în martie 1956, sistemul creat de echipa de tineret MPEI a câștigat teste comparative de stat împotriva sistemului de telemetrie RTS-7, de asemenea dezvoltat special pentru R-7 de către „monopolul electronic” al influentului M. S. Ryazansky ( SKB-567 , proiectant șef E. S. Gubenko ) și a fost adoptat ca principal pentru rachetele R-7. Sistemul folosea cea mai avansată electronică a timpului său: modularea timp-puls , separarea fazelor și un sistem electronic de distribuție a canalelor. Metoda de compensare pentru conversia amplitudinii semnalului în poziția de timp a impulsului a asigurat o precizie ridicată în transmiterea parametrilor.
Dezvoltatori de sistem: V. A. Kotelnikov , A. F. Bogomolova , L. I. Kuznetsov, S. M. Popov, M. E. Novikov, L. A. Kurakin, A. G. Nikolaev, P. Zh. Chris, B. M. Malkov, V. P. Bychkov , A. S. A. Altman , A. S. A. Terlet .
Testele „Trawl” pe racheta R5RD , care joacă rolul unui laborator zburător pentru testarea sistemelor de bord R-7, au avut loc la terenul de antrenament Kapustin Yar în 1956. La începutul anului 1957, sistemul a fost implementat în regiunea Baikonur și testat de la aeronava Li-2 . 15 mai 1957 la ora 19:01, ora Moscovei, „Tral” a funcționat pentru prima dată în timpul primei lansări (nereușite) a R-7 și a oferit informații detaliate despre cauzele accidentului.
Pe racheta R-7 au fost instalate 3 seturi de echipamente de bord, situate în partea de cap, pe blocul central (etapa a 2-a) și pe unul dintre blocurile laterale ale primei etape. Seturile au funcționat pe canale de frecvență diferite și au asigurat transmiterea la sol a până la 1000 de parametri.
Rezolvarea problemei secțiunii cu plasmăÎn timpul testelor sistemului de telemetrie a focosului Tral-G, a fost dezvăluit că era imposibil să se transmită informații prin teaca de plasmă care apare în jurul focosului atunci când se deplasează în atmosferă în segmentul de zbor final. Plasma a protejat efectiv antenele de transmisie, atenuarea semnalului radio a ajuns la 100 dB . În cursul rezolvării problemei, OKB MPEI a dezvoltat două sisteme avansate de telemetrie:
Problema a fost rezolvată doar parțial. Secțiunea „oarbă” a traiectoriei a fost redusă la câteva zeci de secunde, dar nu a fost depășită complet. În același timp, ambele sisteme au reușit să primească telemetria în câteva secunde înainte de ciocnirea focosului cu solul. Comunicarea radio a fost îmbunătățită datorită perturbării parțiale a plasmei în straturile dense ale atmosferei. Testele au fost efectuate în 1957-58. În cele din urmă, „gaura” cu plasmă a fost închisă prin crearea unui dispozitiv de memorie cu o resetare rapidă a informațiilor de telemetrie în câteva secunde înainte de căderea focosului, numit „Yakhont” . Sistemul a fost creat în scurt timp sub îndrumarea lui V. S. Barinov și a funcționat pe baza unui reportofon de bord , care înregistrează informații pe un fir cu un diametru de 20 de microni și este capabil să funcționeze la suprasarcini de până la 100 g. .
„Tral” în timpul lansării primilor sateliți și a navei „Vostok-1”Când a fost lansat primul satelit de pe Pământ, sistemul Tral a funcționat doar pe un vehicul de lansare. În momentul sosirii semnalului de oprire a motorului primit prin telemetrie, a fost determinată precizia lansării satelitului pe orbită .
În timpul lansării celui de-al doilea satelit , echipamentul blocului central al rachetei - „Tral-Ts” - a fost folosit și pentru a transmite informații de telemetrie de la satelit. Pentru a asigura funcționarea în condiții de spațiu, echipamentul de bord a fost modernizat, a fost introdus un comutator care comută senzorii de la vehiculul de lansare la satelit, formatorul din circuitele de putere a fost înlocuit cu convertoare de tensiune semiconductoare și un driver de tensiune de referință trifazat cu un frecventa de 500 Hz. Informațiile telemetrice de la satelit au fost transmise în cursul săptămânii.
„Tral” al celui de-al treilea satelit sovietic , lansat în 1958, este realizat în întregime din semiconductor . La dispozitivele de bord a fost adăugată o unitate de stocare de 2 megabiți, care asigură stocarea datelor în absența comunicării cu stațiile de la sol. Echipamentul a funcționat aproximativ un an. Cantitatea de informații livrate de pe orbită s-a dovedit a fi atât de mare încât institutele Academiei de Științe a URSS au procesat-o timp de câțiva ani.
Pe baza rezultatelor lucrărilor din 8 martie 1958, Sectorul Lucrări Speciale MPEI, care a finalizat dezvoltarea sistemului Tral, a fost transformat în Biroul de Proiectare Specială MPEI . Șeful sectorului , A.F. Bogomolov , a devenit proiectantul șef și director.
Pe prima navă orbitală cu echipaj Vostok , două sisteme la bord Tral au lucrat ca parte a complexului. „Tral-P1” cu un dispozitiv de memorie ZU-O a transmis pe Pământ informații despre starea astronautului, sistemele de susținere a vieții, sistemele și unitățile navei etc. „Tral-T”, dezvoltat în comun de OKB MPEI și Leningrad. Institutul de Televiziune , a asigurat transmiterea unei imagini de televiziune de pe navă în codificarea Trala ( complexul Seliger ).
Echipamentul de sol al sistemului utilizat pentru testarea rachetei R-7 a fost realizat într-o versiune mobilă și a fost amplasat în KUNG -uri bazate pe vehicule ZIS-151 , care, de regulă, au fost desfășurate în zonele punctelor de măsurare la sol (NIP) sau pe punțile R/V ale flotei spațiale situate de-a lungul rutei de zbor. Ulterior au apărut și sălile de control la sol staționare. În 1963, a fost dezvoltată și o stație de recepție Tral-K de dimensiuni mici pentru a fi utilizată pe submarinele nucleare .
ModificăriUlterior, au fost dezvoltate modificări ale sistemului pentru diverse nave spațiale - Tral-P2, Tral-IOK, Tral-P1MA, Tral-P1MB, Tral-P1MV, Tral-Yakhont și altele.
Pe primele vehicule de lansare R-7 (8K71), a fost instalat sistemul de bord Tral-P1 , care a fost folosit și pentru a testa focoasele rachetei. Acesta a inclus:
Stația de la sol a fost realizată într-o versiune mobilă și a fost amplasată în 3 KUNG -uri bazate pe două vehicule ZIS-151 . KUNG cu o centrală mobilă 8N01 cu o capacitate de 12 kW a fost amplasat pe o remorcă cu două osii, pe șasiul mașinii a fost instalată o cameră de control cu antenă externă. O altă mașină a fost folosită ca auxiliar. Calculul stației a constat dintr-un inginer, tehnician și 4 militari.
Canal radioInformațiile sunt transmise prin cadre de telemetrie, repetându-se la o frecvență de 6 kHz. Fiecare cadru este împărțit în 48 de intervale de timp. În intervalul canalului se transmit 3 impulsuri: referință (pornire), măsurare (decalarea în timp a impulsului determină valoarea parametrului) și semnal (transmite starea senzorului de contact) [4] . [5] Datorită sistemului flexibil de comutare și crossover, este posibil să combinați 4 canale de informații într-unul singur cu o rată de interogare de 500 Hz, să transmiteți date de la 6 până la 7 senzori cu o rată de interogare scăzută pe un canal de date și să transmiteți discret informații de la 4 senzori de contact printr-un canal de informații.
Astfel, 900 (la unele lansări până la 1000) de senzori de diferite tipuri au fost transmise prin cele 144 de canale principale ale celor trei seturi la bord de „Trawl” de pe racheta R-7, ceea ce a făcut posibilă o imagine detaliată a funcţionarea tuturor sistemelor în zbor.
Înregistrarea informațiilor despre primele modele a fost efectuată de la tuburi catodice la film fotografic , în modelele ulterioare la bandă magnetică folosind un computer.
Sistem de radiotelemetrie „Tral” . KIK URSS . Data accesului: 27 aprilie 2021.
Eseu despre istoria creării OKB MPEI. Korolev Kotelnikov Bogomolov și echipa lor Auth. Krasnov L.A. . TOGE . Data accesului: 27 aprilie 2021.
L. A. Krasnov. Testori ai legendarei rachete R-7: echipa lui Kotelnikov și Bogomolov . - M. : OKB MPEI, 2019. - 124 p.