Победитель транзисторной гонки в космосе

в 5:19, , рубрики: космонавтика, космос, Производство и разработка электроники, спутник-2, спутник-3, транзистор

Посвящается
60-летию запуска первого искусственного спутника Земли,
70-летию Особого Конструкторского Бюро Московского Энергетического института (ОКБ МЭИ)

Чуть менее года назад вышла моя первая статья на Geektimes «Первый транзистор в космосе: малоизвестные аспекты космической гонки», в которой обсуждался вопрос: на каком космическом аппарате впервые применили полупроводниковые транзисторы («кристаллические триоды») — на американском Explorer-1 или на одном из советских? На тот момент дать окончательный ответ оказалось невозможно: удалось лишь «сузить круг подозреваемых» до трёх аппаратов — Спутника-2, Спутника-3 и Explorer-1. К моей огромной радости, статья нашла отклик в том числе у работников предприятий Роскосмоса и совместные усилия привели к успешному окончанию начатого расследования, с результатами которого я и хочу познакомить читателей.

Ход расследования

Прошлогодняя статья оканчивалась ссылками на источник информации о транзисторах на Спутнике-3 [1] и цитатой американского источника [2]:

Куратор интервью даёт ссылку на публикацию 2001 года [1], где утверждается следующее: «Спутник-2 был настоящей научной платформой, содержавшей различные электронные компоненты. В дополнение к радиопередатчику и кабине для Лайки, в нём были детекторы солнечного ультрафиолета и рентгеновских лучей, а на корпусе ракеты были смонтированы приборы для исследования космических лучей». И далее: «Два идентичных детектора в эксперименте с космическими лучами работали как регистраторы сцинтилляций, обусловленных заряженными частицами. Импульсы подсчитывались полупроводниковой (на основе триодов) схемой...». К сожалению, в статье нет ссылки на источник этой информации.

В комментариях к статье дали ссылку на кинохронику, в которой показан прибор для измерения интенсивности космических лучей. К сожалению, внутренности прибора не видны настолько хорошо, чтобы разглядеть там наличие или отсутствие транзисторов.

Было ясно, что нужно обращаться в Роскосмос: может быть, в архивах предприятий остались какие-то материалы по первым транзисторам? Я написал письмо через сайт Роскосмоса. Последовал официальный ответ от директора Департамента автоматических космических комплексов и систем Госкорпорации «Роскосмос» К.В. Борисова, подготовленный заместителем генерального конструктора АО «Российские Космические Системы» (РКС, ранее — НИИ-885) В.Б. Стешенко. Владимир Борисович, в частности, сообщил [3]:

По имеющимся в нашем распоряжении рассекреченным архивным материалам, на первом советском искусственном спутнике Земли, запущенном 4 октября 1957 г., была установлена разработанная в АО РКС (ранее НИИ-885) бортовая радистанция (прибор Д-200), состоящая из двух радиопередатчиков, работавших на частотах 20 и 40 МГц. Передатчики были выполнены на радиолампах. Других радиоприборов нашей разработки на первом спутнике не было.

На втором спутнике, с собакой Лайкой на борту, были установлены такие же радиопередатчики, как и на первом спутнике. На третьем спутнике были установлены другие радиопередатчики нашей разработки (шифр «Маяк»), работающие на частоте 20 МГц. Радиопередатчики «Маяк», обеспечающие выходную мощность 0,2 Вт, были выполнены на германиевых транзисторах серии П-403.

Техническое описание радиопередатчиков аппаратуры Д-200 вошло в «Отчёт о разработке бортовой радиостанции первого советского искусственного спутнике Земли (прибор Д-200». Репринтное издание. — М.: «ИД Медиа Паблишер», 2012.

Упомянутой в Вашем запросе регистрацией осцилляций заряженных частиц АО РКС не анималось. Какими-либо другими архивными материалами по второму и третьему спутникам АО РКС не располагает.

В частной же беседе В.Б. добавил, что по информации от коллег из РКК «Энергия» им. С.П. Королёва (ранее — ОКБ-1) аппаратуру Спутников-2 и -3 разрабатывали в ОКБ МЭИ, причём, по воспоминаниям ветеранов, в источнике питания передатчика Спутника-2 стояли транзисторы.

Оставалось обратиться в ОКБ МЭИ. Я медлил с запросом, поскольку не был уверен, во-первых, что кто-то в этой организации будет готов искать архивные материалы, во-вторых, что эти архивные материалы сохранились, а их электронные копии — читаемы. К примеру, вот, в каком виде предстаёт перед читателем электронная копия схемы колебательного контура генератора в передатчике спутника «Авангард» (США) [4]:

Победитель транзисторной гонки в космосе - 1
Рис. 1 Электронная копия схемы колебательного контура генератора в передатчике спутника «Авангард» (США) (из Project Vanguard Report no.15, 1957, pag.11)

Тем не менее, преодолев сомнения, я направил email директору ОКБ МЭИ А.С. Чеботарёву. Каково же было моё удивление, когда 9 сентября, в день города Москвы, мне позвонила ведущий научный сотрудник АО ОКБ МЭИ1 Белостоцкая Кира Константиновна и, во-первых, подтвердила наличие транзисторов на Спутнике-2, во-вторых, обещала прислать материалы!

Результаты расследования

Через некоторое время Кира Константиновна уточнила, германиевые триоды серии П4 были впервые применены в телеметрической системе «Трал»2 — разработки Спецсектора Отдела научно-исследовательских работ МЭИ (сейчас АО «ОКБ МЭИ») на втором спутнике 4 ноября 1957 года. В подтверждение этой информации — выдержка из статьи, опубликованной в журнале «Радиотехнические тетради» в 2007 году [5] Петром Жаковичем Криссом, руководившим в конце 1950-х годов на полигоне Тюратам группой, отвечавшей за установку приборов и систем на корабли, за заводские автономные и комплексные испытания и др. и, к сожалению, ушедшим из жизни 30 июня 2017 года.

Победитель транзисторной гонки в космосе - 2 Победитель транзисторной гонки в космосе - 3
Крисс Петр Жакович (1923-2017) Белостоцкая Кира Константиновна

Победитель транзисторной гонки в космосе - 4
Рис. 2. Первые советские мощные транзисторы П4А(Э)-П4Д(Э), П4П, П4У, МП4Б (Фото с сайта Музей электронных раритетов)

Поскольку в Сети нет электронной версии «Радиотехнических тетрадей», позволю себе привести полностью выдержку из упомянутой статьи, которую прислала К.К. Белостоцкая:

…Н.С.Хрущёв был настолько воодушевлён огромным политическим и пропагандистским успехом первого спутника, что пожелал этот успех немедленно закрепить и развить. Лучшим способом для этого он счёл запуск ещё одного спутника к 40-й годовщине Октябрьской революции, то есть не позднее 6-7 ноября 1957 года. При этом спутник должен был иметь какое-то новое качество. С таким требованием Н.С.Хрущёв обратился к М.В.Келдышу и С.П.Королёву. В близком к С.П.Королёву окружении родилась мысль – запустить в Космос собаку…

Было предложено запустить на орбиту центральный блок «Семёрки», на котором штатно стояла бы телеметрическая система «Трал», прикрепив к нему контейнер с собакой, одной из тех, которые уже много лет, с 1949 года, использовались при проведении исследований при вертикальных пусках первых послевоенных ракет Р1 и Р2. (Работы велись под руководством акад. А.А.Благонравова).

Контейнер был доработан с целью увеличения запаса воды и пищи. Были доработаны устройства исследования и контроля жизненных параметров с учётом более широких возможностей, предоставляемых системой «Трал».

Кроме контейнера с собакой, на центральный блок был установлен ещё один контейнер с приборами для изучения ультрафиолетового и рентгеновского излучений и радиации из состава тех приборов, которые уже были изготовлены по программе «объекта Д».

Нуждалась в доработке и система «Трал». Входивший в её состав электромеханический преобразователь питания не был рассчитан на длительную работу в космосе, что требовало разработки нового преобразователя.

Чрезвычайно малый срок, предоставленный на всю работу (20 дней от самой идеи до пуска ракеты) заставил вести всю работу совершенно немыслимыми в ракетной технике методами. Никакого проекта, никакой документации. Изготовление деталей и узлов шло по карандашным эскизам. И только испытания проводились в полном объёме при сохранении всех самых жёстких требований.

В частности, в течение всего 8 суток практически непрерывной самоотверженной работы были доработаны два комплекта бортовой системы «Трал». Эта авральная работа была выполнена группой из трёх начальников лабораторий и двух ведущих инженеров Сектора специальных работ МЭИ. Они с помощью слесарных и монтажных инструментов сами изготовили и доработали все необходимые конструктивные и электронные узлы аппаратуры без какой-либо технической документации на доработку. При этом впервые вместо электромеханического был разработан электронный статический преобразователь электропитания на основе только что выпущенных в ОКБ-382 полупроводниковых силовых триодов серии П4. Эти германиевые триоды без всякой документации, лично из рук в руки передавал А.Ф.Богомолову директор ОКБ-382. Было также разработано специальное устройство, формирующее из сигнала прямоугольной формы «меандр», генерируемого статическим преобразователем, трёхфазное опорное напряжение частотой 500 Гц, необходимое для работы формирователя сигналов системы «Трал».

После успешного проведения сдаточных непрерывных испытаний в ОКБ-1 в Подлипках (ныне г.Королёв) эти два комплекта (основной и резервный) системы «Трал» были отвезены на полигон Тюра-Там и один из них был установлен на ракету Р7. В установленный срок, 3 ноября 1957 года ракета вывела на орбиту новый спутник, вес которого (без учёта центрального блока ракеты) составил уже 508кг. Восторг медиков, увидевших в конце первого витка на индикаторах телеметрии, как бьётся сердце собаки, был неописуем…

Выводы

Таким образом, доказано, что победителем транзисторной гонки в космосе был не американский Explorer-1, а советский «Спутник-2»! Первыми космическими транзисторами стали мощные германиевые П4.

Приведённая выдержка из статьи свидетельствует о том, что разработка электронной аппаратуры первых спутников была не меньшим подвигом, чем разработка двигателей, ракет-носителей и др. Работа отечественных электронщинков, в том числе «транзисторостроителей», обеспечила общий успех советской космической программы.

Стоит ли пытаться найти в архивах принципиальные электрические схемы, чертежи и т.п.? Думаю, что нет: как было сказано выше, работы велись порой по карандашным эскизам в обстановке сумасшедшего аврала.

В день 60-й годовщины запуска Первого Искусственного Спутника Земли, открывшего космическую эру, давайте с благодарностью вспомним людей, стоявших у истоков отечественной космической и электронной отраслей!

Примечания

1 Заслуженный создатель и испытатель космической техники, член совета ветеранов подготовки первых пилотируемых полётов в космос, почётный радист СССР.
2 О системах слежения за полётом ракеты, в частности, о системе «Трал» см. статью на Geektimes.

Литература

[1] space-vanguard.narod.ru/apparaty-sputniki.html, accessed: 28.09.2016.
[2] M. Williamson, «The early development of spacecraft electronics, Engineering Science and Education Journal, vol. 10, no. 2, pp. 68–74, Apr 2001.
[3] Письмо от 15.02.2017 № И-243/07.
[4] www.radiomuseum.org/forum/vanguard_1_transmitter.html
[5] ПЕРВЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ (К 50-летию запуска ИСЗ-1 и ИСЗ-2) / Крисс П.Ж. //Радиотехнические тетради, — № 35, — 2007. — С. 14 -16.

Автор: Максим Горбунов

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля