"Tral" je vícekanálový radiotelemetrický systém pro raketu R-7 a její následné modifikace . Také byl použit pro telemetrii umělých družic Země , první pilotované kosmické lodi " Vostok-1 " a dalších kosmických lodí. Zahrnuje komplex palubních zařízení a pozemních stanic pro příjem a záznam informací. Má velké množství modifikací. Vyvinutý OKB MPEI v druhé polovině 50. let 20. století byl vyroben v Kuncevském rozhlasovém závodě v Moskvě. Radiotelemetrické systémy rodiny „Tral“ byly provozovány až do počátku 21. století.
Během druhé světové války Německo vyvinulo 12kanálový telemetrický systém Messina s frekvenčním dělením pro rakety V-2 . V SSSR byl pod názvem „Brazilliont“ reprodukován na NII-10 a používán k testování raket R-1 .
Koncem roku 1948 byl na NII-885 pod vedením E. Ya. Boguslavského vyvinut pokročilejší systém STK-1 "Don" a začal se používat na raketách R-2 , který umožňoval přenášet 24 kanálů s frekvencí dotazování 50 Hz. Ve stejné době, od roku 1947, Sektor speciálních prací, vytvořený v Moskevském energetickém institutu , začal vyvíjet systém pro telemetrická a dráhová měření balistických střel. Iniciátorem vzniku a prvním vedoucím „sektoru“ byl vedoucí katedry základů radiotechniky V. A. Kotelnikov , který již měl zkušenosti s tvorbou leteckých telemetrických systémů a osobně se znal se S. P. Korolevem .
Systém telemetrie a měření trajektorie, zvaný „Indicator“, byl vyvinut v sektoru speciálních prací MPEI ve velmi krátké době, ale výroba nestihla zahájit testování nové rakety R-2 a bylo rozhodnuto o oddělení systém měření trajektorie - "Indicator-D" z projektu ", který jej připravil s prvním stupněm pro instalaci na raketu. Pokračovaly práce na telemetrickém systému zvaném „Indicator-T“ a který se stal prototypem „Trawl“.
V roce 1951 byl „Indicator-T“ poprvé testován na palubě R-2 v simulačním režimu, paralelně se standardním radiotelemetrickým systémem STK-1 „Don“. [jeden]
"Indicator-T" ztělesňoval nejnovější úspěchy radiotechniky té doby, měl 36 informačních kanálů s časovým dělením a rychlostí dotazování 500 Hz. Použití metody dynamické kompenzace patentované F. E. Temnikovem zajistilo vysokou přesnost přenosu parametrů.
Vytvoření "Trawl"Telemetrický systém „Tral“ se objevil jako výsledek vývoje RTS „Indicator-T“ a byl vyvinut speciálně pro raketu R-7 v sektoru speciálních prací MPEI (budoucí OKB MPEI) pod vedením A. F. Bogomolov, kterého na tento post navrhl V. A. Kotelnikov. Rozhodnutí nainstalovat jej na raketu R-7 padlo v lednu 1955, v březnu 1956 systém vytvořený mládežnickým týmem MPEI zvítězil ve státních srovnávacích testech proti telemetrickému systému RTS-7, vyvinutému také speciálně pro R-7 firmou vlivný „elektronický monopol“ M. S. Rjazanského ( SKB-567 , hlavní konstruktér E. S. Gubenko ) a byl přijat jako hlavní pro rakety R-7. Systém využíval nejpokročilejší elektroniku své doby: časově pulsní modulaci , fázovou separaci a elektronický kanálový distribuční systém. Kompenzační metoda pro převod amplitudy signálu na časovou polohu impulsu zajistila vysokou přesnost přenosu parametrů.
Vývojáři systému: V. A. Kotelnikov , A. F. Bogomolova , L. I. Kuzněcov, S. M. Popov, M. E. Novikov, L. A. Kurakin, A. G. Nikolaev, P. Zh. Chris, B. M. Malkov, V. P. Bychkov , A. S. Altman , N. A.
Na cvičišti Kapustin Yar v roce 1956 proběhly testy „Trawl“ na raketě R5RD , která hraje roli létající laboratoře pro testování palubních systémů R-7 . Začátkem roku 1957 byl systém nasazen v oblasti Bajkonur a testován z letounu Li-2 . 15. května 1957 v 19:01 moskevského času "Tral" poprvé pracoval při prvním (neúspěšném) startu R-7 a poskytl podrobné informace o příčinách havárie.
Na raketě R-7 umístěné v hlavové části, na centrálním bloku (2. stupeň) a na jednom z bočních bloků prvního stupně byly instalovány 3 soupravy palubního vybavení. Soupravy pracovaly na různých frekvenčních kanálech a zajišťovaly přenos až 1000 parametrů na zem.
Řešení problému plazmové sekceBěhem testů telemetrického systému hlavice Tral-G bylo zjištěno, že nebylo možné přenášet informace přes plazmový plášť, který se vyskytuje kolem hlavice při pohybu v atmosféře v posledním úseku letu. Plazma ve skutečnosti stínila vysílací antény, útlum rádiového signálu dosahoval 100 dB . V průběhu řešení problému vyvinula OKB MPEI dva pokročilé telemetrické systémy:
Problém byl vyřešen jen částečně. "Slepý" úsek trajektorie byl zkrácen na několik desítek sekund, ale nebyl zcela překonán. Oba systémy přitom zvládly příjem telemetrie během pár sekund před srážkou hlavice se zemí. Radiová komunikace se zlepšila díky částečnému narušení plazmatu v hustých vrstvách atmosféry. Testy byly provedeny v letech 1957-58. Konečně byla plazmová „díra“ uzavřena vytvořením paměťového zařízení s rychlým resetem telemetrických informací během několika sekund před pádem hlavice, nazvaného „Yakhont“ . Systém vznikl v krátké době pod vedením V. S. Barinova a fungoval na bázi palubního magnetofonu , který zaznamenává informace na drát o průměru 20 mikronů a je schopen provozu při přetížení až 100 g .
"Tral" během vypouštění prvních satelitů a lodi "Vostok-1"Když byla vypuštěna první družice Země, systém Tral fungoval pouze na nosné raketě. Okamžikem příchodu signálu o vypnutí motoru přijatého pomocí telemetrie byla určena přesnost vynesení družice na oběžnou dráhu .
Při startu druhého satelitu bylo k přenosu telemetrických informací z družice použito i zařízení centrálního bloku rakety - "Tral-Ts". Pro zajištění provozu v kosmických podmínkách bylo modernizováno palubní zařízení, zaveden spínač, který přepíná senzory z nosné rakety na družici, umformer ve silových obvodech byl nahrazen polovodičovými měniči napětí a třífázovým budičem referenčního napětí s el. frekvenci 500 Hz. Během týdne byly vysílány telemetrické informace ze satelitu.
"Tral" třetího sovětského satelitu , vypuštěného v roce 1958, je vyroben výhradně z polovodiče . K palubním zařízením byla přidána 2 megabitová paměťová jednotka, která zajišťuje ukládání dat při absenci komunikace s pozemními stanicemi. Zařízení fungovalo asi rok. Množství informací dodaných z oběžné dráhy se ukázalo být tak velké, že je ústavy Akademie věd SSSR zpracovávaly několik let.
Na základě výsledků prací 8. března 1958 se sektor speciálních prací MPEI, který dokončil vývoj systému Tral, přeměnil na MPEI Special Design Bureau . Šéf sektoru A.F. Bogomolov se stal jeho hlavním konstruktérem a ředitelem.
Na první pilotované orbitální lodi Vostok pracovaly jako součást komplexu dva palubní systémy Tral. "Tral-P1" s paměťovým zařízením ZU-O přenášel na Zemi informace o stavu astronauta, systémech podpory života, systémech a jednotkách lodi atd. "Tral-T", vyvinutý společně OKB MPEI a Leningrad Institute of Television , zajišťoval přenos televizního obrazu z lodi v kódování Trala ( komplex Seliger ).
Pozemní zařízení systému použitého k testování rakety R-7 bylo vyrobeno v mobilní verzi a bylo umístěno v KUNGech na bázi vozidel ZIS-151 , které byly zpravidla rozmístěny v prostorách pozemních měřicích bodů (NIP) . nebo na palubách R/V vesmírné flotily umístěných podél dráhy letu. Následně se objevily i stacionární pozemní řídící místnosti. V roce 1963 byla také vyvinuta malá přijímací stanice Tral-K pro použití na jaderných ponorkách .
ÚpravyNásledně byly vyvinuty modifikace systému pro různé kosmické lodě - Tral-P2, Tral-IOK, Tral-P1MA, Tral-P1MB, Tral-P1MV, Tral-Yakhont a další.
Na první nosné rakety R-7 (8K71) byl instalován palubní systém Tral-P1 , který sloužil i k testování hlavic raket. Zahrnovalo:
Pozemní stanice byla vyrobena v mobilní verzi a byla umístěna ve 3 KUNGech na bázi dvou vozidel ZIS-151 . KUNG s mobilní elektrocentrálou 8N01 o výkonu 12 kW byl umístěn na dvounápravovém přívěsu, na podvozku vozu byl instalován velín s externí anténou. Další vůz byl použit jako pomocný. Výpočet stanice tvořil strojník, technik a 4 vojáci.
Rádiový kanálInformace jsou přenášeny pomocí telemetrických rámců, opakujících se na frekvenci 6 kHz. Každý snímek je rozdělen do 48 časových úseků. V rámci kanálového intervalu jsou vysílány 3 impulsy: referenční (start), měřící (časový posun impulsu určuje hodnotu parametru) a signál (přenáší stav kontaktního snímače) [4] . [5] Díky flexibilnímu přepínacímu a crossover systému je možné spojit 4 informační kanály do jednoho s frekvencí dotazování 500 Hz, přenášet data ze 6 až 7 senzorů s nízkou rychlostí dotazování přes jeden datový kanál a přenášet diskrétně informace ze 4 kontaktních senzorů prostřednictvím jednoho informačního kanálu.
Přes 144 hlavních kanálů tří palubních souprav „Trawl“ na raketě R-7 tak bylo přenášeno 900 (při některých startech až 1000) senzorů různých typů, což umožnilo získat podrobný obraz provoz všech systémů za letu.
Registrace informací o prvních modelech byla prováděna z katodových trubic na fotografický film , u dalších modelů na magnetickou pásku pomocí počítače.
Radiotelemetrický systém "Tral" . KIK SSSR . Datum přístupu: 27. dubna 2021.
Esej o historii vzniku OKB MPEI. Korolev Kotelnikov Bogomolov a jejich tým Avt. Krasnov L.A. . TOGE . Datum přístupu: 27. dubna 2021.
L. A. Krasnov. Testeři legendární rakety R-7: tým Kotelnikova a Bogomolova . - M. : OKB MPEI, 2019. - 124 s.