Главная страница >  Даты 

Поисково-спасательное обеспечение полетов МКС с ПК «Союз»

Федеральная аэронавигационная служба, являясь специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти, осуществляет функции по оказанию государственных услуг в сфере авиационно-космического поиска и спасания, организует поиск и спасание пассажиров и экипажей воздушных судов, терпящих или потерпевших бедствие, поиск и эвакуацию с места посадки космонавтов и спускаемых космических объектов или их аппаратов (за исключением космических объектов военного назначения). Работы по поисково-спасательному обеспечению полетов космических аппаратов выполняются силами и средствами подведомственных организаций Федеральной аэронавигационной службы, Министерства обороны Российской Федерации и Федерального космического агентства.

Поисково-спасательное обеспечение полетов МКС с ПК «Союз».

Штатная посадка осуществляется на основном полигоне. В выполнении работ участвуют: специалисты Федеральной аэронавигационной службы, Федерального государственного учреждения «Служба единой системы авиационно-космического поиска и спасания», Министерства обороны Российской Федерации, Центра подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина, Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. СП. Королева, Института медико-биологических проблем.

Всего с 1960 по 2007 год проведено 1378 поисково-спасательных работ (102 по пилотируемым космическим аппаратам, 1276 по автоматическим космическим аппаратам).

Международная космическая станция

В этом материале мы рассказываем о поисково-спасательном обеспечении полета Международной космической станции с Транспортным пилотируемым кораблем типа «Союз».

В основу создания МКС был положен опыт успешного функционирования российских пилотируемых орбитальных станций и американской многоразовой космической системы «Шаттл».

Международная космическая станция (далее – МКС) является крупнейшим научно-техническим проектом современности. В настоящее время в создании МКС участвуют 16 стран: Россия, США, Япония, Канада, Италия, Бельгия, Нидерланды, Дания, Норвегия, Франция, Испания, Германия, Швеция, Швейцария, Великобритания и Бразилия.

После завершения полной сборки масса МКС составит около 450т, а объем ее герметичных отсеков -1100 куб.м. Длительность эксплуатации МКС предполагается не менее 15 лет.

МКС используется для проведения медико-биологических исследований, производства высокотехнологичных материалов и биопрепаратов, изучения поведения организма человека в условиях длительного космического полета, исследований микрогравитации и астрофизики, изучения атмосферы и поверхности Земли в интересах фундаментальных наук и для прикладных целей, отработки технологии строительства в космосе крупных сооружений и осуществления межпланетных перелетов.

Сборка МКС началась с момента выведения на орбиту функционально-грузового блока «Заря» 20 ноября 1998 г.

Конструктивно МКС состоит из 2-х сегментов - российского и американского. Доставка экипажей осуществляется транспортными пилотируемыми кораблями «Союз» и МТПК «Шаттл». Управление станцией на этапе сборки осуществляется с Центров управления полетами в г. Королеве (Россия) и г. Хьюстон (США), после завершения сборки - с американского центра.

Транспортный пилотируемый корабль типа «Союз» предназначен для доставки на МКС и возвращения на Землю экипажа до 3-х человек и полезного груза.

Транспортный пилотируемый корабль «Союз»

Площадки запуска на космодроме: «2» (координаты 45 55' 12'' с.ш., 63 20' 36'' в.д.); «31» (координаты 45 59' 45'' с.ш., 63° 33' 54'' в.д.).

ТПК «Союз» выводится на промежуточную орбиту, лежащую в одной плоскости с орбитой МКС, ракетоносителем «Союз ФГ» с космодрома Байконур.

После выведения на орбиту в течение первых 2-х витков полета осуществляется контроль состояния и работоспособности систем и агрегатов космического корабля, тест - включения аппаратуры сближения и причаливания «Курс», системы управления движением, переход экипажа в бытовой отсек (далее - БО) и снятие скафандров.

Заправка РН топливом начинается за 5 час 30 мин до старта и заканчивается перед посадкой экипажа в корабль. Посадка экипажа в корабль начинается за 2 часа 30 мин до старта. Вывод на орбиту ТПК осуществляется на 528,26 секунде.

Период с 6-го по 12-й виток отводится космонавтам на отдых. На 16-м витке осуществляется подготовка ко второму одноимпульсному маневру дальнего сближения. На 17-м - 18-м витках производится 2-й одноимпульсный маневр дальнего сближения. На 30-м - 31-м витках вводятся данные по КРЛ на заключительный маневр дальнего сближения, космонавты надевают скафандры. На 32-м - 33-м витках проводится заключительный маневр дальнего сближения, зависание (расстояние до станции 200 - 400 м) и автоматический облет станции на расстоянии 50 м.

На 3-ем витке осуществляется подготовка и ввод данных для первого двухимпульсного маневра сближения корабля со станцией. На 3-м - 4-м витках проводится маневр, в процессе которого ТПК переходит на орбиту фазирования, двигаясь по которой, ТПК догоняет МКС, находящуюся относительно него впереди по фазе.

Транспортный пилотируемый корабль «Союз ТМА» состоит из 3-х основных отсеков: герметичного бытового отсека; герметичного спускаемого аппарата; приборно-агрегатного отсека.

На 34-м витке полета корабля в зоне радиовидимости станций слежения осуществляется причаливание и стыковка корабля с МКС (в зависимости от высоты орбиты МКС стыковка и причаливание может быть осуществлено на 33-м витке). На 34-м - 35-м витках проводится проверка герметичности отсеков корабля и стыковочного узла. На 36-м витке экипаж переходит в станцию и осуществляет консервацию корабля. В течение запланированной программы полета выполняются научные эксперименты и исследования.

Спускаемый аппарат представляет собой отсек, в котором экипаж находится на участке выведения, при выполнении динамических операций в орбитальном полете и на этапе возвращения на Землю. По сравнению с предыдущими модификациями в «Союз ТМА» частично изменена конструкция корпуса СА и компоновка приборов, вследствие чего вес космонавта в скафандре может достигать 105 кг (вместо 95 кг в «Союз ТМ»).

Бытовой отсек предназначен для размещения аппаратуры и оборудования систем жизнеобеспечения, сближения и стыковки, измерений, телевидения, полезного груза, а также для отдыха экипажа и обеспечения перехода из корабля в станцию.

Приборный отсек предназначен для размещения основной аппаратуры и агрегатов, обеспечивающих функционирование корабля в орбитальном полете.

Приборно-агрегатный отсек (далее - ПАО) состоит из герметичного приборного и негерметичного агрегатного отсеков.

СА представляет собой герметический отсек, закрытый снаружи теплозащитой для предохранения от тепловых потоков при прохождении через плотные слои атмосферы.

Агрегатный отсек предназначен для размещения базового блока комбинированной двигательной установки, части двигателей причаливания и ориентации, источников тока, Снаружи к корпусам приборного и агрегатного отсеков крепятся панели солнечных батарей.

При выведении ТПК на орбиту ИСЗ, спуске на Землю, проведении динамических операций по стыковке и расстыковке (перестыковке) члены экипажа находятся в СА в скафандрах «Сокол KB 2».

При посадке на воду СА занимает положение с углом крена от вертикали 35°-55°. Конструкция СА обеспечивает практически неограниченное время пребывания на воде (ограничение бальности шторма).

Давление внутри СА выравнивается с окружающей средой на высоте 5,5 км при срабатывании блока автоматического регулирования давления.

Люк-лаз предназначен для входа из БО в СА перед стартом, прохода экипажа из БО в СА и обратно во время орбитального полета, а также для выхода из СА после приземления. Диаметр люка-лаза - 620 мм. Крышка люка-лаза открывается внутрь СА. Открытие люка-лаза на земле производится поворотом рукоятки специального ключа на 180° по часовой стрелке (усилие на рукоятке не более 30 кг). Масса крышки люка - 18,5 кг. Люк-лаз снабжен ручным клапаном выравнивания давления. Условия эвакуации экипажа через люк-лаз СА ТПК «Союз ТМА», по сравнению с СА ТПК «Союз ТМ» улучшены за счет увеличения угла открытия крышки с 80° до 90°.

Для обеспечения нормальных условий для дыхания экипажа после посадки, на борту СА предусматривается система дыхательной вентиляции. Заборные отверстия системы вентиляции расположены на верхнем шпангоуте СА. Для предотвращения попадания воды в СА система вентиляции имеет заслонки. Заслонки открываются и закрываются экипажем вручную.

Симметрично относительно центрального кресла расположены два парашютных контейнера для размещения основной и запасной парашютных систем. Контейнер ОСП размещается слева от центрального кресла, контейнер ЗСП – справа.

Для визуального обнаружения СА на участке парашютного спуска на его днище расположен светоимпульсный маяк (СИБ-2А), включающийся автоматически после сброса лобового щита теплозащиты.

На верхнем шпангоуте находятся три специальных резьбовых гнезда для крепления приспособлений при эвакуации СА.

Комплекс средств посадки

В верхней части боковой поверхности СА находится совмещенная КВ-УКВ антенна АБМ-279 и светоимпульсный маяк (СИБ-2). Светоимпульсный маяк (далее - СИМ) включается автоматически при отстреле крышки АБМ-279 после приземления. Последующие включения и отключения маяка могут производиться экипажем.

парашютные системы ОСП и ЗСП; автоматику системы приземления, состоящую из бароблока, блока логики, блока коммутации пироцепей, программно-временных механизмов и чувствительных элементов;

Комплекс средств посадки предназначен для обеспечения безопасной посадки СА с экипажем на сушу и водную поверхность при штатном или срочном спуске с орбиты и в аварийной ситуации на всем участке выведения корабля на орбиту и включает:

двигатели мягкой посадки;

вытеснительные емкости в контейнерах ОСП и ЗСП;

При посадке СА на ОСП из б ДМП штатно включаются 4 однорежимных двигателя и центральные секции 2-х трехрежимных двигателей. При посадке СА на ЗСП возможно срабатывание сразу всех двигателей (4 однорежимных и обе секции 2-х трехрежимных). Транспортировка СА с места посадки производится после расснаряжения неотработанных двигателей мягкой посадки. Новые кресла космонавтов «Казбек-УМ» с увеличенной на 50 мм длинной чаши кресла и новыми 4-х режимными амортизаторами, обеспечивающими регулировку режима работы в зависимости от веса космонавта.

кресла экипажа «Казбек-УМ» с амортизаторами.

вытяжной блок (два тандемно соединенных парашюта площадью 4,2 м2 и 0,62 м2);

ОСП включает:

основной парашют площадью 1000 м2, обеспечивающий вертикальную скорость парашютирования на высоте посадочного района 300-400 м над уровнем моря 7,6 ± 1,5 м/сек.

тормозной парашют площадью 24 м2,

вытяжной блок (два парашюта площадью 4,2 м2 и 0,62 м2);

ЗСП включает:

основной парашют площадью 590 м2, обеспечивающий вертикальную скорость парашютирования на высоте посадочного района 300-400 м над уровнем моря 9,5 ± 1,5 м/сек.

тормозной парашют площадью 16 м2,

Цвета куполов парашютных систем:

В контейнеры парашютных систем уложены вытеснительные емкости, которые при наполнении предотвращают попадание воды в парашютные контейнеры при приводнении СА и повышают его остойчивость.

тормозной - оранжево-белый, аналогично основному куполу;

вытяжной - белый;

Безопасное приземление обеспечивается при горизонтальной скорости - не более 15 м/сек, при посадке на воду - при волнении не более 3 баллов.

ОСП и ЗСП - белый с оранжевыми кольцевыми полосами.

За 1-2 витка до начала заключительных операций по спуску окончательно уточняются параметры управления на участке спуска. За 30-70 мин до включения двигательной установки (далее – ДУ) на торможение (по КРЛ, с ПК, по команде гибкого цикла бортового цифрового вычислительного комплекса или от программно-временного устройства) включается так называемая «жесткая» программа спуска, вырабатывающая в строгой последовательности команды на управление по обеспечению операций спуска. Космонавты контролируют все операции по спуску и могут вмешаться в управление в любой момент.

Порядок проведения операции спуска

Разделение космического аппарата при посадке на 1 суточном витке происходит над центральной частью Африки. При посадке на 2,3 и 4 суточных витках разделение происходит над северо-западной частью Африки или над Бискайским заливом.

При посадке на основной полигон включение и выключение ДУ на 1 и 2, иногда на 3 суточных витках происходит над южной частью Атлантического океана. Если посадка проводится на 3-м или 4-м суточном витке, то включение и выключение ДУ происходит над территорией Южной Америки.

При посадке ТПК «Союз» по штатной программе двигатель двигательной установки сообщает кораблю тормозной импульс. Величина тормозного импульса зависит от высоты орбиты и задается уставкой, которая может принимать значение 89,6; 102,4; 115,2 или 128 м/с. Дальнейшее движение корабля происходит по эллиптической орбите снижения. На высоте 130-170 км происходит разделение корабля на ПАО, СА и БО. Разделение корабля на отсеки зависит от высоты орбиты и программ разделения (при штатном спуске по гибкому циклу бортового цифрового вычислительного комплекса разделение происходит на высоте 140 км), а также имеется дублирующая система разделения по термодатчикам (высота 106-102 км). Под действием аэродинамических сил и двигателей управления спуском СА ориентируется лобовым щитом к набегающему потоку.

Контроль включения и выключения ДУ, разделения корабля и входа СА в атмосферу во всех указанных выше случаях может быть осуществлен по радиолинии при наличии канала связи «ТПК - МКС - спутник-ретранслятор -ЦУП-Х-ЦУП-М».

На высотах 90-40 км происходит интенсивное аэродинамическое торможение СА и образование вокруг СА плазмы с температурой до 2000°С. Во время образования плазмы, на 5-6 минут нарушается радиосвязь с СА. Плазма хорошо отражает радиоволны, что дает возможность обнаружить СА с помощью наземных радиолокационных станций.

На высотах ниже 84-82 км происходят развороты СА по крену, обеспечивающие посадку СА в заданный район в режиме автоматического управляемого спуска (АУС). При отказе режима АУС управление по крену может осуществляться экипажем (РУС) или может быть сформирован баллистический спуск (срыв на БС), который осуществляется закруткой СА относительно вектора скорости с угловой скоростью 13 [градусов]/с. В зависимости от времени перехода в режим БС точка приземления СА в режиме БС отстоит от точки приземления в режиме АУС на расстоянии от 0 до 450 км (недолет).

На высоте 8,5 км (через 16,5 сек после отстрела крышки ОСП) тормозной парашют отстреливается от СА, извлекая из парашютного контейнера основной парашют, который в течение 11 сек полностью наполняется и на котором осуществляется дальнейшее снижение СА.

На высоте 10,5 км, на которой скорость СА достигает дозвукового уровня (около 220 м/сек), по команде барометрического датчика срабатывает пиротехническая система отстрела крышки парашютного контейнера ОСП. Крышка контейнера ОСП с помощью фала вводит в действие вытяжной блок ОСП, который в свою очередь вводит в действие тормозной парашют, на котором СА снижается до высоты 8,5 км.

При определении на участке «мерной базы» повышенной скорости снижения СА осуществляется переход на ЗСП. Работа ЗСП происходит аналогично ОСП. После полного наполнения основного купола ЗСП выполняется подготовка СА к посадке, при этом состав и последовательность операций совпадает с операциями ОСП.

На высоте 6,5 км по срабатыванию барометрического датчика начинается участок «мерной базы», на котором определяется скорость снижения СА на основном парашюте по времени нарастания заданного перепада давления. Если за период счета времени t=55±1,5 с, перепад давления составит p=54+5 мм рт. ст., то это свидетельствует о заданной скорости парашютирования и штатном состоянии основного парашюта ОСП. Если же перепад p=54+5 мм рт. ст. достигает за время t После окончания «мерной базы» при штатном состоянии ОСП на высоте 5,5 км выполняется подготовка СА к посадке: перецепка СА на симметричную подвеску основного парашюта, отстрел лобового теплозащитного экрана, взведение амортизаторов кресел, наддув вытеснительной емкости, включение питания ударных датчиков и гамма-лучевого высотомера (далее - ГЛВ), включение в режим КВ-пеленга системы «Рассвет М», в СА выравнивается давление по отношению к окружающей среде, включается в работу СИМ.

Работа радиотехнических средств СА

Перед посадкой на высоте 1 м от земли ГЛВ формирует команду на включение ДМП, которые снижают вертикальную скорость СА к моменту касания земли до 0-3 м/с. После посадки СА во избежание протаскивания, экипаж вручную отстреливает основной парашют (ОСП или ЗСП).

аппаратура «Рассвет-М»;

Для обеспечения поиска СА и двухсторонней связи космонавтов с экипажами поисковых самолетов, вертолетов и поисково-эвакуационных машин на участке парашютного спуска и после посадки используется следующая бортовая радиоаппаратура:

В состав аппаратуры «Рассвет-М» входят:

аварийная переносная УКВ радиостанция Р-855 А1К.

Выходная мощность УКВ передатчиков - 3Вт в режиме ЧМ и 1Вт в режиме AM.

2 УКВ передатчика (осн. и рез.) на частоте -121,75 (ЧМ)/121,5 МГц (AM) 2 УКВ приемника симплексных (осн. и резерв.) на частоте-121,75 МГц 2 УКВ приемника дуплексных (осн. и резерв.) на частоте-130,167 МГц 2 КВ-передатчика на частотах - 8,364 и 18,060 МГц

Дальность УКВ связи и определения пеленга СА после приземления с помощью радиотехнических средств, установленных на самолете, при высоте полета не менее 1000 м составляет:

Выходная мощность KB передатчиков - 6Вт и 11Вт.

не менее 50 км - при вертикальном положении СА (а также при посадке на воду);

не менее 150 км - при полете на высоте 1000м;

Схема спуска и работа бортового радиооборудования СА на этапе парашютного спуска приведены в приложении N 4.

не менее 35 км - при положении СА на боку.

На высоте около 10 км, после отстрела крышки контейнера ОСП, происходит переход УКВ передатчиков на частоту 121,5 МГц. Передатчики работают поочередно по 2 минуты каждый, излучая амплитудно-модулированный сигнал, представляющий собой 3-х кратное повторение букв «А Н» азбуки Морзе (продолжительность 5 секунд с 10 секундным интервалом). УКВ приемники на частоте 130,167 МГц переходят в режим амплитудной модуляции.

При разделении отсеков корабля включается УКВ передатчик на частоте 121,75 МГц. Приемно-передающая щелевая УКВ антенна установлена на люке-лазе СА.

При необходимости обмена информацией с космонавтами экипажи поисковых самолетов и вертолетов передают информацию на частоте 130,167 МГц, а принимают от космонавтов на частотах 121,5, 8,364 и 18,060 МГц одновременно. В этом случае режим автоматической передачи сигналов СА прерывается и возобновляется при прекращении переговоров.

При перецепке основного парашюта ОСП/ЗСП на симметричную подвеску в работу включаются 2 КВ-передатчика на частотах 8,364 и 18,060 МГц. KB передатчики работают непрерывно до приземления СА, излучая сигнал в режиме амплитудной телеграфии.

2 УКВ - передатчика на частоте 121,5 МГц (работающие поочередно по 2 минуты каждый), излучающие в AM режиме «тире» азбуки Морзе продолжительностью 0,5 секунд с периодом 1,5 сек;

По касанию СА земли КВ-передатчики работу прекращают, т.к. работа антенн, размещенных в звеньях основного парашюта ОСП/ЗСП, неэффективна вблизи поверхности земли (воды), а УКВ-передатчики продолжают работу на щелевую антенну. При вертикальном положении СА после приземления, через 8 минут после срабатывания ДМП автоматически или ранее по решению космонавтов, отстреливается крышка ниши антенн АБМ-279 и вводится в действие боковая комбинированная KB/УКВ антенна, на которую включаются в работу:

Режим работы КВ-маяков:

2 КВ-передатчика, работающие на частотах 8,364 и 18,060 МГц, продолжающие излучать буквы «А Н» в телеграфном режиме.

на частоте 18,060 МГц - по программе: 2 минуты работа, 6 минут перерыв.

на частоте 8,364 МГц - 3 часа 12 минут работает непрерывно;

на частоте 8,364 МГц - 10 минут работа, 6 минут перерыв и т.д. ;

По истечении 3 часов М минут в работу включаются одновременно оба маяка по программе:

При положении СА после посадки на боковой поверхности, через 8 минут после срабатывания ДМП автоматически или ранее по решению космонавтов отстреливаются крышки и вводятся в действие боковая комбинированная KB/УКВ антенна и одна из 3-х донных УКВ антенн, находящаяся выше двух других. На донную антенну включаются в работу два УКВ передатчика на частоте 121,5 МГц, KB передатчики на частотах 8,364 и 18,060 МГц включаются на боковую комбинированную KB/УКВ антенну.

на частоте 18,060 МГц - 2 минуты работа, 14 минут перерыв и т.д.

После приземления и выхода из СА, космонавты могут самостоятельно установить на СА выносную раскладывающуюся антенну АБМ-281, на которую могут работать КВ-передатчики на частотах 8,364 и 18,060 МГц.

В случае посадки на воду экипаж не позднее 5 минут вводит запрет на раскрытие донных антенн.

У космонавтов имеется аварийная переносная УКВ радиостанция Р-855 А1К, работающая на частоте 121,5 Мгц.

При приземлении или приводнении СА в пределах штатного полигона посадки номинальное время поиска, обнаружения и оказания первой помощи экипажу не более 1 часа. Если в течение 1 часа с ПСК не установлена радиосвязь, экипаж обязан перейти в режим экономии электроэнергии. Работа в режиме экономии электроэнергии позволяет продлить время активной работы (выдача пеленгационных сигналов для ПСК) для поиска СА на время до трех суток.

ПРИКАЗ Росаэронавигации от 03.04.07 N 22

Для связи с поисково-спасательными подразделениями после посадки экипаж может также использовать переносную станцию спутниковой связи «Иридиум» и устройство GPS с автономными источниками питания.

В соответствии с Положением о Федеральной аэронавигационной службе, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 30 марта 2006 года N 173 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2006, N15, ст. 1612)

Об утверждении Инструкции по поисково-спасательному обеспечению полета Международной космической станции с транспортными пилотируемыми кораблями «Союз»

Утвердить прилагаемую Инструкцию по поисково-спасательному обеспечению полета Международной космической станции с транспортными пилотируемыми кораблями «Союз».

ПРИКАЗЫВАЮ:

Руководитель А.В. Нерадько

Начальнику Управления организации авиационно-космического поиска и спасания Федеральной аэронавигационной службы обеспечить контроль выполнения требований Инструкции.

Основные характеристики транспортного пилотируемого корабля «Союз ТМА»:

Конструкция и тактико-технические характеристики транспортного пилотируемого корабля «Союз ТМА» и СА

экипаж 2-3 чел;

масса до 7220 кг;

автономное 5,2 суток;

время полета:

максимальная длина 6,98 м;

в составе станции до 200 суток(*) (*по реальному состоянию корабля длительность полета может быть увеличена) включая время автономного полета;

объем жилых отсеков 10 м3;

максимальный диаметр 2,72 м;

Основные весовые и габаритные характеристики СА:

площадь солнечных батарей 9,8 м2.

посадочный вес 2100-2400кг;

стартовый вес 2750-3100 кг;

максимальная длина с лобовым щитом 2150мм;

масса лобового щита 400 кг;

Основные характеристики СИМ:

максимальная длина без лобового щита 2099 мм.

продолжительность вспышки 0,0012 сек;

интервал между вспышками 5 ± 1,5 сек;

энергия вспышки 10 дж.

ресурс работы 48 часов;

шесть двигателей мягкой посадки;

На днище СА расположены:

излучатель ГЛВ (знак радиационной опасности нанесен рядом с излучателем гамма-лучевого высотомера);

три УКВ антенны;

донный СИМ.

3 ключа открытия крышки люка-лаза;

Вестник авиации и космонавтики (Москва), № 5, 2.10.2008 Компьютерная обработка AVV.

Речевая информация, в том числе радиообмен космонавтов с экипажами поисковых средств, записывается на бортовую систему запоминания информации в цифровом виде.





Далее:
Ноябрь 1968.
Январь 1969.
Апрель 1969.
Июнь 1969.
Сентябрь 1969.
Декабрь 1969.
Февраль 1970.
Апрель 1970.
Июль 1970.


Главная страница >  Даты