Из истории науки и техники

Всего, по данным NASA, в реактор загружены 11 килограммов стержней из диоксида плутония. При подготовке к запуску экологи опасались, что в случае аварии этот материал будет рассеян над территорией нескольких штатов. В свою очередь, эксперты NASA и Министерства энергетики США заявили, что герметичный контейнер с плутонием выдерживает удар о землю или взрыв в воздухе, причем вероятность аварии не больше одной трехсотой. Детальные наблюдения Плутона и его окрестностей начнутся примерно за 5 месяцев до встречи. Эти данные позволят максимально точно скорректировать траекторию движения зонда. За 3 месяца до встречи, начиная с расстояния около 100 млн км, зонд New Horizons начнет картографическую съемку Плутона и Харона. А за месяц до встречи должны начаться ежедневные наблюдения Плутона. К этому моменту ученые надеются точно определить, есть ли у Плутона еще спутники (в 2005 г. у него открыли еще два спутника) и есть ли у него кольца из мелких обломков льда или скальных пород, которые могут представлять опасность для зонда при его пролете мимо Плутона. К этому времени в баке New Horizons должна остаться половина гидразинового топлива и в случае необходимости аппарат без проблем сможет изменить курс.
В момент этого рандеву расстояние между Плутоном и Землей будет таково, что радиосигнал об этом дойдет до Земли почти через 4,5 часа. Для того чтобы отправить на Землю 2-3 самых важных снимка поверхности Плутона, понадобится несколько дней, а для передачи всего комплекта данных о Плутоне, записанных аппаратурой зонда, потребуется 9 месяцев.
Пролетев мимо Плутона, New Horizons отправится дальше. Как было указано выше, для коррекции курса в окрестностях Плутона на зонде будет достаточно топлива, но для выхода на орбиту Плутона этого слишком мало (современные ракеты пока не могут отправлять в дальний космос такие тяжелые аппараты). Предполагается, что на своем дальнейшем пути к границе солнечной системы New Horizons проведет наблюдения и исследования нескольких астероидов из пояса Койпера, но конкретные кандидатуры астероидов будут выбраны позднее. Для этого есть еще масса времени.
Через 53 минуты после старта зонд отделился от третьей ступени и отправился к Юпитеру, чтобы приобретенное там ускорение (гравитационный разгон) позволило ему долететь до Плутона быстрее (в феврале 2007 г. зонд должен совершить маневр в гравитационном поле Юпитера, увеличив таким образом свою скорость и изменив траекторию движения). Через 9 часов после старта он пересек орбиту Луны и отправился на периферию Солнечной системы. Кстати, на борту аппарата находится капсула с прахом открывателя Плутона Клайда Томбо (Clyde Tombaugh). Он открыл Плутон в 1930 году, когда был еще совсем молодым человеком, а умер он в 1997 г. в возрасте 90 лет. Во время запуска зонда New Horizons на космодроме присутствовала его жена Патрисия Томбо, которой сейчас 93 года. New Horizons пролетит мимо Плутона со скоростью 50235 км/ч на расстоянии около 8830 км от этой планеты.
Полная стоимость миссии - 550 млн долларов. Аппарат будет пролетать около Плутона в июле 2015 года, со скоростью 11 км в секунду. К Харону же "Новые Горизонты" приблизится на расстояние в 27000 километров. В течение пролета аппарат должен будет получить изображения с разрешением 25 метров в пиксель, 4 цветные (с использованием основных фильтров) с разрешением 1,6 км/пиксель и изображения выбранных областей.
Конструктивно аппарат представляет собой несимметричную шестиугольную призму из сотовых алюминиевых панелей, опирающуюся на несущий алюминиевый цилиндр, и имеет размеры 0.69х2.11х2.74 м. Его стартовая масса составляет 478 кг, из которых 77 кг приходится на топливо (гидразин) и 30 кг – на полезную нагрузку. Снаружи конструкция «одета» в многослойное легкое теплозащитное покрытие желтого цвета. Большую часть времени аппарат будет согреваться работой собственной аппаратуры, которая выделяет порядка 150 Вт, и внутри него будет поддерживаться температура в пределах 10–30°С. Если автоматическая система мониторинга обнаружит, что выделяемая электроникой мощность ниже необходимой, будут автоматически включаться небольшие нагреватели. Во время полета во внутренней области Солнечной системы для сброса лишнего тепла будут открываться специальные «жалюзи». Теплоизоляция состоит из 18 слоев (дакроновая сетка, алюминизированная майларовая пленка и каптон) и одновременно служит защитой от микрометеоритов.
В состав двигательной установки КА входят топливный бак и 16 двигателей в восьми точках по периметру аппарата. Четыре двигателя для коррекций траектории, а остальные 12 тягой – для ориентации. Двигатели сгруппированы в два комплекта (основной и резервный), по восемь в каждом. Система электроснабжения аппарата состоит из радиоизотопного термоэлектрического генератора (РТГ) типа F-8, вынесенного вбок от корпуса КА, системы распределения питания. РТГ содержит примерно 11 кг двуокиси плутония-238. Он будет обеспечивать станцию мощностью до 240 Вт на начальных этапах полета, а к моменту прибытия к Плутону – около 200 Вт. Аккумуляторные батареи на станции отсутствуют, а излишек мощности, которая не нужна в данный момент, сбрасывается через шунты.
Система связи диапазона X (8/7 ГГц) включает в себя две антенны низкого усиления LGA на противоположных сторонах КА для связи на малых расстояниях от Земли, антенну среднего усиления MGA диаметром 30 см (ширина луча 14°) и остронаправленную антенну HGA диаметром 2.1 м (ширина луча 0.3°), закрепленную на верхней плоскости КА. В систему связи также входит усовершенствованный цифровой приемоответчик для измерения дальности с малой потребляемой мощностью. Кроме того, в систему связи интегрирована аппаратура REX для радиопросвечивания атмосферы. Вся система является резервированной, за исключением остронаправленной антенны HGA. Передача данных из системы Плутона будет вестись со скоростью от 600 до 1200 бит/с на 70-метровые антенны Сети дальней связи NASA, причем для передачи всей научной информации по Плутону и Харону потребуется около 9 месяцев.
Основой системы команд и обработки данных является бортовой компьютер с радиационно-стойким процессором Mongoose V с частотой 12 МГц. Для хранения данных используются два твердотельных запоминающих устройства (одно в резерве) емкостью по 64 Гбит. Бортовой компьютер, запоминающие устройства, преобразователи мощности, процессор управления и навигации, следящая электроника, а также различные интерфейсы, служащие для связи между процессорами и научными инструментами, входят в состав двух интегрированных модулей электроники IEM (основного и резервного). Определение текущей ориентации КА в пространстве осуществляется с помощью двух звездных датчиков, цифровых солнечных датчиков (в резерве), акселерометров и гироскопов, которые входят в состав основного и резервного инерциальных измерительных блоков IMU.
В память звездных датчиков заложена звездная карта из 3000 звезд. Принцип работы заключается в следующем: 10 раз в секунду датчик делает широкоугольный снимок звездного неба, сравнивает его с картой в памяти и определяет ориентацию аппарата в пространстве. Блок IMU обновляет информацию о движении станции с частотой 100 раз в секунду. На борту КА установлена капсула с частью праха астронома Клайда Томбо, первооткрывателя Плутона. За разработку, изготовление КА и управление полетом отвечает Лаборатория прикладной физики (APL) Университета Джона Гопкинса (Мэриленд, США). На борту станции находятся семь научных приборов.

Научная аппаратура КА "New Horizons"

Видовой УФ-спектрометр Alice предназначен для изучения структуры и состава атмосферы Плутона. Прибор состоит из компактного телескопа, спектрографа и чувствительного электронного детектора с 32 пространственными и 1024 спектральными каналами в диапазоне от 500 до 1800 А°. В режиме «свечения атмосферы» регистрируется УФ-излучение от частиц в ее составе. В режиме «затмения» Солнце наблюдается через атмосферу Плутона, что позволяет определить ее состав по спектру поглощения. Масса прибора составляет 4.5 кг. Спектрометр разработан в Юго-Западном исследовательском институте (SwRI). Научным руководителем по прибору, как и по проекту в целом, является Алан Стерн. Прибор Alice должен обнаружить в атмосфере Плутона ряд атомных и молекулярных соединений и определить их концентрацию. Он же займется поиском ионосферы у Плутона и атмосферы у его спутника Харона. Кроме этого, будут составлены вертикальные профили температуры и плотности в атмосфере Плутона.
Камера/спектрометр видимого и ИК-диапазона Ralph служит для изучения геологии и морфологии поверхности Плутона и Харона, а также для составления температурных карт и определения структурного состава поверхности. В состав инструмента входит телескоп, мультиспектральная камера видимого диапазона MVIC с семью ПЗС-матрицами и картирующий композиционный ИК-спектрометр, который получил название LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array – Линейная эталонная видовая спектральная матрица). LEISA работает в диапазоне 1.25–2.50 мкм, MVIC – в диапазоне 0.4–0.95 мкм с тремя панхроматическими (черно-белыми) детекторами и четырьмя цветными. Масса прибора – 10.3 кг. Разработан он Юго-Западным исследовательским институтом, Центром космических полетов имени Годдарда (спектрометр LEISA) и фирмой Ball Aerospace Corp. Научный руководитель – Алан Стерн. Ralph будет производить съемку два раза в сутки при подлете и на отлете. При сближении с Плутоном камера MVIC будет получать черно-белые и цветные снимки поверхности с высоким разрешением (250 м), снимки ночной стороны Плутона в свете Харона, а также стереоизображения для изучения топографии. Это поможет ученым уточнить радиусы Плутона и Харона и параметры их орбит. Научными задачами для камеры MVIC также являются поиск тумана и облаков в атмосфере Плутона, поиск его новых спутников и новых колец.
Новые Горизонты" - миссия предназначенная для облета Плутона и его спутника Харона, для трансляции на Землю изображений. После чего аппарат продолжит свое путешествие к Поясу Койпера (полет к Поясу Койпера займет еще 5-10 лет), где он должен будет исследовать объекты пояса. Первичные цели миссии - это получение глобальной геологической карты планеты и ее спутника (детали рельефа и т.д.) и характеристики атмосферы Плутона. Другие цели миссии включают в себя изучение изменчивости поверхности и атмосферы Плутона, нанесение на карту областей Плутона и Харона с высоким разрешением; изучение верхней атмосферы планеты, ионосферы, окружающего пространства; аппарат также предназначен для поиска возможной атмосферы Харона и для получения характеристик нескольких объектов Пояса Койпера. Окончание миссии планируется в 2026 году. Для полета к Плутону также некоторое время рассматривалась миссия "Pluto Kuiper Express" старт, которой намечался на январь 2010 года, но она была "отбракована".
"Новые Горизонты" - миссия предназначенная для облета Плутона и его спутника Харона, для трансляции на Землю изображений. После чего аппарат продолжит свое путешествие к Поясу Койпера (полет к Поясу Койпера займет еще 5-10 лет), где он должен будет исследовать объекты пояса. Первичные цели миссии - это получение глобальной геологической карты планеты и ее спутника (детали рельефа и т.д.) и характеристики атмосферы Плутона. Другие цели миссии включают в себя изучение изменчивости поверхности и атмосферы Плутона, нанесение на карту областей Плутона и Харона с высоким разрешением; изучение верхней атмосферы планеты, ионосферы, окружающего пространства; аппарат также предназначен для поиска возможной атмосферы Харона и для получения характеристик нескольких объектов Пояса Койпера. Окончание миссии планируется в 2026 году. Для полета к Плутону также некоторое время рассматривалась миссия "Pluto Kuiper Express" старт, которой намечался на январь 2010 года, но она была "отбракована".

В качестве базовых моделей для производства на новом заводе были определены легковой автомобиль Форд-А и полуторатонный грузовик Форд-АА, к тому времени уже широко известные в разных странах и хорошо себя зарекомендовавшие. Ждать вступления в строй основного завода не стали. В десяти километрах от Нижнего, в Канавине, на заводе «Гудок Октября» установили сборочный конвейер. По договору с Фордом из США через Мурманск туда поступали узлы и детали. 1 февраля 1930 года в автосборочном цехе смонтировали первые 10 грузовиков Форд-АА, а в конце 1931 года наладили выпуск трехосок «Форд-Тимкен». Но вот наступил торжественный день 29 января 1932 года. Под гудок заводской сирены с конвейера сошел первый грузовой автомобиль Нижегородского автозавода НАЗ-АА. К концу года завод ежедневно выпускал по 60 грузовиков и освоил производство легковых автомобилей ГАЗ-А. Да, да, уже ГАЗ, а не НАЗ, так как в октябре 1932 года Нижний Новгород переименовали в Горький. Изменил название и автозавод.
При всей своей простоте автомобиль был технически достаточно совершенным. На нем устанавливался четырехцилиндровый двигатель рабочим объемом 3285 куб. см, который при 2600 об/мин развивал мощность в 42 л. с. Это был тот же двигатель, что ставился и на легковой «Газ-А». Мощность свою он передавал на ведущую ось через однодисковое сцепление сухого трения и четырехступенчатую коробку передач.
Подвеска колес была зависимой. Передние колеса подвешивались на одной поперечно расположенной полуэллиптической рессоре с толкающими штангами, которые передавали нагрузки на раму. Задние же держались на двух продольных кантилеверных рессорах вообще без каких-либо амортизаторов. Особенностью конструкции было устройство задней подвески и трансмиссии, где в качестве продольной тяги использовался карданный вал, упиравшийся в бронзовую втулку.
Рабочий тормоз имел механический привод. Благодаря крайне низкой степени сжатия, составлявшей всего 4,25, в качестве топлива применялся низкооктановый бензин, что было очень важно в те годы. Дело в том, что высоококтанового топлива советская промышленность не выпускала, и даже самолеты летали на бензине с октановым числом в 70 единиц. «Полуторка» же могла ездить и на тракторном лигроине, и на светильном керосине. Бензиновый бак устанавливался перед передней стенкой кабины. Топливо из него поступало в карбюратор самотеком. Запас хода по топливу составлял 215 км. Грузоподъемность автомобиля при собственной массе в снаряженном состоянии 1810 кг равнялась полторы тонны. Отсюда и происходит его прозвище «полуторка». Несмотря на это, «полуторки» почти всегда эксплуатировались со значительным перегрузом и зачастую перевозили до трех тонн. Низким ресурсом отличались дефицитные стартер с аккумулятором – редко на какой машине они служили свыше полугода. Поэтому в реальной эксплуатации автомобиль заводили «кривым стартером», то есть, заводной ручкой.
Полностью из советских комплектующих ГАЗ-АА собирался с 1933 года. До 1934 года оснащался кабиной из дерева и прессованного картона. С 1934 года получил металлическую кабину с дерматиновой крышей. В 1938 году грузовик был модернизирован и получил 50-сильный мотор ГАЗ-ММ – точно такой, что ставился на легковую «эмку» ГАЗ-М1. Однако внешних отличий между ГАЗ-АА и ГАЗ-ММ не было. После начала Великой Отечественной войны из-за недостатка тонкой холоднокатаной стали и ряда комплектующих, поставлявшихся сторонними предприятиями, ГАЗ вынужден был перейти на выпуск упрощенного военного грузовика ГАЗ-ММВ, у которого двери были заменены треугольными боковыми загородками и сворачиваемыми брезентовыми дверями, крылья были выполнены из кровельного железа методом простой гибки, отсутствовали тормоза на передних колесах, оставлена только одна фара головного света и неоткидными боковыми бортами. Особым дефицитом были шины, отличавшиеся низкой ходимостью, поэтому во время войны полуторки часто сходили с конвейера только с двумя задними колесами, то есть с одинарной ошиновкой заднего моста, что, соответственно, снижало грузоподъёмность.
Именно на период Отечественной войны и приходится самая яркая страница биографии «полуторки». Многие сейчас ругают эту машину, считая ее технически отсталой по сравнению с автомобилями, применявшимися в германской армии. Однако все недостатки «полуторки» с началом войны превратились в ее достоинства. Дело в том, что, применявшиеся нацистами автомобили производства Германии, Франции, Италии, Чехословакии и Австрии не были приспособлены к работе в зимних условиях, имели недостаточную проходимость, были очень сложными в ремонте и обслуживании, а большое разнообразие их моделей значительно затрудняло снабжение запчастями, обучение личного состава и ремонт. Автомобили же Красной Армии были лишены этих недостатков. Кроме того, несложная конструкция и высокая надежность значительно упрощали их эксплуатацию и обслуживание.

Восьмилопастной несущий винт с шарнирным креплением лопастей и гидравлическими демпферами имеет 32-метровый диаметр и ометает площадь, равную 804,2477 кв.м. Прямоугольные лопасти винта имеют усовершенствованные аэродинамические профили с относительной толщиной 12% у корня и 9% на конце лопасти и умеренную аэродинамическую крутку. Лопасти смешанной конструкции с трубчатым стальным лонжероном, к которому присоединяются 26 секций с нервюрами, обшивкой из стеклопластика и сотовым заполнителем. Носок лопасти защищен противокоррозионной накладкой из титанового сплава. Хорда лопасти составляет 835 мм.. Окружная скорость концов лопастей достигает 220 м/с.
Прямоугольные лопасти 7,67-метрового пятилопастного рулевого винта с формы в плане выполнены из стеклопластика.
При проектировании Ми-26 его создатели постарались максимально учесть опыт эксплуатации его предшественников. Так, при эксплуатации Ми-6 выявилась большая засоряемость двигателя. Поэтому на Ми-26 было решено разместить перед воздухозаборниками двигателей пылезащитные устройства (ПЗУ) грибкового типа со степенью очистки 65-70%, использующие центробежный эффект для улавливания посторонних частиц. Это позволило в дальнейшем вертолету работать с пыльных площадок практически без уменьшения ресурса двигателей при минимальном снижении их мощности. Чтобы обходиться без аэродромных источников электропитания и сжатого воздуха, вертолет оснастили ВСУ. А чтобы не прибегать при наземном обслуживании к стремянкам и тому подобному оборудованию, откидные капоты и панели силовой установки выполнили в виде рабочих площадок, а внутри хвостовой балки и киля организовали проход к рулевому винту.
Первый полёт Ми-26 состоялся 14 декабря 1977 года, а 4 октября 1980 года в 21 часа 10 минут из сборочного цеха Ростовского завода выкатили первый серийный Ми-26.
Еще до массового поступления Ми-26 в ВВС и Аэрофлот на нем был установлен ряд мировых рекордов. Так, 4 февраля 1982 года экипаж летчика-испытателя Г.В.Алферова выполнил полет, в котором 25 т груза удалось поднять на высоту 4060 м, при этом на 2000 м вертолет забрался с полетной массой 56 768,8 кг, что тоже было высшим мировым достижением. В том же году экипаж Ми-26 во главе с Ириной Копец установил 9 женских мировых рекордов.
Первый показ вертолета широкой публике состоялся в июне 1981 г. на аэрокосмическом салоне в Ле Бурже, где Ми-26 стал звездой выставки.
Серьезным испытанием для Ми-26 стала работа в 1986 г. при ликвидации последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС. Уже 2 мая новые тяжелые вертолеты из Новополоцка прибыли в зону бедствия. Чтобы уменьшить пагубное влияние радиационного излучения, в кабинах была установлена защита из свинца.
В Чернобыле с помощью Ми-26 было выполнено несколько сложных операций. Так как строевые вертолетчики еще не имели необходимого опыта, такие задачи поручались экипажам, возглавляемым летчиками-испытателями Г.Р.Карапетяном и А.Д.Грищенко, обладавшими навыками перевозки грузов на нестандартно длинной внешней подвеске.
Довелось Ми-26 поучаствовать в нескольких конфликтах, вспыхнувших на Кавказе. Первым стала начавшаяся еще в советские времена война между Азербайджаном и Арменией за Нагорный Карабах. Вертолеты ЗакВО выполняли полеты в интересах воинских подразделений своего округа, а также доставляли гуманитарные грузы местному населению и эвакуировали беженцев. Они часто попадали под огонь обеих враждующих сторон и неоднократно возвращались на базу с пробоинами. 3 марта 1992 г. один Ми-26 доставил в с. Гюлистан (Шаумяновский район Карабаха) 20 тонн муки и должен был вывезти обратно около 50 женщин и детей. Тяжелую машину прикрывал Ми-24. Когда вертолеты уже подлетали к территории Армении, их атаковал не имевший опознавательных знаков Ми-8, который был отогнан сопровождавшим Ми-24. Но пока прикрышка занималась воздушным противником, Ми-26 поразила пущенная с земли ракета ПЗРК. Все шесть человек, находившиеся на его борту, погибли.
Крупнейшей катастрофой в биографии Ми-26 стала та, что произошла в Чечне 19 августа 2002 года. В тот день вертолет Ми-26, принадлежащий армейской авиации Сухопутных войск, вылетел из аэродрома Моздок и взял курс на базу в Ханкале. На борту находились военнослужащие, возвращавшиеся к месту службы после отпуска, а также контрактники и солдаты срочной службы, летевшие в Чечню на замену сослуживцам. На подлёте к Ханкале Ми-26 был сбит зенитной ракетой из ПЗРК «Игла-1М». Из 147 человек, находившихся на борту, погибло 127.
В середине 1980-х гг. на базе Ми-26 был разработан ряд военных модификаций. В соответствии с правительственным постановлением в 1988 году на Ростовском вертолётном заводе был построен воздушный пункт управления, предназначенный для управления боевыми действиями общевойсковых армий. Машина получила обозначение Ми-27.
В настоящее время ведётся подготовка к производству усовершенствованного варианта Ми-26Т2. отличается от базового вертолета Ми-26Т сокращенной численностью экипажа - управлять машиной могут два человека вместо пяти. Кроме того, Ми-26Т2 возможно эксплуатировать в ночное время.