ШирокоМЕРНые перспективы
В 2015 году премия Тульской области в сфере науки и техники имени Б. С. Стечкина присуждена коллективу АО «Конструкторское бюро приборостроения имени академика А. Г. Шипунова» за работу «Разработка метеорологической ракеты класса „DART“ для перспективного мобильного метеорологического ракетного комплекса».
Подробности о создании перспективной метеорологической ракеты «Мера» рассказал доктор технических наук, главный конструктор зенитных управляемых ракет и руководитель данной работы Владимир Кузнецов.
— Владимир Маркович, как зародилась идея создания ракеты для изучения атмосферы?
— В 1990 — х годах в КБП обратились из Комгидромета с предложением подготовить для них метеорологическую ракету для сетевого зондирования верхних слоев атмосферы, способную достигать высоты 100 километров. Наше предприятие занималось разработкой зенитных ракет на такую дальность по военной тематике, и в КБП специалисты были способны решить поставленную задачу. Руководитель и генеральный конструктор А. Г. Шипунов никогда не препятствовал различным инициативам конструкторов, придавая им нужную направленность, а затем наблюдал за ходом дел, формулируя свое отношение к проводимой работе и соответствующе их оценивая.
Мы провели предварительные расчеты, опираясь на наработки по ракетным комплексам «Тунгуска» и «Панцирь», которыми коллектив в то время интенсивно занимался.
Опасения, что силы разработчиков могут распылиться на решение второстепенных вопросов, возникали всегда, но данная задача естественным образом вписывалась в область зенитной ракетной техники, которой, в числе прочего, занималось КБП.
Были выделены две ракеты, подготовленные на производстве для экспериментальной проверки на полигоне. Их боевые отсеки специалисты заменили на приборные — контейнеры с научной аппаратурой и парашютом, а затем ракеты запустили. Испытания подтвердили, что изделия достигают заданной высоты (100 км) с выбросом в вершине траектории отсека с приборным научным оснащением и аппаратурой регистрации параметров атмосферы в процессе снижения с указанной высоты. Но, к сожалению, дальше работа приостановилась, поскольку в конце 1990-х — начале 2000-х прекратилось финансирование проекта.
— Это были трудные времена для многих предприятий. Денег на ОКР не хватало, приходилось выставлять приоритеты. И все же ракета «Мера» сумела выйти из «заморозки». В чем ее уникальность?
— В 2011 году представители Федерального государственного бюджетного учреждения «Центральная аэрологическая обсерватория» (ЦАО) из г. Долгопрудный Московской области заказали нам опытно — конструкторскую разработку этой ракеты, был заключен контракт. После проведения государственных испытаний в декабре 2013 года работа была завершена. Прошли испытания вовремя, сделали 14 пусков, была подготовлена необходимая документация и изготовлена метеорологическая ракета, предназначенная для исследования параметров средних слоев атмосферы: температуры, давления, направления и скорости ветра, плотности водяного пара и озона, заряженных частиц ионосферы, а также характеристик солнца, исследования космических лучей.
Перспективная метеорологическая ракета «Мера» обладает рядом неоспоримых достоинств. На ее борту для определения координат головной части используется российская система — путевой навигатор ГЛОНАСС/GPS. «Мера» снабжена парашютной системой спасения блока аппаратуры и системой сброса блока носового, обеспечивающей возможность начала измерений на восходящей ветви траектории на высоте 60–100 км от поверхности земли. Благодаря этому мы можем узнать, например, что на высоте 80 км температура составляет минус 800 С, на высоте 50 км — близка к нормали, там, где мы летаем на самолетах (10–12 км), — минус 500 С.
Высота подъема блока измерительной аппаратуры достигает 110 километров (у ближайшего аналога — 75 км). В результате этого увеличен и объем получения научной информации. За счет короткого по времени (2 секунды) стартового участка уменьшается зона рассеивания частей стартовой ступени ракеты. Стартовый вес ракеты значительно ниже аналога. В состав головной части входит блок научной аппаратуры с телеметрической аппаратурой, парашют и система его выброса. Блок научной аппаратуры изготовлен в виде компактного цилиндра массой в пределах 2–3 кг.
— Пуск ракеты производится из пусковой установки, далее она совершает баллистический неуправляемый полет. Затем приборный отсек выбрасывается из ракеты и опускается на парашюте. В безветренную погоду радиус его падения около 40 км от точки пуска. Точное место приземления показывает локатор. В процессе снижения может проводиться съемка земной поверхности, видно, что земля круглая.
Методика прямого замера параметров атмосферы в пусках метеорологических ракет при снижении приборного отсека в атмосфере называется «подспутниковым зондированием». Полученные в пусках значения сравнивают со значениями параметров, получаемых методом неконтактного зондирования атмосферы с метеорологических спутников. «Мера» позволяет повышать точность измерений и, соответственно, прогнозов.
— Ракета «Мера» относится к классу «DART». «Dart» в переводе — «стрела», и верхняя часть ракет данного класса действительно похожа на стрелу. То есть название появилось благодаря внешнему виду. Как выбиралось имя для нашей метеорологической ракеты?
— — О названии не пришлось долго думать. Были взяты первые слоги двух слов: МЕтеорологическая РАкета — так родилась «Мера».
— — В 2015 году за разработку ракеты коллективу КБП присвоена премия им. Б. С. Стечкина. Как руководитель работы, Владимир Маркович, дайте оценку сотрудникам, внесшим личный вклад в создание «Меры».
— В число награжденных премией им. Б. С. Стечкина, кроме меня, вошли: начальник сектора В. Филиппов, конструктор П. Давыдов, ведущий инженер — конструктор Л. Хрипунов и заведующий отделом Федерального государственного бюджетного учреждения «Центральная аэрологическая обсерватория» В. Юшков. Но это не все, кто трудился над созданием ракеты «Мера». Этой работой занималось более 10 специалистов: А. Горбенко, С. Тортев, А. Комиссаренко, А. Мурашев, С. Симаков, Е. Екатеринина, А. Борматенко, Ю. Афанаскин, С. Дёмин, А. Савилов, А. Шишков и др.
Ракеты комплексов «Панцирь», «Тунгуска» подходили по параметрам для решения задачи высотного зондирования, поэтому именно они были взяты за базу для «Меры». Несмотря на то, что на основе готовых оборонных разработок задачи по созданию метеорологической ракеты было решать проще, но это не умаляет заслуги творческого коллектива. При ее создании были внедрены новые технические решения, защищенные 11 патентами на изобретения. Это позволило успешно и вовремя завершить разработку.
— Метеорологические ракеты являются практически единственным способом изу — чения верхних слоев атмосферы на высоте до 100 км. Значит, новые разработки в этом направлении нужны и важны. Вы следите за достижениями российских и иностранных специалистов в этой сфере?
— — Раз в два года в Западной Европе проводится традиционный симпозиум среди ученых по разработкам метеорологических ракет и баллонов. В 2013 году в Германии и в 2015 году в Норвегии с докладами совместно с ЦАО выступили и представители КБП. Там ученые делятся опытом, своими наработками, достижениями. По военным разработкам такие симпозиумы не проходят, потому что темы секретные. А по гражданской продукции, пожалуйста, общайся, перенимай опыт, все подробные доклады публикуются в международных научных материалах и сборниках. И это, безусловно, приносит свои плоды, особенно они полезны молодежи, для которой это, может быть, путь в большую науку.
За рубежом созданием и изготовлением метеорологических ракет, так же, как и у нас, занимаются на базе двойных технологий: военные ракеты начиняют всевозможными приборами, заменяя боевую полезную нагрузку ракеты на научную. Например, в Бразилии, Аргентине, Австралии — — странах, подробно занимающихся наблюдением за озоновым слоем, активно развивают и производят метеорологическую технику, размещают ее на метеостанциях, которыми опоясан земной шар. Такая широкая сеть взаимосвязанных между собой станций дает возможность получать одновременно данные по всей планете, осуществлять сетевое зондирование, мониторинг атмосферы. Со станций поступает информация в научные центры, между ними постоянно идет обмен информацией, все сообщения анализируются. Имеет место и обмен оборудованием, многие страны приобретают и ракеты, и приборное оснащение для них, что также может принести экономическую прибыль, обеспечить занятость конструкторов и научных работников и соответственно ускорение технического прогресса.
Есть и обратная отдача от двойных технологий. Так, на базе использования технических решений метеорологических ракет строятся схемы ракет — мишеней, служащих для отработки новейших зенитных управляемых ракет и комплексов в оборонке.
За рубежом на разработку и производство ракет, используемых в гражданской сфере, мобилизована молодежь, она с удовольствием занимается исследовательской работой. У нас тоже начинает постепенно возрождаться гражданское направление, есть финансирование. И это для науки — движение вперед. Руководство холдинга «Высокоточные комплексы» ставит перед нами задачу к 2019–20 годам повысить объем гражданской продукции. И это хорошо! Многие молодые специалисты хотели бы заниматься и гражданской тематикой. Если перед коллективом отделения поставят задачу, например, увеличить высоту полета ракеты «Мера» до 200–300 км, уверен, он ее выполнит. У нас уже есть опыт, наработки и предложения.