Поставлен новый рекорд по полетам к МКС: «Союз МС-17» пристыковался к МКС через 3 часа 3 минуты после пуска
Транспортный корабль «Союз МС-17» спустя чуть более трех часов после старта, в 11:48:47 по московскому времени, в штатном режиме пристыковался к модулю «Рассвет» российского сегмента Международной космической станции. Впервые в мире к МКС пристыковался пилотируемый корабль, совершивший всего два витка вокруг Земли. Кроме того, поставлен новый рекорд по полетам к Международной космической станции — общее время от запуска до стыковки «Союза МС-17» составило 3 часа и 3 минуты. Предыдущий рекорд принадлежит грузовому кораблю «Прогресс МС-15», которому понадобилось 3 часа и 18 минут.
Сближение выполнялось в автоматическом режиме под контролем специалистов Главной оперативной группы управления российским сегментом МКС (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»). В настоящее время экипажи выполняют операции по подготовке к открытию люков: проводят контроль герметичности отсеков корабля и выравнивание давления между МКС и «Союзом», а также снимают скафандры «Сокол КВ-2». По окончании проверки герметичности стыка между космическим кораблем и модулем «Рассвет» предварительно в 13:45 мск планируется открыть переходные люки. После чего на МКС перейдёт экипаж «Союза МС-17» в составе космонавтов Роскосмоса Сергея Рыжикова, Сергея Кудь-Сверчкова и астронавта NASA Кэтлин Рубинс. Они присоединятся к работающему на станции экипажу в составе Анатолия Иванишина, Ивана Вагнера и Кристофера Кэссиди.
Запуск Союз 2.1а с кораблем Союз МС-17 к МКС прошел успешно
14 октября 2020 г. в 8:45 с космодрома Байконур по маршруту Земля-МКС стартовала ракета-носитель «Союз-2.1а» с пилотируемым кораблём «Союз МС-17».В составе основного экипажа космонавты Роскосмоса Сергей Рыжиков и Сергей Кудь-Сверчков, астронавт NASA Кэтлин Рубинс.
Запуск Союз-МС к МКС запланирован на 14 октября 2020
14 октября 2020 года в 08:45:04 мск со стартовой площадки № 31 космодрома Байконур запланирован пуск ракеты-носителя «Союз-2.1а» с пилотируемым кораблем «Союз МС-17» и экипажем длительной экспедиции МКС-64. Его стыковка с МКС запланирована по двухвитковой схеме — в 11:52 мск (±3мин).
Валентина, не побывавшая в космосе
Всем привет, дорогие подписчики! Как известно, история не терпит сослагательного наклонения и рассуждения вроде «что было если бы..» и «что если бы оно было по-другому» остаются все-таки только рассуждениями и какой-то серьезной силы не имеют. История пишется победителями и остается в ней, как правило, тот, кто первый успел запрыгнуть на подножку уходящего поезда времени. Или космического корабля. Наш сегодняшний герой не попадает в этот перечень, однако его личность от этого не становится менее интересной. С вами Бородатый Горец и сегодня мы поговорим о Валентине Пономаревой — дублере Терешковой.
Ее более известная соперница — Валентина Леонидовна Терешкова известна в мире как первая женщина-космонавт, если, конечно, не идет впереди нее теперь слава депутата Государственной Думы, выступившей инициатором идеи «обнуления» сроков действующего Президента — как минимум «де-юре». Мы не будем лезть в политику и поговорим исключительно о ее «космической» биографии. Полет первой женщины-космонавта состоялся 16 июня 1963 года и продолжался почти трое суток. Главные соперницы «Чайки» (позывной Терешковой, автором которого стала ее коллега Валентина Пономарева) также, как и Терешкова, были главным образом парашютистками — выделялась среди мастеров парашютного спорта Ирины Соловьевой, Татьяны Кузнецовой и Жанны Ёркиной, прошедших отбор, летчица Валентина Пономарева.
Слева направо: Ирина Соловьева, Татьяна Кузнецова, Жанна Ёркина, Валентина Пономарева, Валентина Терешкова и Сергей Королев
Валентина была москвичкой 1933 года рождения, в женском отряде космонавтов, собранном Сергеем Павловичем Королевым, она была самой старшей и опытной. Золотая медалистка, выпускница Московского авиационного института (МАИ), получив специальность «инженер-механик ЖРД» (жидкостного ракетного двигателя). Во время учебы в МАИ занималась авиационным спортом, летала на самолетах По-2, Як-18, реактивном истребителе МиГ-15, участвовала в воздушных парадах, однако после окончания обучения Валентина решила сосредоточиться на профессии. Так с 1957 года она занимает должность старшего лаборанта Отделения прикладной математики АН СССР (ныне Институт Прикладной Математики им. Келдыша), а с апреля 1962 года — инженера в том же институте.
В этот же период Валентина узнала о наборе в женский отряд космонавтов — институт был тесно связан с ОКБ-1 С. П. Королева, бывшим тогда одним из ведущих предприятий космической промышленности СССР. Валентина Владимировна, которой на тот момент исполнилось 32 года, конечно же изъявила желание поучаствовать, хотя и не сразу поверила, что все это серьезно. А уже совсем скоро директор Института Прикладной Математики Мстислав Всеволодович (Келдыш) подписывал ее заявление, с которого и началась череда комиссий, необходимых для попадания в ряды космонавтов. К слову, Валентина оказалась годной к полету.
С предложением попробовать свои силы в отборе связана довольно интересная, если не сказать романтичная история. На новогоднем вечере в институте, где она работала, молодой сотрудник пригласил Валентину на танец, а после спросил: «Хочешь в космос?». «Конечно хочу!» — ответила Валентина и уже на следующий день парень чуть ли не силой заставил ее написать заявление на имя директора Мстислава Келдыша.
В отличие от той же Терешковой, семью Валентины Леонидовны вряд ли бы удивил такой поворот в ее карьере. Отец Валентины — Леонид Иванович Ковалевский работал инженером БК «Союз», мать — Вишнякова Раиса Ивановна трудилась конструктором в Центральном Институте Авиационного Моторостроения (ЦИАМ), братья — инженеры (один в авиационной, другой в космической сфере), муж — космонавт. Вот и Валентина устремилась к звездам, поступив с 5 апреля 1962 года на воинскую службу рядовой — призвана она была сразу после зачисления на должность слушателя-космонавта.
Валентина Пономарева с Юрием Гагариным
Пономарева с ее знаниями и авиационным опытом была чуть ли не идеальной кандидатурой будущей покорительницы космоса, однако, как известно, победительницей в этой гонке стала другая Валентина — та, что с рабоче-крестьянским происхождением. А вообще, по словам все той же Пономаревой, до легендарного полета все девушки были одинаковыми, не было кого-то сильно лучше или сильно хуже. К женщинам-космонавткам относились с уважением, но все же не так же серьезно, как к мужчинам. Женского отряда космонавтов как такового не было, была группа при первом «мужском отряде». Это подтверждает и Алексей Леонов, называвший отряд «бабьим батальоном при отряде космонавтов».
Что интересно, полетевшая в итоге Валентина Терешкова была лишь пятой в очередности к предстоящему космическому полету. Результаты медицинского обследования и теоретической подготовки кандидатов на первое место вывели Валентину Пономареву, а следом за ней Ирину Соловьеву и Татьяну Кузнецову, замыкающих эту тройку. Соловьева, к слову, стала первым дублером будущей «первой женщины в космосе». Также существует версия, что Пономареву не выбрали из-за слишком независимого характера, а Соловьеву — из-за молчаливости и немногословности, совершенно неподходящей той, которая должна стать героиней для всего мира.
Без конфузов, правда, не обошлось и с выбором Валентины Терешковой — многим известны детали начавшегося 16 июня 1963 года легендарного полета. Переговоры велись вяло, поручения выполнялись не полностью и даже ответа от Терешковой не всегда могли добиться — давало о себе знать состояние Валентины Владимировны. Сергей Павлович Королев, наблюдая за полетом, потребовал прекратить его и начать спуск «Востока-6» на Землю. Однако полет все-таки было решено продолжить, правда, на долгие годы он был не только первым, но и последним полетом женщины-космонавта. «Пока я жив, ни одна женщина больше в космос не полетит» — заявил легендарный конструктор.
Женская группа первого отряда космонавтов. Слева направо : Валентина Пономарёва, Татьяна Кузнецова, Ирина Соловьёва, Валентина Терешкова , Жанна Ёркина.
Так и вышло, в следующий раз женщина отправилась в космос только в 1982 году — через 16 лет после смерти Сергея Павловича. Ей была Светлана Савицкая, совершившая полет в качестве космонавта-исследователя в экипаже космического корабля «Союз Т-5». Через два года Светлана стала первой женщиной, вышедшей в открытый космос. Что же до Валентины Пономаревой, то в космос она так и не полетела, хотя была близка к этому — в лето 1966 года планировался 10-15-дневный полет на корабле «Восход», в ходе которого также планировался первый выход в открытый космос. Правда, на эту роль больше ее подходила коллега еще по первому отбору Ирина Соловьева — ей-то и предстояло оставить свое имя в истории. Однако полет был отменен в связи с закрытием программы.
Валентина Пономарёва - преподаватель Центра подготовки космонавтов
Все же Валентина осталась в отрасли — с 1 октября 1969 по 14 мая 1988 года она работала в центре подготовки космонавтов на разных должностях: с октября 1969 года - старший научный сотрудник (с.н.с.) 3-го научно-исследовательского и методического отдела (НИМО) подготовки космонавтов. Преподавала слушателям-космонавтам динамику космического полета. В 1974 году получила звание майор-инженер и несколько после должность старшего научного сотрудника 3-й лаборатории 1-го НИИ ЦПК (Центра Подготовки Космонавтов). Сейчас Валентина является действительным членом Российской академии космонавтики им. К. Э. Циолковского. Валентина считает, что совершенно неважно, кто в конечном итоге полетит в космос — мужчина или женщина, главное, чтоб это был хороший специалист. Женщиной в космосе уже никого не удивишь, да и было их немного — всего трое в период существования СССР. В 2006 году в интервью летчица заявила:
«Я, конечно же, тяжело переживала крушение своей мечты, что так и не полетела в космос. Но в целом, я считаю, моя жизнь сложилась удачно. Это было интересное время, фантастическое везенье для всех нас. Знаете, я и сейчас, если бы предложили, с радостью отправилась бы в космос»Валентина Пономарева, наши дни
О космосе когда-то мечтал каждый советский ребенок, быть может и сейчас многие дети стремятся «домчаться до далеких галактик». О состоянии современной российской космической индустрии можно говорить долго, вот даже песня в свое время появилась под авторством Степана Размышляева. Валентина Пономарева родилась во времена, когда звезды манили людей. И хоть сама она и не отравилась в космос, однако сделала для космической немало, чтобы ее имя навсегда осталось в истории. С вами был Бородатый Горец и мы желаем нашим читателям не отступать от своей мечты и помнить, что судьба не всегда может быть к нам благосклонна. А о тех, кто так или иначе шел к своей мечте мы и дальше будем рассказывать в наших «Бородатых заметках».
Эмблемы экипажей программы «Интеркосмос»
Именно программу «Интеркосмос» можно считать в СССР родоначальницей традиции разрабатывать к каждому международному космическому полёту специальную эмблему.
Она ещё не была в полной мере экипажной, так как на ней отсутствовали имена космонавтов. До этого в Советском Союзе использовались только стандартные нашивки, разработанные либо как символ всей космической программы страны, либо - её конкретного воплощения, например, программы орбитальных станций «Салют».
Первым случаем в отечественной истории использования экипажной эмблемы и эмблемы конкретного полёта стала программа ЭПАС. Но в этом случае советские и американские космонавты встретились лишь на орбите, и только в этом смысле их можно было считать международным экипажем, так как и выведение и посадку экипажи «Аполлона» и «Союза» выполняли самостоятельно. Программа «Интеркосмос» стала следующим шагом, и экипажи были международными с момента старта и до окончания полёта. После неё эстафету разработки полётных эмблем в СССР подхватили двусторонние программы совместных космических полётов, проводившиеся уже вне рамок «Интеркосмоса». Начиная с «Союза-28», ни один международный экипаж не отправился на орбиту без своего уникального пэтча.
Эмблема программы «Интеркосмос»
Эмблема организации социалистических стран по сотрудничеству в области космических исследований «Интеркосмос» символически изображает старт в космос. Красная звезда вверху олицетворяет общественный строй стран – членов организации. Посередине круглой эмблемы помещена надпись: русское слово «Интеркосмос» латинскими буквами. Существовал также вариант эмблемы с надписью на русском языке.
Эмблема полёта корабля «Союз-28»
Программа "Интеркосмос" стартовала 2 февраля 1978 года с запуском корабля "Союз-28" с интернациональным экипажем на борту.
На эмблеме советско-чехословацкого экипажа в составе Алексея Губарева и Владимира Ремека помещено условное изображение космического корабля «Союз», символическое изображение космоса и флаги обеих стран.
В процессе разработки символики для предстоящего полета было предложено несколько вариантов экипажной нашивки, в том числе с надписями «Совместный полет СССР-ЧССР» на русском и чешском языках, а также в различной цветовой гамме: от синего до голубого. Однако в конечном итоге был утвержден вариант без надписей.
Эмблема полёта корабля «Союз-30»
27 июня 1978
Третья экспедиция посещения орбитальной научной станции «Салют-6». Второй международный полёт по программе «Интеркосмос».
В процессе разработки символики для предстоящего полета было предложено несколько вариантов экипажной нашивки, отличающихся различной интенсивностью цвета фона и надписей. В конечном итоге была утверждена нашивка белого цвета.
Эмблема полёта корабля «Союз-31»
26 августа 1978
Четвёртая экспедиция посещения орбитальной научной станции «Салют-6». Третий международный полёт по программе «Интеркосмос»
На эмблеме экипажа в составе Валерия Быковского (СССР) и Зигмунда Йена (ГДР), помещено схематическое изображение планеты Земля и флагов обеих стран.
Эмблема полёта корабля «Союз-33»
Четвёртый международный полёт по программе «Интеркосмос». Впервые в космосе космонавт из Болгарии.
Неудачная попытка стыковки с орбитальной научной станцией «Салют-6» из-за аварии главного двигателя корабля «Союз-33». При аварийном спуске на Землю, космонавты испытывали десятикратные перегрузки (до 10 g).
На эмблеме советско-болгарского экипажа в составе Николая Рукавишникова (СССР) и Георгия Иванова (НРБ) помещено условное изображение станции «Салют-6» с пристыкованными кораблями «Союз», флаги обеих стран и год полета – «1979». Примечательно, что это единственная эмблема программы, на которой изображен состыкованный со станцией корабль экспедиции посещения, но при этом в реальности стыковка не состоялась из-за аварии двигателя корабля.
Эмблема полёта корабля «Союз-36»
Пятая экспедиция посещения орбитальной научной станции «Салют-6». Пятый международный полёт по программе «Интеркосмос». Впервые в космосе космонавт из Венгрии. В это время на станции «Салют-6» работал четвёртый основной экипаж — Леонид Попов и Валерий Рюмин.
Кубасов и Фаркаш вернулись на Землю на корабле «Союз-35»
На эмблеме советско-венгерского экипажа в составе Валерия Кубасова и Берталана Фаркаша помещены флаги обеих стран и стилизованное изображение стартующей ракеты.
Эмблема полёта корабля «Союз-37»
Седьмая экспедиция посещения орбитальной научной станции «Салют-6». Шестой международный полёт по программе «Интеркосмос». Впервые в космосе космонавт из Вьетнама и из Азии. В это время на станции «Салют-6» работал четвёртый основной экипаж — Леонид Попов и Валерий Рюмин.
Горбатко и Фам Туан вернулись на Землю на корабле «Союз-36».
На эмблеме советско-вьетнамского экипажа в составе Виктора Горбатко и Фам Туана помещены флаги обеих стран, стилизованное изображение космической ракеты и надпись «Интеркосмос 1980».
Эмблема полёта корабля «Союз-38»
Восьмая экспедиция посещения орбитальной научной станции «Салют-6». Седьмой международный полёт по программе «Интеркосмос». Впервые в космосе космонавт Кубы и Латинской Америки.
В это время на станции «Салют-6» работал четвёртый основной экипаж — Леонид Попов и Валерий Рюмин.
Эмблема советско-кубинского экипажа в составе Юрия Романенко и Арнальда Тамайо Мендеса выполнена в форме пятиконечной звезды, «поделенной» надвое: слева – в цветах флага Республики Куба, справа – в цветах флага СССР.
Эмблема полёта корабля «Союз-39»
Десятая экспедиция посещения орбитальной научной станции «Салют-6». Восьмой международный полёт по программе «Интеркосмос». Впервые в космосе космонавт из Монголии.
В это время на станции «Салют-6» работал пятый основной экипаж — Владимир Ковалёнок и Виктор Савиных.
На эмблеме советско-монгольского экипажа в составе Владимира Джанибекова и Жугдэрдэмидийна Гуррагчи помещены стилизованные флаги обеих стран и схематическое изображение планеты Земля. Бордюр эмблемы выполнен в цветах монгольского флага.
Эмблема полёта корабля «Союз-40»
Одиннадцатая экспедиция посещения орбитальной научной станции «Салют-6». Девятый международный полёт по программе «Интеркосмос». Впервые в космосе космонавт из Румынии.
В это время на станции «Салют-6» работал пятый основной экипаж — Владимир Ковалёнок и Виктор Савиных.
Это был последний полёт космического корабля «Союз» данной модификации.
На эмблеме советско-румынского экипажа в составе Леонида Попова и Думитру Прунариу помещены стилизованные флаги обеих стран и схематическое изображение стартующей ракеты и планеты Земля, а также надпись «1981».
По материалам сайтов https://star-799.ucoz.ru, http://astronaut.ru
Описание эмблем - Леон Розенблюм
Завершены испытания корабля «Союз МС-17» в вакуумной камере
На космодроме Байконур специалисты Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королёва и Космического центра «Южный» («Роскосмос») завершили испытания на герметичность транспортного пилотируемого корабля «Союз МС-17» в вакуумной камере монтажно-испытательного корпуса площадки № 254.
Цикл пневмовакуумных испытаний крупногабаритной космической техники с использованием гелиево-воздушной среды в проверяемых объемах является наиболее объективным методом контроля жестких требований к герметичности отсеков и бортовых систем корабля в наземных условиях.
Пуск ракеты-носителя «Союз-2.1а» с пилотируемым кораблем «Союз МС-17» к Международной космической станции запланирован на 14 октября 2020 года с космодрома Байконур. В состав основого экипажа входят космонавты Роскосмоса Сергей Рыжиков и Сергей Кудь-Сверчков, а также астронавт NASA Кэтлин Рубинс, их дублеры — Олег Новицкий, Петр Дубров и Марк Ванде Хай.
«Союз-5» vs «Союз-2». Отличия от предшественника
Главный конструктор перспективной ракеты-носителя «Союз-5» Александр Черевань рассказал об этапах работы по созданию новой ракеты, её отличии от «Союза-2» и технологиях, которые впервые в истории Ракетно-космического центра «Прогресс» (входит в состав Госкорпорации «Роскосмос») будут применяться при производстве нового носителя.
Рендер Союз-5
Совершенно другой «Союз»
Для потребителя — заказчика пусковых услуг — ракета «Союз-5» от «Союза-2» отличается прежде всего грузоподъёмностью. На низкую околоземную орбиту ракета-носитель среднего класса «Союз-2» выводит порядка 8 тонн в зависимости от космодрома запуска. «Союз-5» — носитель тоже среднего класса, но на такую же орбиту, например, с космодрома Байконур будет выводить 17 тонн. Таким образом, у новой машины по массе полезной нагрузки характеристики лучше более чем в два раза.
Что касается компоновки ракеты-носителя «Союз-5», то она тоже принципиально отличается: «Союз-2» сконструирован по пакетно-тандемной схеме, а в «Союзе-5» применена тандемная компоновка, то есть ступени соединяются последовательно, а не параллельно, как в «пакете». Новая ракета будет двухступенчатой. Такая компоновка выгодней с точки зрения трудоёмкости изготовления, простоты конструкции, трудоёмкости подготовки изделия на стартовом и техническом комплексах. «Союз-5» сможет выводить различные полезные нагрузки на низкие околоземные орбиты, а с применением разгонного блока — на геопереходную и геостационарную орбиты, на отлётные траектории — решать достаточно широкий спектр задач.
Одно из серьёзных преимуществ новой ракеты в том, что у блоков «Союза-5» максимально возможные габаритно-массовые характеристики, при которых составные части ракеты возможно перевозить любым транспортом: автомобильным, железнодорожным и авиационным. Диаметр блока первой ступени составляет 4 100 мм при длине порядка 35 метров — груз таких габаритов возможно перевозить по железной дороге, кроме того, такой блок поместится и в самолёт Ан-124.
Рендер Союз-5
Отечественные комплектующие
В составе «Союза-5» будут применяться бортовые электрические системы, в том числе и система управления, создаваемые на отечественной элементной базе. Система управления эффективна как по габаритно-массовым характеристикам, так и по количеству решаемых задач. Впервые на новой ракете будет использоваться бесплатформенный инерциальный блок с чувствительными элементами на малогабаритных и лёгких волоконно-оптических гироскопах. Построение системы управления «Союза-5» с применением быстродействующей производительной бортовой вычислительной машины позволит минимизировать связи между ракетой и оборудованием технического и стартового комплексов. Это упростит процесс подготовки изделия, упростит и удешевит наземное оборудование. Возможности бортовой вычислительной машины обеспечат развёртывание всех режимов испытаний непосредственно на борту, а не на наземном оборудовании.
Особо нужно отметить, что согласно проекту, в составе ракеты-носителя «Союз-5» будут использоваться двигатели с лучшими в мире характеристиками по удельному импульсу тяги. Маршевый двигатель первой ступени РД-171 МВ разработки Научно-производственного объединения «Энергомаш» имени академика В.П. Глушко и РД-0124МС разработки воронежского Конструкторского бюро химавтоматики (входят в состав Госкорпорации «Роскосмос») на второй обеспечивают максимально возможные характеристики на паре топлива кислород — нафтил.
Рендер Союз-5
Первый пуск с Байконура
Ракета-носитель «Союз-5» может эксплуатироваться на разных космодромах. Пока пуски планируются с комплекса на Байконуре в рамках российско-казахстанского проекта «Байтерек». Но «Союз-5» сможет стартовать с любого космодрома — с Восточного и «Морского старта» — при условии, что будет создана соответствующая наземная инфраструктура: техническая позиция и стартовый комплекс.
Запуск Союз 2.1а
Главное — безопасность
На «Союзе-5» будет применяться система аварийной защиты двигателей. На всём участке работы двигателей, начиная с пуска, эта система позволит циклично с длительностью в несколько миллисекунд оценивать состояние двигателя по параметрам его работы. Такая система поможет выявить возможную аварийную ситуацию, предотвратить её дальнейшее развитие и своевременно выдать команду на выключение двигателя и команду «Авария» в полезную нагрузку. Система аварийной защиты устанавливается и на первой, и на второй ступенях новой ракеты-носителя. В случае возникновения аварийной ситуации на двигателе первой ступени она позволит сохранить ракету и стартовый комплекс, а на участке полёта второй ступени, если будет возможность продолжать полёт на одном из блоков двигателя, отключит две камеры аварийного блока, а две камеры второго блока будут работать. Такая схема впервые будет применяться на наших изделиях.
Новые материалы — новые технологии
Материал, из которого будут изготавливаться баки ракеты-носителя «Союз-5», — алюминиевый сплав 1580 — будет применяться впервые. По сравнению со сплавом, используемым при производстве «Союза-2», у него повышенные механические характеристики в сочетании с достаточно приемлемой стоимостью. Благодаря новому сплаву технические характеристики ракеты значительно повышаются.
Впервые в практике Ракетно-космического центра «Прогресс» на второй ступени применяется объединённое днище баков окислителя и горючего. Это позволяет снизить массу конструкции второй ступени, облегчить её по отношению к традиционной схеме, также это позволяет уменьшить габариты блока.
При производстве «Союз-5» будет использоваться сварка трением с перемешиванием. Этот новый технологический процесс и в РКЦ «Прогресс» для сборки-сварки баков будет применяться впервые. Оборудование, выполняющее автоматическую сварку трением с перемешиванием, производит российская компания ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель». Для «Союза-5» по заказу РКЦ «Прогресс» под сварку трением с перемешиванием деталей из алюминиевых сплавов «Сеспель» изготовит три установки и оснастку к ним. Согласно техническому заданию, установки должны обеспечивать сварку плит толщиной порядка 30 мм. Применение этого технологического процесса обеспечит сварку необходимых толщин за один проход, с высоким качеством и характеристиками. К концу III квартала первую установку доставят на наше предприятие. В рамках второго этапа приёмки на новом оборудовании в Чебоксарах был выполнен качественный сварной шов деталей из нового алюминиевого сплава 1580. Тем временем на нашем предприятии в цехе 2233 готовится фундамент для нового оборудования.
Разбираем цифровые часы с космического корабля «Союз» (очень длиннопост)
На Пикабу и раньше встречались фотографии этого занятного устройства, а вот нашелся человек (правда не у нас, а в Америке), который эти часы разобрал и внимательно рассмотрел изнутри:
Бортовые Часы Космические. Показывают время, имеют будильник («оповещатель») и секундомер
Недавно к нам в руки [в Музей компьютерной истории в Маунтин-Вью, Калифорния] попали часы, летавшие в космос с миссией «Союз» («Бортовые Часы Космические», или БЧК). Часы изготовлены в 1984 году и содержат более 100 интегральных схем (ИС) на десяти печатных платах. Почему же эти часы такие сложные? В данной статье я изучу схему часов и объясню, почему для них потребовалось так много чипов. Также часы дают нам возможность подробнее взглянуть на советскую аэрокосмическую электронику и сравнить её с американскими технологиями.
Космические корабли «Союз» были разработаны в рамках советской космической программы во время лунной гонки. Первый «Союз» полетел в 1966 году, а всего в рамках программы за последние 50 лет было совершено более 140 полётов. Космический корабль (см. фото ниже) состоит из трёх частей. Круглая секция слева – обитаемый модуль, где хранится груз, оборудование и находятся жилые отсеки. В середине находится спускаемый модуль, и это всё, что возвращается на Землю; космонавты находятся в спускаемом модуле во время запуска и возвращения. В сервисном модуле справа находится основной двигатель, солнечные панели и другие системы.
"Союз ТМА-7" отходит от МКС, 2006
В спускаемом модуле находится панель управления космическим кораблём (см. ниже). Цифровые часы находятся слева вверху. На ранних кораблях «Союза» использовались аналоговые часы, но с 1996 по 2002 год на корабле стояли уже цифровые часы. Цифровые часы также использовались на космической станции «Мир». Из более поздних «Союзов» часы исчезли, и там использовалось два компьютерных экрана на панели управления.
Панель управления «Союза». Цифровые часы – слева вверху. Экран посередине – телевизор.
Подробнее о часах
У часов было три функции: показывать время, служить будильником и секундомером. В режиме Часов Текущего Времени (ЧТВ) часы показывают текущее время по Москве при помощи шести цифр слева вверху, а ОП показывает время установки будильника. Будильник (или "оповещатель", ОП) можно поставить на определённое время; в это время часы активируют реле, запуская одну из внешних схем корабля (выводы обо всех функциях пока сделаны мною на основании реверс-инжиниринга. Когда мы включим эти часы, посмотрим, где я был неправ). Настраиваются часы в режиме «Коррекция»; цифры увеличиваются по нажатию кнопки «Ввод». Нижняя часть часов – это секундомер. Четыре светодиодных индикатора показывают прошедшие минуты и секунды. Кнопка внизу запускает, останавливает или сбрасывает секундомер (судя по инструкции для команды «Союза», часы автоматически измеряют время, прошедшее с запуска двигателя до остановки, а также время во время спуска до контакта с поверхностью). Тумблер «Вкл» включает часы.
Нам, конечно, хотелось посмотреть, что у них внутри, так что Марк открутил крышку и снял её. Под ней обнаружилась плотная пачка печатных плат. Часы оказались гораздо сложнее, чем я ожидал – десять печатных плат были усеяны ИС поверхностного монтажа и другими компонентами. Компоненты расположены на двухслойных печатных платах – это распространённая технология сборки. На плате перемешаны как компоненты поверхностного, так и сквозного монтажа. Это означает, что компоненты типа резисторов и конденсаторов монтировались посредством продевания их ножек через отверстия в платах. А ИС поверхностного монтажа были напаяны на площадки, расположенные на поверхности платы. Это более передовой подход, чем использовали в американской потребительской электронике в 1984 году: там использовали большие ИС сквозного монтажа, и не перешли на поверхностный монтаж вплоть до конца 1980-х. При этом аэрокосмические компьютеры США использовали поверхностный монтаж ИС с 1960-х.
Часы со снятой крышкой
Одна интересная особенность часов состоит в том, что платы соединяются отдельными проводами, собранными в жгуты (я ожидал, что платы будут вставлены в материнскую плату или будут соединены кабелями). У плат есть ряды контактов по периметру, и провода припаяны к ним. Затем провода собирали в жгуты, обматывали пластиком и закрепляли на платах.
Сначала мы думали, что дальше разобрать часы, не отпаяв провода, не получится, однако затем поняли, что жгуты проводов были расположены таким образом, что платы можно развернуть на манер книги. Это позволило нам тщательнее изучить платы. Неудобство доставило то, что некоторые части плат были спаяны спереди короткими проводами, поэтому мы не могли увидеть эти платы с обеих сторон.
Видно, как много в часах ИС. В основном это ИС с плоским металлическим корпусом и 14-ю контактами, что отличает их от американских ИС того времени, корпус которых делали из чёрной эпоксидки. Также встречаются 16-контактные ИС в розовых керамических корпусах.
Схема часов
Следующим этапом стояло более детальное изучение схемы – давайте рассматривать её, начиная с задней части часов. Разъём с 19-ю контактами (стандартный для советской военной электроники РС19ТВ – мне удалось найти для него ответную часть на eBay, и её мы будем использовать для запуска часов) соединял часы с приборами корабля. Через этот разъём приборы подавали на часы 24 В, а также все необходимые тактовые импульсы и управляющие сигналы для секундомера. Часы по прошествии заданного отрезка времени подавали команду кораблю через контакты реле.
Две платы в задней части часов – это питание, и оно оказалось сложнее, чем я ожидал. Первая плата – импульсный источник питания, преобразующий 24 В корабельного напряжения в 5 В, необходимые для работы ИС. Керамические цилиндры – это катушки индуктивности разного рода, от простых катушек до сложных 16-контактных. В управляющей схеме присутствует два операционных усилителя в металлических цилиндрах. Два других корпуса, похожие на ИС, содержат по четыре транзистора. Рядом с ними – цилиндрический стабилитрон, регулирующий выходное напряжение [так в оригинале — хотя один из читателей настаивает, что «стабилитрон это источник опорного напряжения и он сам по себе ничего не регулирует» / прим. перев.]. В центре видно большой круглый транзистор импульсного питания. Можно было ожидать найти там простейший понижающий трансформатор. Однако источник питания построен по более сложной схеме, обеспечивающей электрическую изоляцию корабля и часов (гальваническую развязку). Не знаю точно, зачем это понадобилось.
Многие компоненты источника питания отличаются по виду от американских. Американские резисторы обычно промаркированы цветными полосками, но советские резисторы – это зелёные цилиндры с напечатанным на них номиналом. Советские диоды – оранжевые прямоугольные корпуса, а не цилиндрические, как в США. Транзистор питания в центре – круглый, у него нет металлической кромки, как у американских транзисторов в корпусах TO-3. Не берусь судить, лучше или хуже корпуса у советских компонентов – просто интересно изучать, как они отличаются от американских.
Источник питания использует диоды на 1 А в прямоугольных оранжевых корпусах. ОС означает высокое военное качество.
Вторая плата тоже является частью источника питания, но она гораздо проще. На ней есть фильтрующие катушки индуктивности и конденсаторы, а также чип линейного регулятора напряжения (розовый), выдающий 15 В для ИС операционного усилителя первой платы. У чипа регулятора напряжения есть две большие металлические петли, припаянные к плате и рассеивающие тепло. Странно, что у платы есть три больших отверстия с правой стороны. Вероятно, они нужны для того, чтобы освободить место для компонентов большой высоты на соседней плате – но там таких компонентов нет. Видимо, эту плату изначально разрабатывали для другого устройства.
Вторая плата наполовину пустая, и её правая часть, видимо, работает как радиатор
Остальные платы заполнены ИС цифровой логики. Плата 3 на фото ниже и похожая на неё плата 5 отвечают за функции текущего времени и оповещателя. На каждой плате стоят двоично-десятичные счётчики для шести цифр (часы, минуты, секунды). Кроме того каждому счётчику требуется логический чип для увеличения и ещё один чип для сброса, в зависимости от того, работают ли часы в обычном режиме или их настраивают (поэтому там так много чипов). Розовый чип управляет выбором цифры при настройке.
У платы 4 (ниже) две функции. Во-первых, она управляет тем, показывают ли часы текущее время или время оповещения. У каждой цифры для этой цели есть отдельный чип. Во-вторых, плата даёт сигнал кораблю, когда текущее время совпадает с заданным временем оповещения. Это реализовано с использованием нескольких чипов, которые сверяют все цифры по очереди, определяя наличие совпадения. Так что, хотя функции этой платы кажутся простыми, для них требуется полная плата чипов. Контакты внизу платы связывают плату 4 с платой 5. С платой 3 она соединяется через жгут проводов.
На некоторых платах размещено больше компонентов, чем нужно только лишь для цифровой логики. К примеру, на платах 6 и 7 есть импульсные трансформаторы, электрические изолирующие управляющие сигналы, поступающие в часы через 19-контактный разъём (в современных схемах эту роль исполняет оптрон). Эти трансформаторы немного похожи на грибы или маленькие водонапорные башни, и их можно видеть на фото ниже. На 7-й плате также есть кристалл кварца – металлический прямоугольник внизу (инструкция для «Союза» утверждает, что точность этих часов составляет до 30 секунд в день, что не очень хорошо – дешёвые электронные часы от Timex 1970-х годов давали точность до 15 секунд в месяц; в инструкции написано, что часы можно синхронизировать по внешним импульсам).
На 7-й плате стоит кристалл на 1 МГц, задающий тактовую частоту для часов
Две функции 7-й платы – генерация тактовых импульсов и реализация секундомера. Кварцевый кристалл выдаёт импульсы частотой 1 МГц. Они замедляются до импульсов раз в секунду при помощи шести двоично-десятичных счётчиков; каждый из них делит частоту на 10. Затем эти импульсы используются остальными схемами часов. Для работы секундомера на плате есть четыре счётчика для четырёх цифр. Также там расположена управляющая логика для запуска, остановки и обнуления секундомера. Три импульсных трансформатора позволяют кораблю управлять секундомером при наступлении определённых событий.
Платы 8 и 9 управляют светодиодными дисплеями. Каждой цифре требуется чип, зажигающий определённые сегменты 7-сегментного дисплея на основе двоично-десятичного значения. Чипы, преобразующие двоично-десятичные значения в 7 сегментов – это розовые 16-контактные чипы. Поскольку на часах есть 10 цифр, используется 10 управляющих чипов. Восемь из них расположены на 8-й плате, а на 9-й плате расположено два чипа и различные ограничивающие ток резисторы для светодиодных дисплеев. Переключатели для настройки часов также видны на фото внизу.
И, наконец, на 10-й плате расположены десять светодиодных дисплеев. Каждая цифра состоит из дисплея с семью сегментами и точкой. Думаю, одна из точек должна что-то обозначать – мы узнаем, что именно, подав питание на часы.
Советские интегральные схемы
Рассмотрим далее ИС часов. Часы в основном содержат микросхемы на транзисторно-транзисторной логике (ТТЛ), популярной с 1970-х по 1990-е (если вы занимались цифровой электроникой в качестве хобби, вам, вероятно, знакомы ТТЛ-чипы серии 7400). Чипы ТТЛ были быстрыми, дешёвыми и надёжными. Однако их главным недостатком был дефицит функциональности. На простейшем ТТЛ-чипе есть всего несколько логических вентилей, типа 4 NAND или 6 инвертеров, а более сложный ТТЛ мог содержать что-то типа 4-битного счётчика. В итоге ТТЛ уступили дорогу КМОП (чипам, которые используют в современных компьютерах), которые используют гораздо меньше энергии и имеют большую плотность.
Поскольку каждый отдельный чип в часах мало что умел, часам требовалось множество плат с чипами для выполнения их функций. К примеру, каждой цифре часов требуется счётчик, а также пара логических чипов для увеличения или очистки этой цифры по необходимости, а также чип, управляющий соответствующим 7-сегментным светодиодным дисплеем. Поскольку часы показывают 10 цифр, это уже даёт нам 40 чипов. Дополнительные чипы обрабатывают нажатия на кнопки и переключатели, реализуют оповещатель, отслеживают состояние секундомера, управляют осциллятором, и так далее, что доводит общее число чипов до 100.
Что мне понравилось в советских ИС, так это что нумерация чипов подчиняется рациональной системе, в отличие от, по большому счёту, случайной нумерации американских ИС (больше информации можно найти в справочнике "Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги"). Две буквы в номере детали обозначают функцию чипа – логический вентиль, счётчик, триггер, декодер. К примеру, микросхема ниже отмечена, как "Δ134 ЛБ2А". Номер серии 134 говорит о том, что это ТТЛ-чип с низким энергопотреблением. Буква «Л» обозначает логический чип, а «ЛБ» – логические вентили NAND/NOR. «2» обозначает определённый чип категории «ЛБ» (функциональность чипа 134ЛБ2 включает в себя NAND-вентили и инвертер с 4 входами, и у него нет американского аналога; "Δ" используется на мелких чипах вместо «Л», чтобы не перепутать её с «П»).
Логотипы на ИС говорят о том, что у них были разные производители. Ниже показано несколько чипов, вместе с названием производителей и переводом на английский. Больше информации о логотипах советских полупроводников можно найти тут и тут.
Сравнение с технологией США
Как выглядят часы с «Союза» по сравнению с американской технологией? Впервые взглянув на них, я бы сказал, что их сделали в 1969-м, а не в 1984-м – если смотреть на их устройство и большое количество простых чипов в плоских корпусах. Американская технология к 1984 году произвела IBM PC/AT и Apple Macintosh. Кажется абсурдным, что в часах используется несколько плат с большим количеством ТТЛ-чипов через десять лет после того, как в США начали выпускать цифровые наручные часы на одном чипе. Однако оказалось, что сравнивать технологии не так-то просто.
Для сравнения часов «Союза» с современной им американской космической электроникой 1980-х, я взял плату от компьютера AP-101S космического «Шаттла». На фото ниже показана схема от часов «Союза» (слева) и компьютера «Шаттла» (справа). Хотя компьютер «Шаттла» более продвинут с точки зрения технологий, разница между ними не такая большая, как я ожидал. Обе системы сделаны на основе ТТЛ-чипов, хотя чипы у «Шаттла» из более быстрого поколения. Многие чипы у «Шаттла» чуть более сложные; обратите внимание на чипы с 20 контактами вверху. Большой белый чип куда как более сложный – это чип коррекции ошибок памяти AMD Am2960. Печатная плата «Шаттла» более продвинутая, у неё больше двух слоёв, из-за чего чипы можно располагать на 50% плотнее. В то время считалось, что СССР отстаёт от Запада в ИС-технологиях на 8-9 лет; это совпадает с тем, что видно на основе сравнения двух плат.
Однако что меня удивило, так это схожесть компьютера «Шаттла» и часов «Союза». Я ожидал, что в компьютере «Шаттла» будут использоваться микропроцессоры 1980-х годов, и он будет опережать часы «Союза» на целое поколение, но оказалось, что обе системы используют технологию ТТЛ, и во многих случаях у чипов оказывается почти одинаковая функциональность. К примеру, на обеих платах используются чипы, реализующие по 4 NAND-вентиля (поищите слева чип 134ΛБ1A, а справа — 54F00).
Заключение
Почему же в часах «Союза» используется более 100 чипов, вместо системы на единственном чипе? Советские технологии СС отставали от американских на 8 лет, и ТТЛ-чипы в то время казались разумным выбором даже в США. Поскольку ТТЛ-чипы не обладают обширной функциональностью, то даже для реализации таких простых вещей, как часы, требовалось использовать несколько плат, заполненных чипами.
В следующий раз мы попытаемся подать на часы питание и посмотреть, как они работают. Я изучал этот вопрос специально. Планирую подробнее описать про их питание и другие их части, а пока что посмотрите видео, на котором Марк разбирает часы.
Оригинал статьи на английском: http://www.righto.com/2020/01/inside-digital-clock-from-soyu...
Перевод: https://habr.com/ru/post/485044/
Видео с работающими часами от этих же ребят: https://twitter.com/kenshirriff/status/1226199411270676481
"СОЮЗ" - отечественный производитель с безупречной репутацией!
Купил себе на участок отечественный перфоратор "Союз". Продавец сказал, что он "ну ни в чём не уступает зарубежным аналогам и что перфораторы уж точно Россия пока что не разучилась делать сама. И даже делает их лучше всех в мире! "Союз" - один из ведущих мировых производителей строительно-бытовой техники!.."
Но что-то меня смущает... Не могу понять что именно...
