Отдельные главы из книги

В.Г.Безбородова А.М. Жакова

"СУДА КОСМИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ"

ТРЕБОВАНИЯ К СУДАМ КОСМИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ

   Суда, участвующие в исследовании космического пространства, составляют особый класс океанских су­дов. У них все необычно: архитектура, оборудование внутренних помещений, условия плавания.

   Архитектурный облик судов космической службы определяется прежде всего мощными конструкциями антенных систем. Например, такие архитектурные эле­менты, как 25-метровые зеркала «Космонавта Юрия Гагарина» или 18-метровые белоснежные шары радио­прозрачных укрытий для антенн на «Космонавте Влади­мире Комарове» в первую очередь привлекают к себе внимание и сразу же создают преобладающее впечатле­ние от судна. Более внимательный взгляд обнаруживает десятки других антенн, самых разнообразных по размерам и конструкции. Такого обилия антенн нет, конечно, ни на одном судне другого класса.

   Антенны и радиотехническое оборудование, которым оснащены экспедиционные лаборатории, накладывает свои условия, специфические для судов этого класса. Научные задачи экспедиционных рейсов диктуют требо­вания к мореходным качествам. Все это вместе взятое и определяет требования к судам космической службы.

   Высокие мореходные качества нужны судам космической службы для выполнения научных задач, которые им приходится решать, плавая во всех районах Мирового океана в любое время года и в любую погоду. В то же время плавание должно быть безопасным. Экспедиционные суда должны идти в те точки океана, которые определены баллистическими расчетами, и выполнять там назначенную им работу, не взирая на погоду в этом районе. Они не могут подчас даже свободно выбирать свой курс во время работы с космическим объектом чтобы облегчить плавание при волнении моря - курс определяется задачами сеанса связи, направлением трассы космического полета и углами обзора корабельных ан­тенн.

   Корабли должны хорошо управляться, в том числе на малых скоростях и в дрейфе - характерных режимах для проведения сеансов связи с космосом.

   Одно из главных требований к судам космической службы - их высокая автономность. Автономность характеризует способность судна длительное время нахо­диться в море, выполняя работу без захода в порты для пополнения запасов топлива, пресной воды и провизии. Высокая автономность позволяет судну не прерывать программу сеансов связи, не тратить время на переходы из района работы в порт для пополнения судовых запа­сов. При большой, как правило, удаленности этих рай­онов, потеря времени на переходы была бы значитель­ной и, возможно, потребовала бы увеличения числа судов, обеспечивающих в океане космические полеты.

   Автономность плавания ограничивается запасами пресной воды и провизии. Например, средние по водоизмещению суда типа «Космонавт Владислав Волков» могут находиться в плавании, не пополняя запасов провизии 90 сут., запас пресной воды у них рассчитан 30 сут. На судах оборудованы вместительные провизионные кладовые, оснащенные мощным холодильным оборудованием. Автономность по запасу воды можно увели­чить, используя имеющиеся на судах опреснительные установки.

   Суда космической службы проводят сеансы связи на малом ходу, в дрейфе или на якоре. Поэтому топливо для машин тратится главным образом на пере­ходах. Запасы топлива определяют другую важную ха­рактеристику судна — дальность непрерывного плавания. Имея большую дальность плавания, судно может не прерывать работу с космическими объек­тами для захода в порт, чтобы принять топливо. Это, так же как и повышение автономности, по существу, увеличивает эффективность использования космического флота. Чтобы судить о реальных величинах, скажем, на­пример, что дальность плавания «Космонавта Юрия Га­гарина» составляет 20 тысяч миль. Это расстояние лишь немногим короче воображаемого океанского перехода вокруг земного шара по экватору.

   Следующая характеристика - остойчивость судна и связанные с ней параметры качки на волнении. Радио­техническая и электронная аппаратура, составляющая основу экспедиционного оборудования судов космиче­ской службы, имеет очень невыгодное для остойчивости распределение весов. Наиболее тяжелые элементы этой аппаратуры - антенны с их фундаментами и мощ­ным электрическим приводом располагаются высоко над палубами и надстройками, в то время как во внутрен­них помещениях находятся в основном электронные блоки с относительно небольшими весами. Например, четыре главные космические антенны научно-исследовательского корабля «Космонавт Юрий Гагарин» вместе с фундаментами имеют общий вес около 1000 т и уста­новлены на палубах, расположенных на 15-25 м выше уровня ватерлинии, со смещением центра масс судна значительно вверх.

   Трудности с остойчивостью возникают также из-за большой парусности космических антенн. Например, четыре параболических зеркала «Космонавта Юрия Гагарина» диаметром 12 и 25 м имеют общую площадь 1200 м2. Будучи поставлены «на ребро» и обращены на борт (характерное положение для начала сеанса связи), они превращаются в паруса, стремящиеся опро­кинуть судно. Поэтому сеансы связи не проводятся при сильном ветре. Само собой разумеется, что когда ан­тенны застопорены в положении «по-походному» и на­правлены в зенит, их парусность во много раз меньше и уже не представляет опасности для плавания. Отметим попутно, что достижение наибольших углов обзора кос­мических антенн, необходимых для сопровождения спут­ников в полете,- одна из сложных задач при констру­ировании судов космической службы.

   Качка судна на волнении создает значительные по­мехи для сеансов связи с космосом. Во-первых, сильная качка приводит к возрастанию нагрузок на системы стабилизации корабельных антенн и ухудшает точность их наведения. Во-вторых, качка снижает работоспособ­ность научного и инженерно-технического персонала, участвующего в проведении сеансов связи. Поэтому уменьшение качки - очень важная задача при создании любых научно-исследовательских судов. Для её решения принимают все доступные меры. На этих судах обычно устанавливают различные успокоители качки.

   Радиотехнические системы, размещенные на научно-исследовательских судах, предъявляют повышенные требования к прочности и жесткости корпуса судна.

   Необходимы подкрепления корпуса в местах установки массивных антенн и других элементов оборудование обладающих значительным весом. При установке на судне нескольких остронаправленных антенн повышенная жесткость корпуса служит условием их совместной работы. Для плавания в приполярных, а зимой и в средних широтах суда космической службы имеют ледовые подкрепления корпуса.

   Продолжительные экспедиционные рейсы заставляют обращать серьезное внимание на условия обитаемости. Проектировщики судов космической службы старались создать на них благоприятные условия как для успеш­ной работы, так и для полноценного отдыха всех участ­ников экспедиции. Это наиболее полно осуществлено на универсальных судах космической службы. Но и на ма­лых судах космической службы сделано все возможное для удобного размещения членов экипажа и экспеди­ции и для их полноценного отдыха.