История спутникового телевизионного вещания Опции

[Frocus]

Cорок лет назад советские конструкторы изобрели первую телевизионную систему "Орбита"

Cорок лет назад советские конструкторы изобрели первую телевизионную систему "Орбита", которая позволяла через искусственный спутник Земли передавать одну программу Центрального телевидения. Сегодня его называют Первый канал. Тогда же и создали знаменитую студию "Останкино". Пытались решить этот вопрос инженеры и других стран, в том числе США.

Советское изобретение оказалось технически более совершенным, чем заокеанский аналог. Система "Орбита" базировалась на спутниковой системе "Молния – Один". Ретрансляторы советского спутника по мощности превосходили американские в восемь раз. Мировая общественность признала открытие советских конструкторов.

Оксана Аунина, начальник производственно – технического отдела ОРТПЦ: "На тот момент это было глобальное явление, прогрессивное и технологически и социально прогрессивное явление".

Телевизионная сеть Первого канала "Орбита" включала всего 20 городов по всему Советскому Союзу, в том числе и Читу. Здесь телевизионную систему "Орбита" установили в ноябре 1967 года.

Оксана Аунина, начальник производственно – технического отдела ОРТПЦ: "Это было большое сооружение, диаметр приемной антенны – 12 метров. Постоянно осуществлялась подстройка под спутник. Это было гигантское сооружение".

Алюминевая тарелка весила 30 тонн. Ее мощности хватало для того, чтобы транслировать одну программу центрального телевидения на территорию областного центра и близлежащих населенных пунктов. Через семь лет подобную конструкцию установили в Краснокаменске. Радиус действия точно такой же, как в Чите – сам город и немного Краснокаменского района. Чуть позже систему "Орбита" усовершенствовали. Появилась возможность транслировать еще и радиопрограммы. Спустя тридцать три года телевизионная система "Орбита" стала неактуальной, она морально и технически устарела.

Оксана Аунина, начальник производственно – технического отдела ОРТПЦ: "В начале 2000 года в связи с развитием телевещательной и телекоммуникационной техники эти станции были демонтированы за ненадобностью".

Сегодня с приходом эры цифрового телевидения передающие антенны диаметром всего 60 сантиметров позволяют принимать более 30 теле и радиопрограмм.

http://www.broadcasting.ru/newstext.php?news_id=36879

[Frocus]

Три «Экрана» – три судьбы

О.Урусов специально
для «Новостей космонавтики»

У спутников и ракет своя судьба, своя история. День 31 августа 1991 г., когда бывшие республики Советского Союза закрепили де-юре раздел государства, «водоразделом» прошел не только по судьбам людей, он разметал и космические аппараты. В соответствии с договоренностями, новые государства получали в собственность все, что находилось на их территории по состоянию на 31 августа 1991 г.
На Байконуре, отошедшем к Казахстану, в это время находился «Экран-М» №16 (11Ф647М №16Л), изготовленный в июле 1989 г. и прибывший на космодром в декабре 1990 г. С того времени он Байконур не покидал, но, поскольку спутник является собственностью Республики Казахстан, российские специалисты его только хранят и не имеют права не только на запуск спутника, но и на какие-либо технологические операции с ним. Снятие или замена какого-либо прибора на спутнике должны быть согласованы с соответствующими компетентными казахстанскими органами.
Самому Казахстану спутник не особенно нужен – для запуска в космос его нужно готовить, закупать «Протон», на все это требуются средства, причем для казахстанского бюджета немалые. Да и окупится ли ракета, если на ней полетит «казахстанский» «Экран», у которого всего два «ствола»? Может быть, спутник стоит запустить, обменяв часть его ресурсов на ракету-носитель? Судьба спутника будет решаться позже. Пока единственная задача, которую он выполнял в последнее время, – роль «дублера» при наземных испытаниях пусковой установки в рамках подготовки к летно-конструкторским испытаниям ракеты космического назначения «Протон-М». Спутник находился под обтекателем «Протона-М», когда его вывозили на пусковую установку в декабре прошлого года.
Следующий «Экран-М» – семнадцатый номер (11Ф647М №17Л) – был изготовлен ровно на год позднее; его создание было завершено в июне 1991 г. Естественно, этот спутник является собственностью Российской Федерации. На космодром Байконур «Экран-М» №17 был доставлен в декабре 1991 г. и вот уже почти десять лет ждет своего «звездного часа». Неизвестно, что будет с этим спутником в дальнейшем. Планируется, что КА «Экран-М» №17 отправят на завод-изготовитель в апреле 2001 г., где будут проведены работы по продлению его ресурса. Тогда, вероятно, и этот спутник можно будет вывести на орбиту при очередном запуске «Протона-М».
Третий «Экран-М», который сейчас имеется на космодроме, – №18 (11Ф647М №18Л). Развал Советского Союза сказался и на темпах производства спутников. Восемнадцатый «Экран-М» решетневцы изготовили в июне 1995 г., четыре года спустя после завершения работы с предыдущим спутником той же серии. Затем КА хранился на заводе; за это время его ресурс истек (общий ресурс спутника – 6 лет, из них три на орбите). Заводчане своевременно выполняли работы по продлению ресурса, планировали его запустить, но все как-то не складывались обстоятельства. Наконец, «Протон-М» подошел к летным испытаниям, для его первого запуска в качестве полезной нагрузки и запланировали «Экран-М». В феврале этого года спутник отправили на космодром. «Экран-М» №18 прибыл на Байконур 26 февраля 2001 г. Подготовка его к запуску на первой ракете «Протон-М» началась 5 марта 2001 г. «Протон-М» должен вывести «Экран-М» на орбиту 6 апреля.

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content...rs/221/18.shtml

Первый «Протон-М» вывел на орбиту последний «Экран-М»



В.Мохов. «Новости космонавтики»
Фото С.Казака

7 апреля 2001 г. в 06:47:00.525 ДМВ (03:47:00 UTC) с 24-й пусковой установки 81-й площадки космодрома Байконур был осуществлен первый пуск РН 8К82КМ «Протон-М» (серия 53501).
С использованием разгонного блока (РБ) 14С43 «Бриз-М» №88503 КА «Экран-М» №18Л был выведен на близкую к геостационарной орбиту:

- наклонение – 1.47°;
- высота в перигее – 35636 км;
- высота в апогее – 36731 км;
- период обращения – 1456.35 мин.

КА изготовлен в НПО прикладной механики имени академика М.Ф.Решетнева (г.Железногорск). Он будет эксплуатироваться Государственным предприятием «Космическая связь» (ГПКС).

И.Лисов. «Новости космонавтики»

Орбита и регистрация «Экрана»

Как и в предыдущем запуске с использованием разгонного блока «Бриз-М» (НК №8, 2000), Космическое командование (КК) США не смогло своевременно обнаружить и опознать связанные с ним объекты. Этому способствовали объективные причины: в силу использованной схемы выведения на низкой околоземной орбите ничего не осталось, а орбита КА отличалась от стационарной. А может, и субъективные: в США был вечер пятницы...
Первым в КК США обнаружили объект на околостационарной орбите. Его первый набор элементов был датирован 22:32 UTC 7 апреля. Так как к этому моменту уже улетела и была зарегистрирована американская марсианская станция, объект получил очередной номер 26736 и международное обозначение 2001-014A. Второй и третий объект (на околостационарной и переходной орбитах) были найдены 9 апреля. Еще через несколько дней КК США изменило обозначение российского КА на правильное 2001-013A, в соответствии с порядком запусков.
Номер
Международное обозначение
Объект
i, °
Hp, км
Ha, км
P, мин
Эпоха элементов

26736
2001-013A
Экран-М
2.04
34993
37875
1469.2
9 апреля, 23:27

26738
2001-013C
РБ Бриз-М
1.9?
35421
37470
1469.8
9 апреля, 23:30

26737
2001-013B
Бак РБ “Бриз-М”
47.95
931
35599
641.7
9 апреля, 10:34


Параметры орбиты объектов, рассчитанные по элементам КК США, приведены в таблице. Для каждого объекта дана первая надежно определенная орбита. Высоты приведены относительно поверхности эллипсоида.
Параметры орбиты КА и РБ свидетельствуют о том, что выведение прошло с отклонением от задания. КА был выведен на орбиту с периодом более суток и поэтому смещался от начальной точки 90° в западном направлении, хотя его расчетная точка стояния 99° лежала восточнее. По элементам за следующие дни видно, что 10–13 апреля дрейф аппарата был остановлен над 70°в.д. После этого спутник начал движение на восток и к 25 апреля был стабилизирован в точке 99°в.д.
По сообщению пресс-службы НПО ПМ, в ночь на 7 мая, к Дню радио, «Экран-М» №18 был успешно введен в штатную эксплуатацию. Восстановлено непосредственное вещание общероссийских телепрограмм на сеть недорогих коллективных и индивидуальных приемников, расположенных на северо-востоке России.

КА «Экран-М»

В.Мохов. «Новости космонавтики»

Спутник 11Ф647М «Экран-М» №18Л предназначен для теле- и радиовещания на территорию Сибири и Дальнего Востока. Это 21-й спутник серии «Экран», выведенный с 1976 г. на геостационарную орбиту, и 4-й модернизированный КА семейства «Экран-М» с 1987 г.
«Экраны» относятся к числу первых отечественных геостационарных КА. Подробная история их разработки и модернизации изложена в [1] и [2]. КА «Экран-М» имеет ту же базовую платформу КАУР-3, что и спутники «Радуга» («Грань») и «Горизонт». Его стартовая масса – 2050 кг, гарантийный срок работы КА – 3 года, технический ресурс – 6 лет.
Расчетная точка стояния спутника на геостационарной орбите – 99°в.д. Двигательная установка обеспечивает удержание в точке стояния в направлении запад-восток с точностью 0.5°. В источнике [3] говорится, что точность удержания север-юг составляет 2.0°. Однако, насколько можно судить по параметрам орбит ранее запущенных КА этой серии, коррекцию по широте они не проводят, из-за чего величина наклонения их орбиты постоянно растет и у самых старых аппаратов уже дошла до 14–15°.
Полезная нагрузка КА состоит из двух транспондеров. Используемая частота на передачу у первого ствола 714 МГц, у второго – 754 МГц; на прием у первого ствола – 6200 МГц, у второго – 6000 МГц. Малое числа транспондеров позволяет использовать чрезвычайно мощный передатчик (200 Вт).
Предыдущий «Экран-М» №15Л был выведен на орбиту еще 30 октября 1992 г. и выработал не только гарантийный срок эксплуатации, но и технический ресурс. Начиная с 1997 г. ежегодно планировался запуск нового КА на замену «дряхлеющего» 15-го. Но четыре года кряду по разным причинам этот запуск так и не был осуществлен.
Тем временем бортовые системы 15-го оказались на грани отказа. 15 января 2001 г. отказал первый транспондер. Вещание срочно было переведено на второй (см. НК №3, 2001, с.40).

Наша справка

Причина, по которой «Экран-М» использует для вещания лишь один транспондер, а второй остается в резерве, была в 27–28 марта 2001 г. обсуждена в интернет-конференции RU.SPACE. Как рассказал Всеволод Колюбакин, эксперт журнала «Телеспутник», ввиду того, что во время проектирования ретрансляционного блока «Экрана-М» его частоты толком не скоординировали, спутник стал создавать помехи системе распознавания «свой-чужой» и работа последней в районе аэродромов стала совершенно невозможной. Поэтому «Экран-М» использовал для трансляции исключительно один ствол, не создающий помех. Второй же оставался в резерве. – В.М.


Близкий конец второго транспондера тоже был предопределен. В связи с критичностью ситуации вопрос о запуске нового «Экрана-М» обсуждался даже на Совете безопасности России 25 января 2001 г.
В феврале 2001 г. начальник Госпредприятия «Космическая связь» Борис Антонюк сообщил, что «Экрану-М» требуется срочная замена, иначе Восточная Сибирь, Крайний Север и Дальний Восток с населением 20 млн человек останутся без телевидения.
Суть проблемы: в марте 2001 г., в период равноденствия, геостационарные аппараты начали попадать в тень – более чем на шесть часов в сутки. Для работы в тени использовались бортовые аккумуляторы. Но на «Экране-М», работающем уже третий гарантийный срок, емкости аккумуляторов хватало лишь на полчаса-час. Антонюк предупредил, что «Экран-М» при прохождении тени не только не сможет вести трансляцию, но и полностью выйдет из строя [4].
Это и произошло 15 марта: выйдя из земной тени, «Экран-М» №15Л на связь не вышел. Вещание ОРТ на Сибирь и часть Дальнего Востока было срочно переведено на резервный режим. Уже 16 марта специалистам Минсвязи удалось организовать передачу телепрограмм по магистральным и зональным релейным линиям до местных радиотелевизионных передающих центров. Тем самым удалось восстановить вещание ОРТ на все крупные города Сибири с охватом более половины телезрителей. К 19 марта благодаря использованию КА «Экспресс-А» №2Л («Экспресс-6А») в точке стояния 80°в.д. через систему связи «Енисей» была восстановлена большая часть вещания. Однако в полном объеме его удалось наладить только после вывода на орбиту нового «Экрана-М» [7].
Нынешний запуск «Экрана-М», видимо, станет последним. Эксплуатация КА непосредственного телевещания всего с двумя транспондерами давно стала экономически невыгодной. При нынешних тарифах средства, необходимые для запуска «Экрана-М» (порядка 205 млн руб), могут быть возвращены не ранее чем через девять лет.
Наиболее красочно ситуацию с использованием «Экрана-М» обрисовал Борис Антонюк: «ГПКС, хотя и государственная компания, все же занимается коммерческой деятельностью, наша задача – зарабатывать деньги. Как мы можем запустить спутник, срок существования которого три года, а срок окупаемости – девять лет? У того же государства, являющегося нашим учредителем, и Минсвязи, в чьем оперативном подчинении мы находимся, появятся к ГПКС вопросы по поводу такого бизнеса» [4].

Наша справка

2 апреля по итогам парламентских слушаний «О состоянии и перспективах развития российской телекоммуникационной отрасли» в Госдуме была выработана рекомендация Правительству РФ предоставить гарантии госпредприятию «Космическая связь» под внешние заимствования по японской и французской кредитным линиям в объеме 225 млн $. В проекте рекомендаций Правительству предлагается также в период до 2005 г. предусмотреть бюджетное финансирование производства семи РН «Протон-М» с РБ «Бриз М», которые выведут на орбиты перспективные КА связи и вещания «Экспресс-АМ». Кроме того, Правительству предлагается обеспечить за счет средств федерального бюджета финансирование и модернизацию до 2003 г. федеральных спутниковых сетей «Москва», «Экран» и «Орбита» в объеме 40 млн $, а также финансирование действующей системы подвижной президентской и правительственной космической связи в объеме 37 млн $. – В.М.


Решение проблемы видится в переходе на цифровое телевещание с использованием спутниковых антенн-«тарелок», практикуемое сейчас во всем мире. Однако такой переход связан с большими финансовыми затратами как государства и компаний (замена передающих систем, заказ КА нового типа), так и телезрителей (покупка антенн и всего сопутствующего оборудования).
По оценкам ГПКС, России в течение ближайших 3–4 лет необходимо затратить около 100 млн $ для перехода на цифровое телевещание. В течение ближайших 3–4 лет ГПКС планирует развернуть в РФ единую сеть приемопередающих станций цифрового формата. Всего предстоит модернизировать 14000 приемопередающих станций на территории страны. Уже в ближайшее время ГПКС планирует перевести на «цифру» 800 наземных станций на Дальнем Востоке. В настоящее время компания ведет монтаж 32 новых, а также модернизацию 12 существующих станций на Чукотке. Причем построение цифровой сети позволяет оказывать не только услуги по трансляции программ телевидения и радио, но также оказание услуг телефонной связи. Общие затраты по переходу на цифровое телевидение в России могут составить от 200 до 250 млн $. При этом на первом этапе предполагается перевести на цифровой формат три телевизионные программы, а затем расширить их количество до девяти [7].

Обновленный «Протон»

В ходе пуска 7 апреля прошли первые летные испытания новой РН 8К82КМ «Протон-М», разработанной и изготовленной в ГКНПЦ имени М.В.Хруничева.

История проекта

РН 8К82К «Протон-К», спроектированная в 1963–1964 гг. и эксплуатируемая с марта 1967 г., на данный момент серьезно морально устарела. Прежде всего, это касалось массы полезной нагрузки (ПН), запускаемой из Байконура на геостационарную (ГСО) и переходную к геостационарной (ГПО) орбиты. Последние два десятилетия наблюдалась устойчивая тенденция роста массы КА, предназначенных для работы на ГСО. Нынешний «Протон-К» уже не мог обеспечить выведения на целевые орбиты всех существующих коммерческих ПН.
Для расширения энергетических и эксплуатационных возможностей «Протона» уже давно прорабатывались различные варианты его модернизации (о некоторых из них см. статью И.Афанасьева «РН «Протон»: неслетавшие варианты», НК №11, 1998, с.46-47). Модернизация позволила бы «Протону» сохранить с таким трудом завоеванные позиции на мировом рынке космических услуг, а также расширить возможности по запуску российских КА гражданского и военного назначения. Государственным заказчиком на создание комплекса «Протон-М» выступили Министерство обороны РФ и Росавиакосмос.
В 1992 г. в КБ «Салют» началась разработка проекта модернизации «Протона», которая была в основном направлена на обновление элементной базы бортовой и наземной аппаратуры системы управления (СУ) и телеметрических измерений, повышение энерго-массовых возможностей и улучшение экологических характеристик РН. На последнем особенно настаивал Казахстан, на территории которого оказался космодром Байконур после развала СССР. Ход работ по модернизации определялся возможностями финансирования, которые в первой половине 1990-х годов были невелики. При скудном финансировании от Минобороны и Росавиакосмоса процесс работ долгое время был «вялотекущим» и реального выхода не имел: в те годы выполнялась только та часть работы, которая не требовала крупных вложений.
Однако с началом коммерческих запусков «Протона» у ГКНПЦ появилась возможность крупных вложений в собственные работы. Одним из основных направлений внутренних инвестиций стала модернизация «Протона». Благодаря этому в период 1998–2000 гг. произошло существенное продвижение в ходе работ по теме «Протон-М». Космический центр взял на себя основную часть финансирования, израсходовав за 3 года работ из собственных средств более 1 млрд руб.
Сложное финансовое положение, в котором по ряду причин Центр Хруничева оказался в 2000–01 гг., привело к существенному сокращению расходов по созданию «Протон-М». В этой связи ГКНПЦ продолжает прикладывать немало усилий с тем, чтобы получить основные средства для продолжения работ по данной теме из госбюджета.

Новое в старом «Протоне»

Главная цель модернизации «Протона», проводимой в несколько этапов, состояла в том, чтобы, существенно не меняя его габаритов и интерфейсов, улучшить тактико-технические характеристики. На первом этапе (1985–97 гг.) прежние двигатели 1-й ступени 11Д43 были заменены на 14Д14, форсированные на 7%. Вторым этапом стала замена РБ типа «Блок ДМ» на «Бриз М» (разработка с 1994, пуски в 1999 и 2000 гг.). Третий этап заключался, главным образом, в замене авионики. Затем предполагалось использовать в составе «Протона-М» криогенный разгонный блок КВРБ. Конструкция РН позволяет сделать это уже сейчас; все зависит от сроков проектирования и отработки блока.
Для обеспечения надежности в конструкции «Протона-М» максимально используются системы, агрегаты и узлы, уже успешно опробованные как на «Протоне-К», так и на других РН и РБ. Более 77% деталей, агрегатов и систем взяты с «Протона-К» неизменными. 18% агрегатов и систем модифицированы, их характеристики улучшены, и только 5% являются новыми.
Главным отличием «Протона-М» от «Протона-К» стала установка бортового цифрового вычислительного комплекса (БЦВК). Старая СУ была создана еще в 60-е годы и устарела и морально, и по элементной базе. Кроме того, производство этой системы велось на Украине.
Новую цифровую СУ для «Протона-М» на базе БЦВК разработал и изготовил НПЦ автоматики и приборостроения имени академика Н.А.Пилюгина. Базой для нее послужили система управления РН «Зенит-3SL» и РБ «Фрегат». Вес новой СУ уменьшился приблизительно на 20% по сравнению со старой и составил 200 кг. За счет использования современной элементной базы надежность системы должна повыситься. Кроме того, новая СУ не требует наземной системы наведения.
Переход на цифровую СУ позволил существенно расширить спектр возможных наклонений целевых орбит. Без маневра разгонного блока «Протон-К» мог выводить ПН только на наклонения 51.6°, 64.8° и 72.7°. Теперь, за счет пространственного маневра на активном участке полета, можно обеспечить и другие наклонения при использовании старых районов падения отработанных ступеней, а изменение программы выведения не требует замены части аппаратуры СУ, как на «Протоне-К».
Цифровая СУ позволяет выполнить маневры на активном участке для снижения аэродинамических нагрузок на РН, выполняя ограничения по параметрам «произведение скоростного напора на угол тангажа» и «произведение скоростного напора на угол рысканья». Становится возможным без существенного изменения конструкции РН установить на ней головные обтекатели больших размеров. Старая СУ «Протона-К» не могла парировать возможные отклонения, возникающие от скоростного напора и при порывах ветра, что приводило к большим нагрузкам на носитель, опасным для конструкции РН с большим ГО.
Цифровая СУ в сочетании с новой системой одновременного опорожнения баков обеспечивает более полную выработку бортового запаса топлива. Повышаются энергетические характеристики РН, а остатки вредных компонентов в отработавших ступенях унижаются вплоть до их полного исключения. Кроме того, за счет передачи на БЦВК вычислительных операций систем опорожнения баков и безопасности носителя существенно упростился состав этих двух бортовых электронных систем.
Используя «гибкую» программу выведения вместо «жесткой», удалось существенно снизить массу гарантийных запасов топлива на РН.


РН 8К82КМ «Протон-М»


«Жесткая» программа была рассчитана на то, чтобы РН в определенный момент времени проходила определенную точку траектории, имея заданный вектор скорости, а каждая из трех ее ступеней имела гарантийный запас топлива для парирования возмущений. «Гибкая» программа выведения рассчитана на использование бортового компьютера. Она задает лишь конечные условия выведения, чтобы ПН оказалась в заданный момент времени в требуемой точке с определенным вектором скорости. При этом РН движется не по «жесткой» траектории, а внутри «трубки» траекторий. БЦВК прямо в полете обрабатывает текущие параметры полета, выбирая наиболее оптимальную траекторию.
Гарантийный запас топлива остается только на третьей ступени РН, а ДУ первой и второй ступеней работают до полной выработки компонентов.
Поэтому общий гарантийный запас на РН с «гибким выведением» существенно ниже, чем с «жестким», за счет чего улучшились энергетические и экологические характеристики носителя.
Для улучшения экологической чистоты РН предусмотрен выброс на больших высотах полета из баков и магистралей остатков компонентов топлива, которые невозможно использовать из-за особенностей конструкции (технологический незабор). После остановки двигателей и отделения ступени будут открываться специальные клапаны на ДУ и остатки компонентов рассеются в воздухе, распадаясь под действием солнечного излучения на нетоксичные вещества.
На «Протоне-М» установлен новый комплект телеметрической аппаратуры СКУТ, разработанной в НПО измерительной техники на базе аналогичных систем для РН «Зенит» и «Рокот». Аппаратура СКУТ собирает цифровую информацию от СУ и передает ее по радиоканалу в цифровом виде на наземные приемные пункты, позволяя существенно автоматизировать процесс телеметрических измерений.
Прямо на заводе РН комплектуется новыми серебряно-цинковыми батареями, не требующими подзаряда и обслуживания во время всего срока эксплуатации. Они герметичны, безопасны и заряжаются перед установкой на борт.
Применение новой авионики и рост массы выводимой ПН потребовали внести изменения в конструкцию некоторых отсеков «Протона-М». Были усилены хвостовой отсек 3-й и передний отсек 2-й ступеней, но в целом конструкции ускорителей всех трех ступеней облегчены за счет использования новых неметаллических конструкционных материалов. Для размещения цифровой СУ разработан новый негерметичный приборный отсек 3-й ступени, изготовленный в основном из углепластиковых композитов.
Для модернизированного «Протона» разработаны новые, более легкие и объемные головные обтекатели, позволяющие увеличить объем для размещения ПН и дающие возможность проводить групповые запуски спутников*.

* Подробнее о вариантах ГО для РН «Протон-М» с РБ «Бриз М» и КВРБ см. НК №5, 1999, с.46-47.


Существенно изменен и наземный аппаратурный комплекс СУ на технической и стартовой позициях. Вместо больших залов с огромными шкафами на техпозиции теперь имеется лишь одна комната с компьютерами. Возросла точность диагностики при проверках: СУ сама определяет место неисправности с точностью до блока. Весь процесс электроиспытаний идет автоматически и полностью документируется. Предстартовая подготовка на ПУ тоже значительно автоматизирована, прежде всего с целью обеспечения оперативного ввода или изменения полетного задания. Ввод полетного задания упростился: вместо многочисленных перфокарт достаточно нескольких дискет. Да и время для данного процесса требуется в несколько раз меньше.
На «Протоне-М» нет привычной для старой ракеты системы прицеливания со сложной наземной аппаратурой: по данным бортовой гиростабилизированной платформы (ГСП), работающей в режиме гирокомпасирования, СУ обрабатывает информацию о поведении гироскопов ГСП и определяет азимут установки ракеты. Таким образом, происходит «привязка» ГСП к местному меридиану.

Характеристики

Стартовая масса РН без полезной нагрузки, ГО и адаптера составляет 689970 кг, длина (со стандартным обтекателем) – 57.2 м. На всех трех ступенях и на РБ используются одни компоненты топлива: несимметричный диметилгидразин и азотный тетраксид. Массово-энергетические характеристики ступеней «Протона-М» и РБ приведены в таблице 1, точностные параметры носителя при выведении ПН на различные типы орбит – в таблице 2. В таблице 3 проведено сравнение характеристик «Протона-К» и «Протона-М».
Табл. 1

Характеристики ступеней РН “Протон-М”

Параметр
1-я ступень
2-я ступень
3-я ступень
Бриз М

Длина, м
21.18
17.05
4.11
2.61

Диаметр, м
7.4
4.1
4.1
4.1

Сухая масса, кг
30600
11400
3700
2370

Масса топлива, кг
419400
156100
46600
19800

ДУ
6 х 14Д14
3 х 8Д411К +
8Д49 + 8Д811
1 х С5.98М

1 х 8Д412К

Тяга ДУ в вакууме, кН
6 х 1635
4 х 582
582 + 32
19.62


Подготовка к пуску

Для подготовки и проведения пусков нового носителя на космодроме Байконур были введены в строй технический (ТК) и стартовый (СК) комплексы. ТК оборудован в монтажно-заправочном корпусе 92А-50, где реконструирован (а по сути дела заново выстроен) новый зал и оборудовано одно рабочее место для сборки и испытаний РН «Протон-М». О ТК РБ «Бриз М» см. НК №8, 2000, с.55.
В апреле 1999 г. завершилась реконструкция стартового комплекса 8П882К (8П882КМ) – пусковой установки №24 на площадке 81. Теперь с нее можно проводить пуски как «Протона-К» с РБ семейства ДМ и РБ «Бриз-М», так и «Протона-М» с РБ «Бриз-М».
Табл. 2

Точность выведения ПН для РН “Протон-М” с РБ “Бриз М”
(в скобках даны отличающиеся параметры для “Блока ДМ”) [6]

Тип орбиты
Перигей
Апогей
Наклонение
Долгота восходящего узла
Период


низкая круговая

(hкр.=175 км, i=51.6°)
±6 км
±15 км
±0.025° (±0.5°)
±0.15° (±0.025°)
±8 сек

геопереходная

(5500x35786 км, i=25.0°)
±400 км
±150 км
±0.5°
±0.5°
±550 сек (±100 сек)

геостационарная
эксцентриситет ±0.009
±0.75°
±1°
±20 мин


ТК и СК прошли цикл испытаний совместно с первым «Протоном-М», прибывшим на Байконур 3 июля 2000 г. После сборки носителя 13 июля на космодроме начались электрические испытания, в ходе которых был выявлен целый ряд серьезных замечаний по бортовой аппаратуре. Это вынудило Центр Хруничева даже на время приостановить работы и провести повторные комплексные испытания СУ.
Из-за проблем с новой СУ срок первого пуска постоянно «полз вправо». Датой старта «Протона-М» при его отправке на Байконур был конец августа 2000 г. Затем пошли ежемесячные переносы на сентябрь, ноябрь, декабрь…
Лишь 15 декабря «Протон-М» был вывезен из МЗК для комплексных испытаний на ПУ №24. Испытания проводились пять суток и включали в себя совместные проверки систем носителя, РБ и СК. Была пройдена несколько раз циклограмма предстартовой подготовки, исключая заправку баков ракеты топливом (заправка только имитировалась, хотя все клапаны топливных магистралей включались). В ходе комплексных испытаний без заправки, которые традиционно называются «сухим прогоном», появилось большое число замечаний, из-за чего было принято решение в январе провести повторный «сухой прогон». В результате пуск «Протона-М» был отложен до 2 марта.
Табл. 3

Сравнительные характеристики РН “Протон-К” и “Протон-М”

Характеристики
Протон-М/
Блок ДМ
Протон-К/
Бриз М

Масса полезной нагрузки, т:

• низкая орбита (без РБ)

186х222 км, i=51.6°
19.76
21.00

hкр.=175 км, i=64.8°
19.30
20.61

hкр.=170 км, i=72.7°
18.90
19.97

•геостационарная орбита

(hкр.=36000 км, i=0°)
1.88
2.92

•геопереходная орбита:

ha =36000 км, i=51.6°
6.5
7.8

ha =36000 км, i=7°
3.5
5.0

• к Луне
4.53
5.60

• к Марсу
2.94
4.80

Объем для размещения

полезной нагрузки под

стандартным обтекателем, м3
65
100

Сухая масса, т:

• первая ступень
31.0
30.6

• вторая ступень
11.75
11.4

• третья ступень
4.15
3.7

• РБ
3.13
2.37

Климатические параметры для запусков РН “Протон-М”: температура от -40°С до +45°С, скорость ветра – 16.5 м/с (при стандартном обтекателе).


6 февраля началась заключительная подготовка к запуску, включая подготовку ПН – «Экрана-М». Из-за продолжавшихся проблем с СУ ракеты и замечаний к аппаратуре КА пуск пришлось перенести сначала на 16 марта, а затем на 06:47 ДМВ 6 апреля.
2 апреля РН с КА была установлена на ПУ №24. Однако вечером 5 апреля на последнем этапе предстартовой подготовки была выявлена неготовность к запуску бортовых батарей КА и предприняты меры по устранению выявленных замечаний. В ходе последующих повторных проверок никаких сбоев обнаружено не было, но пуск пришлось перенести на сутки.
Как сказал агентству «Интерфакс-Казахстан» председатель Госкомиссии по пуску, заместитель гендиректора Росавиакосмоса Александр Кузнецов, «старт 6 апреля был отложен из-за отсутствия сигнала датчика, свидетельствующего о завершении зарядки батарей космического аппарата». После проведенной проверки было установлено, что зарядка на самом деле осуществилась, а неисправен датчик. Кроме того, по словам Кузнецова, «произошел сбой одного из микропроцессоров РН, обрабатывающего телеметрическую информацию». По мнению председателя госкомиссии, телеметрический датчик «неудачно спроектирован, но это напрямую не могло повлиять на старт РН и запуск КА».
Особенностью первого «Протона-М» было то, что на нем стояли последние комплекты немодернизированных двигателей 2-й и 3-й ступеней, доработка которых стала обязательной после двух аварий «Протонов» в 1999 г. Оба комплекта прошли тщательные исследования и получили сертификат летной годности.
При пуске 7 апреля аппарат выведен на орбиту, отличающуюся от расчетной, но может использоваться по целевому назначению. По имеющимся данным трудно судить, превышает ли отклонение установленные пределы и, соответственно, должен ли пуск классифицироваться как полностью или частично успешный.

Перспективы «Протона-М»

В 2001 г. Центр Хруничева планирует изготовить еще две РН «Протон-М». С помощью одной из них, возможно, будет выведен на орбиту КА «Альтаир» для обеспечения связи с российским сегментом МКС. Второй носитель может быть использован в 2002 г. Для выполнения всего объема летно-конструкторских испытаний «Протона-М» намечено провести десять пусков носителя в течение ближайших четырех лет.
Несмотря на задержки при подготовке первого испытательного пуска «Протона-М», его разработчики связывают с ним свои основные надежды в области коммерческих запусков иностранных КА. По мнению Генерального директора ГКНПЦ имени М.В.Хруничева Александра Медведева, «Протон-М» позволяет Центру и в целом России прочно удерживать свои позиции на мировом рынке пусковых космических услуг.
Маркетингом нового носителя, как и «Протона-К», занимается совместное предприятие International Launch Services (ILS). Если в 2001–02 гг. успешно пройдут 2–3 испытательных пуска, то с 2003 г. начнется коммерческое использование носителя. На первый и второй кварталы 2003 г. на «Протоне-М» намечены запуски КА Astrolink-1 и Astro-link-2 производства Lockheed Martin. На эти пуски уже заключены твердые контракты.
Ряд заказчиков, подписавших контракты на запуск своих КА на «Протоне», пока не определились, какой тип носителя («Протон-К» с РБ ДМ3 или «Протон-М» с РБ «Бриз-М») им использовать. Их мнение будет зависеть от хода испытаний «Протона-М». Так, на этом носителе могут выйти на орбиты КА GE-1i (по контракту пуск намечен на первый квартал 2003 г.), группы КА Teledesic (твердый контракт на два пуска в третьем квартале 2003 г. и еще один возможный опционный пуск в четвертом квартале того же года), КА GE-15 (опционный пуск в 2003 г.). По требованию ILS, в выборе носителя заказчик должен определиться как минимум за 18 месяцев до пуска. Это время необходимо для изготовления РН.
Кроме того, прорабатываются варианты запуска на «Протоне-М» в 2003 г. КА Anik F3, Inmarsat 4 и одного из КА семейства Astra, а в 2004 г. по опциону, предусмотренному контрактом, – КА GE-16, GE-3i и GE-4i. Всего же за 2003–05 гг. Центр Хруничева планирует 13–15 коммерческих пусков «Протона-М». За счет этих стартов ГКНПЦ рассчитывает вернуть себе средства, затраченные на разработку новой модификации РН, и финансировать работы по КВРБ.

Источники:
1. НПО ПМ. Сорок космических лет. Железногорск, 1999.
2. С.Голотюк. Спутникостроители с берегов Енисея // Новости космонавтики №10, 1999, с.65-66.
3. Информация ГПКС (http://www.rscc.ru).
4. Газета «Ведомости», 12.02.2001.
5. Материалы конференции пользователей ILS '97 и ILS '99.
6. Proton Launch Vehicle Mission Planner's Guide. Revision 4. ILS, March 1999.
7. В.Ленский. Перспектива «Протона» // «Все для Родины», №34 от 13 ноября 2000 г.
8. «Интерфакс», март-апрель 2001 г.

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content...rs/221/17.shtml

Спутник "Экран-М"
В. Колюбакин Теле-Спутник - 6(68) Июнь 2001 г.

7 апреля с космодрома Байконур РН "Протон-М" с РБ "Бриз-М" успешно запущен спутник "Экран-М". 8 апреля КА штатно сориентирован на Землю. Все бригады и расчеты управленцев на 9 апреля 2001 г. отработали успешно, разработчики удовлетворены телеметрической информацией и работой спутника. В период с 10 по 20 апреля планируется провести на спутнике выдачу ряда корректирующих импульсов бортовой двигательной установки для коррекции орбиты и приведения спутника в рабочую точку стояния — 99° в.д. После этого в соответствии с эксплуатационной документацией спутник "Экран-М", имеющий мощные высокочастотные передающие тракты, должен "отстояться" 10 суток для исключения угрозы высоковольтных пробоев. Ожидается, что после 5-дневных проверок бортового ретранслятора с 7 мая спутник сможет приступить к штатной трансляции общероссийских телевизионных программ на обширную сеть приемных станций в зоне обслуживания, охватывающей территорию Сибири и северо-востока страны. Первоначально назначенный на 6 апреля запуск был отложен из-за обнаруженной неисправности бортовых батарей КА.


К началу 70-х годов на территории СССР уже действовала система спутникового вещания "Орбита", космическим сегментом которой служили спутники "Молния". Сеть насчитывала около 70 наземных ретрансляционных станций и охватывала около 1/5 территории страны и 80% населения. Однако большие малозаселенные регионы оставались вне зоны охвата "Орбиты". Создание в этих регионах традиционных для того времени приемно-передающих станций требовало больших материальных вложений, поэтому было решено создать систему спутникового вещания с использованием наиболее дешевых наземных станций. В начале 70-х в НПО ПМ началась разработка спутника "Экран". Для удешевления наземных станций в первую очередь требовалось создать спутник с более высокой, чем ранее, мощностью передающего сигнала. Эта задача в свою очередь ставила разработчиков перед проблемой обеспечения аппарата необходимым количеством энергии и более "строгой" системой терморегулирования блока полезной нагрузки. Для КА "Экран-М" были разработаны принципиально новые системы солнечных батарей, система терморегулирования и система управления. Также был отработан полностью новый цикл проведения испытаний систем.

26 октября 1976 г. первый "Экран" был выведен на орбиту. Вывод этого спутника означал новый этап в развитии спутниковой связи СССР. Характеристики спутника (мощность передатчика — 300 Вт, мощность, подводимая к антенне — 200 Вт) позволяли осуществлять прием на сравнительно небольшие и недорогие приемные станции. Также, исходя из задачи удешевления земных станций, был выбран и рабочий диапазон — 0,62-0,79 ГГц, совмещенный с диапазоном наземного вещания. Системы спутникового телевещания стали разворачиваться в маленьких населенных пунктах. Появились приемные станции и на судах Северного морского пути. Первые "Экраны" были оборудованы одним транспондером и осуществляли трансляцию 1-й программы Центрального телевидения. Международные правила, регламентирующие уровень сигнала на территории сопредельных государств в рабочем диапазоне, и невозможность создания антенны с требуемыми характеристиками не позволили расширить зону обслуживания спутниковой системы, как это планировалось ранее. Значение системы "Экран" очень хорошо проиллюстрировал 1978 г., когда в результате целого ряда аварий на орбите не осталось ни одного работающего аппарата. Тогда на орбите существовала группировка из двух КА "Экран", система работала уже почти два года, и телевидение прочно вошло в повседневный быт людей, живущих в маленьких городах и поселках на Крайнем Севере.




1 — -1 дБ
2 — -3 дБ
3 — -10 дБ
ЭИИМ в центре луча — 49 дБВт

25 мая 1978 г. состоялся запуск третьего спутника "Экран", который должен был заменить на орбите уже выработавший свой ресурс КА. Однако этот запуск из-за отказа "Протона" оказался неудачным. В короткие сроки был подготовлен резервный аппарат, и 18 августа состоялся следующий запуск. Однако и он оказался неудачным. Спутник на орбиту выведен не был. Комиссия по расследованию аварий РН "Протон" довольно быстро нашла их причину, и все замечания были устранены. Очередной носитель подготовили к пуску, но на тот момент уже не оставалось готовых к запуску спутников. Было решено проверить работу носителя, произведя запуск КА "Радуга". Этот запуск прошел успешно.


17 октября 1978 г. "Протон" с очередным "Экраном" стартовал с космодрома. Все были уверены в успехе, но и на этот раз спутник на орбиту не вышел, улетев, как говорят, "за бугор". Система "Экран" перестала работать, люди остались без телевидения. Какова реакция людей, лишившихся любимых передач и фильмов, мы недавно видели, когда тележурналисты опрашивали москвичей после пожара на Останкинской башне. Встречались и такие ответы: "Не знаю даже, как мы жить будем". В основном же все сходились на том, что без телевизора жизнь станет гораздо хуже. Теперь можно представить, что ощущали люди где-нибудь в Норильске или на Диксоне, оказавшись перед погасшим экраном. Дело доходило до пикетирования райкомов и горкомов партии. Сейчас нас уже трудно удивить демонстрациями перед государственными учреждениями, а тогда, в середине 70-х, это было ЧП. Нельзя забывать, что телевидение тогда имело гораздо более идеологический уклон, чем сейчас. Поэтому не удивительно, что подготовку нового спутника к запуску и исправление неполадок в работе носителя взял под свой контроль главный идеолог Советского Союза М.А. Суслов. Тем более что именно в то время полным ходом шла "стройка века" — создание Байкало-Амурской магистрали, и системе "Экран" отводилась главная роль в обеспечении строителей бесперебойным телевещанием. Возмущенные письма от телезрителей пересылались напрямую министру общего машиностроения (в чьем ведении находилось создание телевизионных спутников) Афанасьеву, который, по воспоминаниям работников НПО ПМ, возмущенно тряс ими на совещаниях по "Экрану". Но в конце концов общими усилиями удалось выйти из прорыва, и с 1979 г. система "Экран" снова заработала, и больше перебоев в ее работе не было.

Несмотря на большой прорыв в обеспечении населения телевидением, обусловленный запусками спутников "Экран", характеристики этого аппарата довольно скоро перестали удовлетворять потребителей. Во-первых, зрители хотели смотреть и вторую общесоюзную программу, во-вторых, зона покрытия "Экрана" охватывала 4 часовых пояса, и многие могли смотреть передачи только в крайне неудобное для них время. Эти факты вызывали недовольство и очередной поток писем во всевозможные организации. Поэтому в 1984 г. началась разработка следующей модификации спутника — "Экран-М". От своего предшественника он отличался тем, что был оборудован не одним, а двумя транспондерами. Первый "Экран-М" вышел на орбиту 27 декабря 1987 года. Блок полезной нагрузки спутника был разработан в НИИ Радио. При той же общей мощности электропитания (2 кВт) удалось установить два транспондера с мощностью передатчиков по 200 Вт. Однако задействовать второй транспондер на территории СССР (а позднее СНГ) не представлялось возможным, так как вопреки регламентам регулирующих организаций на его частоте работали автоответчики "свой-чужой" на военных и гражданских самолетах, что создавало большие помехи работе системы в районах аэропортов.

Всего было запущено три спутника "Экран-М" и установлено около 10 тысяч ретрансляционных приемно-передающих станций. Спутник, запущенный в апреле 2001 г., стал последним "Экраном", выведенным на орбиту. Строго говоря, спутники такого класса уже не оправдывают себя экономически. Но в данный момент на "Экран-М" в орбитальной позиции 99° в.д. "завязана" очень большая ретрансляционная сеть. Если учесть, что некоторые из 10 тысяч приемно-передающих станций ретранслируют сигнал не просто на группу потребителей, а на другую ретрансляционную сеть приемно-передающих станций, то становится понятным резон дорогостоящего запуска такого невыгодного спутника.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПУТНИКА "ЭКРАН-М" (международное обозначение "Стационар-Т")
Орбитальная позиция 99° в.д.
Минимально гарантированный срок службы 3 года
Точность удержания на орбите в течение гарантированного срока службы:
- в направлении запад-восток ± 0,5°
- в направлении север-юг ± 2,0°
ЧАСТОТНЫЙ ПЛАН
№ транспондера Центральная частота на прием (МГц) Центральная частота на передачу (МГц)
1 6200 714
2 6000 754
ПОЛЯРИЗАЦИЯ СИГНАЛА
на линии вверх — круговая, левого вращения
на линии вниз — круговая, правого вращения
Зона обслуживания определяется контуром усиления -3 дБ для диаграммы направленности бортовой антенны. При этом угол места антенны земной станции в зоне обслуживания должен быть не менее 5°.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТРАНСПОНДЕРОВ ИСЗ "ЭКРАН-М"
Транспондер 1 2
ШДН* приемной антенны, град. х град. 3,5 х 3,5 3,5 х 3,5
Добротность, дБ/К -12 -12
ШДН передающей антенны, град. х град. 3,0 х 10,5 3,0 х 10,5
ЭИИМ насыщения, дБВт 49 49

*ШДН — Ширина диаграммы направленности

Полоса транспондеров по уровню -2 дБ: 24 МГц;

Избирательность транспондеров при расстройке ±24 МГц от центральной частоты, не хуже -20 дБ.

http://www.telesputnik.ru/archive/68/article/36.html