Студенческое конструкторское бюро "Искра"

Cтуденческое КБ космической техники "Искра" было создано в МАИ в 1967 году изначально при кафедре "Проектирование и конструкции ЛА" (с 1993 – "Космические системы и ракетостроение").

Заведующий кафедрой академик РАН В.П.Мишин активно поддержал идею создания СКБ, а затем осуществлял общее научное руководство СКБ и был руководителем всего проекта "Искра".

Первым непосредственным научным руководителем СКБ стал профессор кафедры "Проектирование и конструкции ЛА" М.К.Тихонравов. После того, как М.К.Тихонравова не стало, научное руководство СКБ осуществлял профессор Е.Ф.Каменков. Начальниками СКБ в разное время были В.Н.Гущин, А.Я.Смирнов, С.Б.Мостинский.

В СКБ силами студентов, сотрудников и преподавателей впервые в мире были разработаны и при участии других организаций реализованы студенческие ИСЗ "Искра", выведенные на орбиту в качестве "попутного" груза при запуске "настоящих" (штатных) космических кораблей.

ИСЗ "Искра" предназначался для исследования принципиально новой конструктивно-компоновочной схемы и теплового режима неориентируемого в пространстве космического летательного аппарата с негерметичным корпусом, а также для создания системы радиолюбительской связи через космос.

Идея малогабаритного негерметичного спутника принадлежала М.К.Тихонравову (М.К. называл его негерметическим). Имелось ввиду, что негерметичным является корпус ИСЗ, а каждый расположенный внутри него блок аппаратуры загерметизирован и может работать в открытом космосе (в рассказе о первых годах работы СКБ "Искра" частично использованы материалы, переданные авторам В.Н.Яроцким; в те годы он, будучи молодым выпускником МАИ, выполнял в СКБ функции руководителя проектно-конструкторской группы).

При разработке конструкции ИСЗ ставилась задача создать максимально упрощенную и в то же время технологичную конструкцию. Широко использовался при этом модульный принцип.

В поисках оптимального решения были разработаны восемь вариантов конструкции ИСЗ и реализовано пять макетов. Среди вариантов формы ИСЗ – сфера, октаэдр, додекаэдр и другие объемные тела. Реально запущенные в космос ИСЗ имели форму цилиндра ("Радио") и правильной призмы с шестиугольными основаниями ("Искра").

Для решения задач управления, контроля и организации радиосвязи на борту ИСЗ были установлены радиотелеметрическая система "Телеграф-С" и радиоретрансляционная система РС-1, работающие в любительских диапазонах радиоволн (УКВ – 2 м и КВ – 10 м).

Антенны радиосистем выполнялись из полос листовой пружинной стали, свернутых в цилиндрические трубки. В сложенном состоянии они в виде лент скручивались на катушки, рамки которых фиксировались с помощью пироболтов. Раскрытие антенн осуществлялось за счет сил упругости.

Электропитание аппаратуры ИСЗ осуществлялось от солнечных батарей, работавших совместно с химическими аккумуляторами, выполнявшими функцию буфера. Солнечные батареи в виде плоских панелей были размещены на внешней поверхности корпуса.

Узел отделения ИСЗ от носителя – механический, на основе пружин с пироболтами. Поддержание расчетного теплового режима ИСЗ "Радио" осуществлялось "естественным" путем, а ИСЗ "Искра" – с помощью так называемого теплового моста.

Помимо собственно ИСЗ, в комплекс "Искра", разрабатывавшийся в МАИ, входили также:

- наземный радиоприемный центр МАИ, включавший приемную аппаратуру КВ -диапазона с направленной антенной, а также приемную аппаратуру УКВ -диапазона с направленной и ненаправленной антеннами;

- контрольно-испытательная станция (КИС) с контрольно-испытательной аппаратурой для проверок подсистем и для комплексной проверки работоспособности подсистем в составе объекта в КИС и на технической позиции, а также стендовое технологическое оборудование для отработки конструкции и подсистем ИСЗ, для проведения статических, динамических, тепловых и других испытаний ИСЗ и отдельных систем и элементов конструкции.

При разработке ИСЗ решался очень большой комплекс различных проблем. Всеми этими работами и в общем плане, и на конкретном уровне руководил М.К.Тихонравов, вникавший в детали и тонкости проектирования. Так, например, он обращал внимание разработчиков на то, чтобы при отделении ИСЗ от носителя, раскрытии антенн не было каких-либо частей и осколков (от взрыва пироболтов, например), которые бы загрязняли космос. В связи с этим было найдено решение в виде плавких соединительных элементов: когда подается сигнал, плавкая часть расплавляется и болт разделяется на две половинки. И таких "частностей" было немало.

Конструкция ИСЗ по чертежам СКБ изготавливалась на экспериментальном заводе МАИ, который вполне справился с большим количеством прецизионных работ.

В проектировании и изготовлении приборной части ИСЗ участвовали по договорам о содружестве (была в те годы такая форма взаимодействия) различные организации. Так, система "Телеграф–С" разрабатывалась совместно с ОКБ МЭИ, система РС-1 разрабатывалась целиком радиолюбителями ДОСААФ СССР, печатные платы изготавливались на одном из предприятий в Калуге. Солнечные батареи предоставил институт источников тока, где осуществлялась установка элементов батарей на панели. В этих работах МАИ выступал в качестве координирующей организации. Сборка ИСЗ осуществлялась в МАИ.

Первыми были запущены в космос ИСЗ "Радио-1 и –2" (так были названы эти ИСЗ "Искра"). Они были выведены на орбиту 26 октября 1978 г. РН "Космос" совместно (в качестве попутного груза) с ИСЗ "Космос – 1045". Орбита имела параметры: высота в апогее 1724 км, высота в перигее 1688 км, наклонение – 82,6 ,период обращения 120,4 мин.

ИСЗ "Радио" представлял собой цилиндр диаметром 0,4 м и выстой 0,3 м. Масса ИСЗ - 40,5 кг. Управление полетом ИСЗ "Радио-2" осуществлялось наземными командными пунктами ДОСААФ СССР при участии студентов вузов Москвы.

Следующий запуск состоялся 10 июля 1981 г. ИСЗ "Искра" был выведен на орбиту РН "Союз" вместе с ИСЗ "Метеор-природа". Параметры орбиты: высота в апогее 688 км, высота в перигее 611 км, наклонение 97,9 , период обращения 97,6 мин. ИСЗ представлял собой правильную призму высотой 0,475 м со стороной шестиугольного основания 0,16 м. Масса ИСЗ "Искра" 35 кг.

ИСЗ "Искра –2 и –3" были запущены на орбиту с борта орбитальной станции "Салют-7" соответственно 17 мая и 18 ноября 1982 г. Параметры орбиты ИСЗ "Искра-2": высота в апогее 357 км, высота в перигее 342 км, наклонение орбиты 51,6 , период обращения 91,3 мин; параметры орбиты ИСЗ "Искра-3": высота в апогее 365 км, высота в перигее 350 км, наклонение 51,6 , период обращения 91,5 мин.

ИСЗ "Искра-2" был выведен на орбиту через шлюзовую камеру орбитальной станции "Салют-7" космонавтом В.В.Лебедевым. Вот как он отразил это событие в своем космическом дневнике:

"В 14 ч 06 мин запустили студенческий спутник "Искра-2" Московского авиационного института. На спутнике эмблемы всех стран – участниц программы "Интеркосмос"; он будет использоваться как ретранслятор для передачи приветственных телеграмм делегатам ХIХ съезда комсомола радиолюбителями всего мира. В теле - репортаже я сказал, что в данном случае станция "Салют-7" стала как бы филиалом Байконура на околоземной орбите. И приятно, что всего через 25 лет от запуска первого спутника Земли, который явился достижением человечества, пришли к студенческим спутникам, что символично, и снова в нашей стране, так как от того, чем живет молодежь, какие у нее цели и успехи, зависит будущее общества. После отделения спутника через шлюзовую камеру смотрел в иллюминатор, как он отходил по левому борту. Маленький самолет, точнее планер, уходил к горизонту. Вверху бархат черноты космоса, а спутник на фоне голубого ореола атмосферы Земли. Раскрылись две боковые антенны, а на их концах – катушки антенн, как подвесные баки. Шестигранный корпус спутника играл в лучах Солнца мелкими блестками фотопреобразователей солнечных батарей. Красиво!".

К сожалению, это произошло тогда, когда М.К.Тихонравова уже не стало.

Помимо научно-технической, у СКБ "Искра", как и у большинства подобных структур, была и другая цель – учебно-методическая и педагогическая работа. Главной задачей здесь было повышение качества подготовки специалистов путем привлечения студентов к реальному проектированию, реализации и испытаниям объектов современной техники в условиях коллективного творчества. Такая работа позволяет будущим инженерам и ученым еще в студенчестве попробовать свои творческие способности, способствует выработке инженерных навыков, дает хорошую подготовку для будущей самостоятельной деятельности.

Эту задачу хорошо понимал руководитель СКБ профессор М.К.Тихонравов, для которого совместная конкретная творческая и созидательная деятельность студентов, молодых инженеров и преподавателей в рамках СКБ была составной частью педагогической системы, решающей проблемы подготовки специалистов.

Творческая работа студентов над созданием ИСЗ "Искра" тесно переплеталась с их основной учебной нагрузкой. Так, за период с 1968 по 1978 год в СКБ студентами под руководством преподавателей выполнено около 200 курсовых и до 10 дипломных проектов. Более 50 человек выполнили учебно-исследовательские работы по 6 различным кафедрам аэрокосмического и радио- факультетов, по результатам проведенных работ с участием студентов поставлены 3 лабораторные работы, по заданиям СКБ около 50 студентов выполнили задания по производственной практике.

Студенты делали технические переводы, выпускали технические бюллетени, готовили научные рефераты и доклады.

Работа в СКБ была не только школой научного познания и приобретения инженерных навыков. Это было еще и многоплановое воспитание. И тон в этом задавал М.К.Тихонравов. Некоторое представление об этом можно получить из воспоминаний В.Н.Яроцкого:

"Михаил Клавдиевич бывал в СКБ практически каждый день по несколько часов. С ним было очень приятно общаться. Он всегда очень внимательно выслушивал мнение всех членов СКБ. Меня всегда поражало вот что: вот он сидит и внимательно слушает; кто-нибудь другой уже давно бы мог сказать – да ерунда это все, бросьте, будем делать так… Никогда ничего подобного не было. Всегда очень внимательно выслушает и, если что-то поправляет, то настолько тактично, что ты даже не замечаешь, как это было сделано… Я всегда с удовольствием вспоминаю эти годы. В СКБ была очень творческая обстановка. Часто собирались за большим столом, выкладывались чертежи, все вопросы обсуждались вместе…".

В экспозиции музея МАИ есть фотография: М.К.Тихонравов беседует с членами СКБ, все сидят за столом, здесь же – один из вариантов ИСЗ "Искра". Эта фотография – хорошая иллюстрация к сказанному выше.

За годы работы над проектом "Искра" через СКБ "прошли" многие десятки студентов и молодых выпускников института, каждый из которых вынес что-то полезное для своего становления как специалиста и гражданина. Некоторые, в прошлом активные члены СКБ, в настоящее время работают на кафедре "Проектирование и конструкции ЛА". Среди них – доктор технических наук, профессор В.Н.Гущин, доценты А.Я.Смирнов и В.К.Сердюк, заместитель заведующего кафедрой по НИР В.Н.Яроцкий.

Запусками ИСЗ "Искра-2 и 3" в 1982 г. был как бы подведен итог работы по проекту "Искра", у истоков которого стоял М.К.Тихонравов. Вскоре (в первой половине 1980-х) СКБ было реорганизовано, и у него появились новые задачи. Но это уже другая история..

В экспозиции музея МАИ, помимо фотографий и текстовых материалов, рассказывающих о работе СКБ "Искра", представлены также технологические дубликаты ИСЗ "Радио" и "Искра".

(Использован сокращенный вариант статьи:

"М.К.Тихонравов - ученый и педагог: штрихи к портрету (по материалам музея МАИ)" (В кн.: "Гагаринский сборник". Материалы XXVII общественно-научных чтений, посвященных памяти Ю.А.Гагарина. 2000 г. Ч. 2, с. 5-17), авторы В.И.Русланов, Р.П. Соломатина).