Raketenverfolgungssysteme


Wenn sich die Trägerrakete von der Startrampe löst und ihr kurzes, aber pulsierendes Leben beginnt, sehen es nicht nur Kosmonautenfans im Webcast. Spezielle Geräte in verschiedenen Bereichen empfangen Daten von der Platine, sind in Ordnung, messen den Flugweg, zeichnen den Flug im optischen Bereich auf und verfolgen den Fallweg der Auspuffstufen und die Rückstellkopfverkleidung.

Radio Kontrolle


Zu Beginn der Raketentechnologie konnte nur eine Funkkorrektur von der Erde aus die erforderliche Genauigkeit der Führung einer Interkontinentalrakete liefern. Daher war es sowohl in den USA für Atlanten als auch in der UdSSR für R-7 notwendig, Entfernungskontrollpunkte zu bauen. In der UdSSR waren dies Hauptgebäude, in denen die Peilantenne in einem dreistöckigen Pavillon stand:



Die Pavillons wurden durch mobile Entfernungsmesspunkte ergänzt:



Auf der Rakete selbst wurde das Signal von bodengestützten Punkten von speziellen mobilen Antennen empfangen und durch diese zurückgesendet:



Das Funkkorrektursystem konnte die Geschwindigkeit mit einer Genauigkeit von 0 bestimmen 5 m / s und die Reichweite mit einem Fehler von nicht mehr als 50 m. Aber bereits in den frühen 60er Jahren erreichten Trägheitssysteme eine vergleichbare Genauigkeit und verließen Bodenstationen.

Telemetrie


Der beste Weg, um herauszufinden, was auf der Rakete passiert, besteht darin, Sensoren darauf anzubringen und Informationen in Echtzeit an den Boden zu senden. Unfälle entwickeln sich schnell und oft können nur die letzten Millisekunden die Ursache des Geschehens erkennen. Daher trägt jede Trägerrakete ein Telemetriesystem und seine Sendeantenne zum Boden. Auf dem Boden erhalten Komplexe. Die goldene Ära der sowjetischen Kosmonautik verlief im Zeichen des Tral-Telemetriesystems, dessen charakteristische Antennen auf dem ersten Raumschiff leicht zu erkennen sind:


Sputnik-3, die Schleppnetzantenne - ein zagogulinähnliches Zagogulin im Vordergrund

Auf dem Boden befanden sich Einzelspiralantennen :



Dann kamen die futuristischen Vier-Helix-Antennen:



Telemetriedaten wurden ursprünglich auf Filmstreifen geschrieben. Es war einfach, aber die Filme mussten entwickelt werden, und selbst die offensichtlichen Unfallursachen wurden nicht sofort ermittelt. Dann fingen sie an, Magnetbänder zu verwenden, und jetzt wird Telemetrie in digitalem Format geschrieben. Nach dem Unfall sprach der Falcon LV on Mask über die Probleme beim Extrahieren der letzten Telemetrie-Frames durch den HEX-Editor. Vielleicht deutet dies darauf hin, dass die Telemetrie von Falcon nicht in Echtzeit geschrieben wurde.

Es ist lustig, dass die Mode für Vier-Helix-Antennen nicht auf eine Erdhalbkugel beschränkt war - ähnliche Systeme befanden sich auf der anderen Seite des Ozeans:


Telstar-Satellitentelemetriesystem

Und jetzt wird die Telemetrie der Startgewerkschaften im MKA-9-Komplex mit der Romashka-Antenne empfangen:



Flugbahnmessungen


Mit Trajektorienmessungen können Sie die Flugparameter der Trägerrakete bestimmen und sie werden auch zur Messung der Umlaufbahnparameter von Satelliten und bemannten Schiffen verwendet. Flugbahnmesssysteme können in der Regel in zwei Modi betrieben werden. Im ersten Fall wird das Signal des Transponders auf dem Raumfahrzeug aufgezeichnet, und im zweiten Fall arbeitet das System wie ein normales Radar und misst die Parameter des vom Ziel reflektierten Funksignals. In der UdSSR verwendeten sie zu Beginn der Weltraumforschung das Fernglas-System



und entwickelten dann ein fortschrittlicheres Kama-System.


Mobile Version

In den USA wurde das AN / FPS-16-Radar von der Zeit des Merkur bis fast heute verwendet:



Seine Genauigkeit in der Reichweite erreicht 5 m und in der Richtung - 0,1 Milliradian, und dies ist für ein Objekt in der Umlaufbahn!

Notstrahlsysteme


In sowjetisch-russischen Weltraumtraditionen ist es üblich, Raketentriebwerke im Falle eines Unfalls auszuschalten - in den Steppen von Baikonur kann eine Rakete leise fallen, ohne das Risiko einzugehen, jemandem auf den Kopf zu fallen. In den Vereinigten Staaten wurden Starts aus dicht besiedelten Gebieten durchgeführt, und im Falle eines Unfalls war es notwendig, die Rakete schnell in ungefährliche Teile zu zerstören. Dafür haben alle Raketen spezielle Untergrabungssysteme. Omnidirektionale Antennen sind bereit, an jeder Position einer Salto-Rakete ein Signal zu empfangen, und kleine Sprengladungen an den richtigen Stellen zerstören es effektiv. Vom Boden aus wird dieses System mit einem scheinbar unauffälligen Anhänger gesteuert:



Optische Systeme


Beobachtungen im optischen Bereich können sehr nützlich sein. Zum Beispiel können Sie deutlich sehen, dass die Seitenblöcke der Raketen der R-7-Familie normal abfuhren:



Zum Vergleich: Moderne Aufnahmen eines ähnlichen Systems im Raumhafen Kourou:



In der UdSSR wurden ursprünglich der Kinodeodop KT-50 und das Kinoteleskop KST-80 verwendet. Beide Teleskope wurden vom bereits bekannten Fernglassystem geleitet:



Von den moderneren ist das Sazhen-T-System bekannt:



In den USA werden heute optische Systeme mehrerer Unternehmen eingesetzt. Contraves-Goerz:



FlightLine:




Achten Sie auf die Antennen unter dem Teleskop - sie bieten Führung und automatische Verfolgung des Ziels. Mit ihrer Hilfe können Sie Telemetrie empfangen und die Sprachkommunikation mit der

MARS- Crew aufrechterhalten :




Achten Sie auf die Installation mit flachen Antennen auf der rechten Seite.

Optische Systeme waren sehr nützlich bei der Untersuchung des Absturzes des Shuttles Columbia. Sie haben den Aufprall eines heruntergefallenen Wärmedämmungsstücks auf die Vorderkante des linken Flügels aufgezeichnet:



Zusätzlich zu den Aufgaben der NASA wurden dieselben Teleskope verwendet, um Felix Baumgartners Sprung zu reparieren, sie haben auch Flüge und den Absturz des SpaceShipTwo gefilmt.


SpaceShipTwo im Flug, Foto vom MARS-Teleskop

Neben Funkantennen können optische Systeme mit einem Laser ergänzt werden. In diesem Fall wird dem Teleskop und dem Photometer die nützliche Funktion des Laser-Entfernungsmessers hinzugefügt:


Sazhen-T funktioniert. Die Genauigkeit der Entfernung zum Satelliten beträgt bis zu zwei Zentimeter!

Systeme zur Behebung des Sturzes verbrauchter Schritte


Eine interessante Unterart der Flugbahnsysteme sind die Systeme zur Fixierung des Sturzes der verbrauchten Schritte. Für Russland ist dies eine neue Richtung - auf Baikonur fällt der erste Schritt in die Steppe und ist leicht zu erkennen. Und es kommt oft vor, dass Anwohner den Schritt unternehmen, früher zu verschrotten, als die Spezialisten von Roscosmos an der Absturzstelle ankommen. Mit dem neuen Raumhafen von Vostochny wird dies nicht funktionieren - der Schritt wird in die Taiga fallen und es wird sehr schwierig sein, ihn zu finden, ohne die genauen Koordinaten zu kennen. Daher werden Systeme zur Festlegung der Inzidenzorte getestet:



Erinnerst du dich an die flachen Antennen auf deinem MARS-Foto? Hier ist deutlich ein ähnliches Radar zu sehen, mit dem auf Vostochny die weggeworfene Kopfverkleidung verfolgt wird.

Weitere Informationen



Sehr interessanter Film über die R-7 Rakete



Viel Material wurde von der KIK-UdSSR- Website entnommen .

Das Etikett „unauffällige Schwierigkeiten“ umfasst Raketen und Satelliten, Starteinrichtungen und Umlaufbahnen und vieles mehr.

Ufa Bewohner! Diese Woche findet vom 25. bis 27. September das Science Festival statt . Vergessen Sie nicht, es wird viele interessante Dinge geben.

Source: https://habr.com/ru/post/de384397/


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