Gewinner des Space Transistor Race

Gewidmet
60. Jahrestag des Starts des ersten künstlichen Erdsatelliten,
70-jähriges Bestehen des Special Design Bureau des Moskauer Energieinstituts (OKB MPEI)

Vor etwas weniger als einem Jahr wurde mein erster Artikel über Geektimes „Der erste Transistor im Weltraum: wenig bekannte Aspekte des Weltraumrennens“ veröffentlicht , in dem die Frage diskutiert wurde: Auf welchem ​​Raumfahrzeug wurden die Halbleitertransistoren („kristalline Trioden“) erstmals verwendet - auf dem American Explorer-1 oder auf einem vom Sowjet? Zu diesem Zeitpunkt war es unmöglich, eine endgültige Antwort zu geben: Es war nur möglich, den Kreis der Verdächtigen auf drei Geräte zu beschränken - Sputnik-2, Sputnik-3 und Explorer-1. Zu meiner großen Freude fand der Artikel eine Resonanz, auch unter den Mitarbeitern der Unternehmen von Roscosmos, und gemeinsame Anstrengungen führten zum erfolgreichen Abschluss der Untersuchung, deren Ergebnisse ich den Lesern mitteilen möchte.

Untersuchungsfortschritt

Der letztjährige Artikel endete mit Links zu einer Informationsquelle über Transistoren auf Sputnik-3 [1] und einem Zitat aus einer amerikanischen Quelle [2]:

Der Kurator des Interviews stellt einen Link zu einer Veröffentlichung von 2001 [1] bereit, in der Folgendes angegeben ist: „Sputnik-2 war eine echte wissenschaftliche Plattform, die verschiedene elektronische Komponenten enthielt. Neben dem Funksender und der Kabine für Laika gab es Solar-Ultraviolett- und Röntgendetektoren, und am Körper der Rakete waren Instrumente zur Erforschung der kosmischen Strahlung angebracht. “ Und weiter: „Zwei identische Detektoren im Experiment mit kosmischen Strahlen arbeiteten aufgrund geladener Teilchen als Szintillationsrekorder. Die Impulse wurden von einer Halbleiterschaltung (basierend auf Trioden) berechnet ... “ Leider enthält der Artikel keinen Link zur Quelle dieser Informationen.

In den Kommentaren zum Artikel gaben sie einen Link zur Wochenschau , die ein Gerät zur Messung der Intensität der kosmischen Strahlung zeigt. Leider sind die Innenräume des Geräts nicht so gut sichtbar, dass das Vorhandensein oder Fehlen von Transistoren dort erkennbar ist.

Es war klar, dass wir zu Roscosmos gehen mussten: Vielleicht gab es einige Materialien zu den ersten Transistoren in den Archiven der Unternehmen? Ich habe einen Brief über die Website von Roscosmos geschrieben . Es folgte eine offizielle Antwort des Direktors der Abteilung für automatische Raumkomplexe und -systeme der Roscosmos State Corporation K.V. Borisov, vorbereitet vom stellvertretenden Generaldesigner von JSC Russian Space Systems (RKS, ehemals NII-885) V.B. Steshenko. Insbesondere Vladimir Borisovich berichtete [3]:

Nach den uns zur Verfügung gestellten freigegebenen Archivmaterialien wurde ein von AO RKS (ehemals NII-885) entwickelter Luftradiosender (D-200-Gerät) installiert, der aus zwei Funksendern besteht, die am ersten sowjetischen Satelliten für künstliche Erde am 4. Oktober 1957 betrieben wurden bei Frequenzen von 20 und 40 MHz. Die Sender wurden auf Funkröhren hergestellt. Auf dem ersten Satelliten gab es keine anderen Funkgeräte unserer Entwicklung.

Auf dem zweiten Satelliten wurden mit dem Hund Laika an Bord die gleichen Funksender installiert wie auf dem ersten Satelliten. Auf dem dritten Satelliten wurden andere Funksender unseres Designs (Mayak-Code) installiert, die mit einer Frequenz von 20 MHz arbeiten. Die Mayak-Funksender mit einer Ausgangsleistung von 0,2 W wurden auf Germaniumtransistoren der Serie P-403 hergestellt.

Die technische Beschreibung der Funksender der D-200-Ausrüstung wurde in den „Bericht über die Entwicklung des Bordradiosenders des ersten sowjetischen Satelliten für künstliche Erde (D-200-Gerät“) aufgenommen. Nachdruck. - M.: „Media Publisher“, 2012.

Die Registrierung der Schwingungen geladener Teilchen, die in Ihrer Anfrage von AO RKS erwähnt wurden, wurde nicht animiert. RKS verfügt über kein weiteres Archivmaterial für den zweiten und dritten Satelliten.

In einem privaten Gespräch hat V.B. fügte hinzu, dass nach Informationen von Kollegen von RSC Energia nach benannt S.P. Korolev (ehemals OKB-1), die Sputnik-2- und -3-Geräte wurden am OKB MEI entwickelt, und nach Angaben von Veteranen befanden sich Transistoren in der Stromquelle des Sputnik-2-Senders .

Es blieb die OKB MPEI zu kontaktieren. Ich zögerte mit der Anfrage, weil ich erstens nicht sicher war, ob jemand in dieser Organisation bereit sein würde, nach Archivmaterial zu suchen, und zweitens, dass dieses Archivmaterial aufbewahrt und ihre elektronischen Kopien lesbar waren. Hier ist zum Beispiel die Form, in der eine elektronische Kopie der Oszillatorschaltung des Generators im Sender des Avangard-Satelliten (USA) erscheint [4]:


Abb. 1 Elektronische Kopie des Schwingungsschaltbilds des Generators im Sender des Satelliten Vanguard (USA) (aus Project Vanguard Report Nr. 15, 1957, S. 11)

Um Zweifel zu überwinden, schickte ich dennoch eine E-Mail an den Direktor von OKB MPEI A.S. Chebotaryov. Was war meine Überraschung, als ich am 9. September, dem Tag der Stadt Moskau, einen Anruf von der führenden Forscherin von OKB MEI ¹ Belostotskaya Kira Konstantinovna erhielt und erstens die Anwesenheit von Transistoren auf Sputnik-2 bestätigte und zweitens versprach, Materialien zu senden!

Untersuchungsergebnisse

Nach einiger Zeit stellte Kira Konstantinovna klar, dass die Germaniumtrioden der P4-Serie am 4. November 1957 erstmals im Tral ^2- Telemetriesystem eingesetzt wurden , das vom Sondersektor der Abteilung für wissenschaftliche Forschung MPEI (jetzt OKB MEI JSC) auf dem zweiten Satelliten entwickelt wurde . Zur Unterstützung dieser Informationen gibt es einen Auszug aus einem Artikel, der 2007 in der Zeitschrift "Radio Engineering Notebooks" [5] von Pjotr ​​Zhakovich Criss veröffentlicht wurde, der Ende der 1950er Jahre die Gruppe leitete, die für die Installation von Geräten und Systemen auf Schiffen auf dem Turatam-Trainingsgelände und für die Fabrikautonomie verantwortlich war und komplexe Tests usw. und leider am 30. Juni 2017 verstorben.

Kriss Petr Zhakovich (1923-2017)	Belostotskaya Kira Konstantinovna

Abb. 2. Die ersten starken sowjetischen Transistoren P4A (E) -P4D (E), P4P, P4U, MP4B (Foto von der Website des Museums für elektronische Raritäten )

Da es im Web keine elektronische Version von Radio Engineering Notebooks gibt, erlaube ich mir, einen vollständigen Auszug aus dem Artikel zu zitieren, den ich K.K. Belostotskaya:

... N. Chruschtschow war vom großen politischen und propagandistischen Erfolg des ersten Satelliten so begeistert, dass er diesen Erfolg sofort festigen und weiterentwickeln wollte. Der beste Weg dafür war, den Start eines weiteren Satelliten zum 40. Jahrestag der Oktoberrevolution, dh spätestens vom 6. bis 7. November 1957, in Betracht zu ziehen. In diesem Fall musste der Satellit eine neue Qualität haben. Mit einer solchen Forderung wandte sich N. S. Chruschtschow an M. V. Keldysh und S. P. Korolev. In einer Umgebung in der Nähe von S.P. Korolev wurde die Idee geboren, einen Hund in den Weltraum zu bringen ...

Es wurde vorgeschlagen, die Zentraleinheit der Sieben in die Umlaufbahn zu bringen, auf der das Tral-Telemetriesystem stehen würde, und daran einen Container mit einem Hund anzubringen, der seit dem Start der ersten vertikalen Starttests seit 1949 seit vielen Jahren verwendet wird Nachkriegsraketen P1 und P2. (Die Arbeiten wurden unter der Leitung von Acad. A. A. Blagonravov durchgeführt).

Der Behälter wurde modifiziert, um die Wasser- und Lebensmittelversorgung zu erhöhen. Geräte zur Erforschung und Überwachung lebenswichtiger Parameter wurden unter Berücksichtigung der breiteren Möglichkeiten des Tral-Systems verbessert.

Neben dem Behälter mit dem Hund wurde auf der Zentraleinheit ein weiterer Behälter mit Instrumenten zur Untersuchung der UV- und Röntgenstrahlung sowie der Strahlung aus der Zusammensetzung der Geräte installiert, die bereits im Rahmen des Programms „Objekt D“ hergestellt wurden.

Das Tral-System musste ebenfalls verfeinert werden. Der dazugehörige elektromechanische Stromrichter war nicht für den Langzeitbetrieb im Weltraum ausgelegt, weshalb ein neuer Stromrichter entwickelt werden musste.

Die extrem kurze Zeit, die für die gesamte Arbeit vorgesehen war (20 Tage von der Idee bis zum Start der Rakete), veranlasste uns, alle Arbeiten mit Methoden durchzuführen, die in der Raketentechnik völlig undenkbar waren. Kein Projekt, keine Dokumentation. Die Herstellung von Teilen und Baugruppen erfolgte nach Bleistiftskizzen. Und nur die Tests wurden vollständig durchgeführt, wobei die strengsten Anforderungen eingehalten wurden.

Insbesondere wurden in nur 8 Tagen fast ununterbrochener dedizierter Arbeit zwei Sätze des Tral-Flugsystems fertiggestellt. Diese Notfallarbeit wurde von einer Gruppe von drei Laborleitern und zwei führenden Ingenieuren des Sonderarbeitssektors des MPEI durchgeführt. Mit Metallarbeiten und Montagewerkzeugen stellten sie selbst alle erforderlichen strukturellen und elektronischen Komponenten der Ausrüstung her und modifizierten sie, ohne dass eine technische Dokumentation zur Überarbeitung erforderlich war. Darüber hinaus wurde zum ersten Mal anstelle der elektromechanischen ein elektronischer statischer Leistungswandler entwickelt, der auf der gerade in OKB-382 veröffentlichten Halbleiter-Leistungstrioden der P4-Serie basiert. Diese Germaniumtrioden wurden ohne Dokumentation vom Direktor von OKB-382 persönlich an A. F. Bogomolov übergeben . Es wurde auch eine spezielle Vorrichtung entwickelt, die aus einem von einem statischen Wandler erzeugten Rechtecksignal "Mäander" eine dreiphasige Referenzspannung von 500 Hz bildet, die für den Betrieb des Signalgenerators des Tral-Systems erforderlich ist.

Nach erfolgreichen kontinuierlichen Abnahmetests bei OKB-1 in Podlipki (jetzt Korolev) wurden diese beiden Sätze (primär und Backup) des Tral-Systems zum Tyura-Tam-Trainingsgelände transportiert und einer von ihnen auf die R7-Rakete montiert. Pünktlich, am 3. November 1957, startete die Rakete einen neuen Satelliten in die Umlaufbahn, dessen Gewicht (ohne den zentralen Block der Rakete) bereits 508 kg betrug. Die Freude der Ärzte, die am Ende der ersten Runde auf den Telemetrieindikatoren sahen, wie das Herz des Hundes schlägt, war unbeschreiblich ...

Schlussfolgerungen

Somit wurde bewiesen, dass der Gewinner des Transistorrennens im Weltraum nicht der amerikanische Explorer-1 war, sondern der sowjetische Sputnik-2! Die ersten Weltraumtransistoren waren leistungsstarke Germanium P4.

Der zitierte Auszug aus dem Artikel zeigt, dass die Entwicklung elektronischer Geräte für die ersten Satelliten nicht weniger eine Leistung war als die Entwicklung von Motoren, Trägerraketen und anderen. Die Arbeit der inländischen elektronischen Rollläden, einschließlich der Transistorhersteller, sicherte den Gesamterfolg des sowjetischen Raumfahrtprogramms.

Sollte ich versuchen, die Schaltpläne, Zeichnungen usw. in den Archiven zu finden? Ich denke nicht: Wie oben erwähnt, wurde manchmal nach Bleistiftskizzen in einer Umgebung verrückter Eile gearbeitet.

Lassen Sie uns am Tag des 60. Jahrestages des Starts des ersten künstlichen Erdsatelliten, der das Weltraumzeitalter eröffnete, dankbar an die Menschen erinnern, die an den Ursprüngen der heimischen Weltraum- und Elektronikindustrie standen!

Anmerkungen

1 Geehrter Schöpfer und Tester der Weltraumtechnologie, Mitglied des Veteranenrates bei der Vorbereitung der ersten bemannten Raumflüge, Ehrenfunkbetreiber der UdSSR.

2 Informationen zu Raketenverfolgungssystemen, insbesondere zum Tral-System, finden Sie im Artikel zu Geektimes .