Sistemas de rastreamento de foguetes


Quando o veículo de lançamento se afasta da plataforma de lançamento e inicia sua vida curta, mas vibrante, não são apenas os fãs da cosmonáutica que o assistem no webcast. Dispositivos especiais em diferentes faixas recebem dados da placa, está tudo bem, medem a trajetória de vôo, registram o vôo na faixa ótica e rastreiam a trajetória de queda dos estágios de exaustão e a carenagem do cabeçote de reset.

Controle de radio


No início da tecnologia de foguetes, apenas a correção de rádio da Terra poderia fornecer a precisão necessária de orientação de um míssil balístico intercontinental. Portanto, tanto nos EUA para Atlas como na URSS para R-7, foi necessário construir pontos de controle de alcance. Na URSS, estes eram prédios capitais nos quais a antena do indicador de direção ficava em um pavilhão de três andares:



os pavilhões foram suplementados por pontos de medição de alcance móvel:



no próprio foguete, o sinal dos pontos terrestres foi recebido por antenas móveis especiais e enviado através deles:



o sistema de correção por rádio podia determinar a velocidade com precisão de 0 , 5 m / s, e o alcance com um erro não superior a 50 M. Mas já no início dos anos 60, os sistemas inerciais alcançavam uma precisão comparável e abandonavam as estações terrestres.

Telemetria


A melhor maneira de descobrir o que está acontecendo no foguete é colocar sensores nele e enviar informações ao solo em tempo real. Os acidentes se desenvolvem rapidamente, e geralmente apenas os últimos milissegundos podem dizer a causa do que aconteceu. Portanto, cada veículo de lançamento carrega um sistema de telemetria e sua antena de transmissão para o solo. No chão estão recebendo complexos. A era de ouro da cosmonáutica soviética passou sob o signo do sistema de telemetria Tral, cujas antenas características são facilmente reconhecíveis na primeira nave espacial:


Sputnik-3, a antena Trawl - uma zagogulina, semelhante a uma caldeira, em primeiro plano

No chão, havia antenas de espiral única :



Então vieram as antenas futuristas de quatro hélices:



Os dados de telemetria foram originalmente gravados em tiras de filme. Era simples, mas os filmes precisavam ser desenvolvidos, e mesmo as causas óbvias do acidente não foram imediatamente determinadas. Então eles começaram a usar fitas magnéticas e agora a telemetria é escrita em formato digital. Após o acidente, o Falcon LV on Mask falou sobre os problemas de extração dos últimos quadros de telemetria pelo editor HEX. Talvez isso sugira que a telemetria do Falcon não tenha sido escrita em tempo real.

É engraçado que a moda das antenas de quatro hélices não se limitasse a um hemisfério da Terra - sistemas semelhantes estavam localizados no oceano:


sistema de telemetria por satélite Telstar

E agora a telemetria dos Soyuzs iniciais é recebida no complexo MKA-9 com a antena Romashka:



Medições de trajetória


As medições de trajetória permitem determinar os parâmetros de vôo do veículo de lançamento e também são usados ​​para medir os parâmetros de órbita de satélites e navios tripulados. Como regra, os sistemas de medição de trajetória podem operar em dois modos. No primeiro, o sinal do transponder é gravado na nave espacial e, no segundo, o sistema funciona como um radar regular, medindo os parâmetros do sinal de rádio refletido no alvo. Na URSS, no início da exploração espacial, eles usaram o sistema Binocular



e, em seguida, criaram um sistema Kama mais avançado.


Versão móvel

Nos EUA, o radar AN / FPS-16 foi usado desde o tempo do Mercúrio até quase hoje:



sua precisão no alcance atinge 5 m , e na direção - 0,1 milirradiano, e isso é para um objeto em órbita!

Sistemas de jateamento de emergência


Nas tradições espaciais soviéticas / russas, é costume desligar os motores de foguetes em caso de acidente - nas estepes de Baikonur, um foguete pode cair silenciosamente, sem correr o risco de cair na cabeça de alguém. Nos Estados Unidos, foram realizados lançamentos de áreas densamente povoadas e, em caso de acidente, foi necessário destruir rapidamente o foguete em pedaços não perigosos. Para isso, todos os mísseis possuem sistemas especiais de destruição. As antenas omnidirecionais estão prontas para receber um sinal em qualquer posição de um foguete mortal, e pequenas cargas explosivas localizadas nos lugares certos o destruirão efetivamente. Do solo, esse sistema é controlado por um trailer aparentemente não-digno de nota:



Sistemas ópticos


Observações na faixa óptica podem ser muito úteis. Por exemplo, você pode ver claramente que os blocos laterais dos foguetes da família R-7 partiram normalmente:



para comparação, fotos modernas de um sistema semelhante no espaçoporto de Kourou:



na URSS, o teodolito de cinema KT-50 e o telescópio de cinema KST-80 foram originalmente usados. Ambos os telescópios foram guiados pelo já conhecido sistema binocular:



dos mais modernos, o sistema Sazhen-T é conhecido:



nos EUA, agora são utilizados sistemas ópticos de várias empresas. Contraves-Goerz:



FlightLine:




Preste atenção às antenas sob o telescópio - elas fornecem orientação e rastreamento automático do alvo e, com a ajuda deles, você pode receber telemetria e manter a comunicação de voz com a equipe do

MARS:




Preste atenção à instalação com antenas planas à

direita.Os sistemas ópticos têm sido muito úteis na investigação do acidente do ônibus espacial Columbia. Foram eles que registraram o impacto de um pedaço de isolamento térmico na extremidade dianteira da asa esquerda:



além das tarefas da NASA, esses mesmos telescópios foram usados ​​para consertar o salto de Felix Baumgartner, eles também filmaram voos e o acidente do SpaceShipTwo.


SpaceShipTwo em vôo, foto do telescópio MARS

Além das antenas de rádio, os sistemas ópticos podem ser complementados com um laser. Nesse caso, a função útil do telêmetro a laser é adicionada ao telescópio e ao fotômetro: o


Sazhen-T funciona. A precisão de medir a distância do satélite é de até dois centímetros!

Sistemas para corrigir a queda de etapas gastas


Uma subespécie interessante dos sistemas de trajetória são os sistemas para corrigir a queda dos passos gastos. Para a Rússia, esta é uma nova direção - em Baikonur, o primeiro passo cai nas estepes e pode ser facilmente detectado. E muitas vezes acontece que os moradores locais dão um passo para a sucata antes que os especialistas de Roscosmos cheguem ao local do acidente. Com o novo espaçoporto de Vostochny, isso não funcionará - o passo cairá na taiga e será muito difícil encontrá-lo sem conhecer as coordenadas exatas. Portanto, estão sendo testados sistemas para fixação dos locais de incidência:



Lembra das antenas planas na sua foto do MARS? Um radar semelhante é claramente visível aqui, que em Vostochny será usado para rastrear a carenagem da cabeça descartada.

informação adicional



Filme muito interessante sobre o foguete R-7



Muito material foi retirado do site da KIK-URSS .

A tag “dificuldades imperceptíveis” inclui foguetes e satélites, instalações e órbitas de lançamento e muito mais.

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Source: https://habr.com/ru/post/pt384397/


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