АМС "Венера-1"

[Дед Леня]

АМС "Венера-1"

В данной теме речь пойдет об изготовлении "с нуля" масштабной модели (М1/35) советской автоматической межпланетной станции «Венера-1», предназначенной для исследования планеты Венера. АМС«Венера-1» стала первым космическим аппаратом, пролетевшим на близком расстоянии от Венеры.

 

[Дед Леня]

И по традиции, процесс сборки предваряет историческая справка, посвященная данной теме.
Самая первая кампания по исследованию Венеры включала две космические станции, идентичные станциям 1М, потерянным в ходе двух предыдущих запусков на Марс (1961 год). Как и в случае марсианских космических аппаратов, космические аппараты для Венеры создавались в большой спешке. И хотя на этот раз имелось больше времени, график подготовки не предусматривал процесс последовательной разработки и разнообразных наземных испытаний, который использовался в более поздних программах космических полетов. Инженеры ОКБ С.П.Королева потратили много времени и сил, вылавливая ошибки в системах, много раз разбирая и собирая станцию, проводя цикл за циклом испытания для устранения сбоев, но после исправления одних появлялись другие. Вновь основной проблемой стала система связи. Обнаружились новые инженерные проблемы, придумывались новые пути их решения.
Первоначально автоматическая космическая станция 1В проектировалась как посадочный аппарат с фотокамерой. Но ко времени запуска станций на Марс в октябре 1960 года стало ясно, что не удастся подготовить такой аппарат ко времени открытия окна запуска на Венеру в январе 1961 года и что массу полезной нагрузки потребуется значительно сократить, чтобы удовлетворить ограничениям, предъявляемым новой ракетой-носителем. От посадочного аппарата пришлось отказаться, и программа свелась к запуску простого аппарата 1ВА для жесткой посадки, причем научные исследования предполагалось проводить в течение межпланетного перелета, в окрестности Венеры и до момента посадки. Внутри небольшой пассивной посадочной капсулы, закрепленной на корпусе станции, находились металлические вымпелы с гербом СССР. Модифицированная 1ВА восприняла по возможности все от космической станции 1М. Запущенная в феврале 1961 года, она открыла серию космических станций, предназначенных для запуска к планетам, причем первый космический аппарат, отправленный к Венере, опередил аналогичную попытку США на 18 месяцев.
Из двух венерианских станций , подготовленных к запуску, станция 1ВА №1(«Спутник 7»), запущенная 4 февраля 1961г. из-за отказа четвертой ступени ракеты-носителя осталась на околоземной орбите. На траекторию полета к Венере успешно вышла только станция 1ВА №2 «Венера-1», запуск которой был произведен 12 февраля 1961г. Тем самым она стала первой космической станцией, вышедшей на траекторию полета к другой планете. К сожалению, у нее возникли проблемы с тепловым режимом и ориентацией, и связь со станцией была потеряна через неделю полета.

 

[Дед Леня]

Космическая станция представляла собой герметичный контейнер длиной 2,035 м и диаметром 1,05 м, давление в котором составляло 1,2 бар. Она оснащалась сетчатой остронаправленной параболической антенной диаметром 2,33 м с высоким коэффициентом усиления, солнечными батареями площадью 1 м2, на каждой панели которых располагалось по одной антенне со средним коэффициентом усиления, всенаправленной антенной стреловидной формы, а также двигательной установкой, расположенной в верхней части контейнера и закрытой куполообразным кожухом. Программно-временное устройство для обеспечения последовательности прохождения команд, системы связи, система управления положением в пространстве, навигационная система и двигательная установка были такими же, как и у космического аппарата 1М. Система управления положением в пространстве могла работать в трех режимах: маршевый трехосный режим непрерывной ориентации на Солнце, аварийный режим ориентации вращением вокруг солнечной оси на случай ошибок в первом режиме и трехосный режим ориентации на Землю для связи с помощью параболической антенны. Система терморегулирования поддерживала необходимый тепловой режим при помощи пассивных решетчатых радиаторов. Ключевое отличие от космической станции, предназначенной для полета на Марс, состояло в добавлении датчика Земли вместо радиомаяка для более точной ориентации параболической антенны с высоким коэффициентом усиления в течение сеанса телеметрии.
Полезная нагрузка, предназначенная для проведения научных исследований космического пространства на трассе перелета Земля-Венера и закрепленная на корпусе станции состояла из следующих приборов:
1. Магнитометр на выносной штанге для обнаружения магнитного поля Венеры.
2. Детекторы заряженных частиц типа ионных ловушек для исследования межпланетной среды.
3. Датчик микрометеоритов для исследования степени их опасности для межпланетных станций.
4. Детектор космических лучей для измерения уровня радиационной опасности в космосе.
5. Инфракрасный радиометр для измерения температуры Венеры.

Эти приборы были аналогичны размещенным на станции «Марс» 1М. Сообщалось, что использовалась также пара параллельных магнитометров для измерения межпланетного магнитного поля.
По самой Венере никаких результатов получено не было. Со станции «Венера-1» были переданы данные измерений параметров солнечного ветра и космических лучей в окрестностях Земли, а также на расстоянии 1,9 миллиона километров от Земли. После открытия солнечного ветра станцией «Луна-1», станция «Венера-1» подтвердила наличие плазмы солнечного ветра в межпланетном космическом пространстве. Последний сеанс связи с «Венерой-1» состоялся 19 февраля 1961 года. Через 7 суток, когда станция находилась на расстоянии около 2 миллионов километров от Земли, контакт со станцией «Венера-1» был потерян. 19 и 20 мая 1961 года АМС «Венера-1» прошла на расстоянии приблизительно 100 000 км от планеты Венера и перешла на гелиоцентрическую орбиту

 

[Дед Леня]

По поручению С.П. Королева для первой и второй венерианских станций были спроектированы своеобразные медали, которые в герметичном корпусе-вымпеле должны были быть сброшены на Венеру. Каждая такая капсула была изготовлена в виде маленького глобуса с нанесенными очертаниями земных материков. Земные океаны на нем были окрашены в синий цвет, а континенты - в золотой. Глобус обладал плавучестью. Внутри этого шарика находилась медаль с изображением герба Советского Союза, а на оборотной стороне медали была изображена схема полета станции по маршруту Земля-Венера . Капсула была помещена в сферическую оболочку с тепловой защитой для сохранения при входе в атмосферу Венеры со второй космической скоростью .
Посадочный аппарат сферической формы был смонтирован на кронштейне, установленном на основании герметичного контейнера и жестко в нем закрепленном. Ожидалось, что закрытый теплозащитным экраном посадочный аппарат сохранится, тогда как остальные части космической станции сгорят при входе в атмосферу, после чего аппарат должен был совершить жесткую посадку. И хотя конструктивно он не должен был выжить при столкновении с твердым грунтом, ожидалось, что в случае попадания в океан, который предполагался на Венере, он сможет плавать.
А вот с посадочным аппаратом станции 1ВА №1 произошла вот такая история. Как-то в начале 1960-х годов, купаясь в притоке Енисея, реке Бирюсе, местный мальчишка сделал интересную находку. Это была обгоревшая сфера, внутри которой обнаружилась медаль на русском языке с гербом СССР и траекториями движения Земли и Венеры вокруг Солнца. Все получилось почти как задумали создатели: вымпел упал из космоса, не сгорел и очутился на поверхности — только обнаружить его должны были не земляне, а жители Венеры, в существовании которых в ту пору почти не сомневались.

 

[Дед Леня]

Запуск автоматической межпланетной станции «Венера-1» явился важным этапом в развитии космической техники. Это был первый аппарат, предназначенный для исследования планет. Впервые была применена техника ориентации космического аппарата по трем осям с использованием в качестве ориентиров Солнца и звезды Канопус. Впервые для передачи телеметрической информации была применена параболическая антенна.

 

[Дед Леня]

После сборки в конце 2020 года масштабной модели АМС "Венера-15" захотелось еще раз окунуться с головой в историю исследования "Утренней звезды" и начать с истоков, т.е. с первой АМС, которая впервые в истории космонавтики вышла на траекторию полета к Венере и пролетела от нее на расстоянии 100000 км, перейдя на гелиоцентрическую орбиту. А далее, возможно и еще что то соберется по данной теме.
Для начала была собрана и тщательно проработана информация из интернета о данной станции, переведены в масштаб М1/35 чертежи и эскизы, после чего произведена подборка материалов и комплектующих, из которых можно было изготовить модель. В эту подборку вошли листовой пластик, поделочные пластиковые шары, пластиковый контейнер от медпрепарата, инъекционные иглы, проволока, бусина, шпаклевка, клей.

 

[Дед Леня]

Для изготовления герметичного контейнера станции были использованы листовой пластик, из которого при помощи циркульного ножа нарезаны кольцевые элементы конструкции, впоследствии склеенные и обработанные. Также для верхней части контейнера были использованы пластиковая трубка Ф20мм и крышка от медицинского пузырька. Для изготовления основного корпуса контейнера была взята часть пластикового контейнера от медпрепаратов. Сферическое днище контейнера вырезано из поделочного шара и наклеено на пластиковый контейнер. После чего произведена сборка пластикового контейнера с верхней частью и обрезка излишней длины трубки. На боковую стенку контейнера наклеены усиливающие прокладки из пластиковой "лапши".

 

[Дед Леня]

Сферообразный кожух корректирующей двигательной установки склеен из дисков, вырезанных из листового пластика с последующей мех.обработкой.

 

[Fisher]

Ну Дедуля! "Отжигаешь по взрослому"! :bravo:tehno006

 

[Дед Леня]

На изготовление сетчатого зеркала остронаправленной антенны пошла заготовка, вырезанная из поделочного пластикового шара Ф120мм. Заготовка была заматирована шкуркой, на поверхности прочерчены спицы и круглым напильником выбраны элементы провисания сетки по торцу заготовки.

 

[Дед Леня]

Далее по прочерченному рисунку были прорезаны резаком канавки, в которые вклеены спицы, выполненные из стальной проволоки Ф 0,5мм.

 

[Дед Леня]

Оставим доработку остронаправленной антенны "на закуску" и переходим к изготовлению панелей системы терморегулирования станции/солнечные батареи. По размерам, снятым с эскиза станции вырезаются заготовки панелей, в них просверливаются отверстия облегчения конструкции. Затем тыльная сторона панели, на которой в дальнейшем будут размещены элементы солнечной батареи заклеивается листовым пластиком с последующей обрезкой по контуру панели. Для крепления панелей на корпусе станции приклеиваем к панелям шарнирные узлы.

 

[Дед Леня]

Основные узлы станции изготовлены. Попробуем сделать предварительную сборку "на сухую". Вот что в итоге получилось. Далее уже можно заняться изготовлением более подробного экстерьера станции.

 

[Дед Леня]

Доработал кожух двигателя коррекции. Добавил на него три лючка и сопло двигателя.

 

[Дед Леня]

Понемногу на корпус герметичного контейнера стали добавляться детали экстерьера, в том числе и кронштейн со сферической оболочкой посадочного аппарата, внутри которого находился вымпел с символикой СССР.

 

[Дед Леня]

Собрал вновь все детали конструкции "на сухую" в единое целое. Интересно наблюдать, как из кусочков пластика появляется "нечто"...

 

[Дед Леня]

Как я и предполагал, солнечные панели, склеенные из панели с фотоэлементами и перфорированной панели радиатора системы терморегулирования станции могут быть деформированы. Что и свершилось после двухнедельного пролеживания в панелей в свободном (не заневоленном) состоянии.

 

[Дед Леня]

Поэтому, решено изготовить данные панели из другого материала, качестве которого выбран 0,5мм фольгированный стеклотекстолит, применяемый для изготовления печатных плат для радиомонтажа. На плату фольгированного стеклотестолита перенесен рисунок солнечной панели станции и панели радиатора, после чего произведена их вырезка.

 

[Дед Леня]

На панели радиатора при помощи штангенциркуля произведена разметка центров отверстий облегчения, по которым при помощи микродрелей произведена рассверловка и зенковка данных отверстий сверлами разного диаметра.

 

[Дед Леня]

Для сохранения зазора между панелью с солнечными батареями и радиатором системы охлаждения станции по контуру радиатора пропаяна латунная проволока Ф 0,3 мм, сопрягаемый с проволокой контур солнечной панели облужен. После небольшой зачистки мест сопряжения панели совмещены, закреплены в канцелярской прищепке и пропаяны паяльником вкруговую по контуру панели. После пайки панель обработана по контуру напильником.