"Tral" es un sistema de telemetría de radio multicanal para el cohete R-7 y sus modificaciones posteriores . Además, se utilizó para la telemetría de satélites artificiales de la Tierra , la primera nave espacial tripulada " Vostok-1 " y otras naves espaciales. Incluye un complejo de dispositivos a bordo y estaciones terrestres para recibir y registrar información. Tiene una gran cantidad de modificaciones. Desarrollado por OKB MPEI en la segunda mitad de la década de 1950, fue producido por la planta de radio Kuntsevsky en Moscú. Los sistemas de radiotelemetría de la familia "Tral" se operaron hasta principios de la década de 2000.
Durante la Segunda Guerra Mundial , Alemania desarrolló el sistema de telemetría Messina de 12 canales con división de frecuencia para cohetes V-2 . En la URSS, bajo el nombre de "Brazilliont", se reprodujo en NII-10 y se usó para probar misiles R-1 .
A fines de 1948, en NII-885 , bajo el liderazgo de E. Ya. Boguslavsky , se desarrolló un sistema STK-1 "Don" más avanzado y comenzó a usarse en misiles R-2 , lo que hizo posible transmitir 24 canales con una tasa de sondeo de 50 Hz. Al mismo tiempo, desde 1947, el Sector de Trabajos Especiales, creado en el Instituto de Ingeniería Eléctrica de Moscú , comenzó a desarrollar un sistema para mediciones telemétricas y de trayectoria de misiles balísticos. El iniciador de la creación y el primer jefe del "Sector" fue el jefe del Departamento de Fundamentos de Ingeniería de Radio V. A. Kotelnikov , que ya tenía experiencia en la creación de sistemas de telemetría de aeronaves y conocía personalmente a S. P. Korolev .
El sistema de telemetría y medidas de trayectoria, denominado “Indicador”, fue desarrollado en el Sector de Obras Especiales del MPEI en muy poco tiempo, pero la producción no tuvo tiempo de comenzar a probar el nuevo cohete R-2 y se decidió separarlo. el sistema de medición de trayectoria - "Indicador-D" del proyecto ", habiéndolo preparado con la primera etapa para su instalación en un cohete. Se continuó trabajando en el sistema de telemetría, denominado "Indicator-T" y que se convirtió en el prototipo de "Trawl".
En 1951, el "Indicador-T" se probó por primera vez a bordo del R-2 en modo de simulación, en paralelo con el sistema de radiotelemetría estándar STK-1 "Don". [una]
"Indicator-T" incorporó los últimos logros de la ingeniería de radio de ese período, tenía 36 canales de información con división de tiempo y una tasa de sondeo de 500 Hz. El uso del método de compensación dinámica patentado por F. E. Temnikov aseguró una alta precisión en la transmisión de parámetros.
Creación de "Trawl"El sistema telemétrico "Tral" apareció como resultado del desarrollo del RTS "Indicator-T" y fue desarrollado específicamente para el cohete R-7 en el Sector de Trabajos Especiales del MPEI (el futuro OKB MPEI) bajo el liderazgo de A. F. Bogomolov, quien fue nominado para este puesto por V. A. Kotelnikov. La decisión de instalarlo en el cohete R-7 se tomó en enero de 1955, en marzo de 1956, el sistema creado por el equipo juvenil MPEI ganó las pruebas comparativas estatales contra el sistema de telemetría RTS-7, también desarrollado específicamente para el R-7 por el influyente "monopolio electrónico" de M. S. Ryazansky ( SKB-567 , diseñador jefe E. S. Gubenko ) y fue adoptado como el principal para los misiles R-7. El sistema utilizó la electrónica más avanzada de su época: modulación de pulsos de tiempo , separación de fases y un sistema de distribución de canales electrónicos. El método de compensación para convertir la amplitud de la señal en la posición temporal del pulso aseguró una alta precisión en la transmisión de parámetros.
Desarrolladores del sistema: V. A. Kotelnikov , A. F. Bogomolova , L. I. Kuznetsov, S. M. Popov, M. E. Novikov, L. A. Kurakin, A. G. Nikolaev, P. Zh. Chris, B. M. Malkov, V. P. Bychkov , A. S. Altman , N. A. Terletsky .
Las pruebas de "Trawl" en el cohete R5RD , que desempeña el papel de un laboratorio volador para probar los sistemas a bordo R-7, se desarrollaron en el campo de entrenamiento de Kapustin Yar en 1956. A principios de 1957, el sistema se desplegó en la región de Baikonur y se probó desde el avión Li-2 . 15 de mayo de 1957 a las 19:01, hora de Moscú, "Tral" funcionó por primera vez durante el primer lanzamiento (sin éxito) del R-7 y proporcionó información detallada sobre las causas del accidente.
Se instalaron 3 juegos de equipos a bordo en el cohete R-7, ubicados en la parte de la cabeza, en el bloque central (2da etapa) y en uno de los bloques laterales de la primera etapa. Los equipos trabajaban en diferentes canales de frecuencia y aseguraban la transmisión de hasta 1000 parámetros al suelo.
Resolviendo el problema de la sección de plasmaDurante las pruebas del sistema de telemetría de la ojiva Tral-G, se reveló que era imposible transmitir información a través de la cubierta de plasma que se produce alrededor de la ojiva cuando se mueve en la atmósfera en el segmento de vuelo final. De hecho, el plasma protegía las antenas transmisoras, la atenuación de la señal de radio alcanzaba los 100 dB . En el curso de la solución del problema, OKB MPEI desarrolló dos sistemas de telemetría avanzados:
El problema solo se resolvió parcialmente. La sección "ciega" de la trayectoria se redujo a varias decenas de segundos, pero no se superó por completo. Al mismo tiempo, ambos sistemas lograron recibir telemetría unos segundos antes de la colisión de la ojiva con el suelo. La comunicación por radio mejoró debido a la interrupción parcial del plasma en las capas densas de la atmósfera. Las pruebas se llevaron a cabo en 1957-58. Finalmente, el "agujero" de plasma se cerró mediante la creación de un dispositivo de memoria con un reinicio rápido de la información de telemetría unos segundos antes de la caída de la ojiva, llamado "Yakhont" . El sistema se creó en poco tiempo bajo la dirección de V. S. Barinov y funcionó sobre la base de una grabadora de cinta incorporada , que registra información en un cable con un diámetro de 20 micrones y es capaz de operar con sobrecargas de hasta 100 g. .
"Tral" durante el lanzamiento de los primeros satélites y la nave "Vostok-1"Cuando se lanzó el primer satélite terrestre, el sistema Tral solo funcionaba en un vehículo de lanzamiento. En el momento de la llegada de la señal de apagado del motor recibida por medio de telemetría, se determinó la precisión del lanzamiento del satélite en órbita .
Durante el lanzamiento del segundo satélite , el equipo del bloque central del cohete, "Tral-Ts", también se utilizó para transmitir información de telemetría del satélite. Para garantizar la operación en condiciones espaciales, se modernizó el equipo a bordo, se introdujo un interruptor que cambia los sensores del vehículo de lanzamiento al satélite, se reemplazó el transformador en los circuitos de potencia por convertidores de voltaje de semiconductores y un controlador de voltaje de referencia trifásico con un frecuencia de 500 Hz. Durante la semana se transmitió información telemétrica del satélite.
El "Tral" del tercer satélite soviético , lanzado en 1958, está hecho íntegramente de semiconductores . Se agregó una unidad de almacenamiento de 2 megabits a los dispositivos a bordo, que proporciona almacenamiento de datos en ausencia de comunicación con las estaciones terrestres. El equipo funcionó durante aproximadamente un año. La cantidad de información enviada desde la órbita resultó ser tan grande que los institutos de la Academia de Ciencias de la URSS la procesaron durante varios años.
Sobre la base de los resultados del trabajo del 8 de marzo de 1958, el Sector de Obras Especiales de MPEI, que completó el desarrollo del sistema Tral, se transformó en la Oficina de Diseño Especial de MPEI . El jefe del sector , A.F. Bogomolov , se convirtió en su diseñador jefe y director.
En la primera nave orbital tripulada Vostok , dos sistemas a bordo Tral funcionaron como parte del complejo. "Tral-P1" con un dispositivo de memoria ZU-O transmitió a la Tierra información sobre el estado del astronauta, sistemas de soporte vital, sistemas y unidades de la nave, etc. "Tral-T", desarrollado conjuntamente por OKB MPEI y Leningrad Instituto de Televisión , proporcionó la transmisión de una imagen de televisión desde el barco en la codificación Trala ( complejo de Seliger ).
El equipo terrestre del sistema utilizado para probar el cohete R-7 se realizó en una versión móvil y se ubicó en KUNG basados en vehículos ZIS-151 , que, por regla general, se desplegaron en las áreas de puntos de medición terrestre (NIP) o en las cubiertas de los R/V de la flota espacial ubicados a lo largo de la ruta de vuelo. Posteriormente, también aparecieron salas de control terrestres estacionarias. En 1963, también se desarrolló una estación receptora Tral-K de pequeño tamaño para su uso en submarinos nucleares .
ModificacionesPosteriormente, se desarrollaron modificaciones del sistema para varias naves espaciales: Tral-P2, Tral-IOK, Tral-P1MA, Tral-P1MB, Tral-P1MV, Tral-Yakhont y otras.
En los primeros vehículos de lanzamiento R-7 (8K71), se instaló el sistema de a bordo Tral-P1 , que también se utilizó para probar las ojivas de los cohetes. Incluía:
La estación terrestre se realizó en versión móvil y se ubicó en 3 KUNG basados en dos vehículos ZIS-151 . KUNG con una planta de energía móvil 8N01 con una capacidad de 12 kW se colocó en un remolque de dos ejes, se instaló una sala de control con una antena externa en el chasis del automóvil. Otro coche se utilizó como auxiliar. El cómputo de la estación constaba de un ingeniero, un técnico y 4 soldados.
Canal de radioLa información se transmite por tramas de telemetría, repitiéndose a una frecuencia de 6 kHz. Cada fotograma se divide en 48 intervalos de tiempo. Dentro del intervalo del canal, se transmiten 3 pulsos: referencia (inicio), medición (el cambio de tiempo del pulso determina el valor del parámetro) y señal (transmite el estado del sensor de contacto) [4] . [5] Gracias al sistema flexible de conmutación y cruce, es posible combinar 4 canales de información en uno con una tasa de sondeo de 500 Hz, transmitir datos de 6 a 7 sensores con una tasa de sondeo baja en un canal de datos y transmitir datos discretos. información de 4 sensores de contacto a través de un canal de información.
Por lo tanto, 900 (en algunos lanzamientos hasta 1000) sensores de varios tipos se transmitieron a través de los 144 canales principales de los tres conjuntos de "Trawl" a bordo en el cohete R-7, lo que permitió tener una imagen detallada de el funcionamiento de todos los sistemas en vuelo.
El registro de información en los primeros modelos se realizó desde tubos de rayos catódicos a película fotográfica , en modelos posteriores a cinta magnética utilizando una computadora.
Sistema de radiotelemetría "Tral" . KIK URSS . Fecha de acceso: 27 de abril de 2021.
Ensayo sobre la historia de la creación de OKB MPEI. Korolev Kotelnikov Bogomolov y su equipo Avt. Krasnov LA . TOGE . Fecha de acceso: 27 de abril de 2021.
L. A. Krasnov. Probadores del legendario cohete R-7: el equipo de Kotelnikov y Bogomolov . - M. : OKB MPEI, 2019. - 124 p.