Admin

Вклад ПГУПСа в развитие космической отрасли

Е.С. СВИНЦОВ, докт. техн. наук, Н.С. БУШУЕВ, С.В. ШКУРНИКОВ, кандидаты техн. наук, Ю.В. ФЕДОРОВА, ассистент

Более 50 лет назад состоялся первый полет человека в космос. Это был наш соотечественник — Юрий Алексеевич Гагарин.

Значительный вклад в развитие космонавтики внесли ученые и питомцы старейшего транспортного вуза России. Известно, что еще в позапрошлом веке именно в Институте Корпуса инженеров путей сообщения (ИИПС) учился Николай Иванович Кибальчич (1853—1881 гг.), разработавший в 1881 г. проект летательного аппарата, в котором подъемную силу создавали реактивные двигатели. Признавая заслуги Н.И. Кибальчича, астрономы назвали его именем один из кратеров на обратной стороне Луны.

На рубеже прошлого и позапрошлого веков ИИПС окончил Николай Алексеевич Рынин (1877—1942 гг.). Его приняли в технический отдел службы пути Николаевской железной дороги, одновременно он преподавал в институте. В 1907 г. Николай Алексеевич активно участвовал в создании Всероссийского аэроклуба, открыл в институте воздухоплавательный кружок, организовал аэродинамическую лабораторию, являлся автором проекта первых авиалиний в России. В 1920 г. он образовал и возглавил факультет воздушных сообщений, на базе которого в 1930 г. открыли Ленинградский институт инженеров гражданского воздушного флота (ЛИИГВФ).

Н.А. Рынин был лично знаком и сотрудничал с такими корифеями воздухоплавания, как Николай Евгеньевич Жуковский, Игорь Иванович Сикорский, Константин Эдуардович Циолковский. Им написано и издано девять томов энциклопедии «Межпланетные сообщения». Его именем также назван один из кратеров на обратной стороне Луны.

Большой вклад в развитие авиации и космонавтики внес Александр Александрович Саткевич (родился 1869 г.) — соратник Н.А. Рынина. А.А. Саткевич окончил Петербургский кадетский корпус, Николаевское военно-инженерное училище и Николаевскую военно-инженерную академию, где стал преподавателем прикладной механики. Параллельно в Институте Корпуса инженеров путей сообщения он читал курс аэродинамики, теоретической аэромеханики и гидравлики. Вместе с Н.А. Рыниным участвовал в организации факультета воздушных сообщений. В 1923 г. в ИИПСе издали его фундаментальный труд «Аэродинамика как теоретическая основа авиации». Это был первый в нашей стране систематизированный курс теоретической гидро- и аэродинамики.

Начиная с 1925 г., А.А. Саткевич читал лекции на физико-математическом факультете Ленинградского государственного университета, где у него в числе других учился будущий крупнейший ученый и конструктор Валентин Петрович Глушко — основоположник жидкостного ракетного двигателестроения, один из пионеров советской ракетной техники. Созданные им жидкостные двигатели установлены практически на всех современных космических ракетах.


В 1930-х гг. и сам А.А. Саткевич в качестве консультанта принимал активное участие в работе группы изучения реактивного движения (ГИРД), т.е. стоял у истоков зарождения отечественной ракетной и космической техники.

По инициативе Н.А. Рынина с транспортным вузом связал свою деятельность Алексей Алексеевич Лихачев. Заведуя кафедрой «Фармакология» в 1-м Московском медицинском институте, в ИИПСе он читал курс «Воздухоплавательная гигиена». А.А. Лихачев стал одним из основоположников изучения следующих важнейших биологических и медицинских вопросов, связанных с полетами человека на летательных аппаратах, в том числе в космос:

теплообмен и газообмен, в частности, в замкнутом пространстве;

влияние на человека ускорений (исследование на животных и рекомендации по тренировке людей на центрифугах), повышенного давления и др.;

воздействие качки (на вибростендах и платформах). В 1934 г. А.А. Лихачев публично сообщил о результатах своих опытов и привлек к ним особое внимание молодого ученого Сергея Павловича Королева. Последующие подбор и подготовку космонавтов во многом осуществляли на базе исследований А.А. Лихачева1.

В 1955 г. в пустынном районе Казахстана вблизи станции Тюра-Там началось строительство головной части испытательного полигона (впоследствии космодром Байконур). Срок ввода основных объектов комплекса назначили на конец 1956 г.

Особое место в истории сооружения Байконура принадлежит наземной инфраструктуре для выполнения двух программ — лунной и создания кораблей многоразового использования транспортной системы «Энергия—Буран».

Лунная программа предусматривала вывод на орбиту искусственных спутников Земли тяжелого класса, запуск межпланетных кораблей, в том числе экспедиции на Луну. Длина ракеты-носителя планировалась примерно 100 м, диаметр нижней части около 17 м и стартовая масса около 3000 т. При этом требовались соответствующие средства транспортировки и установки, выдерживающие сверхтяжелые нагрузки на рельсовые пути. Строительство стартового комплекса началось в 1964 г.

Именно в это время оказались востребованными знания и опыт двух выдающихся ученых нашего университета (в то время ЛИИЖТа) — будущих заслуженных деятелей науки и техники РСФСР докторов технических наук профессоров Михаила Петровича Смирнова и Всеволода Федоровича Яковлева. На базе теоретических и экспериментальных исследований были разработаны, в частности, поперечные профили специальных рельсов (С1, Р75-С и др.), промежуточные и стыковые регулируемые скрепления, блочное железобетонное основание пути, специальные конструкции соединений и пересечений многониточных рельсовых путей, обоснованы марки сталей и технология изготовления рельсов. Создано несколько основных типов специальных рельсовых путей:

1 — прямолинейные и криволинейные в плане — четырехниточные, состоящие из двух путей нормальной колеи и отстоящие друг от друга на расстоянии 20 м, а также соответствующие им стрелочные системы марки 2/11 для перемещения транспортноустановочного агрегата;

2 — нормальной ширины колеи и с усиленным регулируемым основанием в виде сборно-монолитных железобетонных блоков;

3 — двухниточные с большой шириной колеи;

4 — концентрические трехниточные с радиусами 9, 10,45 и 60 м для перемещения агрегатов, обслуживающих летательные аппараты.

Рельсы С1 из специальной стали были предназначены для воздействия вертикальной колесной нагрузки до 3000 кН (300 тс) и боковой до 500 кН (50 тс).

Одновременно с созданием конструкций рельсовых путей рассматривали вопросы установления ресурса их работы, ремонтопригодности, а также обоснования норм содержания, восстановления и замены.

В 1968 г. М.П. Смирнова и В.Ф Яковлева удостоили редкого и высокого звания «Почетный строитель Байконура».


В середине 1950-х гг. при кафедре «Железнодорожный путь» ЛИИЖТа (ИИПС переименован в 1930 г.) создано Научно-исследовательское бюро пути, которое тесно взаимодействовало с КБ общего машиностроения, Гипропромтрансстроем, ПТКБ ЦП МПС, заводами металлургическими, железобетонных конструкций и другими организациями.

Вместе с руководителем бюро пути М.П. Смирновым в работе принимали активное участие ученые и специалисты нашего университета, в частности, заведующий кафедрой «Железнодорожный путь» профессор Степан Васильевич Амелин, доценты Виктор Сергеевич Гречук, Владимир Иванович Смирнов, Вячеслав Васильевич Соловьев и многие другие.

В 1972 г. коллектив кафедры «Железнодорожный путь» в ознаменование первого в мире выхода человека в открытый космос наградили памятной медалью Академии наук СССР.

Закрытие лунной программы было связано с неудачными запусками советских ракет, а также с высадкой на Луну американских астронавтов. Однако многие конструкторские решения использовали при разработке инфраструктуры для многоразовой космической системы «Энергия—Буран» — второй грандиозной космической программы.

Надежность специальных рельсовых путей подтвердилась во время сборки, транспортировки и обслуживания системы «Энергия—Буран», успешный запуск которой осуществили 15 ноября 1988 г. В тот же день главный конструктор космодрома академик АН СССР Владимир Павлович Бармин в адрес коллектива ЛИИЖТа прислал телеграмму с благодарностью за успешное транспортное обеспечение запуска системы.

Удачные старт, полет и автоматическая посадка корабля многоразового использования «Буран» продемонстрировали выдающиеся достижения отечественных ученых, космонавтов, технологов, испытателей и других специалистов. Этот запуск стал одним из самых важных в развитии отечественной космонавтики.

Результаты выполненных научных исследований позже были внедрены в различные отрасли народного хозяйства (металлургическую, горнодобывающую, судостроительную и др.), где использовались крупные транспортные агрегаты и машины.

В 1997—2002 гг. совершенствование специальных рельсовых путей для Байконура продолжалось. Профессор В.Ф. Яковлев совместно со специалистами ОАО «Мо-спромтранспроект», а также при участии ФГУ «Прогресс», Конструкторского бюро общего машиностроения и другими организациями проводил испытания рельсовых путей для космических систем «Союз» и «Протон».

Сегодня космодром Байконур — это самый большой в мире комплекс, используемый для запусков космических объектов (изделий). До 2050 г. Российская Федерация арендует его у Республики Казахстан. На космодроме площадью около 7 тыс. км2 находятся девять стартовых комплексов, 11 монтажноиспытательных корпусов (МИКов), три станции заправки топлива, два аэродрома I класса.

Состояние транспортной инфраструктуры и все перевозки на космодроме курирует Федеральное космическое агентство «Роскосмос», в состав которого входит научно-производственная фирма «Космотранс» — филиал крупного объединения ФГУП «Центр эксплуатации наземной космической инфраструктуры» (ЦЭНКИ). В ведении «Космотранса» находятся 15 станций для обслуживания полетов, около 400 км железнодорожных путей, 82 искусственных сооружения, депо и подвижной состав.

В начале XXI в. возникла острая необходимость всесторонне обследовать и модернизировать железнодорожное хозяйство космодрома с целью реализации современных космических программ. Это обусловливалось тем, что в основном железнодорожная инфраструктура была построена в 1957—1958 гг. по устаревшим нормам: зачастую применяли рельсы Р43 и Р50, песчано-гравийный балласт, зауженное земляное полотно. С развитием ракетно-космической техники актуальными стали модернизация существующих и внедрение новых конструкций усиленных подрельсовых оснований — с увеличенным балластным слоем, безбалластных плитных, с подбалластными плитами и др.


Решать эти проблемы в 2000 г. предложили кафедре «Изыскания и проектирование железных дорог» ПГУПСа (ЛИИЖТ переименован в 1993 г.). В обследовании, подготовке заключений и составлении проектов ремонта и модернизации путевой инфраструктуры активное участие приняли многие преподаватели кафедры, а также представители других кафедр — «Промышленный и городской транспорт», «Мосты», «Строительные конструкции», «Управление и технология строительства». Задание нужно было выполнить с высокой степенью ответственности, учитывая, что стоимость перевозимого груза за одну поездку сопоставима со стоимостью реконструкции всех подъездных путей. Особые требования к надежности и безопасности перевозок связаны также с обязательствами России перед Казахстаном в части охраны окружающей среды.

Специалисты университета изучили на космодроме состояние земляного полотна, верхнего строения пути, водопропускных сооружений, зданий, устройств СЦБ и связи и др. В результате комплексного обследования определили первоочередные задачи по реконструкции и модернизации аварийных участков подъездных железнодорожных путей. Проекты ремонта и модернизации выполнены более чем для 100 км, часть из них сегодня уже реализована. Многие сотрудники за плодотворную работу награждены медалями и орденами Федерации космонавтики России.


В настоящее время сотрудничество университета с «Космотрансом» продолжается. Специалисты кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог» приняли участие в составлении аналитической записки по проекту транспортной составляющей нового российского космодрома «Восточный».

Очевидно, что ракетно-космическая отрасль вобрала в себя все лучшие достижения науки, техники и технологии. Космический потенциал России и сегодня остается одним из самых высоких в мире. Наш университет может смело гордиться тем, что его работники и выпускники сделали заметный вклад в развитие отечественной космонавтики.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Путь и путевое хозяйство".

Перенес: Admin