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在飞行中拨正火箭航向

2019-11-06 航天

在飞行中拨正火箭航向  
如果把发动机比喻为运载火箭的心脏,那么控制系统就犹如运载火箭的大脑。控制系统保证运载火箭的稳定飞行和准确进入预定轨道。因此控制系统的发展,对于运载火箭的性能至关重要,决定着宇宙航行的命运。
 
在前苏联运载火箭发展史上,有一位与火箭发动机大师格鲁什科同时代齐名的控制专家,他就是尼古拉·阿列克谢耶维奇·比留金。这位火箭技术的开拓者,毕生致力于控制系统的研制和改进,做出了卓越贡献。
 
比留金生于 1908 年。早年丧母,生活艰难。1926 年随父自原列宁格勒迁居莫斯科,中学毕业后进入中央航空气动力研究所当钳工,又被选派到颇负盛名的莫斯科包曼高等工业学院仪表系深造,毕业后回到航空气动力研究所任工程师。1944 年领导一个飞行自动化小组,开始从事火箭控制系统的研究工作。第二次世界大战结束不久,他参加专家小组赴德国考察火箭技术发展情况,参与接收工作。比留金带着工具到处收集废墟中遗存的火箭仪器设备,特别注意寻觅作为火箭“感觉器官”的控制系统,以便探索新的研制途径。
 
1947 年起,比留金承担研制前苏联第一枚远程火箭自动控制系统的任务,一年后通过试验,取得很大进展。接着参与研制 P—2 火箭的控制系统获得成功。这种控制系统虽然复杂一些,但仍和自动驾驶仪类似,技术上没有特殊要求,后来在研制 P—5 火箭过程中,新的控制系统失去稳定,谁也搞不清可靠性差的原因在哪里。当时既没有任何模拟试验设备,也无电子计算机,一切都要靠自己的聪明才智,另辟蹊径,寻找症结。比留金知难而进,亲自试验,动手计算,功到事成。他终于发现这是一种火箭静态非稳定现象。这就是说,切不可把火箭看作是刚体,火箭具有弹性,又装有液体燃料,控制系统中的陀螺仪表必然引入附加误差。为了解决这个问题,必须研制一个控制火箭发动机参数的系统,即所谓视速度调节系统。这个系统能够控制火箭飞行保持在稳定状态。比留金攻克了这个难关,使火箭控制系统前进了一大步。
 
1957 年 8 月 21 日,前苏联发射世界上第一枚 P—7 洲际火箭。这种火箭更加复杂,有大量调节参数。比留金成功地解决了它的控制问题。这一新型洲际火箭成为前苏联研制从“卫星”号到“联盟”号运载火箭的基础,从而得以可靠地把一颗颗卫星、一艘艘飞船送入太空轨道飞行。
 
比留金在火箭控制系统领域不断探索和创新,矢志不渝地改进和完善火箭控制系统。当电子计算机刚刚问世不久,他就大胆地把它引入到航天器上来。除了在运载火箭上采用外,还曾把它装在“月球 9”号自动行星际站上,首次实现了探测器在月面软着陆。在他的领导下,苏联研制成功各种宇宙飞船和自行星际站的控制系统。比留金不幸于 1982 年病逝,但他作为同科罗廖夫一起担任苏联航天总设计师委员会的 6 名成员之一,为火箭控制系统的发展作出巨大建树,载入了苏联航天史册。
 
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