Космічні апарати ДП КБ «Південне» — окрема сфера діяльності КБ, яке відоме на весь світ своїми балістичними ракетами. З початку космічної ери в ДП КБ «Південне» розпочалися роботи з створення власної технологічної, наукової та практичної бази для розробки та виготовлення штучних супутників Землі.
Історичні предумови
Здійснення польотів у космічному просторі є однією з найбільш визначних і пізнавальних досягнень людства. Запуск першого у світі штучного супутника Землі 4 жовтня 1957 і перший пілотований космічний політ Ю. О. Гагаріна 12 квітня 1961 — яскраві події XX століття — знайшли відображення і в діяльності Державного конструкторського бюро «ДП КБ „Південне“».
Запуски перших космічних апаратів відкрили нові можливості для вивчення космічного простору. Були отримані дані про фізико-хімічних параметрах верхньої атмосфери, характеристики магнітного поля Землі, формах взаємодії заряджених частинок з магнітним полем Землі, фізики космічних променів і ряд інших, в тому числі необхідних для підготовки пілотованих польотів. Однак значне число експериментів, висунутих як першочергові, на перших космічних апаратах не могли бути здійснені, багато отриманих даних потребували уточнення, порівняння і перевірки.
Остання обставина визначила потребу в організації систематичних запусків космічних апаратів як для регулярних досліджень навколоземного космічного простору і накопичення статистичних даних, так і для створення спеціальних космічних систем, що функціонували б на постійній довготривалій основі (системи служби Сонця, радіаційної безпеки, іоносферного зондування, виявлення висотних ядерних вибухів і т. д.). Для вирішення поставленого завдання в короткий термін створювалися нові економічні ракетні системи і розроблялися відповідні їх класу космічні апарати, що перекривали за своїми функціональними можливостями широке коло завдань наукового та прикладного призначення.
У цих умовах КБ «Південне» виступило з ініціативою створення ракети-носія легкого класу 63С1 на основі стратегічної балістичної ракети Р-12. Для проведення льотного відпрацювання комплексу 63С1 була організована розробка космічного апарата ДС-1 (Дніпропетровський супутник-1).
Реалізація виявленої ініціативи забезпечила КБ «Південне», що стало другим у країні розробником ракетних комплексів, пріоритетні позиції і в галузі космічного напрямки робіт. На початку 1961 р. в КБ «Південне» були створені перші спеціалізовані підрозділи з космічної тематики. Виготовлення космічних апаратів було організовано на Південному машинобудівному заводі. Значну практичну допомогу спеціалістам КБ «Південне» у розробці космічних апаратів надав колектив ОКБ-1. У вересні 1961 р. розробка носія 63С1 і космічного апарата ДС-1 вийшла на стадію натурних випробувань.
Перший запуск апарата ДС-1 № 1 відбувся 27 жовтня 1961, але виявився невдалим через аварію ракети носія.
Запуск апарата ДС-1 № 2 відбувся 21 грудня 1961, космічний апарат пролетів по балістичній траєкторії через передчасне вимикання двигуна II ступеня ракети носія. Після двох невдалих запусків було прийнято рішення про виготовлення найпростішого апарату ДС-2 на основі апаратури і вузлів конструкції космічного апарата ДС-1.
16 березня 1962 ракетою-носієм 6301 № 6 ЛК космічний апарат ДС-2 № 1 був запущений і виведений на орбіту штучного супутника Землі. Так почав функціонувати перший розроблений ДП КБ «Південне» космічний апарат, що отримав офіційне найменування «Космос-1» і став первістком реалізації радянської програми космічних досліджень «Космос».
З тих пір 16 березня відзначається в ДКБ «Південне» щорічно як день народження космічного напрямки робіт. Конструкторське бюро знайшло пріоритетну спеціалізацію розробника космічних апаратів і комплексів у таких областях космічної діяльності, як фундаментальні наукові дослідження навколоземного космічного простору, Сонця і сонячно-земних зв'язків, океанографічні дослідження, спостереження Землі та відпрацювання спеціальних комплексів в інтересах Міністерства оборони СРСР. По кожному з цих напрямків створено кілька поколінь космічних апаратів, які успішно застосовувалися для вирішення цільових завдань (деякі космічні апарати продовжують експлуатуватися і в даний час).
За 40 років робіт зі створення космічних апаратів Державне конструкторське бюро «Південне» спільно з кооперацією розробило понад 70 типів космічних апаратів, здало в експлуатацію 15 космічних комплексів світового рівня, здійснило запуск на орбіту близько 400 космічних апаратів власної розробки. До досягнень підприємства слід, зокрема, віднести: Розробку та реалізацію вперше у світовій практиці принципу створення уніфікованих платформ КА, як основи спеціалізованих КА, що отримуються в результаті оснащення платформ комплексами апаратури цільового призначення; Реалізацію на апаратах власної розробки (одним з перших у колишньому СРСР) гравітаційно-магнітних систем стабілізації різного класу і естротелевізійних систем прецизійної індикації параметрів кутового положення КА; Розробку та реалізацію систем електропостачання КА різного класу, що використовують оригінальні рішення в частині секціонування сонячних батарей; Розробку та впровадження в практику високоефективних активних і пасивних систем забезпечення температурних режимів КА, газореактивних та рідинних рухових установок систем орієнтації і стабілізації КА; Розробку і реалізацію методів проектування широкого кола ефективних антенних систем для ракет-носіїв і космічних апаратів, вирішення проблеми забезпечення безперервної радіозв'язку бойових ракет при їх русі на низхідному ділянці траєкторії.
Державне конструкторське бюро «Південне» має великий досвід міжнародного співробітництва в галузі космічних досліджень. Спільні проекти виконувалися з країнами Східної Європи, Францією, Індією, Швецією. У рамках програми «Інтеркосмос» розроблено, виготовлено на Південному машинобудівному заводі і виведено на орбіту 22 автоматичних супутника Землі, отримані пріоритетні результати з цілого ряду напрямків досліджень.
За минулі роки накопичено значний науково-технічний потенціал, вихований колектив висококваліфікованих фахівців, створена експериментальна база для розвитку традиційних і нових напрямків космічної техніки, що використовуються при проведенні робіт ДП "КБ «Південне» у рамках реалізації Національної космічної програми України і міждержавних космічних програм.
Разом з Конструкторським бюро "КБ «Південне», головною організацією з космічних апаратів, і ВО «Південний машинобудівний завод» (м. Дніпропетровськ), головним заводом виробником КА, в розробці, виготовленні, випробуваннях та експлуатації КА брала участь широка кооперація підприємств і організацій багатьох галузей промисловості і організацій замовляють відомств. Основні з них за напрямками робіт (у найменуваннях 1990 року): — Бортова спеціальна апаратура КА — НВО ім. Плешакова, м. Москва; ЛНПО «Вектор», м. Ленінград; ЦНПО «Вимпел», м. Москва; ЦНПО "Комета", м. Москва; НВО "Астрофізика", м. Москва; ДКБ МЕІ, м. Москва; Ленінградське оптико-механічне об'єднання, м. Ленінград; — Бортова наукова і дослідницька апаратура КА — організації по тексту частини 3 книги; 1/1КІ АН СРСР — пару і відпрацювання бортових комплексів наукової апаратури; — Бортова та наземна апаратура командно-програмно траєкторних радіоліній — НВО точних приладів, м. Москва; ВО «Київприлад», м. Київ; НДІ автоматики, м. Пенза; — Наземні комплекси управління КА, центри управління польотом КА, НВО точних приладів, м. Москва; ДНВП «Орбіта», м. Дніпропетровськ; — Бортова та наземна апаратура радіотелеметрична систем та радіоліній передачі і прийому спеціальної інформації — НВО космічного приладобудування, м. Москва; ОКБ Московського енергетичного інституту, м. Москва; ВО «Іжевський радіозавод», м. Іжевськ; ЛПО ім. В. І. Леніна, м. Львів; НДІ автоматики, м. Пенза; — Бортові прилади, апаратура і системи орієнтації, управління рухом та визначення орієнтації КА — НВО «Хартрон», м. Харків; КБ "Електроавтоматика", НВО "Хартрон", м. Запоріжжя; Центральний НДІ автоматики та гідравліки, м. Москва; Київський завод автоматики ім. Г. І. Петровського, м. Київ; НВО прикладної механіки, м. Москва; ВО "Корпус", м. Саратов; НВО "Полюс", м. Томськ; Омський електромеханічний завод, м. Омськ; НВО "Геофізика", м. Москва; завод "Квант", м. Ростов-на-Дону; Московське дослідно-конструкторське бюро "Марс", м. Москва; ДКБ "Рудгеофізіка", м Ленінград; ВНДІ метрології ім. Менделєєва, Московська обл.; НПС "Квант", м. Москва; — Системи та апаратура електропостачання КА: НВО "Квант", м. Москва; ЛНПС "Джерело", м. Ленінград; НВП "Сатурн", м. Краснодар; ВО "Харківський завод електроапаратури", м. Харків; завод "Позитив", Московська обл.; Чернігівський завод радіоприладів, м. Чернігів; — Технічні комплекси й наземне технологічне обладнання КА — КЕ транспортного машинобудування, м. Москва; КБ "Мотор", м. Москва; Центральне КЕ транспортного машинобудування, м. Калінін; Горьковський науково-дослідний приладобудівний інститут, м. Горький, — Технічна і передстартової підготовка і запуск КА — Науково-дослідні випробувальні полігони Капустін Яр, Байконур, Плесецьк; — Льотне відпрацювання і керування польотом КА. прийом з КА наукової інформації — Головний центр випробувань і управління космічними засобами МО [в / ч 32103] Центри керуванняння польотом «Голіцино-2», «Рокот», ЦУП-М; — Прийом з КА і обробка спеціальної та дослідницької інформації — 16 Центр МО; Державний науково-дослідний центр дослідження природних ресурсів, Московська обл.; Арктичний і Антарктичний НДІ, Ленінградська обл.; Морський гідрофізичний інститут, м. Севастополь; — Військово-технічний супровід створення КА — НДІ-4 МО, 50 ЦНІІКС МО, 45СНІІМО; — Наукове та науково-технічний супровід створення КА — Центральний НДІ машинобудування, Московська обл.; Інститут прикладної математики АН СРСР м. Москва; Інститут прикладної механіки АН України, м. Дніпропетровськ; Дніпропетровський державний університет; — Технологічне супроводження створення КА — Дніпровський НДІ технології машинобудування, м. Дніпропетровськ; — Наземна інфраструктура засобів управління, прийому і обробки космічної інформації України — ДНВП «Орбіта», м. Дніпропетровськ; НДІ радіовимірювань м. Харків; Національний центр управління та випробувань космічних засобів, м. Євпаторія; Центр прийому інформації НКАУ (ДНВП «Q6piH», Чернігівська обл.).
Пошуковий етап робіт
Найважливішим завданням, яке розв'язувалось одночасно з роботами по створенню носія 63С1 і космічного апарата ДС-1, було визначення потенційних областей ефективного застосування космічної техніки та формування плану проведення проектно-конструкторських та експериментальних робіт в натурних умовах, спрямованих на підтвердження розрахункових передумов, вироблення висновків про можливість створення експлуатаційних космічних систем і вимог до них.
У грудні 1959 р. створюється Міжвідомчий науково-технічна рада з космічних досліджень при АН СРСР на чолі з академіком М. В. Келдишем, на який покладається розробка тематичних планів зі створення космічних апаратів, видача основних технічних завдань, науково-технічна координація робіт з дослідження і освоєння верхньої атмосфери і космічного простору, підготовка питань організації міжнародного співробітництва в космічних дослідженнях. Членом Президії Міжвідомчої науково-технічної ради з космічних досліджень затверджується М. К. Янгель.
В області прикладних задач проведення подібних робіт було доручено НДІ-4 Міністерства оборони.
Спільними зусиллями Академії наук та Міністерства оборони СРСР була підготовлена і остаточно затверджена у серпні 1960 р. програма першої черги пусків ракети-носія 63С1. До програми увійшли завдання на розробку і запуск космічних апаратів ДС-А1, ДС-П1, ДС-К8, на яких поряд з рішенням дослідних завдань ставилися і військово-прикладні експерименти. Перша черга пусків ракети-носія 63С1 передбачала також виведення на орбіту дослідницьких апаратів 1мс, 2МС розробки ОКБ-1.