Расчеты показывают, что уже два корабельных командно-измерительных пункта, находящиеся в определенных точках Атлантического океана, могут исключить глухие витки и обеспечить практически непрерывность контроля за космическим полетом. Это наглядный пример того, что для непрерывной радиосвязи с космическими аппаратами требуется равномерное распределение пунктов КИК по всей планете. Именно это и послужило причиной создания «космической» флотилии. А история ее такова.
В 1959 году намечался запуск первой автоматической межпланетной станции. По баллистическим расчетам для контроля за ее полетом на начальном участке требовалось разместить КИП в районе Гвинейского залива в Атлантическом океане. Вот тогда и было проведено исследование с участием моряков, баллистиков, радистов и представителей других специальностей с целью найти выход из создавшегося положения.
Надо сказать, что при этом решался не только вопрос, связанный с полетом первой автоматической межпланетной станции. Необходимо было в принципе определить будущую техническую политику обеспечения космических полетов. После рассмотрения многих проектов специалисты пришли к выводу о необходимости создания плавучих командно-измерительных пунктов на океанских судах. Их потенциальные возможности виделись в способности каждого из них менять место своей работы от одного сеанса связи к другому и тем самым ликвидировать тот пробел, о котором шла речь.
Любое начинание, естественно, требует времени. А его-то как раз для проектирования и строительства специальных судов не было. Поэтому под первые корабельные измерительные пункты были переоборудованы сухогрузные суда торгового флота — теплоходы «Красной дар», «Ильичевск» и «Долинск» Черноморского и Балтийского пароходств. В августе 1960 года они вышли в первый рейс на тренировку, а в феврале 1961 года начали принимать информацию с автоматической межпланетной станции, запущенной в сторону Венеры. Затем последовала работа с кораблями-спутниками, запуск которых предшествовал первому полету человека в космос.
12 апреля 1961 года корабельные измерительные пункты, расположенные в Атлантическом океане и по трассе полета космического корабля «Восток», приняли телеметрическую и научную информацию о полете Ю. А. Гагарина. А на очереди уже стояло обеспечение программы полета космического корабля «Восток-2» с космонавтом Г. С. Титовым и другими. В дальнейшем ни один запуск межпланетных станций и пилотируемых космических кораблей не проводился без участия плавучих измерительных пунктов.
В то трудное для родившегося «космического» флота время судам не хватало даже времени для захода в порт, чтобы пополнить запасы. В их распоряжение был выделен специальный танкер «Аксай». В его обязанности входило снабжение корабельных измерительных пунктов топливом и пресной водой. Одновременно велось проектирование и строительство специальных судов, способных не только принимать информацию, но и управлять работой космических аппаратов — корабельных командно-измерительных пунктов (ККИП).
На любом корабельном командно-измерительном пункте работают специалисты многих профилей. Условно их делят на два коллектива — экипаж и экспедиция. В задачу первого входит судовождение, техническое обслуживание обеспечивающих систем судна, питание, медицинское и бытовое обслуживание персонала. В ведений экспедиции находятся работы с космическими аппаратами и радиотехническим оборудованием судна.
Основным, главным требованием к разработчикам этого нового вида судов было обеспечение технической совместимости оборудования и психологической совместимости персонала. Нельзя, например, поставить на судно высокоточные навигационные приборы и не отвечающие таким же требованиям радиотехническое оборудование и наоборот. Как в том, так и в другом случае качество работы будет соответствовать худшему оборудованию.
Кроме того, к специфическим трудностям — продолжительные рейсы, ограниченность пространства и общения, морская качка — добавляются психологические. Неравноценность оборудования влияет на эмоциональный настрой в каждом коллективе, а в условиях скоротечности и насыщенности сеансов связи, высокой требовательности к качеству выполняемых работ отказы оборудования усугубляют это положение. Поэтому совершенствование судов «космического» флота происходило постепенно. Так же совершенствовались и методики работ. Например, первые сеансы связи проходили на якорной стоянке, потом их научились вести в дрейфе, а сейчас и на ходу.
Опыт работы первых корабельных командно-измерительных пунктов показал необходимость создания судов с высокой автономностью плавания. Это позволяет меньшими силами и средствами решать возложенные на «космический» флот задачи. Как правило, время плавания лимитировали запасы пресной воды. Поэтому современные суда оснащены опреснительными установками. Повышенная автономность плавания, естественно, требует предусмотреть и улучшение условий жизни персонала.
Следующей важнейшей особенностью корабельного командно-измерительного пункта является остойчивость судна и связанные с ней параметры качки на волнении. Конструкторам судов «космического» флота приходится решать одновременно две противоречивые задачи. Достижение небольших углов обзора требует расположения антенн над палубными надстройками. В то же время оптимальное распределение веса для остойчивости судна получается тогда, когда наиболее тяжелые элементы радиотехнической аппаратуры — антенны с их мощными фундаментами и электрическими приводами — расположены ближе к ватерлинии.
Необходимо учитывать и большую парусность антенн. Так, на ККИП «Космонавт Юрий Гагарин» их площадь составляет 1200 квадратных метров. При этом четыре главные антенны вместе с фундаментом имеют массу около 1000 тонн и установлены на 15–20 метров выше уровня ватерлинии. Будучи поставленными «на ребро», они превращаются в паруса, стремящиеся опрокинуть судно. Поэтому при сильном ветре сеансы связи не производятся либо проводятся укороченными из положения «по-походному», то есть направленными в зенит. Именно с такого положения была заложена командно-программная информация на борт корабля «Союз-26» для стыковки с «Салютом-6», когда разыгрался шторм у острова Сейбл, где стоял «Космонавт Юрий Гагарин».
Качка судна на волнении создаст определенные трудности для сеансов связи с космосом. Углы, на которые палуба судна отклоняется от горизонтального положения, могут в десятки раз превышать предельные значения точности наведения антенн во время сеансов связи. Кроме того, снижается и работоспособность персонала экспедиции. Поэтому на судах «космического» флота наряду со стабилизацией антенн обычно пользуются и различными успокоителями качки. Но качка не только ухудшает прием и передачу электромагнитных колебаний, она создает и дополнительные нагрузки на систему стабилизации антенны и корпуса судна в целом. Таким образом, радиотехнические системы, размещенные на корабельном командно-измерительном пункте, предъявляют повышенные требования к прочности и жесткости корпуса судна.
Есть еще одна особенность, характерная для корабельных командно-измерительных пунктов. Ограниченность палубного пространства создает сложную и трудноразрешимую проблему электромагнитной совместимости радиотехнических средств. Дело в том, что на палубе судна сосредоточено большое количество мощных передатчиков и высокочувствительных приемников, которые во многих случаях должны работать одновременно. В этих условиях передатчики, работающие на близких к радиоприему частотах, создают наиболее сильные помехи. Кроме того, мешают также их неосновные излучения. В создании помех существенный вес вносят и переизлучения от мачт, рубки, соседних антенн и других сооружений. Электромагнитная обстановка осложняется еще и тем, что антенны, сопровождая спутник, вращаются.
Каковы же пути борьбы с радиопомехами?
Наиболее простой, напрашивающийся сам собой, так называемый способ пространственного разнесения сигналов. Он предусматривает возможно большее удаление друг от друга передающих и приемных антенн. Его легко реализовать в наземных условиях. Но как это сделать в океане?
