Наука и технологии 4 Октября 2019

Колеса для небесных тел

Четвертого октября родился Александр Кемурджиан, основатель отечественной школы конструирования планетоходов и нового направления в технике — космического транспортного машиностроения
Колеса для небесных тел
Александр Леонович Кемурджиан – выдающийся инженер-конструктор, основатель советской научной школы космического транспортного машиностроения, создатель первых планетоходов
armenianhighlands.blogspot.com

У Стругацких в «Стране багровых туч» для перемещения по Венере используется вездеход на гусеницах. В реальности появившиеся несколько позже планетоходы оказались колесными. Их создатель — Александр Леонович Кемурджиан.

Он родился 4 октября 1921 года во Владикавказе, где оказались его родители во время Гражданской войны. В 1940 году поступил в МВТУ имени Н. Э. Баумана на танковый факультет. С началом Великой Отечественной войны пытался попасть на фронт, но безуспешно. Не позволяло здоровье. В итоге он проучился в училище до 1942 года. В начале войны МВТУ перевели в Ижевск, где Кемурджиан узнал, что туда же отправили Ленинградское краснознаменное артиллерийско-техническое училище. И несмотря на проблемы со здоровьем, ему, в том числе хитростью, удалось добиться зачисления. После окончания шестимесячных курсов в училище Александр Кемурджиан был направлен в армию.

ЛУНОХОД ФРОНТ.png
Александр Леонович Кемурджиан перед демобилизацией. Из семейного архива В.А. Кемурджиана
ivak.spb.ru

Дальше были: Курская битва, освобождение Украины, Белоруссии, Польши, форсирование Десны, Днепра, Вислы, Одера. Свой боевой путь Кемурджиан завершил в Померании, 3 мая 1945 года участвовал во взятии города Бад-Доберана.

Всю войну он проносил в кармане гимнастерки свою зачетку из Бауманского училища. По ней он и восстановился, а через год стал Сталинским стипендиатом. По тем временам это давало существенную прибавку в содержании. Размер Сталинской стипендии был 900 рублей — больше средней зарплаты в стране.

В биографии Кемурджиана нашлось место и для небольшой работы в Малом театре. Во время войны он освоил губную гармошку, довольно неплохо играл на ней и участвовал в самодеятельности. Как-то на одном из концертов к нему подошла концертмейстер Малого театра Ирина Тихоновна Белоконь и сказала, что в театре готовится спектакль «Русский вопрос» и им очень нужен человек, умеющий играть на губной гармошке. После недолгого сопротивления Александр Леонович согласился, и был представлен Михаилу Ивановичу Жарову. По ходу спектакля Жаров должен был изображать игру на губной гармошке. А Александр Леонович за кулисами играл за Жарова.

 

Десантный ползолет

В 1951 году Александр Леонович на «отлично» защитил диплом на тему «Фрикционная бесступенчатая трансмиссия для танка» и с красным дипломом получил распределение в Ленинград, во ВНИИ-100 (ныне ВНИИтрансмаш). 

magnifier.png Боевая разведывательно-дозорная машина на воздушной подушке, которую называли «ползолетом», могла нести экипаж до 12 десантников, преодолевая болота, бездорожье, водные рубежи

Вся жизнь Александра Леоновича была неразрывно связана с этой организацией, где он прошел путь от инженера до заместителя директора — главного конструктора института. В 1957 году он защитил кандидатскую диссертацию по бесступенчатым фрикционным трансмиссиям для гусеничных артиллерийских тягачей. А в 1959-м был назначен начальником вновь созданного отдела новых принципов движения. С 1959 по 1963 год Кемурджиан занимался созданием сухопутных транспортных средств на воздушной подушке. Им была создана боевая разведывательно-дозорная машина на воздушной подушке, которую называли «ползолетом». Эта машина могла нести экипаж до 12 десантников, преодолевая болота, бездорожье, водные рубежи. Прорабатывался и вариант машины для использования в Антарктиде. В процессе работы, в которой помимо ВНИИ-100, Челябинского и Волгоградского танковых КБ участвовали ЦАГИ, ЦИАМ, МАТИ, Александр Леонович и его сотрудники создали основы теории конструирования и испытаний машин на воздушной подушке.

cf83da024505cbd838c891e6365.png
Боевая разведывательно-дозорная машина на воздушной подушке, которую называли «ползолетом»
blogzona.ru

 

Луноход и марсоход

В 1963 году председатель Государственного комитета оборонной техники СССР Сергей Зверев дал указание: «В отделе новых принципов движения ВНИИ-100 организовать специальную группу для изучения и определения возможных направлений работ по созданию самоходных средств передвижения по поверхности Луны». Руководителем этой группы и всех работ по созданию самоходного шасси лунохода был назначен Александр Кемурджиан, что было связано с его предыдущей работой над проектом «ползохода», совершенно необычной для танкового института машины.

magnifier.png Как подчеркивали конструкторы, выбор того или иного варианта движителя во многом зависит от субъективных взглядов автора разработок, но все же колесные движители для планетоходов предпочтительнее

При создании таких аппаратов возникало множество проблем, которые надо было решить. Особое место занимали три: полная неизвестность, по какому грунту предстоит двигаться, как влияет пониженная гравитация Луны на движение и как ее смоделировать при наземных испытаниях, какова работоспособность тяжело нагруженных пар трения в вакууме.

Для решения этих проблем еще до запуска лунохода на автоматических станциях «Луна-11» и «Луна-12» были проверены характеристики экспериментального редуктора Р-1, а на автоматической станции «Луна-13» был установлен прибор «Грунтомер», который впервые позволил оценить механические характеристики лунного грунта в месте посадки, что стало темой первой «космической» публикации Кемурджиана в материалах XVIII Международного конгресса астронавтики, который прошел в сентябре 1967 года в Белграде.

Одновременно Александру Леоновичу пришлось заняться созданием полигонов для испытания планетоходов под Ленинградом, в Белоруссии, Крыму, на вулканах Камчатки, в песках Кара-Кумов.

За непродолжительный период разработки планетоходов его создатели предложили и рассмотрели десятки вариантов движителей. Из множества предлагаемых движителей основное внимание было уделено различным вариантам колесного и гусеничного. Но рассматривались также шагающий, роторно-винтовой и прыгающий.

На луноходах, доставленных на Луну, предпочтение было отдано колесному движителю. И хотя, как подчеркивали конструкторы в своих публикациях, выбор того или иного варианта во многом зависит от субъективных взглядов автора разработок, все же они сочли, что колесные движители для планетоходов предпочтительнее.

magnifier.png В 1971 году автоматической межпланетной станцией «Луна-21» был доставлен «Луноход-2». За четыре месяца работы он прошел 42 километра, передал на Землю 86 панорам и около 80 тысяч кадров телесъемки

Разработчики исходили из того, что небесные тела, которые доступны для доставки планетоходов, имеют твердую поверхность с множеством относительно ровных участков. Там нет болот, зыбучих песков, леса и растительности, которые могли бы потребовать гусениц или шагающих движителей. Кроме того, колеса — очень экономичный вид движителя. Чтобы прокручивать, скажем, гусеницы, нужна значительно большая мощность. Проблематично также заменить на Луне или Марсе порванную гусеницу или сломанный рычаг ноги, в то время как поломка даже нескольких колес совсем необязательно ставит под угрозу выполнение задачи. Кроме того, теория движения колесных машин разработана лучше всего. Сравнительно просто было создать и привод колес от электромоторов. Легче было создать систему поворота для колесной машины. Почти во всех колесных планетоходах колесо представляет собой единый модуль, включающий в себя редуктор, электромотор, тормоз, необходимые датчики. Такой модуль позволяет, наряду с подвеской, обеспечивать равную нагрузку на все колеса и эффективное использование мощности на неровностях ландшафта, при провисании части колес в воздухе и т. п.

В 1970 году на межпланетной станции «Луна-17» на Луну был доставлен «Луноход-1», который проработал там 10,5 земного месяца и проехал 10 540 метров.

А в 1971-м автоматическая межпланетная станция «Луна-21» доставила «Луноход-2». За четыре месяца работы он прошёл 42 километра (это расстояние оставалось рекордным до 2015 года, когда его превзошел марсоход Opportunity), передал на Землю 86 панорам и около 80 тысяч кадров телесъемки, но его дальнейшей работе помешал перегрев аппаратуры внутри корпуса.

Слово «луноход», как и «спутник», стало использоваться во всем мире без перевода. По итогам всех этих работ в 1971 году Александр Леонович защитил докторскую диссертацию.

ЛУНОХОД МАРСОХОД.png
Первый в мире марсоход ПрОП-М. Доставлен на Марс автоматической станцией «Марс-3» 2 декабря 1971 г.
Wikipedia

Параллельно начались работы над марсоходами. В 1971 году на Марс был доставлен прибор ПРОП-М («Прибор оценки проходимости — Марс»), разработанный и изготовленный во ВНИИтрансмаше.

Первый микромарсоход массой четыре с половиной килограмма мог удаляться от спускаемого аппарата на расстояние до 15 метров, проводить определение физико-механических свойств грунта. Старт ракеты-носителя состоялся 28 мая 1971 года, но при посадке на поверхность Марса 2 декабря 1971-го станция прекратила связь с Землей. ПРОП-М был установлен и на спускаемом аппарате АМС «Марс-6», запущенном 5 августа 1973 года, совершившем посадку на Марс 12 марта 1974-го. Но в непосредственной близости от поверхности Марса связь со спускаемым аппаратом тоже прекратилась.

Было разработано и изготовлено целое семейство полномасштабных марсоходов, в которых использовался предложенный во ВНИИтрансмаше колесно-шагающий способ передвижения. Их планировалось запускать на Марс, но этого не произошло, хотя аппараты не только были успешно испытаны в нашей стране, но и участвовали в сравнительных испытаниях в США.

Приборы типа ПРОП четырежды доставлялись и на Венеру для исследования физико-механических свойств и электропроводности венерианского грунта, которые провели запланированные исследования при температуре почти 500 °C и давлении около ста атмосфер. Готовился зонд для высадки на Фобос. Для этого потребовалось придумать совершенно необычный принцип перемещения аппарата по поверхности спутника Марса.


 


Планета Кемурджиана

Особая страница в деятельности Александра Леоновича — участие в устранении последствий чернобыльской катастрофы. Уже через две недели после аварии он побывал там в составе одной из первых групп специалистов. Под его руководством в срочном порядке был разработан, изготовлен и поставлен для выполнения работ подвижный аппарат СТР-1, который работал на крыше аварийного блока, помогая расчищать радиоактивные завалы. В Чернобыле испытывалось несколько разных аппаратов, но только СТР-1 безотказно отработал до завершения операции.

magnifier.png В срочном порядке был разработан, изготовлен и поставлен для выполнения работ подвижный аппарат СТР-1, который работал на крыше аварийного блока Чернобыльской АЭС, помогая расчищать радиоактивные завалы

Последние годы жизни Александр Леонович, отстаивая приоритет нашей страны в создании самоходных космических аппаратов, неоднократно выступал с докладами на различных международных форумах.

Александр Леонович Кемурджиан ушел из жизни 24 февраля 2003 года. Его именем названа малая планета Солнечной системы № 5993.

Еще по теме:
21.10.2019
Ученые Томского политехнического университета планируют отправить на МКС для испытаний свои иллюминаторы со специальным ...
15.10.2019
В НИТУ МИСиС заработал первый в России прототип квантового компьютера. Устройство на двух кубитах выполнило заданный алг...
10.10.2019
Нобелевскую премию по химии получили американец Джон Гуденаф, англичанин Стэнли Уиттингем и японец Акира Есино за разраб...
09.10.2019
Нобелевская премия по физике 2019 года досталась ученым, которые, согласно официальной формулировке Шведской Королевской...
Наверх