Almaz – diamanty na orbitě (6. díl)

Snímek polského území z pohledu družice Corona

Nástup výzvědných družic na přelomu padesátých a šedesátých let minulého století znamenal obrovský krok vpřed v oblasti získávání informací o rozmístění protivníkových strategických a taktických bojových prostředků. Ovšem první generace těchto družic měla jednu velkou vadu: nebyly schopny dodávat tyto informace v reálném čase. Navíc při svém víceméně autonomním letu, během něhož družice podle přednastaveného programu zaujímala orientaci v prostoru a spouštěla fotoaparáty, hrozilo velké riziko pořízení fotografií s nulovou hodnotou. Cíl mohla zakrývat oblačnost nebo mohl být ne zcela ideálně osvětlen. A ony exponované fotomateriály pak byly prostřednictvím balistických kapslí dodávány do rukou analytiků s poměrně značným zpožděním. Tyto nešvary měly napravit pilotované orbitální výzvědné stanice. Zčásti se to skutečně dařilo – kosmonauti měli možnost cíl vidět v reálném čase a rozhodnout, zda jsou podmínky způsobilé k jeho nasnímání. Potud byl koncept pilotovaných rozvědčíků v pořádku. Problém ovšem nastával ohledně včasnosti transferu informací z orbity na Zem. I před konstruktéry Almazu stál v tomto ohledu poměrně tvrdý oříšek…


Braňme své informace!

 

Stanice Almaz měla disponovat třemi způsoby, jak data (rozuměj exponovaný fotomateriál) dostat na Zem. Prvním byla klasická cesta na palubě návratové kabiny spolu s posádkou. Jenže tento způsob měl naprosto zásadní limity. Poté, co byla pro první etapu do role transportního stroje zvolena loď 7K-T Sojuz, začali konstruktéři tušit, že tudy cesta pravděpodobně nepovede. Do návratové kabiny Sojuzu se totiž příliš materiálu umístit nedalo – jednak kvůli rozměrům (mimo posádky samotné se do kabiny vešlo jen několik decimetrů krychlových) a hlavně kvůli hmotnosti (tady byla rezerva v řádech jednotek, maximálně desítek kilogramů).

Druhou možností byl přenos dat na Zem v elektronické formě. Na tuto eventualitu samozřejmě Almazy připraveny byly. K tomuto účelu sloužil fototelevizní systém „Pečora“. Jednalo se o poloautomatický systém, kdy kosmonaut musel exponovaný film ručně rozřezat na kusy o délce 1-50 metrů podle povahy pozorovaného cíle, následně tyto kousky vložil do kapsle přístroje „Rakkord“, kde byly filmy vyvolány (mimochodem stalo se tak „suchou cestou“ připomínající známé polaroidové fotografie). Poté byla celá kapsle i s vyvolaným materiálem vložena do zařízení označeného jako „Svět (světlo)“, které umožňovalo vizuální prohlídku vyvolaného materiálu. Snímky, které uznal za vhodné, kosmonaut označil. Kapsle byla následně automaticky přesunuta do jiného traktu přístroje Svět, kde byla označená políčka snímána televizní aparaturou a následně předávána v podobě elektronického signálu na Zem.

Jak z předchozích řádků vyplývá, nejednalo se o nijak jednoduchou operaci a pro kosmonauty to byla poměrně pracná záležitost. Navíc kvalita snímků zachycených pozemními anténami nebyla valná. Minimálně nedostačovala v očích „zákazníka“, kterým byli vojáci. Jak se vyjádřil tehdejší náčelník Centrálního vědecko-výzkumného ústavu kosmických prostředků při ministerstvu obrany, „tyto složitosti se pořádně nerozvinuly do doby, než se objevily první CCD čipy a palubní digitální komplexy schopné tyto informace skutečně pořádně zpracovávat.“ Ony televizní obrázky sloužily tedy spíše jen jako orientační materiál bez potřebného rozlišení. A vyvolané filmy, ze kterých byly ony obrázky snímány, tak jako tak putovaly na Zem i fyzicky – na palubě KCИ (KSI).

Pod touto zkratkou se ukrývala speciální kapsle, jež byla vypouštěna ze stanice, aby autonomně vstoupila do atmosféry a přistála na padáku, nejlépe na území SSSR. Význam zkratky KSI se v literatuře liší, podle některých zdrojů lze KSI dešifrovat jako „Kапсуля Cпуска Информации“, tedy „Kapsle pro návrat informací (dat)“, jinde zase jako „Kапсуля Cпецинформации“, tedy „Kapsle pro speciální informace“.

Ať už bylo označení tohoto systému s vojenským indexem 11F76 jakékoli, jednalo se o koncept, který byl co do dodávky fotomateriálů k povolaným rukám na svou dobu relativně pružný a rychlý. Koneckonců o stejném systému uvažovali v prvních fázích i konstruktéři amerického protějšku Almazu – stanice MOL. Idea malé kapsle, která je ve správný moment odhozena z paluby stanice, po přistání na Zemi během několika desítek minut, maximálně hodin, lokalizována pátracími oddíly a v ideálním případě maximálně do druhého dne dopravena do laboratoří analytiků, zní jako skvělý nápad. Ovšem aby se tato idea zhmotnila, bylo třeba překonat celou řadu překážek a zkonstruovat zařízení, které je dostatečně odolné vůči vnějším vlivům a na druhou stranu dokáže svůj drahocenný náklad udržet v prostředí, jež v krátkém časovém horizontu vyloučí jeho degradaci. Konstruktérům z Reutova se tento nelehký úkol podařilo splnit na výbornou.

Kapsle KSI

Kapsle KSI
Zdroj: kosmonavtika.com (kredit: Christian LARDIER)

Jejich výtvor měl podobu jakéhosi podivného „hrnce“ o délce 1,3 metru a průměru 0,85 metru. Celková hmotnost kapsle mohla dosáhnout až 400 kg, z čehož na užitečné zatížení v podobě exponovaných filmových pásů připadlo nejvýše 128 kg (zhruba 2 km filmového pásu) a maximálně 90 dm3 objemu. Do kontejneru bylo při troše snahy mimo filmové pásy možné doslova „nacpat“ ještě několik kazet s filmy z dalších přístrojů, zejména z fotoaparátů snímajících hvězdnou oblohu. Každá fotografie měla pochopitelně i přesnou časovou značku a tak mohla být použita i pro přesné určení koordinát zachycených pozemních cílů.

Kapsle jako taková měla de facto tři hlavní části. Nejdůležitější byl hermetický kontejner, do něhož se vkládal onen drahocenný materiál. Kontejner byl zavěšen ve vnějším obalu připomínajícím tvarem kotel, který jej prostřednictvím ablativního tepelného štítu chránil při průletu atmosférou před extrémními teplotními vlivy. Tyto dva komponenty byly na palubu stanice umístěny již ve složeném stavu a kosmonauti měli pouze vložit filmy do kontejneru a ten uzavřít. Nicméně poté již následovala manuální montáž třetího komponentu, kterým byla nástavba „PDU (пороховая двигательная установка)“ – sestava motorů na tuhé pohonné látky. Motorů bylo pět – jeden brzdicí a čtyři menší motorky měly na starosti stabilizaci kapsle před a po brzdicím zážehu.

V praxi celá záležitost měla vypadat tak, že kosmonauti KSI naplnili fotomateriálem a opatrně ji pomocí manipulátoru přemístili do přechodové komory. O tom, že je nutné být s tělesem o hmotnosti několika metráků velmi opatrný, se přesvědčila již první posádka Almazu. V plánu byl totiž test přemisťování těžkých nákladů, přičemž právě kapsle KSI posloužila jako surogát nákladu. Když ji kosmonauti v interiéru uvedli do pohybu, uvědomili si, že ji nemají jak zastavit. Několik metráků vážící těleso se pomalu blížilo k jedné ze stěn stanice a kolize by mohla mít velmi nepříjemné následky. Jeden z kosmonautů se proto nasunul před kapsli a postupně se chytal všeho, co mu přišlo pod ruku. Kapsli se mu podařilo zastavit asi dvacet centimetrů od stěny…

Manipulátor pro zakládání kapslí do přechodové komůrky (ta je na snímku dole)

Manipulátor pro zakládání kapslí do přechodové komůrky (ta je na snímku dole)
Zdroj: kosmonavtika.com (kredit: Novosti Kosmonavtiki / Igor MARININ)

Po montáži motorové sekce a umístění do komůrky, odkud se měla kapsle vydat na svou pouť domů, měli kosmonauti uzavřít tuto komůrku i celou přechodovou komoru a připravit stanici na vypuštění kapsle. Pro tento úkon musel Almaz zaujmout specifickou polohu v prostoru s přídí „ponořenou“ více než 45° pod horizont. V přesně určený okamžik byla kapsle vypuštěna proti směru letu stanice a dále už bylo vše v rukou sekvenceru na její palubě.

Nejprve dva ze čtyř malých motorků kapsli roztočily, aby ji stabilizovaly. Následoval zážeh hlavního motoru, který tento interesantní vehikl zbrzdil a uvedl na trajektorii protínající se v určené oblasti s atmosférou. Poté byly zapáleny druhé dva malé motorky, jež zastavily rotaci. Celá motorová sekce PDU byla vzápětí odhozena. Zakrátko se kapsle začala nořit do atmosféry a ke slovu přišel onen vnější ablativní obal. V předem určené výšce z kontejneru vylétl brzdicí a stabilizační padáček a zhruba ve stejnou dobu byl uvolněn nyní již nepotřebný „kotel“ ablativního obalu. Dalším krokem bylo vytažení hlavního padáku a současně byl aktivován radiomaják. Ve stejný okamžik se také nafoukl jakýsi „airbag“ toroidního tvaru.

Tento airbag měl dva účely – v případě přistání na pevninu tlumil dopad kontejneru (v jeho horní části byly umístěny ventily zajišťující vypuštění airbagu a tím další ztlumení nárazu). Pokud kontejner dopadl na vodní hladinu, posloužil airbag jako plovák. Navíc s díky vhodně umístěnému těžišti kontejner ve vodě převrátil vzhůru nohama a ponořil se pod vodu, takže na hladině zůstal jen onen airbag a radiomaják. Ponoření kontejneru pod hladinu bylo záměrné, filmové materiály totiž podléhaly teplotní degradaci a bylo třeba je uchovat pokud možno v chladném prostředí. Voda okolo něj tedy působila jako chladicí médium a navíc zabraňovala přímému osvitu kontejneru sluncem a tím pádem bránila jeho přehřátí. Ze stejného důvodu byly pátrací jednotky vybaveny speciálním chladicím automobilem, který udržoval teplotu kontejneru až do okamžiku, kdy byl naložen do letadla směr Moskva. Celá cesta od přistání až do otevření kontejneru ve speciální laboratoři neměla v ideálním případě zabrat více než pár hodin.

Bylo vcelku pochopitelné, že materiál v kapsli byl extrémně citlivého charakteru nejen co se týče delikátnosti filmového materiálu, ale také stran informací, které byly na pásech zachyceny. Kapsle proto měla přistávat naprosto výlučně na území SSSR. Pakliže se během návratu cokoli zvrtlo (například se nezapálil brzdicí motor nebo kapsle nebyla správně stabilizována při brzdicím manévru) a hrozilo, že by se „šťavnaté“ materiály mohly dostat do rukou protivníka, byl na palubě KSI autodestrukční systém na bázi silné výbušniny. Zákazník, tedy ministerstvo obrany, požadoval, aby v případě destrukce nepřesáhla velikost největších fragmentů filmů rozměr poštovní známky, což se konstruktérům podařilo k naprosté spokojenosti všech stran. Tím ovšem opatření proti možnému vměšování protivníka stran stanice jako takové nekončila.

Je dobré si uvědomit, že stanice Almaz byla projektována ve druhé polovině šedesátých let. V té době se ani jedna strana netajila tím, že vyvíjí systémy a prostředky pro „inspekci“ a „neutralizaci“ nepřátelských objektů na orbitální dráze. Koneckonců například raketová křesla, jež měla být testována při letech lodí Gemini, měla sloužit zejména k tomu, aby si astronauti mohli velmi důkladně prohlédnout, popřípadě deaktivovat sovětské vojenské družice. O bezpilotních prostředcích určených k témuž snad ani netřeba mluvit. Stejná aktivita probíhala i na straně Sovětů. A na obou stranách také inženýři přemýšleli nad tím, jak podobným nevítaným návštěvám a zásahům předejít. Výjimkou nebyl ani Almaz. Jako vojenská výzvědná platforma měla stanice pro vojáky obrovskou cenu a informace a data schraňovaná na její palubě měla mít nevyčíslitelnou hodnotu. Komplex určený k obraně Almazu proti nechtěným návštěvníkům byl unikátní a dodnes nemá v rámci pilotované kosmonautiky obdobu.

Do tohoto komplexu měly být zahrnuty prostředky pasivní i aktivní ochrany. Pasivní ochrana byla založena na radiolokační a infračervené detekci cíle a vyhodnocení jeho trajektorie. Na stanicích druhé etapy rozvoje orbitálního komplexu Almaz měly být umístěny aparatury „Krona“, jež měly za úkol zachytit a analyzovat radarové signály přilétající rakety protivníka. Společně s Kronou měl na střední a krátké vzdálenosti pracovat také systém „Jantar-P“, který se zaměřoval na infračervenou část spektra a měl podle charakteristiky spalin nepřátelské rakety identifikovat její typ. Třetím prostředkem pro sledování přilétajícího interceptoru byl panoramatický periskop „Sokol-1“, kterým měla posádka možnost interceptor vizuálně sledovat a připravit systém aktivní obrany stanice. Existence tohoto systému byla donedávna pouze předmětem spekulací a mlhavých dohadů a teprve před nedávnem byly jeho hlavní charakteristiky odtajněny.

Kanón obranného systému Štít-1

Kanón obranného systému Štít-1
Zdroj: youtube.com (kredit: Телеканал Звезда)

Název aktivního obranného systému stanic Almaz zněl „Щит (Štít)“. Počítalo se se dvěma fázemi nasazení Štítu, přičemž tyto fáze byly založeny na odlišném principu. V první fázi měla být stanice chráněna kanónem, přičemž tento systém byl označen jako „Щит-1“. Pro tyto účely byl využit letecký kanón NR-23 z dílny konstruktérů Nudělmana a Richtěra. Jak název napovídá, jednalo se o kanón ráže 23 mm o zaměřovacím dosahu 3 km, úsťovou rychlostí 680 m/s a kadencí střelby 800-950 výstřelů/min.

Pro účely nasazení na palubě stanice dostala tato zbraň označení 11V92(PU)NR-23. Konstruktéři CKBM a konstrukční kanceláře Točmaš (KB Točnogo mašinostrojenija – konstrukční kancelář přesného strojírenství, tedy výrobce kanónu) se museli poprat s několika oříšky, například se zaměřováním kanónu, chlazením hlavně, odvodem povýstřelových spalin nebo stabilizací stanice během střelby. Všechny problémy se podařilo vyřešit a kanón byl namontován na exteriér druhého exempláře Almazu do spodní části sekce o velkém průměru (tedy pracovní sekce). Jeho existence byla natolik tajná, že jeho montáž, jež probíhala přímo v montážní hale na Bajkonuru, byla realizována malým kolektivem specialistů během noční směny a za neprůhlednou zástěnou. Tento konkrétní 11V92(PU)NR-23 se posléze stal první střelnou zbraní aktivovanou ve vesmíru.

Použití kanónu k obraně stanice s sebou však neslo několik závažných nedostatků, z nichž zřejmě nejhorším byla nutnost natáčení celé stanice při zacílení. Kanón byl totiž ke trupu Almazu připevněn „natvrdo“ a tak míření probíhalo právě natáčením celé stanice. To ovšem zabralo nějaký čas a tak na samotné zničení cíle zbývala extrémně krátká doba. Navíc periskop Sokol-1, kterým kosmonaut cíl sledoval a také zaměřoval, neměl optimální parametry – cíl bylo možné vizuálně identifikovat na vzdálenost maximálně několika kilometrů a neumožňoval sledování cíle s vysokou úhlovou rychlostí. Jednalo se totiž o kompromis, protože Sokol-1 byl primárně určen k zaměřování hvězd. Nešvary Sokolu-1 měl napravit jeho nástupce Sokol-2, na jehož vývoji specialisté CKBM a dalších institucí pracovali několik let. Nakonec bohužel nebyl v praxi využit, když na následující stanici bylo třeba ušetřit hmotnost. Ze stejného důvodu byl onen druhý exemplář Almazu také jediným, který byl osazen kanónem.

Pro stanice v další fázi rozvoje programu Almaz však byl připraven nový prostředek na sebeobranu a autor věří, že při jeho odtajnění v rámci dokumentu na ruském televizním kanálu Zvezda před několika lety nejen jemu, ale všem, kteří měli (nebo na youtube dosud mají) možnost tento program sledovat, spadla čelist až na zem. To, s čím počítali konstruktéři pro pokročilé Almazy, totiž připomíná nápad šíleného vědce, ovšem v případě realizace mohlo jít o relativně jednoduchou a současně velmi účinnou zbraň.

Pod názvem Щит-2 se totiž skrýval velmi zajímavý raketový systém vesmír-vesmír. Na první pohled připomínala bachratá střela tohoto systému podivnou učební pomůcku, znázorňující cosi jako ještě podivnější proudový motor, který evokovalo kolo připomínající turbínu na obvodu jedné z části střely.

Naváděná střela obranného systému Štít-2

Naváděná střela obranného systému Štít-2
Zdroj: youtube.com (kredit: Телеканал Звезда)

O přesné funkci střely systému Štít-2 není mnoho známo, ale z dostupných informací lze dovodit, že sestávala z několika částí. Zadní část pravděpodobně obsahovala trysku a spalovací komoru prvního stupně střely. Na ni navazovala střední část, jež na první pohled připomíná zvláštní mozaiku. Touto mozaikou jsou ve skutečnosti malé náložky uspořádané do kulového prstence kolem osy střely. Tyto náložky měly podle všeho dvojí účel. Prvním bylo vytvoření spalin po jejich iniciaci. Spaliny byly vedeny pravděpodobně do trysek ve střední části střely a mohly sloužit k pohonu, eventuálně k řízení střely. Náložky byly konstruovány tak, aby jejich pouzdra přežila iniciaci a nebyla odhazována, ale zůstávala na svých místech pro další účel, ke kterému se za chvíli dostaneme.

Směrem k přední části střely bychom pak našli centrální tlakovou nádobu, na jejímž obvodu bylo upevněno ono kolo připomínající turbínu proudového motoru. Stlačený plyn z nádoby byl hnán na toto nepohyblivé kolo, v důsledku čehož se celá střela rozrotovala kolem podélné osy a tím byla zajištěna stabilizace. Úplně vepředu bychom pak našli naváděcí hlavici s radarem. V okamžiku, kdy bylo toto zařízení navedeno do blízkosti cíle, měla pravděpodobně být iniciována nálož, jež střelu rozmetala a hlavně vyslala do okolního prostoru ona pouzdra náložek, jež předtím sloužily k pohonu. Tato pouzdra tak mohla splnit svůj druhý účel – fungovat jako kinetická střela/impaktor.

Na palubách Almazů mělo být pravděpodobně vždy po dvou těchto střelách, jež byly uchovávány ve speciálních kontejnerech. Podle záměru svých tvůrců se měl dosah této zbraně pohybovat okolo 100 km a mohla své cíle ničit z jakéhokoli úhlu. O vývoj se opět postaralo KB Točmaš, které zadalo velkou část práce konstrukční strojírenské kanceláři v Tule. Bylo zhotoveno několik funkčních maket, na nichž byly otestovány jednotlivé komponenty a na tankové střelnici v Nachabinu došlo i ke zkušebním odpalům střely. Tyto zkoušky potvrdily její funkčnost a zejména funkčnost oněch náložek v roli pohonného systému. V průběhu vývoje však tulští inženýři narazili na problémy s naváděcí hlavicí a celý vývoj byl posléze předán zpět přímo konstruktérům KB Točmaš.

Ti dotáhli vývoj zbraně do úspěšného konce, střela prošla veškerými pozemními testy, včetně testů radiolokačního naváděcího systému. V CKBM byla následně připravena veškerá konstrukční dokumentace, byla vybrána místa, kde budou kontejnery se střelami připevněny k trupu stanice a pomocí maket bylo jejich rozmístění ověřeno i prakticky. Bylo vyrobeno několik experimentálních kusů vypouštěcích kontejnerů a předpokládalo se, že celý systém bude uveden do provozu na čtvrté stanici Almaz.

Jak ovšem víme z historie, čtvrtá stanice dodnes tiše odpočívá v jedné z hal NPO Mašinostrojenija a unikátní zbraň, jež měla bránit její klid na orbitě, je dnes muzeálním kouskem v téže instituci. Pro program Almaz totiž bohužel platí – jaký začátek, takový konec (byť s jistými výhradami). A začátek praktické realizace programu rozhodně nebyl z těch šťastných. V roce 1972 však nic nenasvědčovalo tomu, jak si osud s Almazem nakonec zahraje…

 

(článek má pokračování)

 

Zdroje obrázků:

https://garystockbridge617.getarchive.net/amp/media/kobylnica-poland-seen-by-the-american-reconnaissance-satellite-corona-98-kh-044f99 (kredit: NRO)
https://www.kosmonavtika.com/vaisseaux/almaz/tech/ksi/fig7c.jpg (kredit: Christian LARDIER)
https://www.kosmonavtika.com/vaisseaux/almaz/tech/ksi/fig2c.jpg (kredit: Novosti Kosmonavtiki / Igor MARININ)
https://www.youtube.com/watch?v=0nIWMhOIK0g (kredit: Телеканал Звезда)
https://www.youtube.com/watch?v=0nIWMhOIK0g (kredit: Телеканал Звезда)

Print Friendly, PDF & Email
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

9 komentářů ke článku “Almaz – diamanty na orbitě (6. díl)”

  1. tonda napsal:

    Opět super dílek,moc děkuji!Jen jednu doplňující otázku.Uskutečnil se v kosmu výstřel z kanonu?Děkuji.

  2. jirik napsal:

    Ví se něco o tom, jakým způsobem by se obrázky vysílaly na zem, případně, jak by se zabránilo odposlechu dat nepovolanou osobou?

    • Ondřej Šamárek napsal:

      Co se týče obrázků – netuším zda a jak to bylo šifrováno, proto neříkám ani tak, ani tak: Osobně tipuji, že nějakým způsobem to zřejmě šifrováno bylo. 🙂
      Jinak fónická komunikace kosmonautů se střediskem byla zčástí na nešifrovaném kanále a rozhovory byly zachycovány běžně radioamatéry.

  3. Libor Lukačovič napsal:

    Paráda! 🙂
    Ale človek si ani neuvedomí, čo všetko treba vyriešiť pri tak „banálnej“ veci ako je kanón v kozme…

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.