Создание А. А. Расплетиным самолетной телевизионной системы разведки и наведения истребителей на цель

В. А. Ефимов

Во время полетов космических кораблей: «Восток» (пилотируемого лётчиком-космонавтом Ю.А. Гагариным) 12 апреля 1961 г. и «Восток-2» (пилотируемого лётчиком-космонавтом Г.С. Титовым) 6—7 августа того же года проводились как телеметрический контроль, так и визуальное наблюдение за состоянием космонавта.

Комплекс космического телевидения (космовидения) «Селигер» (параметры разложения – 100 строк в кадре при 10 кадрах/с), при помощи которого велось наблюдение за космонавтом, позволял видеть изображение пилота во время сеанса связи лишь узкому кругу специалистов и лицам, занимавшимся эксплуатацией приёмной аппаратуры комплекса «Селигер» на наземных (научных) измерительных пунктах (НИП).

В середине 1961 г. перед разработчиками Всесоюзного научно-исследовательского института телевидения (ВНИ-ИТ – ныне НИИТ г. Санкт-Петербург), которые работали по космической тематике, были поставлены две задачи:

• повысить качество изображения, получаемого при помощи комплекса аппаратуры космовидения «Селигер»;
• подготовить и осуществить прямую передачу телевизионного изображения с космических кораблей (КК) в сеть телевещания, чтобы дать возможность миллионам телезрителей «побывать» в кабине КК во время полета.

После проведения модернизации (по теме «Ястреб») комплекс «Селигер», включавший две передающие камеры на борту КК и комплекты приёмной (наземной) аппаратуры на НИПах, должен был иметь следующие параметры:

• частота строчной развёртки – 4000 Гц;
• частота кадровой развёртки – 10 Гц, при прогрессивном разложении;
• разрешающая способность – 400 элементов в строке, при таком же количестве строк в кадре;
• формат растра – 1: 1 (квадратный);
• полоса частот видеосигнала – 800 кГц.

В нашем случае (и, как правило) параметры телевизионного комплекса определялись возможностями радиолинии.

К бортовым системам, устройствам и аппаратуре КК предъявляются весьма жёсткие требования по уменьшению массы, габаритов и объёма, а также энергопотребления. В целях выполнения этих условий передача телевизионного сигнала по радиолинии, а также синхронизация развёртывающих устройств передающих камер и наземной приёмной аппаратуры обеспечивались головным разработчиком радиокомплекса объекта «Восток» – ОКБ МЭИ (главный конструктор А.Ф. Богомолов – впоследствии действительный член АН СССР).

По этой причине доработки и изменения должны были коснуться не только комплекса «Селигер», но и аппаратуры «хозяина» радиокомплекса. Первая задача для бортовой аппаратуры была решена специалистами ВНИИТа путём разработки и замены развёртывающего устройства и видеоусилителя, выполненных в виде отдельных модулей, а также применения усовершенствованной электронно-лучевой трубки – видикона ЛИ-409 в передающей камере.

ОКБ МЭИ разработало для установки на объектах «Восток-3» и «Восток-4» и последующих новые передатчики («Трал-Т»), кроме того, доработало свою бортовую аппаратуру в части синхронизации.

А вот с приёмной аппаратурой радиокомплекса дело обстояло сложнее, поскольку она находилась на НИПах, расположенных в разных районах СССР. Поэтому к модернизации приёмной аппаратуры нужно было подготовиться так, чтобы доработки «на местах» были минимальными. Для комплектов приёмной аппаратуры «Селигер» автор данной публикации разработал новую схему строчной развертки для ВКУ (видеоконтрольное устройство — монитор) и для фоторегистрирующих устройств.

Задача специалистов ВНИИТа, выезжавших на НИПы, состояла в установке в блоки новых плат с развёртывающими устройствами, перестройке имитатора, отладке и последующего сопряжения доработанного «Селигера» с аппаратурой «хозяина» радиокомплекса.

Приемные стойки ОКБ МЭИ на НИПах также были модернизированы в части приемника и синхронизации.

Проведение всех этих мероприятий и позволило перейти от 100-строчного телевидения к 400-строчному в начале лета 1962 г.

В 1961 г. приступили также к реализации второй задачи – создавалась аппаратура для сопряжения комплекса космовидения «Селигер» с сетью телевизионного вещания страны. Вспомним основные параметры отечественного вещательного телевидения:

• частота строчной развёртки — 15625 Гц;
• частота кадровой развёртки — 50 Гц, число кадров — 25/с при чересстрочном разложении;
• формат кадра – 3: 4 (прямоугольный).

В связи с существенным различием параметров ТВ-сигналов упомянутых комплексов разрабатывалось устройство для перезаписи изображений.

Блок-схема комплекса средств, которые обеспечивали прямую передачу телевизионного сигнала с космических объектов в сети телевещания «Интервидение» и «Евровидение»

Принцип действия аппаратуры перезаписи состоял в следующем: видеосигнал с параметрами комплекса аппаратуры «Селигер» подавался (через видеоусилитель) для модуляции проекционного кинескопа 18ЛК (разработчик и изготовитель – ОКБ ЭВП, сейчас – ЦНИИ «Электрон»). Изображение с экрана кинескопа считывалось видиконной передающей камерой, работавшей при стандартных вещательных параметрах разложения. При этом послесвечение проекционного кинескопа и инерционность передающей электронно-лучевой трубки в камере были подобраны с таким расчётом, что практически устранялось мелькание изображения, которое было вызвано пониженной частотой кадровой развёртки комплекса «Селигер».

Видеосигнал с выхода передающей камеры устройства перезаписи поступал в блок формирования полного ТВ-сигнала, соответствующего ГОСТ 7845-55. В этот же блок, естественно, поступали также импульсные сигналы от синхрогенератора, который позволял фазировать строчные и кадровые синхроимпульсы.

С выхода устройства перезаписи сформированный полный ТВ-сигнал подавался на вход передатчика. Далее этот сигнал поступал по временной радиолинии на ближайший телецентр и «вёл» его синхронизацию во время сеанса связи. Качество передаваемого с НИПа ТВ-изображения контролировалось при помощи монитора.

К июлю 1962 г. устройствами перезаписи были оборудованы три приёмных пункта – под Москвой, под Ленинградом и в Крыму. Там же проводилась их отладка, сопряжение с комплексами «Селигер» и телевещания.

К этому времени уже работали линии связи (кабельные и радиорелейные), которые позволяли обмениваться телепрограммами студиям в Ленинграде, Москве и Симферополе, появилась также возможность выхода отечественного телевещания в страны Европы («Интервидение», объединявшее сети телевизионного вещания стран социалистического лагеря, и «Евровидение», объединявшее телевизионные сети других стран Европы).

Таким образом, появились предпосылки для прямой передачи телевизионного изображения с борта КК на экраны миллионов телевизоров.

На ленинградском НИПе, куда автор был командирован как руководитель группы специалистов, помимо всех других станций[1], которые обеспечивали проведение работы с искусственными спутниками Земли и КК, и был размещен солидный комплекс приёмной телевизионной аппаратуры. Он располагался в трёх автомобильных фургонах и включал, кроме антенны, приемной стойки ОКБ МЭИ и аппаратуры приемного комплекса «Селигер» ещё и устройство перезаписи в макетном исполнении, а также передатчики и антенны временной радиолинии.

Для оперативного решения вопросов, связанных с передачей «картинки» с космических кораблей в сеть телевещания, в одном из фургонов нашего телевизионного комплекса, где размещалась приёмная стойка ОКБ МЭИ, полукомплект «Селигера» и аппаратура перезаписи был установлен телефон прямой связи с центральной аппаратной на Шаболовке.

Во время «боевой» работы этот комплекс обслуживали: восемь сотрудников нашего института – М.П. Куликов, В.А. Тихомиров, А.Ф. Виноградов, А. Николаев, В.К. Шурунов, Г.В. Барботкина, В.И. Антонов и автор, а также представитель «хозяина» и несколько солдат срочной службы. В обязанности последних входило наведение приёмной антенны во время сеанса связи с КК в соответствии с указаниями, полученными из Центра управления полётом. Подобное положение было и на двух других упомянутых приёмных пунктах.

Задача нашей группы специалистов при подготовке к «боевой» работе заключалась не только в тщательной настройке комплекса аппаратуры, но и в отладке всех средств связи на пути ТВ-сигнала от НИПа до аппаратной Центрального телевидения. Контроль и отладка всего тракта осуществлялась по передаваемому с нашей аппаратуры сигналу телевизионных испытательных таблиц (ТИТ) двух видов:

• ТИТ 0460 — воспроизводилась передающей камерой «Селигер» (такой же, как на борту КК «Восток-3» и «Восток-4»), которая была введена в состав ТВ-комплекса на нашем НИПе.
  Поскольку камера эта разрабатывалась для кратковременной работы (15 мин. при перерыве 1,5 ч), то мне стоило большого труда объяснить это своим коллегам по телевещанию. Передача ТИТ 0460 камерой «Селигер» давала уверенность в полной работоспособности всей цепочки прохождения ТВ-сигнала начиная с аппаратуры «перезаписи». Включалась камера на 10 мин. в течение каждого часа отладки или на то же время перед сеансом связи с КК;
• ТИТ 0249 подавалась передающей камерой промышленной телевизионной установки (ПТУ), также разработанной ВНИИ телевидения и входившей в состав приёмного ТВ-комплекса на НИПе. Камера рассчитана на длительное включение.

Так обеспечивался надежный контроль всей системы: наш НИП — временная радиолиния — телецентр — ретрансляторы — аппаратная Центрального телевидения на Шаболовке.

Можно отметить, что временная радиолиния, осуществлявшая передачу ТВ-сигнала с нашего НИПа на телецентр, имела «горячий резерв» – то есть работали одновременно два передатчика, каждый на свою антенну, причём в состав этой радиолинии входил ретрансляционный пункт, размещённый в одном из корпусов ВНИИТа.

Это было сделано для того, чтобы не раскрывать истинное расположение НИПа — места приёма ТВ-информации с космических кораблей. Тем более, что тогда ещё на территории института возвышалась башня высотой 40 м с антеннами, которая в своё время использовалась для опытных передач цветного телевидения по последовательной системе.

При проведении всех работ, связанных с космической техникой, многое делалось практически впервые (а иногда, чего греха таить, и в спешке), что неизбежно приводило к нестыковкам и казусам, как и в любом другом серьёзном деле. Один из таких казусов выглядел так.

На период ожидаемых полетов КК (а мы не знали, что их будет два) на наш НИП приехал представитель из Москвы (вероятно, это был специалист из Центра подготовки космонавтов), который попросил обеспечить его выносным монитором для наблюдения за космонавтом во время сеанса связи.

Его просьбу мы выполнили, но ответное наше пожелание об установке на нашей «станции» устройства для звукового сопровождения телевизионного изображения, передаваемого с борта «Востоков», осталось без внимания. А это, как оказалось впоследствии, затруднило нам поиск неполадки.

Телевизионный снимок А. Г. Николаева, полученный с космического корабля «Восток-3» при помощи комплекса космовидения «Селигер»

11 августа 1962 г. был произведен запуск КК «Восток-3», пилотируемого летчиком-космонавтом А.Г. Николаевым. Мы напряженно ожидали начала нашей «боевой» работы.

Вот и «наш» виток – то есть объект проходит в зоне радиовидимости нашего НИПа. Последовало включение бортовой аппаратуры. Мы видим на экранах мониторов контрастное изображение космонавта № 3 (правда, с небольшими помехами от радиолокационных станций, но они не мешают).

И вдруг... Внезапно сигнал с борта «Восток-3» пропал. Всеобщий переполох! Ведь сигнал с нашего приёмного пункта идёт в сеть телевещания страны. Мы смотрим друг на друга со страхом и недоумением. Изображение на экранах мониторов появляется на несколько секунд, а затем снова пропадает до конца сеанса связи.

На следующем витке (во время сеанса связи) явление это повторяется. Мы мысленно и вслух перебираем все возможные и невозможные причины этой неприятности и нас осеняет... Это может «затыкаться» (прекращать работать под воздействием сильного сигнала) приёмник.

Но приёмник разрабатывался и обслуживался «хозяином» радиокомплекса, поэтому всё внимание было обращено на его сотрудника.

Он протестует, но под давлением наших аргументов постепенно сдаётся. Далее мы уже вместе начинаем всё «раскладывать по полочкам». Выясняем, что «затыкание» приёмника происходит во время работы «Зари» (аппаратуры для радиотелефонной связи с объектом «Восток»), когда московский гость – специалист из ЦПК – разговаривает с космонавтом. Затем делаем вывод о нерациональном выборе частот для радиолиний «Селигера» и станции «Заря», а также о других причинах, приведших к этому казусу, в частности, по мнению автора, не были учтены особенности антенн на этом НИПе и их взаимное расположение.

Исправить этот огрех можно было только путём запрета на работу «Зари» во время передачи ТВ-сигнала с «Восто-ка-3». О нашем выводе руководство НИПа сообщило в Москву, но командование не дало разрешения на запрет работы «Зари» при передаче ТВ-информации с борта.

На следующий день – 12 августа 1962 г. последовал запуск КК «Восток-4», пилотируемого летчиком-космонавтом П. Р. Поповичем.

История повторилась.

Вот как получилось, что с нашего НИПа телевизионный сигнал с объектов «Восток-3» и «Восток-4» в систему телевещания передавался с «дырками», то есть с временными потерями изображения.

Могли ли мы предположить, что приезд московского гостя и его переговоры по радиотелефону (то есть системе связи «Заря») с А.Г. Николаевым и П.Р. Поповичем доставят нам столько хлопот?

Случившееся было большой неожиданностью и для нас, и для представителя ОКБ МЭИ, и для персонала НИПа.

Нестыковка в совместной работе ТВ-комплекса «Селигер» и «Зари» не могла обнаружиться при облёте и запуске кораблей-спутников в 1960—1961 гг., так как не было необходимости в общении с собаками и манекенами. Единственный виток «Востока» с Ю.А. Гагариным на борту был вне зоны радиовидимости ленинградского НИПа. По-видимому, эта нестыковка не проявилась и при полете КК «Восток-2», когда несколько витков проходили в зоне радиовидимости ленинградского НИПа. Поэтому можно полагать, что казус, связанный с «затыканием» приёмника в стойке ОКБ МЭИ, появился только после установки на борту КК «Восток-3» и «Восток-4» новых передатчиков.

Как отмечалось ранее, в комплексе средств по передаче ТВ-сигналов с «Востоков» в систему телевещания страны работали ещё два наземных приёмных пункта. Космические корабли «Восток-3» и «Восток-4» находились в пределах радиовидимости каждого из НИПов всего несколько минут и последовательное переключение сигналов с наземных приёмных пунктов в аппаратной Центрального телевидения позволяло видеть изображение космонавтов на экранах телевизоров довольно продолжительное время.

По сообщению ТАСС, в день запуска «Востока-3» – 11 августа 1962 г. в 13 час. 35 мин. была организована первая ТВ-передача для европейских стран, посвященная этому событию.

Надо думать, что при этом передавалось ТВ-изображение с борта этого космического летательного аппарата (КЛА).

В другом сообщении ТАСС говорится, что тогда же, но «в 20 час. 40 мин. по московскому времени Центральное ТВ СССР передало непосредственно с космического корабля «Восток-3» специальную ТВ-передачу».

Следовательно, 11 августа 1962 г. можно смело считать днём первой в мире непосредственной передачи ТВ-изображения с КЛА в сеть телевещания.

13 августа 1962 г. Центральное телевидение уже четыре раза передавало ТВ-программы, посвященные героическому полету космонавтов А.Г. Николаева и П.Р. Поповича в системы «Интервидение» и «Евровидение». Всего же за три дня полётов «Востоков» телевидение СССР вело непосредственные передачи из космоса 15 раз.

Н.С. Хрущев на одном из сеансов связи с космическими кораблями «Восток-3» и «Восток-4» на симферопольском НИПе. Пояснения даёт заместитель начальника командно-измерительного комплекса П.А. Агаджанов

Достаточно примечательным событием этих дней можно считать посещение симферопольского НИПа первым секретарем ЦК КПСС, председателем Совета Министров СССР Н.С. Хрущевым, который присутствовал на одном из сеансов связи с «Востоками», но пресса об этом не сообщала.

Одновременно с прямой передачей ТВ-изображения с «Востока-3» и «Востока-4» в систему телевещания изображения космонавтов записывались на 35-миллиметровую кинопленку фоторегистрирующими устройствами нашей приёмной аппаратуры «Селигер».

Так труд большого коллектива специалистов ВНИИ телевидения, головного разработчика радиокомплекса объектов «Восток», связистов, работников телецентров и персонала Командно-измерительного комплекса позволил миллионам телезрителей нашей страны и Европы впервые в мире увидеть прямые телепередачи с КК.

О прямой передаче телевизионного изображения с космических кораблей «Восток-3» и «Восток-4» в системы телевещания «Интервидение» и «Евровидение» специалисты нашей группы узнали позже.

Следует отметить, что главную роль в организации прямой передачи телевизионного изображения в сети телевещания играл ВНИИ телевидения, который обеспечил разработку и изготовление бортовых передающих камер, приёмных комплексов и аппаратуры перезаписи, а также организовал работу временных радиолиний. Кроме того, под руководством и при участии ВНИИТа была оборудована специальная «космическая» центральная аппаратная на Шаболовке.

В основном та же самая организация работ сохранилась и год спустя – в июне 1963 г. при полётах КЛА «Восток-5» и «Восток-6», которые пилотировали граждане СССР В.Ф. Быковский и В.В. Терешкова.

Однако завершением второго этапа развития космовидения надо считать работу ТВ-комплексов, которые обеспечивали полёты КК «Восход-1» и «Восход-2».

Эти ТВ-комплексы были разработаны ОКБ МЭИ с промежуточными параметрами – 400 строк при 25 кадрах/с. Новым словом было размещение передающей ТВ-камеры за пределами герметичного корпуса КЛА, что позволило наблюдать за выходом в открытый космос космонавта А. А. Леонова.

Примечание

1. Станциями на НИПах называются комплексы радиотехнической аппаратуры, которые размещаются, как правило, в отдельных помещениях и имеют штатную команду (расчет) для эксплуатации.

Литература

1. Брацлавец П. Ф., Росселевич И. А., Хромов Л. И. Космическое телевидение. –М: Связь. –1973.
2. В космосе Николаев и Попович (сборник статей). –М: Правда. –1963.
3. Ефимов В. А. Путь к «Востоку» // ЭИС, 2007, №4.

Статья опубликована в журнале «Электросвязь: история и современность» № 4 2008 г.
Перепечатывается с разрешения редакции.
Фото предоставлены музеем при НИИ телевидения.
Статья помещена в музей 31.10.2009