После окончания 4-го курса МИИГАиК весной 1959-го года меня распределили на работу в Якутское Аэрогеодезическое предприятие (ЯАГП), но диплома инженера нам не дали (была такая мода), считалось, что распределили на преддипломную практику. Отработав полевой сезон, зимой я вернулся в Москву, защитил диплом про наблюдение триангуляции и весной вернулся уже с дипломом в Якутск на второй полевой, вернее таежный, сезон и опять занялся своей триангуляцией на оленях. Зимой 1961-62 года нас четверых москвичей отправили в Москву в ЦНИИГАиК на курсы освоения новой техники - свето и радиодальномеров. Платили командировочные и зарплату. К весне мы вернулись в Якутск с новенькими радиодальномерами РДГ производства ЭОМЗ ЦНИИГАиК. Ими мы должны были мерить линии в тундра в низовьях Лены. За лето 1962 г с грехом пополам мы чего-то из-мерили и осенью я улетел в Москву в отпуск. К Новому Году я уже собрался обратно в Якутск, как мне пришло извещение о том, что меня и В.В.Злотина переводят в ЦНИИГАиК, как отличившихся на курсах дальномеров. Так я стал 13 декабря 1962 года инженером геодезического отдела, и был готов участвовать в развитии дальномерной техники в России.
Отдел специального применения геодезии
Я тогда еще не знал, что в те времена все передовые технологии развивались в предприятиях, имевших для переписки вместо адреса номера "почтового ящика".
В "ящиках" платили больше и хороших инженеров они переманивали к себе.
Так случилось, что перед моим приходом в ЦНИИГАиК из него в "ящик" перешли ведущие сотрудники группы А.Г.Белевитина: Ф.Л.Мещанский (впоследствии доктор технических наук) и О.Ф.Муравлев. Поэтому вновь прибывших из ЯАГП поделили: Володю Злотина оставили в геодезическом отделе, а меня отправили к Белевитину в будущий отдел специального применения геодезии.
Здесь мне быстро выдали зимнее обмундирование для аэродромной обслуги: унты, меховые брюки, меховое полупальто из чёртовой кожи, перчатки, шлем и отправили в командировку на объект вблизи г. Евпатория, где заканчивалась реконструкция Центра дальней космической связи. Температура в том декабре на курорте была -20° и умеренный ветер с моря. Руководитель тамошней бригады ЦНИИГАиК Федосов Ф.П. показал мне мое рабочее место на антенне в сварной люльке на высоте 40 м над бетонной плитой ("землей") и объяснил, как я должен применять геодезию. Тут я понял, для чего нужны унты, шлем и все прочее. И еще я подумал, что в Якутии таких ветров не бывает, и что не всякий НИИ спокойней, чем АГП.
Не помню, как я вылезал из этой люльки, но к Новому Году монтаж АДУ был закончен и я оказался живой и в Москве.
Потом меня еще раз зимой отправили в Евпаторию, где мы с коллегой просидели без дела (на дежурстве) целый месяц, в котором я каждый день ходил на пульт управления антенной и заводил хронометр, показывающий звездное время на долготе Центра Дальней Космической Связи. В оставшееся время от такого дежурства я с интересом изучал три тома "Высшей математики" Фихтенгольца. За месяц "по собственному желанию" заново прошел институтский курс. Хороший учебник.
Потом я узнал, что комплекс Центра Дальней Космической Связи состоял из одной передающей и двух приемных антенн, работающих, как одно зеркало. Основной задачей Центра считалась радиолокация планеты Венера.
В Москве в ЦНИИГАиК в группе Белевитина работали опытные геодезисты, все существенно старше меня. В свое время сотрудники группы разработали технические задания и добились, чтобы на киевском заводе "Арсенал" был начат серийный (по заказам) выпуск специального набора оптико-механических инструментов. Туда входили автоколлимационные теодолиты, автоколлиматоры с отсчетными шкалами, зеркала, угломеры, пузырьковые точные уровни. Наборы дополнялись, изменялись, и долгие годы применялись там, где требовалась высокоточная геометрия изделий крупного габарита. Набор получил наименование "Юстировочная Станция" и шифры ЮС-42, ЮС-48, и т.д. В один из автоколлиматоров из ЮС-42 я и смотрел из люльки.
После пробы на морозоустойчивость, шеф (за глаза все звали его "Гаврилычем") решил прощупать нового сотрудника на устойчивость теоретическую и задал мне задачу по выводу формул, которые должны были стать частью методики, заказанной в ЦНИИГАиК, пользователями новой антенны. Измерения по этой методике должны были улучшить технические характеристики опорно-поворотного устройства (ОПУ). Задача оказалась довольно сложной и требовала хороших знаний по нескольким разделам высшей математики. Я справился с решением, пригодился Фихтенгольц. Правда, на защите заказчик посетовал, что формулы слишком сложные, на что автор методики Николай Александрович Черменский логично ответил, что формулы можно упростить, если упростить саму задачу. Короче, работу приняли, а мой рейтинг в моих глазах на ступеньку повысился. Это была моя первая теоретическая работа, за выполнение которой я попал в число авторов официальной научной разработки.
"Луч"
Следующей работой, в которой мне пришлось участвовать, была задача передачи азимута в шахту. Шахта, размеров точных не помню, глубина 25м, диаметр стального стакана метров 6. Стакан несет 4 кольцевых площадки обслуживания. Коллиматор, хранящий исходный азимут, находится у поверхности земли в стенке шахты и на него передается астрономический азимут от внешних геодезических пунктов. На нижней площадке обслуживания установлен промежуточный коллиматор.
Наша задача – (конечно, в пустой шахте) определить горизонтальный угол между верхним и нижним коллиматорами. Разрешалось использовать площадки обслуживания для приборов и персонала.
Сотрудниками ОСПГ была разработана схема установки, получившей наименование аппаратура "Луч". В неё входили два автоколлимационных теодолита УВК, две пентапризмы в оправе и три "поворотных зеркала (ПЗ)". Поворотное зеркало помещалось на монтировке универсала АУ-2"/5" на месте его трубы, и вращалось в лагерах горизонтальной оси. В отличие от универсала, монтировку сделали параллактической, отодвинув горизонтальную ось от вертикальной на примерно 10см. Зеркало было двусторонним, чтобы автоколлимацию можно было бы наблюдать, повернув зеркало на 180° для исключения его клиновидности.
Чтобы компенсировать скрещивание осей, пришлось ввести в конструкцию противовес, утяжелив и так уже тяжелую конструкцию. В комплект ПЗ входил еще накладной пузырьковый уровень с ценой деления 2" для приведения оси вращения зеркала в горизонтальное положение.
В системе "Луч" два теодолита УВК располагались на уровне коллиматоров, чтобы через пентапризму получить от верхнего коллиматора параллельный пучок, посредством ПЗ и нижнего теодолита передать его на нижний коллиматор. Поворотные зеркала располагаются на промежуточных уровнях так, чтобы их горизонтальные оси вращения были перпендикулярны "плоскости передачи", задаваемой верхним теодолитом.
В случае ненулевых показаний накладного уровня на ПЗ и ненулевых значений клиновидности зеркал, возникает задача учета негоризонтальности осей вращения, и угла между осью вращения и отражающей плоскостью зеркала. Я её так и не решил, да и надобности особенной не было, ввиду малости угловых аргументов.
В общем и целом, система получилась слишком громоздкой, число измерительных и юстировочных операций бесконечно велико. На одну передачу, не считая времени на монтаж аппаратуры, уходило часов 10 непрерывной работы.
Так случилось, что не только наша система оказалась неудачной. Но намучились мы в этой шахте здорово, транспорта на жилую площадку иногда не было, жильё на площадке было отвратительным. Словом, об этой командировке даже вспоминать не хочется.
Радиотелескопы
В шестидесятые годы стали появляться мощные остронаправленные высокочастотные антенные системы, по сути, радиотелескопы. Такие устройства (антенные комплексы) стали широко применяться с развитием космической техники. Создатели их быстро почувствовали пользу геодезических методов при монтаже крупных полноповоротных изделий. Были развернуты антенные комплексы проекта "Молния" и "Орбита", обеспечивающие спутниковую систему телевизионной трансляции на территории СССР. Приемопередающие антенные комплексы представляли собой опорно-поворотные устройства (ОПУ), несущие системы рефлекторов из главного и вторичного зеркал (Система Кассегрена). В проекте "Молния" использовались горизонтальные двухосные параллактические монтировки (Г2П) с параболическим рефлектором диаметром около 16 м. В проекте "Орбита" – монтировка вертикальная двухосная симметричная (В2С) с параболическим рефлектором. Геодезические работы при строительстве ОПУ типа Г2П начинались с установки опор под подшипники горизонтальной оси в проектном азимуте. Далее выполняли контроль горизонтальности несущей оси и перпендикулярность осей вращения. На последнем этапе геодезисты проверяли качество сборки рефлектора и приступали к измерению погрешностей геометрии готового изделия.
Самые крупные антенны имели главное зеркало диаметром 70м.
Мне приходилось участвовать в юстировке антенн Г2П в разных городах, где меня запирали в железной кубической камере, поворачивающейся вместе с зеркалом антенны, а я должен был при остановках брать отсчеты по угломеру. Это называлось "эталонированием датчиков осей вращения". После часа хождения по стенам и потолку тебя выпускают на землю, и ты идешь как подвыпивший матрос. На объекте под Уссурийском я участвовал в монтаже монтировок В2С, не помню, каких проектов. Бывал на объектах с готовыми антеннами, помогал армянским радиоастрономам измерять эффективную площадь приемной апертуры на антеннах совсем даже не в Армении. Работали по ночам, наводили антенну на радиозвезды. Я уже вполне освоил все инструменты и стал в ОСПГ полноценным сотрудником с математическим уклоном.
В 1963 году, как всегда, работы было много, группа А.Г. Белевитина стала отделом.
В те времена задачи для предприятий и НИИ ставила Комиссия по военно-промышленным вопросам при Совмине СССР (ВПК). Задачи подлежали безусловному выполнению, и это вынуждало руководство института расширять ОСПГ. Вскоре в отделе появились две лаборатории, одной из которых (№2) назначили заведовать меня. В этом же году дирекция и ряд отделов, в том числе ОСПГ, переехали из центра Москвы в Измайлово на 5-ю Парковую улицу, где новым жильцам выделили 2 этажа здания гостиничного типа. У Гаврилыча появился отдельный кабинет, у рядовых – две комнаты. Для работы с инструментами ЦНИИГАиК арендовал в соседнем жилом доме подвал, в котором построили бетонные столбы-пилоны, и ЭОМЗ пожертвовал пару небольших станков. В подвале был склад инструментов и приборов, здесь сотрудники ОСПГ макетировали реальные задачи, юстировали измерительные приборы, экспериментировали, чинили, словом работали руками, глазами, и даже головой. Николай Александрович Черменский, он был "аксакалом", старше Гаврилыча, называл подвал Храмом Высоких Открытий и Трудового Рвения. Сокращенно "ХВОИТР". В ХВОИТРе мы отмечали государственные и местные праздники, конечно, после 17 часов.
"Амур"
В 1964 году лаборатории №2 было поручено участие в проекте "Терра-3". Проект был многоплановым и включал как теоретические, так и экспериментальные исследования. Суть проекта состояла в выяснении возможностей использования светолокации объектов в атмосфере и ближнем космосе. Забегая вперед, скажу, что работы по этой теме продолжались вплоть до распада СССР.
На первом этапе проекта, наряду с другими, ставилась задача экспериментального изучения "ракетной" атмосферной рефракции. До сих пор астрономы изучали рефракцию при наблюдении звёзд, геодезисты занимались рефракцией в приземном слое, а законы рефракции при наблюдении объектов в толще атмосферы были "белым пятном".
Головной организацией по изучению ракетной рефракцией назначили Институт Физики Атмосферы АН СССР. Там составили техническое задание для ЦНИИГАиК. Нам поручили измерить атмосферную рефракцию на цель, находящуюся на высоте 3…12 км, наблюдаемую с точки на поверхности Земли на расстояния 90…110 км от цели.
По предложению Гаврилыча, руководителем темы дирекция института утвердила меня. Было мне 25 лет, и я плохо представлял, вернее сказать, совсем не представлял, за что берусь. Зам. директора Борис Афанасьевич Ларин и Гаврилыч меня всячески ободряли. Немного утешало то, что в решении ВПК было сказано, что материально-техническое обеспечение экспериментальных работ по рефракции осуществляет ГУМО-4 (Главное Управление Министерства Обороны №4). Тему в ЦНИИГАиКе почему-то назвали, "Амур".
После многих совещаний в ЦНИИГАиК родилась такая схема эксперимента.
Военный бомбардировщик забирается на высоту 12 км и бросает светящуюся авиабомбу на парашюте (САБ). Далее самолет, снижаясь, бросает еще 3 бомбы, последнюю на высоте 4 км. Пока бомбы горят, их с земли засекают 5 измерительных пунктов (ИП). Четыре из них – в районе сбросов, а пятый – на расстоянии 100 км от бомб. Четыре ближних пункта определяют прямоугольные координаты летящей на парашюте бомбы, а дальний ИП измеряет зенитное расстояние на неё. По координатам бомбы вычисляем значение зенитного расстояния на неё с дальнего ИП в "в безвоздушном пространстве", которое затем сравниванием с измеренным.
Для определения координат бомбы была придумана т. н. "зенитная засечка", когда на ИПах измеряют только зенитные расстояния, без азимута. На все ИПы транслируется единое время в виде секундных и минутных сигналов, к которым "привязывают" моменты фиксации цели на кинопленку. Дирекции ЦНИИГАиК пришлось поручить конструкторскому отделу спроектировать специальный теодолит с искателем и кинокамерой УВ-2"/2", а нашему заводу ЭОМЗ изготовить 5 экземпляров. Заручившись такими обещаниями, мы с Гаврилычем поехали в ГУМО-4 на Фрунзенскую набережную.
Нас очень хорошо после произнесения слов "Терра-3", сказали, что у них уже есть подходящий полигон, там есть оснащенный аэродром и авиаполк. Бомбардировщик с экипажем попросим в ЛИИ у Валентины Степановны Гризодубовой, бомб после войны осталось много, парочка вагонов вам хватит. Строительство, оборудование ИПов, транспорт обеспечит в/ч, мы дадим туда приказ. Будут трудности, телеграфируйте, поможем. Забегая вперед, скажу, что трудности в в/ч были, пришлось даже дать телеграмму из города Приозерска, и из ГУМО дали хороший пинок полигонным службам и все пошло, как по маслу.
В ЦНИИГАиК тоже тема пошла под зеленый свет. Запустили проектирование теодолита на основа Астрономического Универсала. Вертикальный круг сделали такого же диаметра, как горизонтальный (2"/2"), в конструкцию ввели зрительную трубу-искатель. На искатель пошла половина бинокля 8 крат, вместо окуляра повесили портативную кинокамеру с пленкой 16 мм. Получилось, конечно, страшновато, но работало! Расчет на ИПе состоял из двух человек и магнитофона для записи отсчетов по вертикальному кругу. Один наблюдатель ловил бомбу в искатель, другой отсчитывал вертикальный круг в момент съемки.
Летом 1965 года я с группой наших ребят первый раз полетел на рейсовом Ил-18 на полигон. Рейс №567, конечный пункт полета назывался "пункт назначения". Потом я узнал, что столица полигона – город на берегу озера Балхаш. Обычный (по тем временам современный) военный городок с "Офицерским домом культуры", гостиницами, пляжами, стадиончиком, жилыми домами для семей офицеров и казармами для рядовых.
Сердце полигона, его командный пункт: группа зданий, где помещаются все технические службы, кабинеты начальства, ЭВМ (тогда она занимала пятиэтажный дом), прямая связь с Москвой и все в таком духе. В главном здании я познакомился с начальником топоотдела (был на полигоне и такой) майором Прессом. Майор оказался очень любезным, показал нам всю геодезию, карты. В его хозяйстве был полный порядок. Мы наметили на карте места расположения ИПов и договорились со строителями о постройке на них бетонных пилонов для будущих теодолитов. Один ИП запланировали прямо на территории площадки №40 в 50 метрах от главного здания. На этот пункт военные обещали провести электропитание, связь с Командным пунктом, линию службы единого времени (СЕВ).
Короче за лето 1965 года наша группа подготовила все, что наметили в Москве. Даже познакомились с экипажем бомбардировщика: командир, штурман и радист, и даже умудрились выполнить пробные сбросы, чтобы наладить взаимодействие многочисленных служб и подразделений полигона. Основные экспериментальные работы предполагалось выполнить летом 1966 года.
Зимой 1965/1966 года теодолиты были готовы, мы их в нашем подвале - лаборатории привели в боевое состояние и отправили по железной дороге вместе с двумя вагонами бомб на полигон. Летом туда же последовал и наш десант.
Как ни странно, все, о чем договаривались, было исполнено, или делалось при нас.
Видно, пинок из Москвы по моей телеграмме 1965 года был воспринят всерьез, так как тему курировали высшие чины Минобороны. Все нам делали без звука: построили пилоны, наладили связь, задействовали СЕВ, фотолабораторию для проявки пленки, наладили аэродромные службы аэрозондирования, готовили морские спасательные катера на случай аварии.
В день полетов к вечеру развозили наших ребят по ИПам, а меня – на Командный Пункт полигона. Местный старлей Коля Воловодов отпирал для меня КП полигона, включал циркулярную связь и ложился на стулья спать. А я рулил всей этой армией с помощью микрофонов и телефонов. За ночь бросали 4 бомбы, иногда парашют не раскрывался, и тогда бомба взрывалась на земле, как фугаска. Иногда парашют уносило в море, там их ловили экипажи дежурных спасательных катера, охотились за парашютным шелком. На земле за шелком охотились водители газонов, привозившие наших наблюдателей. Все были при деле.
После сброса последней за ночь бомбы, диспетчер полетов требовал от меня оценку работы экипажа. Точку сброса рассчитывал штурман по данным зондирования, с учетом ветра. Сначала были ошибки, потом дело наладилось, и оценки стали отличными. Последующие за днем полёта сутки уходили на обработку полевых материалов, (расшифровка магнитофонных записей, проявление пленки, измерение координат на пленке и т.д.). Работы было много.
Майор Пресс готовился защищать диплом в военной Академии им. Куйбышева по специальности "геодезия" и попросил меня быть его руководителем. Я предложил ему тему "Зенитная засечка", составил план, и все лето с ним занимался, за что его жена кормила меня, мужа и Хоттабыча вкусными обедами. Хоттабыч (в миру Глумов Анатолий Павлович) был моей правой рукой два лета 65 и 66 годов и здорово мне помогал. Кличку Хотабыч получил за выдающиеся организаторские способности, которые он использовал во всей дальнейшей самостоятельной работе в ОСПГ на строительстве радиотелескопа РАТАН-600.
Диплом майор Пресс потом с успехом защитил, стал подполковником и приезжал в Москве в ЦНИИГАиК благодарить. Коля Воловодов дослужился на полигоне до подполковника, вышел в отставку и, как и я, жив до сих пор.
К осени мы разбросали два вагона бомб, собрали кучу полевых экспериментальных данных и уехали в Москву. Здесь я озадачил институтских программистов. В вычислительном отделе уже несколько лет работала ЭВМ "Урал-3", занимавшая несколько комнат на проезде Владимирова в центре Москвы. В те времена разные отделы ЦНИИГАиК и завод размещались по всей Москве. В одном здании они объединились только, где-то, в 1974 г.
Программы и исходные данные тогда вводились в ЭВМ на перфокартах, набивка которых составляла отдельный процесс. Все эти манипуляции требовали массу времени, тем не менее, в 1967 году программа была готова, а через год и всё посчитали. Можно было писать отчет, чем я и занимался еще почти год. По материалам этой работы я написал диссертацию, которую Ученый Совет МИИГАиК одобрили, но до ВАКа её не допустили по причине неблагонадежности автора. Вторично я её все-таки защитил уже в 1974 году.
РАТАН-600
В 1967 году в кабинете у Гаврилыча появился Наум Львович Кайдановский, один из авторов проекта РАТАН-600, и "отец" советской радиоастрономии. Он хотел узнать, можно ли установить около 1000 элементов кругового отражателя радиотелескопа на окружности радиусом 300 метров с точностью 0,6 мм, и как это сделать. Гаврилыч рассказал ему про мерные проволоки, компарирование, и сказал, что если мы ночью добьемся нужной точности, то, что будет днем, он не знает. Короче, так, как лучше ОСПГ все равно никого нет, отдел берется за эту работу, если заказчик гарантирует всестороннее обеспечение. Так началась наша многолетняя работа в станице Зеленчукская на Северном Кавказе. Руководителем темы и бригадиром на объекте мы с Гаврилычем назначили Глумова А.П. (Хоттабыча).
Сначала мы с ним и Володей Шагиняном поехали туда на разведку, арендовали временное жилье. Летом началась стройка, возник поселок строителей из коттеджей с приусадебными участками. На следующий год в один из них из Москвы переехал Хоттабыч с женой и прожил там более 15 лет, периодически приезжая в Москву на перекомандировку. Состав бригад менялся, и домик Глумовых служил базой ОСПГ для РАТАНа, а потом и для других объектов.
Радиотелескоп РАТАН-600 представитель, так называемых, приемных антенн переменного профиля. О его устройстве и особенностях можно узнать из специальной литературы или в Интернете. Я коротко расскажу только о геодезических задачах, а о том, как их пришлось решать. Думаю, лучше меня о делах на РАТАНе расскажет в своем разделе Олег Павлович Лобаторин.
Глобальная формулировка выглядела так: геодезия должна обеспечить выполнение требований к качеству отражающих поверхностей, что является главным параметром любого телескопа. Технические требования, изложенные в проектной документации намного пространнее.
Телескоп принадлежит Специальной Астрофизической Обсерватории АН СССР (САО АН СССР), расположенной в г. Пулково. Он имеет несколько отражающих поверхностей разной формы, составляемых из металлических щитов алюминиевого сплава. Самый большой по площади круговой отражатель состоит из 895 прямоугольных щитов размером 11,4 на 2 м, разбитых на четыре сектора по сторонам света. Щиты отражателя располагаются на окружности средним диаметром 576 метров на каретках, которые могут ездить по радиальным рельсам. Рамы щитов монтируются на каретках посредством горизонтальной оси вращения, позволяющей менять наклон щитов.
Сами щиты собираются на специальном стапеле, где плоским пластинам с помощью набора пружин на жесткой раме придается форма параболических цилиндров. Точность поверхности контролирует бригады ОСПГ по специальной технологии, фиксирующей сотые доли миллиметра. По расчетам конструкторов точность поверхности щита должна сохраняться при эксплуатации.
По проекту горизонтальные оси всех щитов кругового отражателя должны лежать в одной горизонтальной плоскости с СКП ±0,3 мм, а в пределах одного сектора (225 щитов) - ±0,2 мм. Чтобы обеспечить одинаковую отметку горизонтальных осей, в проекте предусмотрено строительство бетонных эстакад, высота которых компенсирует перепады рельефа. Максимальная разница высот составила 3,5 м. Радиальное положение щитов фиксируется датчиком радиального перемещения, шкала которого должна быть "привязана" к центру телескопа с СКП ±0,6 мм.
Наша геодезическая опорная сеть состояла из 12 фундаментальных глубинных реперов, хранящих плановое и высотное положение своих центров. Центры представлены в виде втулок принудительного центрирования. Плановое и высотное взаимное положение этих центров определялось с максимально доступной в то время точностью в периодических циклах измерений. Линейные измерения выполнялись по программе базисных измерений I класса комплектом эталонированных проволок, высотные – по программе нивелирования I класса.
Строительство телескопа велось по очередям, в первую очередь вошел северный сек-тор и его вторичное зеркало. К январю 1974 года эта часть радиотелескопа была принята к пусконаладочным работам и подготовке к пробным наблюдениям. Строители, монтажники и наши бригады перешли к сооружениям последующих очередей.
Помимо рутинных геодезических операций при строительстве, сотрудники ОСПГ были заняты решением исследовательских задач, поставленных руководством САО. Речь идет о том, чтобы выяснить точностные параметры смонтированных зеркальных систем, определить факторы, влияющие на них и получить численные параметры этого влияния. Главная цель исследований – компенсировать, насколько это возможно, погрешности изготовления и температурные деформации. Подробнее об этом в рассказе О.П.Лобаторина.
Корабельная тема
В эти же годы в ОСПГ шли работы по оснащению кораблей – плавающих измерительных пунктов для связи и управления космическими летательными аппаратами. Первым строился в 1967 году в Николаеве «Космонавт Владимир Комаров», затем в Ленинграде на Балтийском заводе в 1970-м «Академик Сергей Королев», и в 1971-м «Космонавт Юрий Гагарин». На "Гагарине" мне пришлось немного поработать. В дальнейшем ОСПГ принимал участие в строительстве и других важных заказов ВМФ: "Гром" (в Николаеве), "Урал" (на Балтийском завод в Питере).
В судостроении очень ценится стапельное время. Поэтому на стапеле собирают лишь корпус судна и силовой набор шпангоутов и переборок. Всю "начинку", оборудование монтируют у достроечной стенки, "на тихой воде". Работа геодезиста на плаву, конечно, сильно отличается от геодезии на земной тверди. На судах не работают пузырьковые уровни. Отвесная линия, конечно неподвижна, но прибор-то качается вместе с судном. Так что, приходится работать в корабельной системе координат (КСК), где нет отвесной линии, а есть установленная еще на стапеле металлическая площадка (Центральная контрольная площадка ЦКП), задающая "плоскость ватерлинии" с точкой (отверстием) начала координат. Другая координатная плоскость ("плоскость шпангоутов") задается оптическим зеркалом, закрепленным на прочной поперечной переборке. Нормаль к поверхности зеркала задает направление "диаметральной плоскости" и оси ОХ к носу судна. Ось OY направлена на правый борт, а ось OZ вверх, перпендикулярно ЦКП. Все средства навигации и наблюдения (антенны, телескопы) судна должны быть связаны с направлением осей КСК. Так что, геодезия здесь особая, и приборы особые. Чтобы не переделывать обычный автоколлимационный теодолит (например, Т-2А), его наглухо закрепляют в трегере, на стенде ставят на горизонтальную площадку и подъемными винтами выводят вертикальную ось вращения в отвесное положение. Винты наглухо стопорят. Визирную ось трубы направляют горизонтально и де-лают отсчет по вертикальному кругу равный 90°. Корабельный вариант теодолита (КТ-2) должен быть установлен на площадке, параллельной ЦКП. В этом случае при отсчете по вертикальному кругу 90° визирная ось трубы реализует плоскость, параллельную плоскости ватерлинии.
В общем случае задача корабельной геодезии состоит в том, чтобы передать направление осей КСК непосредственно на устройства навигации и наблюдения. Дело в том, что ЦКП обычно устанавливают вблизи центра масс судна, а средства навигации и наблюдения – на носовых или кормовых надстройках. Приходится проектировать "теодолитный" ход, станции которого оборудованы площадками для установки теодолита, параллельными ЦКП. Параллельность обеспечивают электронными уровнями ЭУ-128, работающими в режиме разности двух датчиков. В этом режиме на табло выводится разность наклонов двух датчиков уровня. При этом опорный датчик устанавливают на ЦКП, а ведомый – на регулируемой площадке. Регулировкой наклонов добиваются минимальных показаний разности наклонов по осям X и Y. Теодолитный (ориентирный) ход ведут тремя автоколлимационными теодолитами (сфокусированными на "бесконечность"). Каждый из теодолитов по очереди становится коллиматором, "хранящим" передаваемый корабельный "азимут". Теодолиты наводят "труба в трубу", и отсчитывают "горизонтальный" круг. Станции хода (контрольные площадки) приходится размещать на разных высотах (палубах), что делает ход пространственной ломаной линией. О работах на кораблях лучше других знает Александр Сергеевич Ремизов.
Светолокаторы
В 1973 по теме "Терра-3," в рамках которой в 1966 г. мы измеряли рефракцию, началось строительство лазерного локатора ЛЭ-1.
Жилая площадка с гостиницами для командированных и казармами для военных рас-полагалась прямо на берегу озера. В обеденный перерыв летом можно было искупаться. Рабочая площадка была неподалеку, там располагались уже действующие радиолокационные станции.
Светолокатор представлял собой многоэтажное здание с пристройкой из монолитного железобетона. В здании амфитеатром располагались 196 рубиновых лазеров, излучение которых оптическим трактом направлялось в телескоп ТГ-1, находившийся в укрытии на пристройке. Полноповоротный двухосный телескоп с главным зеркалом диаметром 130 см направлял излучение на цель и принимал отраженный сигнал. Телескоп был оснащен высокоточными датчикам "угол-код", позволяющими выполнять высокоточные траекторные измерения космических объектов.
На этапе строительства мы должны были контролировать установку закладных частей для телескопа и заодно определить координаты измерительного центра будущего локатора в общегосударственной системе координат.
Когда смонтировали телескоп, нам предложили исследовать его геометрию с целью гарантировать точность наведения "визирной оси" телескопа на объект локации по целеуказаниям. Эта работа под руководством М.А.Рубинштена была выполнена, а её руководитель в 1977 году с блеском защитил кандидатскую диссертацию.
Локатор ЛЭ-1 с нашей помощью стал самым точным инструментом в СССР для траекторных измерений в ближнем космосе (на дальностях в несколько сотен километров).
В 1980 году создатели локатора получили Ленинскую и Государственную премии, а большая группа участников работ была награждена в Кремле орденами и медалями. Нам с Марком Рубинштейном досталось по ордену "Знак Почета" (в народе "Веселые Ребята"). Для визита в Кремль пришлось покупать новые костюмы и галстуки.
В Интернете я прочитал, что этот локатор в 1983 году напугал американский космический корабль "Челленджер".
Параллельно с работами на ЛЭ-1 шло строительство следующего комплекса.
К этой работе нас подключили в 1974 году уже на этапе проектирования. По проекту локатор имел два передающих оптических канала: канал "подсветки" с рубиновыми лазера-ми и "силовой" канал инфракрасного излучения. Третий (приемный) канал встроен в оптику канала подсветки. Излучение передающих каналов направляется на цель зеркальной системой наведения (ЗСН), которая передает отраженный от цели сигнал в приемную часть апертуры неподвижного телескопа, работающего и на передачу канала подсветки. Опорно-поворотное устройство ЗСН (по моей классификации Г2П.ДЗ) находится в подкупольном помещении.
Этой темой в ОСПГ взялся руководить я сам. В создании комплекса участвовало множество крупных организаций. Заказчиком (НПО "Астрофизика") было составлено "Положение" о сферах ответственности головных исполнителей. ЦНИИГАиК (а точнее ОСПГ) получил статус "Головной организации по привязке и союстировке комплекса " (ГОППИС). Статус означал, что вся документация (строительные чертежи сооружений и конструкторская документация на сборочные единицы тракта) должны были иметь мою согласующую визу. А это означало, что в чертежах должны были быть учтены наши требования.
Поэтому я много времени проводил в Ленинграде в ЛОМО и ГОИ, где проектировали тракт и в НПО "Астрофизика", в отделе строительства в Тушино и наладил нормальные деловые контакты в Питере и у заказчика. В ГОИ, где разрабатывали принципиальную оптическую схему комплекса, мне прошлось объяснять, что Земля круглая и что поэтому отвесные линии в разных местах протяженного оптического тракта не параллельны. Оптики были очень этим недовольны, но пришлось смириться.
Параллельно с конструкторскими работами в Питере и Москве мы в ОСПГ разрабатывали методики контроля сборки и юстировки тракта. Получалось так, что для обеспечения точного взаимного положения отдельных устройств (сборочных единиц) тракта требуется специально разработанная оптико-механическая измерительная аппаратура.
Наши предшественники, работая с радиотелескопами, такую аппаратуру назвали "юстировочной станцией (ЮС)". Такую "станцию" для работы с протяженным оптическим трактом комплекса мы разделили на две части. Одну часть составила "система опорных элементов" (СОЭ), хранящая в сооружениях объектовую систему координат (ОСК). Аппаратуру СОЭ по нашим ТЗ должен был проектировать, изготавливать и поставлять на объект киевский завод "Арсенал". Теперь в моих командировках к Ленинграду добавился Киев.
В СОЭ по нашим разработкам входили измерительные коллиматоры, зеркала, искусственные горизонты, центры-люки, высотные марки. Эти приборы монтировались стационарно во всех помещениях на трех этажах сооружения и хранили в них ОСК.
Вторую часть ЮС составили геодезические приборы: теодолиты УВК, инварные мерные ленточки (изготовитель ЭОМЗ ЦНИИГАиК), теодолиты Т2А, нивелиры и прибор вертикального проектирования (ПВП), который по нашему ТЗ тоже должен был создать "Арсенал". Кроме инструментов, в ЮС вошло множество специальных приспособлений, изготовленных на ЭОМЗ ЦНИИГАиК.
Прямоугольную систему координат (XYZ) в сооружении мы разместили следующим образом.
"Базовая вертикаль (БВ)" – ось Z ОСК.
"Базовая ось тракта" – направление излучения в подкупольном помещении, ось Y ОСК.
Ось X дополняет систему до правой.
Положение "базовой вертикали" в сооружении мы задали относительно строительной сетки и закрепили "центр-люками" в межэтажных перекрытиях. "Базовую ось тракта" закрепили назначенным горизонтальным углом, измеренным с центр-люка от ориентирного пункта (ОРП), построенного в трехстах метрах от сооружения. Для наблюдения ОРП в стене сооружения предусмотрен люк с бронекрышкой. Такое закрепление базовой оси тракта оставляло без внимания возможные подвижки строительных конструкций и позволяло контролировать направление оптических осей тракта относительно линии БВ – ОРП с точностью измерения углов теодолитом УВК.
Система высот была закреплена высотными марками, в виде двугранных стеклянных призм со штриховыми шкалами. Шкалы подсвечивались изнутри.
Строительство комплекса началось в 1974 году, а когда сооружения сдали под монтаж, в первую очередь начали монтировать рабочие элементы СОЭ, а мы начали связывать визирные оси коллиматоров, нормали зеркал, нули высотных марок, положение центр-люков с базовыми элементами ОСК. Положение рабочих опорных элементов (точек и осей) относительно базовых в дальнейшем мы периодически проверяли с помощью приборов ЮС 5Н79.
После того, как все оси коллиматоров и нормали зеркал получили свои исходные азимуты, а все высотные марки – свои высоты, началась наша основная работа по контролю установки сборочных единиц в проектное положение. Для этого на сборках при изготовлении назначались "монтажные центры" (МЦ). Для них в монтажных чертежах указывались координаты в ОСК и допуски на погрешность установки. Допуски на монтаж задавались в миллиметрах, а то и в их долях, так что сборочные единицы были оснащены приспособлениями для точных подвижек на закладных частях по высоте и в плане.
Когда все сборочные единицы были смонтированы и подключены к инженерным сетям (электропитание, газо и вакуумопроводы, системы охлаждения, управления), мы совместно с изготовителями приступили к юстировке оптики.
Большинство оптических устройств в каналах тракта имеют юстировочные механизмы для точной установки направления излучения и его фокусировки. Задача юстировки передающих каналов состоит в том, чтобы обеспечить проектные параметры излучения и направить его в соответствии с целеуказанием.
Для передающих каналов мощных светолокаторов различают "холодную" и "горячую" юстировки. В холодной юстировке реальные, мощные излучатели заменяют (имитируют) безопасными газовыми (0,6328мкм) лазерами, излучение которых визуально наблюдают измерительными приборами. Практически все необходимые юстировочные операции могут быть выполнены в холодном режиме.
Монтаж и юстировку каналов мы закончили к 1977 году и приступили к всесторонним испытаниям. Работа по юстировке оптики протяженных трактов была для нас совершенно новой областью инженерной геодезии.
В процессе испытаний выяснилось, что многие первоначально задуманные параметры комплекса технически на данном этапе осуществлены быть не могут, и в 1978 году работы по модернизации были прекращены, а материальная часть переведена в режим исследо-\вательской (опытной) эксплуатации, а проще сказать хранения.
После распада СССР комплекс оказался в другой стране - Казахстане и прекратил существование.
Арзамас – 16
В конце 1978 года в ГОИ нам, как специалистам по юстировке оптических трактов, предложили принять участие в создании установки лазерного термоядерного синтеза (ЛТС).
Установка собиралась в филиале ГОИ. Я назначил руководителем темы Иноземцева, который много работал по этой теме.
Сергей Маркович занимался этими делами около двух лет, пока тему наверху не за-крыли, поняв, что за ЛТС надо взяться всерьез. Вскоре мы узнали, что означает это "всерьез". В 1980 году С. Иноземцев привез из ЛОМО, где он был в командировке, протокол совещания с представителями некоего секретного института об участии ЦНИИГАиК в работах по созданию установки ЛТС.
Речь шла об установке, в которой мощные лазеры одновременно стреляют с разных сторон в одну точку, в которой находится мишень. Ученые надеялись, что при достаточной энергии лазеров в мишени начнется термоядерная реакция, т.е. получится источник сказочной термоядерной энергии. К оружию это не имело никакого отношения, водородная бомба уже была создана и испытана, но тему вели в закрытом институте, находившемся в закрытом городе Арзамас – 16. Протокол, стараниями заказчика, запустил механизм получения допуска ЦНИИГАиК к этим работам, а сотрудников ОСПГ к работе в закрытом городе и НИИ. К концу года допуск был получен и руководителем темы (в народе "темоводом") опять оказался Иноземцев.
Через некоторое время к нам в ОСПГ приехал научный сотрудник Всесоюзного НИИ Экспериментальной Физики (ВНИИЭФ) Вадим Алексеевич Гайдаш и рассказал, что установка буден располагаться в сооружении. От нас требуется организовать контроль равенства оптических путей во всех каналах.
Зимой 1981/82 года мы с Серёгой Иноземцевым поехали в закрытый город.
С командировочными документами мы идем по определенному адресу в Москве, где ищут нас в своих списках и выдают талоны для покупки билетов на поезд. Идем на вокзал и в определенной кассе покупаем билет. Вечером садимся в купированный вагон поезда и утром просыпаемся в заснеженном лесу, в отдельно стоящем вагоне за колючей проволокой с вышками для охраны, и через некоторое время мы едем дальше и приезжаем на обыкновенный вокзал, но без названия.
Никто нас не встречает, что делать, неизвестно. Из вокзальных дверей на пригорке была видна старинная церковь, к ней вела дорога, по которой мы и направились. С грехом пополам нашли этот ВНИИЭФ и добрались до тех, кто нас вызвал. В конце концов, всё, конечно, устаканилось, поселили нас в гостиницу и провели в институт. Дальше все пошло, как обычно. Целыми днями знакомства, вопросы и ответы, рассказы о задачах и трудностях, начальстве и коллегах.
Дорогу домой не помню совершенно, помню только, что было много разных впечатлений. Потом, конечно, были еще командировки, но это уже просто работа.
Геодезическую сторону лазерного термоядерного синтеза, которой С. Иноземцев занимался более 30-ти лет, растолкует ниже он сам.
Северный Кавказ
В начале 80-х годов в ОСПГ начались работы на объекте, состоящим из двух станций на Северном Кавказе.
Одна – радиолокатор, состоящий из пяти полноповоротных антенн, работающих в режиме радиоинтерферометра. Наша задача – определить базы интерферометра, т.е. расстояния между фазовыми центрами всех антенн и фиксировать возможные изменения их.
Другая – светолокатор.
Задача обеих станций – сбор информации о назначении объекта и траекторные измерения.
БТА АН СССР
В 1975 году был введен в строй крупнейший на то время оптический телескоп БТА АН СССР. Через некоторое время выяснилось, что погрешность наведения трубы по заданным угловым координатам составляет несколько угловых минут и при наблюдении объектов, видимых глазами наблюдателя, может быть компенсирована вручную, что занимает дорогое наблюдательное время. Ну, а если объект излучает в невидимой области спектра, его наблюдение оказывается невозможным.
Руководство САО АН СССР обратилось в ЦНИИГАиК за помощью, и для нашей лаборатории появился новый объект в Архызском ущелье на горе Пастухова. Руководителем темы я назначил Вайнберга Владимира Яковлевича (будущего директора фирмы ЮСТАС) и попал, что называется, в самую точку.
То, что сделал Вайнберг на БТА, я считаю классической работой по применению геодезических методов к исследованию геометрии астрономических инструментов. На протяжении пяти лет он, практически в одиночку, только с помощью персонала службы эксплуатации, выявил и измерил все значимые источники погрешностей наведения. Для тех ошибок, которые могли быть учтены, он спроектировал систему коррекции, содержащую датчики нарушения геометрии и алгоритмы программного учета (компенсации) их показаний.
Приведу перечень исследованных источников.
1.Наклон первой оси телескопа.
2.Погрешности вращения первой оси телескопа.
3.Погрешности вращения второй оси телескопа.
4.Изменение угла между осями вращения вследствие температурных деформаций стоек вилки.
5.Весовые смещения вершины главного зеркала при вращении по второй оси.
6.Систематические погрешности отсчета горизонтального поворота трубы.
7.Систематические погрешности отсчета вертикального поворота трубы.
Чтобы понять суть и объем проделанной работы, поясню конструкцию телескопа.
Первая (несущая) ось БТА имеет "вилку", опорный узел и "хвостовик". Опорный узел имеет сферический пояс, который опирается через масляные подшипники на три фундаментные опоры. Вилка несет два подшипника горизонтальной (второй) оси телескопа. В подшипниках вращаются две полуоси, составляющие одно целое со "средником" трубы. К среднику крепится конструкция ("труба"), несущая с одной стороны главное зеркало в оправе и с другой стороны "стакан" первичного фокуса со светоприемником и вторичным зеркалом для работы по схеме Несмита. В этой схеме светоприемник располагается на второй оси вращения на одной или другой стойках вилки. В одной из стоек размещены детали тракта спектрографа.
Хвостовик, составляющий одно целое с опорным узлом, располагается в шахте ниже фундаментных опор и несет ведомую шестерню азимутального привода телескопа с датчиком угла поворота. На хвостовике имеется механизм для приведения первой оси в вертикальное положение с точностью долей угловой секунды.
Для проверки вертикальности первой оси БТА был использован опытный образец высокоточного электронного уровня с ценой деления 0,1". Наклон первой оси измерялся ежемесячно на протяжении трех лет. По материалам измерений были отчетливо выявлены сезонные изменения наклона с амплитудой в 1". Вследствие малости величины наклон не исправляли и не учитывали.
Исследования погрешностей вращения первой оси показали, что имеет место возмущение вращения, вызванное эллиптичностью опорной сферы. Разность диаметров сферического пояса оказалась равной 0,12мм, что соответствует амплитуде осевого вектора около 1". Та-ким образом, хотя суммарный наклон первой оси в худшем случае мог достигать 1,7", такая погрешность была ничтожно малой по сравнению с другими.
Для контроля погрешностей вращения второй оси был построен на среднике трубы коллиматор Эри. С его помощью получен годограф осевого вектора в диапазоне 90°. Возмущения оказались в пределах ±5" и учитывались вмести с источником №4. Этим источником оказалась разность температурных режимов левой и правой стоек вилки, что приводило к нарушению горизонтальности второй оси. Для учета удлинения "горячей" стойки в ней были смонтированы инварные проволоки с датчиками удлинения.
Главное зеркало телескопа диаметром 6 метров, крепилось в оправе с помощью т.н. "разгрузок" – устройств, воспринимающих вес стекла зеркала, с целью избежать весовых деформаций его при изменении наклона трубы. Для контроля работы разгрузок в пространстве между массивной оправой и стеклом были вмонтированы датчики смещения зеркала относительно оправы. Многократные эксперименты показали, что смещение зеркала носит нелинейный характер и подлежит учету в системе коррекции с помощью специальных датчиков.
Проблему точного отсчета положения "визирной оси" телескопа конструкторы попытались решить чисто механически. Для поворота трубы по азимуту и зенитному расстоянию на вращающихся частях осей были установлены ведомые шестерни с червячным приводом. Передаточное число червячной пары составляло 512. Двигатель червячной шестерни имел датчик поворота с тремя десятичными разрядами. Получалось, что дискрет отсчета угла поворота составляет около 2,5", что вполне устроило бы систему наведения, если бы механика не имела погрешностей изготовления, не испытывала влияния температуры и не изнашивалась.
А в реальности, сравнение горизонтального угла поворота, измеренного теодолитом с показаниями штатного датчика системы управления, выявило наличие как случайных, так и систематических ошибок порядка угловых минут. Ошибки обнаружились и в отсчетах вертикальных углов поворота трубы. Эталонирование вертикальных углов было выполнено с помощью специальной установки, содержащей эталонную оптическую паспортизованную призму.
Борьба за точность отсчетных "лимбов" телескопа оказалась настолько сложной задачей, что потребовалось конструктивное вмешательство в механику приводных шестерен. Вайнберг провел необходимые исследования и предложил вмонтировать в ведомые шестерни "реперные точки" в виде датчиков Холла, для которых значения азимута и зенитного расстояния получены точными геодезическими способами. Величины небольших углов от реперных точек можно было измерять штатными датчиками и добавлять к реперным значениям.
После наладки системы коррекции пробные измерения точности программного наведения показали, что погрешность наведения находится в пределах нескольких угловых секунд, что вполне удовлетворяет астрономов.
Наградой В.Я. Вайнбергу послужила не только заслуженная ученая степень, но и тот факт, что его система коррекции работает до сих пор.
Система коррекции БТА есть результат тщательного инструментального исследования источников погрешностей готового изделия. Однако, инструментальный метод для уже эксплуатируемых телескопов не является единственным.
Таджикистан
Астрономические и специальные обсерватории в СССР использовали зеркальные телескопы отечественных оптико-механических объединений. Пользователи этих телескопов тоже обращались в ОСПГ с просьбами об улучшении точности наведения. Причем, если астрономы приходили к такому выводу после начального периода наблюдения, то изготовители специальных телескопов думали о корректировке уже на стадии проектирования и предусматривали возможность юстировки геометрических параметров монтировок. Так поступили на Красногорском механическом заводе (КМЗ) разработчики серии телескопов Станции Контроля Космического Пространства (СККП). Тема в нашей лаборатории предусматривала разработку методики контроля сборки, юстировки на заводе, монтажа и привязки изделий на объекте. Руководителем темы стал Анатолий Владимирович Скуратов, один из ветеранов ОСПГ, к сожалению, тоже ныне покойный.
Работа по этой теме началась в1974 году и с перерывами длилась до 1992 г. Место для станции выбрали в горах Памира в Таджикской ССР, которая стала отдельным государством Таджикистан и в котором в 1992 году началась гражданская война. Работы на объекте возобновились только в 1999 году. К 2000 году А.В.Скуратовым была разработана вся необходимую документацию, и его группой выполнены все юстировочные и исследовательские работы в цехах КМЗ и на объекте монтажа.
Метод эталонов.
В 70 - 80-х годах в ОСПГ наметилась специализация: в лаборатории №1 остались работы по радиотелескопам и радиоинтерферометрам, а в лаборатории №2 остались работы на кораблях и телескопах. Помимо БТА, мы занимались специальными спутниковыми телескопами (А.В.Скуратов), и астрономическими в обсерваториях Грузии (Абастумани) и Крыма (КрАО). Спутниковые монтировки телескопов (чаще всего трехосные) Скуратов "доводил до ума" инструментальными методами исследований, а для астрономических телескопов (типа АЗТ) мы решили применить метод эталонов. Конкретные применения метода для Абастумани и КрАО разработал М.А.Рубинштейн и совместно с программистами из ЛОМО создал и опробовал систему коррекции погрешностей изготовления и юстировки на основе измерения координат "эталонных" звезд. В этом методе телескоп используется как угломерный инструмент, имеющий визирную ось. В сеансе наблюдений в момент визирования звезды снимаются показания датчиков угловых координат, которые затем сравниваются с эталонными координатами "видимых мест" звезд на этот момент. Полученные разности координат, а также метеоданные вводятся в математическую модель монтировки, полученные уравнения решают по способу наименьших квадратов, и получают искомые параметры системы коррекции.
Повторные сеансы наблюдения эталонных звезд дают возможность оценить случайную часть параметров системы коррекции, которой можно пренебречь, если монтировка хорошо изготовлена и отъюстирована. Тогда система коррекции содержит постоянные функции для коррекции управляющих воздействий.
Периодичность обновления этих функций должна быть определена в процессе эксплуатации.
Чернобыль.
Весной 1986 года случилась авария на Чернобыльской АЭС. Взорвавшийся 4-й блок станции было решено обезопасить, укрыв его железобетонным сооружением. Правила эксплуатации такого укрытия требовали наличие системы контроля стабильности его конструкции.
В ноябре в ГУГК пришла правительственная телеграмма с требованием прислать на стройку специалистов для разработки предложений по такой системе. Директор ЦНИИГАиК приказом командировал в Чернобыль меня. Потом выяснилось, что такого же завлаба отправили из НИИПГ (Новосибирский институт прикладной геодезии). Мы с ним (фамилию забыл) там встретились в Чернобыле и за две недели составили нужные бумаги. Работали мы в уцелевших помещениях 4-го блока. Приходилось ходить близко к "Саркофагу" (так в народе прозвали укрытие). Официальное название объекта строительства "Укрытие". Жили мы в пионерском лагере в 5 км от станции, там же завтракали и ужинали бесплатно, кормили "на убой", ешь, сколько влезет. Обедали в особой столовой на станции тоже шведский стол и тоже бесплатно. Верхнюю одежду и обувь у нас отобрали и выдали строительную робу и ботинки. Ботинки я привез в Москву и на занятиях по гражданской обороне развлекал слушателей треском счетчика Гейгера, поднеся его к ботинкам.
Зрелище города Чернобыль без жителей – жуткое, как в фильмах ужасов. На газонах таблички с цифрами уровня радиации, бездомные кошки и собаки, птиц мало. Такой вот мирный атом по-украински.
Эмиграция в МАГП.
В конце 80-х годов директор ЦНИИГАиК Макаренко Н.Л. почему-то начал планомерное выживание ОСПГ. Отправил Гаврилыча на пенсию, назначил заведующим совсем постороннего человека.
Мы вышли с предложением в ГУГК создать (на базе МАГП) Центр спецработ, объединив ОСПГ и ОКЭ№132. Тогдашний начальник ГУГК Дражнюк А.А. обещал всяческое содействие, но обманул и не сделал ничего, из того, что обещал.
Тогда ведущие сотрудники ОСПГ постепенно "эмигрировали" в ОКЭ №132 МАГП вместе со своими заказами и продолжали работать над ними. В те годы "перестройки", "гласности", сухого закона и всеобщей бестолковости начальников экспедиции перестали назначать, а стали выбирать. Мы выдвинули на должность начальника ОКЭ №132 своего сотрудника Львова Вениамина Григорьевича, которого местные ребята из ОКЭ и выбрали своим и нашим начальником. Главным инженером у него остался однокашник Иноземцева Андруцкий Вячеслав Павлович, так что получалось, что ОСПГ захватил ОКЭ на её же плацдарме. В результате все остались довольны, даже Коля Макаренко, который избавился от строптивого отдела.
Вместе со Львовым в МАГП перешли Вайнберг В.Я, Грызулин С.И, Иноземцев С.М, Рубинштен М.А, Ремизов А.С, Лобаторин О.П, Скуратов А.В. Часть сотрудников ОСПГ взяли на работу наши заказчики НПО "Астрофизика". Туда ушли Бронштейн Ю.Л, Варенов А.А, Лебедев Г.Г.
В ЦНИИГАиК остались Широв Ф.В. и Трофимов А.С, но уже в другом отделе.
В ОКЭ №132 мы с Вайнбергом поменялись должностями, он стал начальником лабораторией, а я - ведущим инженером и продолжал свои дела уже вместе с местными молодыми ребятишками.
Местные жители в экспедиции работали на своих прежних объектах, мы же стали постепенно втягивать их в наши дела, а они нас в свои. Так получилось с радиотелескопом РТФ-32, геодезическое сопровождение сборки которого (на заводе и на объекте монтажа), обеспечивал Михалёв Александр Алексеевич. Я посмотрел его методики, дал несколько советов, мы наладили контакт. Потом, уже в фирме ЮСТАС, Михалев стал главным инженером фирмы, развернул и много лет курировал, работы по геодезическому обеспечению многочисленных московских строек, о которых еще расскажу отдельно.
Мы все продолжали свои темы: Иноземцев – своим ЛТС, А.С.Ремизов строил корабли, Марк Абрамович Рубинштен на заводе в Горьком исследовал установки К-10 на Северном Кавказе.
Марк туда начал ездить сначала со мной на К-12, а потом с Лешей Артемовым уже на К-10, которая так и продолжала плохо наводиться.
А.В. Скуратов набрал себе новую команду из местных инженеров и работал в Нуреке.
Тут, почти случайно, возникла тема "СЭКД" для проекта "Квазар-КВО".
"Квазар-КВО".
Тема "Квазар-КВО" поставленная в Институте Прикладной Астрономии (ИПА РАН) заключалась в создании радиоинтерферометра из трех измерительных пунктов (обсерваторий). Главный инструмент обсерватории – сантиметровый радиотелескоп РТФ-32 с главным зеркалом диаметром 32 м.
Опорно-поворотное устройство проектировал Поляк В.С. (ЦНИИПСК), радиотехническую часть и зеркальную систему Попереченко Б.А. (ОКБ МЭИ).
Первый радиотелескоп собирались установить в г. Светлом Ленинградской области.
В ОКБ МЭИ возникла идея оснастить радиотелескоп автоматической системой коррекции температурных и ветровых деформаций, поскольку телескоп должен был работать без укрытия. Попереченко обратился в ЛИТМО с соответствующим предложением и через полгода получил толстый отчет с проектными предложениями. В ОКБ МЭИ устроили совещание, где авторы предложений поясняли их суть. Пригласили и нас с Вайнбергом, как представителей ОКЭ 132 МАГП, ведущих сборку ОПУ РТФ-32. Предложения были совершенно нелепые, о чем мы с Вовой и заявили. Тогда Попереченко предложил нам заключить договор, чтобы сформулировать свою схему системы коррекции. Вова в МАГП был тогда моим начальником и заставил меня взяться за это сомнительное дело.
Система в ТЗ называлась "Системой эксплуатационного контроля деформаций" (СЭКД) и предполагала компенсацию возможных деформаций с помощью доворотов "визирной оси" по осям вращения.
Контролю (измерению) подлежали следующие деформации ОПУ и зеркальной системы.
1.Изменение угла в 90° между осями вращения.
2. Изменение угла в 90° между второй и визирной осью.
3.Деформация параболоида при вертикальном повороте.
4.Смещение гиперболоида при вертикальном повороте.
5.Смещение фазового центра приемника вследствие деформаций.
По моей схеме перечисленные деформации должны быть измерены относительно двух "опорных" силовых конструкций: нижней и верхней. Опорные конструкции считались абсолютно жесткими, а их повороты – должны в точности фиксироваться датчиками на осях вращения. Нижний опорный узел расположенный в нижней части опорной рамы антенны, верхний находилась внутри силового барабана, несущего трубчатые детали каркаса зеркальной системы и приемников.
Системой эксплуатационного контроля деформаций строилась на основе двух модулей: створного и линейного. Створный модуль содержал светящийся квадрат, линзу и координатный приемник, измеряющий две координаты изображения квадрата, построенного линзой. Створный модуль контролировал нахождение центров квадрата, линзы и приемника на одной прямой. Линейный датчик фиксировал изменения длины испытуемой конструкции относительно инварной проволоки, натянутой с постоянным натяжением.
По моей схеме размещения датчиков, все требуемые деформации могли быть измерены. Результаты измерений должны быть переданы в электронном виде в бортовой компьютер, программы которого, должны были вырабатывать управляющие сигналы на приводы двигателей антенны.
Мы в ОКЭ №132 взяли на работу конструктора Серегу Истомина, электронщика Валеру Тулякова и разместили заказы на электронику и программирование. Одновременно в своем подвале начали проверять свои идеи. Система была разработана и были изготовлены все её составные части. К этому времени был закончен монтаж всего радиотелескопа РТФ-32 в г. Светлом и начата опытная эксплуатация его без СЭКД. Довольно быстро выяснилось, что телескоп получился удачный, весовые и температурные деформации минимальны и в сложной и дорогой СЭКД нет необходимости. Про СЭКД дружно забыли.
Все три телескопа проекта Квазар-КВО успешно работают до сих пор, а судьба блоков СЭКД мне не известна. О работе над СЭКД я не жалею, поскольку получил ценный опыт разработчика в СССР, где всеобщий дефицит, но по знакомству почти все можно "достать за бутылку". Сейчас я понимаю, что СЭКД на том уровне техники не могла работать успешно, была сложна в наладке, и не успевала за прогрессом в электронике.
А прогресс был удивительным, особенно для нас, для тех, кто в институте крутил ручку арифмометра и хорошая логарифмическая линейка была большой удачей. В ОКЭ№132 я купил первый "научный" калькулятор МК-85 с синусами и программированием. Освоить его я так и не успел, в экспедиции появились первые настольные персональные компьютеры. Сначала с MS DOS, потом с Norton Commander, а потом и Windows. С тех пор только успевай покупать все новые и новые Microsoft Office с Word-ом и Excel-ем и еще бог знает с чем.
Геодезическая фирма "ЮСТАС".
В 1991 году у Вайнберга под влиянием советской действительности возникла капиталистическая идея создания своей, негосударственной фирмы, т.е. общества с ограниченной ответственностью. Он же придумал название общества "ООО Фирма "ЮСТАС", прочитав его, как аббревиатуру специализации: "ЮСТировка Антенных Систем".
Сначала в список учредителей, составленный Вовой, входили кроме нас троих, Львов, Мусатов и даже какая-то организация. Потом этот список неоднократно менялся, одно оставалось постоянным. Фактическим директором всегда оставался Вайнберг, который нашел себе толкового бухгалтера Маргариту Анатольевну Ардзинбу, снял пустующее помещение – офис и дело пошло. Мы потихоньку переходили в новую частную (свою) фирму. Через какое-то время появились заработанные деньги, Вова нашел настоящий офис (бывшее ателье проката) на первом этаже жилого дома на Рублевском шоссе д 109, корпус 5.
Мы стали обрастать техникой для полевых и камеральных работ. Появилось штатное расписание: Директор – Вайнберг В.Я. Главбух – Ардзинба М.А. Гл. инженер – Михалев А.А. инженеры-исполнители Грызулин С.И. Иноземцев С.М. Артемов А.Р. ребята из ОКЭ№132, уборщица, ночной сторож.
Крыша в Лужниках.
Первый большой заказ, который я помню – это геодезия при строительстве крыши стадиона в Лужниках в 1996 году. Строительство было грандиозное. Тысячи тонн металлоконструкций несли установленные вокруг трибун 72 стальные двутавровых колонны высотой около 30 м.
Крыша состояла из двух овальных колец, соединенных радиальными ребрами. Нижнее (внешнее) кольцо опиралось на 72 колонны двутаврового сечения. Верхнее (внутреннее) кольцо держалось на ребрах. Верхнее кольцо собирали из стальных ферм на земле, а затем поднимали на высоту 45 м с помощью четырех гидравлических домкратов в виде железобетонных пилонов, построенных вблизи углов футбольного поля. Вся подъемная техника была из Голландии. Чтобы собрать кольцо на земле нам пришлось контролировать размеры всех деталей еще на заводе-изготовителе, а на стадионе разбивать что-то вроде стапеля. Словом два года трудов нашей стадионной бригады увенчались полным успехом, кольцо собралось без единой проблемы. Технические и организационные задачи решали Вайнберг и Михалев. Вместе со строительством крыши (покрытия) я готовил методику наблюдения за её деформацией, в процессе эксплуатации. Наблюдения начались сразу после раскружаливания весной 1997 года и продолжаются до сих пор вот уже больше 20 лет.
Систему координат стадиона мы закрепили на массивных частях фундамента трибун. Ось X – продольная ось симметрии, ось Y – перпендикулярна её в центре футбольного поля. Ноль высоты – примерно на уровне беговых дорожек. На внешнем и внутреннем кольцах разместили по 8 визирных марок, координаты которых измеряются тахеометром с четырех опорных станций, расположенных на трибунах. В сезонных циклах наблюдений измеряются не только координаты марок, но и отметки фундаментов 72-х несущих колонн. Данные измерений передавались мне в камералку для составления отчетных документов в виде таблиц и схемы. Документы мы отправляли в Центральный Научно-исследовательский институт Строительных Конструкций (ЦНИИСК), который и является нашим заказчиком мониторинга. Конечно, за 20 лет средства измерений, схема и исполнители изменились, а крыша исправно служит.
Высота верхнего кольца меняется от зимы к лету примерно на 15 см, а овал немного меняет форму. Осадки колонн после первых двух лет практически отсутствуют.
Гостиный двор.
Второй большой работой, в которой я принимал и полевое и камеральное участие, была геодезия при реконструкции Гостиного Двора, комплекса старинных зданий между улицами Ильинка и Варварка и переулками Рыбный и Хрустальный. Осенью 1997 года на эту работу Вайнберг назначил меня и Лешу Артемова. Мы вели полевые и камеральные работы. Внешними связями занимался сам Вайнберг, контакты со строителями обеспечивал Михалев.
Здания фасадами выходили на упомянутые четыре улицы, а в середине был двор, где в старину была парковка повозок и карет.
Сначала надо было назначить систему координат. Во дворе сравнительно ровной оказалась внутренняя кирпичная стена, параллельная Хрустальному переулку. На ней мы выбрали два выступа, и закрепили дюбелями две точки в разных углах двора. Вертикальную плоскость, проходящую через эти две точки, назвали плоскостью XOZ. В Ильинском углу двора на стене назначили след от оси Y. Закрепили в подходящем месте "ноль" высоты, и в этой системе координат сделали съемку двора и внутренних стен. Карту отдали архитекторам, и далее на всех их чертежах была надпись: "Система координат фирмы "ЮСТАС".
Потом мы обслуживали строителей сначала во дворе, затем контролировали монтаж железа в зданиях, а потом мы с Лешей перенесли систему координат на крышу, где монтировали покрытие. Реконструкция длилась до 2001 года. Когда была закончена отделка, я посмотрел, что получилось. Двор превратился в роскошный "бальный" зал под прозрачной крышей с золочеными канделябрами на стенах. Красота неописуемая.
Телебашня в Останкино.
В августе 2000-го года на телебашне в Остакино случился сильный пожар. Сгорело много чего, в том числе лифты. Чтобы восстановить их, потребовалось сделать съемку отремонтированных шахтных конструкций. У нас были куплены лазерные "вертушки", реализующие горизонтальные или вертикальные плоскости. Наши умельцы во главе с А.С. Ремизовым все сделали как надо, я составил отчет. К 2002 году ремонт был закончен, и в начале года в ЮСТАС позвонил сотрудник метеослужбы Останкинской телебашни Беренштей Эммануил Бенцианович и попросил приехать на совещание. Поехали мы с Михалевым. На со-вещании один из создателей телебашни Владимир Травуш обратился к нам с просьбой рассмотреть возможность контроля геометрии башни в смысле отклонения оси её от вертикали, а также определить влияние ветра и солнечной радиации на геометрические параметры.
Я взялся за это дело и предложил концепцию геометрии.
Геометрия сооружения представлена его "осевой линией (ОЛ)". Осевая линия соединяет центры восьми сечений конструкции.
Базовым сечением считается сечение на отметке 63м. Это верх "юбки". Остальные 7 сечений назначены выше "юбки" и распределены по высоте. Самое верхнее сечение имеет отметку 540 м. Координаты центра базового сечения приняты равными нулю. Центры остальных сечений определяются как центры симметрии проекции контура башни на плоскости "север-юг" и "запад-восток".
Для измерения координат центров сечений мы организовали два наблюдательных пункта (НП) примерно в километре от телебашни на север и восток от неё. На пунктах рас-полагались теодолиты Theo 010 с накладными уровнями. Наблюдатели (М.М.Хотин и Л.Н.Фишер) одновременно начинали цикл измерений горизонтальных углов на крайние точки (марки) сечений, начиная с базового до самого верхнего и заканчивая базовым сечением при другом круге теодолита. Всего выполнено 18 циклов в феврале 2002 г при разных погодных условиях. СКО измерений оценивалась по отклонениям "ширины" сечений и оказалась равной 16 мм.
При камеральной обработке я для каждого цикла выписал данные о скорости и направлении ветра. К моему удивлению, воздействие ветра выявилось вполне надежно. Для нижних сечений оно близко к нулю, с высотой возрастает и на самом верху составляет 23 мм, помноженные на скорость ветра в м/сек. В результате обработки удалось вполне надежно выделить и влияние солнечного нагрева, и исходную форму осевой линии. В пасмурную тихую погоду центры всех сечений, кроме верхнего находятся в пределах квадрата 20 на 20 см, центр верхнего сечения (540м) отклонен от центра базового сечения на 0,6 м.
Солнечный нагрев (с юга) дает отклонение верха к северу на 1,8 м.
Так что, башня, несмотря на пожар, вполне ровная и крепкая.
Премия Красовского.
К 2000 году фирма и её директор стали довольно известными в кругах строителей, монтажников и геодезистов. Вайнберг сделал мудрый шаг. Он собрал директоров конкурирующих фирм и выдвинул предложение о добрососедском поведении. Не сразу, но с течением времени все поняли, что так удобнее и никто ни с кем не враждует. Вова стал геодезистом – гуру. Геодезическая общественность вышла в бывший ГУГК, который к тому времени стал "Роскартографией" с предложением наградить бывших сотрудников ОСПГ (20 человек) премией Красовского «За теоретические, технологические и приборные разработки по специальному применению геодезии».
Начальником Роскартографии в те времена стал Бородко А.В, для которого Вайнберг был не только конкурентом, перебивающим заказы, но и вообще врагом. Поэтому он сказал, что подпишет представление, если там не будет Вайнберга. Инициаторы бросились к Вове, а тот, будучи человеком нормальным, сказал: - "Да, вычеркивайте, конечно".
Вот так и получилось, что Коллегией Федеральной службы Геодезии и Картографии России и Президиума Центрального Правления Российского общества Геодезии, Картографии и Землеустройства постановлением от 19 февраля 2001 года наградили следующих бывших сотрудников ОСПГ:
От ЦНИИГАиК Роскартографии:
Белевитин Александр Гаврилович,
Беляков Василий Михайлович,
Крылов Виктор Дмитриевич,
Назаров Вадим Михайлович,
Трофимов Андрей Сергеевич,
Фельдман Григорий Айзикович,
Широв Феликс Вячеславович;
От ОКБ «Топаз»:
Бронштейн Юрий Лазаревич,
Варенов Александр Алексеевич;
От МосАГП Роскартографии:
Глумов Анатолий Павлович,
Кислов Георгий Михайлович,
Львов Вениамин Григорьевич,
Тухтубаев Евгений Генадьевич;
От Геодезической фирмы «ЮСТАС»:
Грызулин Сергей Иванович,
Иноземцев Сергей Маркович,
Лобаторин Олег Павлович,
Михалев Александр Алексеевич,
Ремизов Александр Сергеевич,
Скуратов Анатолий Владимирович,
Рубинштейн Марк Абрамович.
При этом вместо Вайнберга, по упомянутым выше причинам, в списке оказался Михалев, который никогда в ОСПГ не работал.
Живые и живущие в России люди из этого списка получили дипломы, памятные медали и небольшие денежные премии. Все лауреаты попали в Интернет.
Московский Манеж. Пожар.
В Московском Центральном Выставочном зале в 2004 году случился сильный пожар. Сгорели все помещения, экспозиции, запасники, кровля вместе с фермами перекрытия Бетанкура. Остались только кирпичные стены. Нас подрядили сделать съемку верха стен, что бы спроектировать новые фермы перекрытия. Было решено оставить конструкцию Бетанкура, но фермы выполнить не из бруса, как в оригинале, а склеить из листов специальной фанеры, стянутой металлическими болтами. В 2005 году фермы были установлены и нам поручили наблюдать за их стабильностью. Всего были измерены высоты семи точек на каждой из 45 ферм. Наблюдения начались в 2005г и закончились (для нас) в 2008. Кроме определений высот точек ферм, были выполнены несколько циклов измерений высот стенных марок по боковым стенам и фасадам.
В начале на Манеже работали Ремизов А.С. и Скуратов А.В, а заканчивали Вдовенко И.И. и А.И.
Рабочий и Колхозница.
В 2003 году московское правительство в лице Москомнаследия озаботилось состоянием скульптурной группы "Рабочий и Колхозница" Веры Мухиной. Было решено начать работы по реставрации памятника. Главным назначили скульптора Вадима Церковникова.
Нам поручили создать виртуальную модель скульптуры, чтобы сохранить оригинальные решения с точностью до миллиметров. Так было написано в ТЗ на работу. Леша Артемов предложил обратиться в МИИГАиК, чтобы они помогли нам выполнить фотограмметрическую съемку памятника. Их специалисты сделали фотосъемку и выполнили трансформацию снимков по опознакам на оболочке скульптуры.
Материалы стереофотосъемки представляли собой электронные версии трансформированных стереопар снимков сделанных в 2003 г.
Фотосъемка выполнялась купленной нами цифровой фотокамерой Minolta RC-1000. Всего была получена 21 стереопара с базисных линий, расположенных на трех уровнях по высоте, соответствующих низу, середине и верху скульптуры.
Кроме этого, дополнительно была выполнена съемка с восьми базисов, расположенных на уровне земли, и с двух базисов, расположенных на постаменте. Стереопары с дополнительных базисов использовались для справок.
На скульптурной композиции были замаркированы около пятидесяти опознаков, координаты которых мы определили электронным тахеометром. Изображения опознаков на снимках послужили опорными точками для создания стереопар.
Для работы со стереопарами МИИГАиК предложил использовать нам программу Fotomod Lite позволяющая проводить измерения пространственных координат точек на снимках. Заниматься этим пришлось мне. Стереопара получалась на экране компьютера с помощью очков с красным и синим фильтрами для разных глаз. Картина была очень реальной, но как выбирать точки на таком сложном рельефе, было совершенно неясно. Я решил начать как-нибудь и через месяц посмотреть, что получается. Координаты, измеренные в Fotomod, я переносил в AutoCAD, где накапливались точки пространственной модели. Проведенные при этом эксперименты показали, что погрешность получаемых на стереопарах координат составляет обычно примерно 2 –3 см, но в отдельных неблагоприятных случаях может доходить до 30 см. Всего на поверхности модели было набрано около 3 тысяч точек. Чтобы получить больше сходства с реальной поверхностью, точки надо было как-то соединять линиями. В результате что-то похожее на фигуры получилось. Свою модель в Автокаде я передал в ЦНИИПроектСтальКонструкция (ЦНИИПСК) для проектирования каркаса и связей каркаса с оболочкой.
Пока я этим занимался, началась разборка металлической оболочки.
Перед разборкой Вайнберг лично рисовал на оболочке черным несмываемым фломастером крестики с номерами. Для этого его посадили в люльку с водителем, который управлял краном прямо из люльки. Так они замаркировали все куски, на которые должны были разделить оболочку. Вдовенко А.И. сделал съемку крестиков с земли и связал в единую систему координат внешнюю оболочку и внутреннюю пространственную раму. После чего запустили монтажников для разборки. Разделили её, конечно, не так, как планировали и разложили 40 блоков (кусков) на земле. Здесь еще добавили крестиков и опять сделали съемку уже на земле. Затем куски увезли в ЦНИИСК, сложили в ангаре, где они пролежали несколько лет без движения из-за нехватки денег. Потом реставрация все же началась и к 2009 году куски приготовили для сборки. В ЦНИИПСК спроектировали и на заводе изготовили новый каркас и под надзором нашего сотрудника И.И. Вдовенко его собрали в специально построенном павильоне.
При участии нашей бригады началась сборка оболочки. Конечно, от наших крестиков почти ничего не осталось, сравнивать новое и старое пришлось только со стереомоделью.
В сложных случаях решение принимал Вадим Церковников, который вообще считал, что он лучше Мухиной понимает идею скульптурной композиции. А представителям Москомнаследия уже было неинтересно, на сколько миллиметров новодел отличается от оригинала.
Так или иначе, в ноябре 2009 года скульптуру собрали и с помощью крана установили на новый постамент. Почти, как в Париже.
Аквапарк в Мытищах.
В 2005 году в Мытищах по ул. Коммунистическая, д. 1 открыли торгово-развлекательный центр с тремя магазинами и Аквапарком. С фирмой ЮСТАС владельцы заключили договор о мониторинге стабильности строительных конструкций. В магазинах контролировались осадки фундаментов несущих колонн, а в аквапарке еще и фермы перекрытия кровли и вертикальность колонн в стенах.
Для контроля осадок фундаментов мы выбрали в качестве исходного репера оголовок анкерного болта в фундаменте высотной опоры ЛЭП в 100 метрах от объекта. В циклах наблюдений прокладывали высокоточный нивелирный ход от исходного репера до контрольных марок на фундаментах колонн. Определение отметок других контрольных точек в аквапарке выполняли электронным тахеометром в системе координат аквапарка. С 2005 по 2016 год исполнял полевые измерения А.С.Ремизов с помощником, а камералку и документацию для заказчика готовил я. Сейчас мониторинг продолжают другие. Наблюдения показывают, что все в этом торгово-развлекательном центре в порядке.
Реконструкция Большого Театра.
В этой работе, проводимой немецкой фирмой с нашим геодезическим сопровождением я не участвовал. Работа длилась около пяти лет с 2006 по 2011 год и вел её А.С.Ремизов. Работа была трудоемкой и технически очень сложной. Главные трудности возникали при монтаже механизмов трансформации сцены. Александр Сергеевич (Герр Алекс) лучше немцев разобрался в тонкостях механики. Немцы считали его своим главным инженером. Думаю, что про свои дела А.С.Ремизов лучше расскажет сам.
Тоннели.
В строительстве московских тоннелей фирма ЮСТАС участвует с 1996 года. Первый тоннель был на Кутузовском проспекте, на пересечении с Дорогомиловской улицей. Наше участие в стройке заключалось в разметке стен тоннеля под крепежные шпильки облицовочных панелей (карт) из импортного долговечного пластика. Шпильки на стене располагались в узлах прямоугольной сетки с ячейками от 0,5 до 1,5 метров. Смонтированные карты должны быть плоскостями с точностью до нескольких миллиметров, поэтому они крепились к закладным шпилькам с прокладками для компенсации неровностей бетонных стен тоннеля. Наша задача состояла в том, чтобы разметить на стене места закладки шпилек и рассчитать толщину прокладки для каждой шпильки, с тем, чтобы уложенная на прокладки карта была плоской. Для этого требовалось иметь три координаты мест установки шпилек. На первом тоннеле мы это делали боковым нивелированием, подставляя к узлам размеченной сетки горизонтальную нивелирную рейку, по которой брали отсчет вертикальной нитью сетки теодолита. На следующих тоннелях с 1997 года у нас появились электронные тахеометры. Результаты съемки передавали в камералку, где мы с Лешей Артемовым укладывали карты на стены и выдавали таблицы толщин прокладок прорабу облицовщиков. На прямолинейных тоннелях укладка была тривиальной, т.е. одна стена – одна плоскость, а если тоннель был на повороте, как в развязках, приходилось работать дизайнером, подбирая углы многогранника.
Всего с нашей помощью были сданы в эксплуатацию шесть тоннельных объектов. Три прямых тоннеля: на Кутузовском проспекте, на Бульварном кольце, на Проспекте Мира и три тоннельные развязки: две с третьим транспортным кольцом: на Кутузовском и Ленинском проспектах и одна на Волоколамском шоссе.
Подводная геодезия
Начиная с 1998 года фирма ведет работы по съемке рельефа дна водоемов и прибрежных зон. В 1998 году под руководством Дениса Мусатова выполнены инженерно геодезические изыскания под кабельный переход волоконно-оптической линии связи через Куйбышевское водохранилище. Впоследствии подобные работы выполнены им и на Черном море. В течение ряда лет Денис Фомин выполнял подводные съемки дна разработок речных месторождений строительных материалов на р. Оке, вблизи портов Коломны, Серпухова и Рязани. На других реках выполнялись русловые и специальные съемки.
Съемки месторождений выполняли на надувной десантной лодке, оснащенной приемником GPS, эхолотом и компьютером. Лодка двигалась галсами от берега к берегу, заполняя площадь месторождения пикетами, для которых при камеральной обработке вычислялись отметки и плановые координаты, строилась модель, по ней выполнялись необходимые подсчеты, и выпускалась итоговая техническая документация.
Железные дороги, трубопроводы
В 2002 году большой объем работ выполнен бригадой Фомина по съемке железнодорожных путей (около 100 км во Владимирской области по заказу РЖД). Эта же бригада нанесла на карту около двух тысяч километров трубопроводов в Западной Сибири и около 100 км на о. Сахалин (по заказам нефтяных компаний). На ряде нефтяных месторождений по заказам этих компаний выполнены геодезические спутниковые наблюдения пунктов геодинамических полигонов.
Строительная геодезия
Все годы своего существования фирма ЮСТАС ведет работы по геодезическому сопровождению строительства новых объектов, реконструкции и реставрации существующих. Новостройками и реконструкциями у нас почти 15 лет занимался Александр Алексеевич Михалев. Число объектов и, соответственно, бригад у него доходило до двух десятков. Несколько лет в фирме работал Валерий Ардасенов, тоже руководивший бригадами геодезистов на стройках. Строительная геодезия дело известное, там царствует СНиП. Задача геодезистов – обеспечение соответствия построенных конструкций чертежам проектировщиков. Это соответствие документируется исполнительными съемками, которые обязаны делать геодезисты, выполнявшие текущие работы. На крупных стройках промышленных, торговых и офисных зданий, где площади съемок большие, оформление результатов бригады передавали в камеральную группу, где мы сначала с Лешей Артемовым, а потом и другие сотрудники оформляли поэтажные планы, картограммы, таблицы и другие документы. Мне запомнились объемные работы на многоэтажной башне "Реформа", строящейся тогда на набережной Шевченко, где я оформлял поэтажные исполнительные планы, а потом мы с Михалевым после окончания строительства выполняли наблюдения за стабильностью положения башни на берегу Москвы-реки.
Немного другой вид работ – это отдельные съемки. Несколько лет наш сотрудник Николай Семенов обеспечивал строительство котлованов объекта Москва-Сити. Там, помимо обычных геодезических измерений, требовался подсчет выполненных земляных работ. Для этого нужно было сравнить две поверхности рельефа и подсчитать объем между ними. Мы с Михалевым купили программу "Пифагор", очень простую и удобную. Она очень остроумно, на мой взгляд, решает эту задачу. В границах съемки рельефа программа строит модель тела с горизонтальным основанием, вертикальными гранями "стен" и многогранной верхней поверхностью с вершинами на съемочных пикетах. Затем программа "режет" модель тела на тонкие "ломтики" (например, 1000 шт), подсчитывает площадь каждого ломтика, умножает её на толщину ломтика и получает объем тела. Количество ломтиков оператор задает по своему усмотрению. Я сделал тест этой программе, задав ей подсчет объема идеального конуса, снятого в 1000 пикетах. Объем она выдала практически идеально точный.
Кроме объемов земляных работ нам заказывали простые топографические съемки крупных масштабов, подеревные и другие специальные съемки разных участков.
Реставраторам и дизайнерам требовались съемки фасадов и внутренних помещений. По съемке фасадов главным специалистом в фирме считался Алексей Артемов. Съемки внутренних помещений несколько лет выполнял Александр Ремизов с помощниками. Я сам, будучи в камеральной группе, готовил для заказчиков поэтажные планы зданий, которые снимал Ремизов. Запомнился мне Центральный Универсальный Магазин (ЦУМ в центре Москвы), здания бывшего хлебозавода Филиппова на Сретенке, громадное офисное здание на Сущевском валу.
Еще один вид съемки, освоенный Ремизовым это съемка лифтовых шахт. Он их снимал и в здании МИД на Смоленской пл. и в Останкино после пожара.
Зная послужной список А.С. Ремизова, я вообще считаю его одним из самых квалифицированных инженеров-геодезистов, практиков, "полевиков" в нашей команде бывших сотрудников ОСПГ. В этом читатель может убедиться, прочитав его личные воспоминания.
Глава 4
Отдел специального применения геодезии
Я тогда еще не знал, что в те времена все передовые технологии развивались в предприятиях, имевших для переписки вместо адреса номера "почтового ящика".
В "ящиках" платили больше и хороших инженеров они переманивали к себе.
Так случилось, что перед моим приходом в ЦНИИГАиК из него в "ящик" перешли ведущие сотрудники группы А.Г.Белевитина: Ф.Л.Мещанский (впоследствии доктор технических наук) и О.Ф.Муравлев. Поэтому вновь прибывших из ЯАГП поделили: Володю Злотина оставили в геодезическом отделе, а меня отправили к Белевитину в будущий отдел специального применения геодезии.
Здесь мне быстро выдали зимнее обмундирование для аэродромной обслуги: унты, меховые брюки, меховое полупальто из чёртовой кожи, перчатки, шлем и отправили в командировку на объект вблизи г. Евпатория, где заканчивалась реконструкция Центра дальней космической связи. Температура в том декабре на курорте была -20° и умеренный ветер с моря. Руководитель тамошней бригады ЦНИИГАиК Федосов Ф.П. показал мне мое рабочее место на антенне в сварной люльке на высоте 40 м над бетонной плитой ("землей") и объяснил, как я должен применять геодезию. Тут я понял, для чего нужны унты, шлем и все прочее. И еще я подумал, что в Якутии таких ветров не бывает, и что не всякий НИИ спокойней, чем АГП.
Не помню, как я вылезал из этой люльки, но к Новому Году монтаж АДУ был закончен и я оказался живой и в Москве.
Потом меня еще раз зимой отправили в Евпаторию, где мы с коллегой просидели без дела (на дежурстве) целый месяц, в котором я каждый день ходил на пульт управления антенной и заводил хронометр, показывающий звездное время на долготе Центра Дальней Космической Связи. В оставшееся время от такого дежурства я с интересом изучал три тома "Высшей математики" Фихтенгольца. За месяц "по собственному желанию" заново прошел институтский курс. Хороший учебник.
Потом я узнал, что комплекс Центра Дальней Космической Связи состоял из одной передающей и двух приемных антенн, работающих, как одно зеркало. Основной задачей Центра считалась радиолокация планеты Венера.
В Москве в ЦНИИГАиК в группе Белевитина работали опытные геодезисты, все существенно старше меня. В свое время сотрудники группы разработали технические задания и добились, чтобы на киевском заводе "Арсенал" был начат серийный (по заказам) выпуск специального набора оптико-механических инструментов. Туда входили автоколлимационные теодолиты, автоколлиматоры с отсчетными шкалами, зеркала, угломеры, пузырьковые точные уровни. Наборы дополнялись, изменялись, и долгие годы применялись там, где требовалась высокоточная геометрия изделий крупного габарита. Набор получил наименование "Юстировочная Станция" и шифры ЮС-42, ЮС-48, и т.д. В один из автоколлиматоров из ЮС-42 я и смотрел из люльки.
После пробы на морозоустойчивость, шеф (за глаза все звали его "Гаврилычем") решил прощупать нового сотрудника на устойчивость теоретическую и задал мне задачу по выводу формул, которые должны были стать частью методики, заказанной в ЦНИИГАиК, пользователями новой антенны. Измерения по этой методике должны были улучшить технические характеристики опорно-поворотного устройства (ОПУ). Задача оказалась довольно сложной и требовала хороших знаний по нескольким разделам высшей математики. Я справился с решением, пригодился Фихтенгольц. Правда, на защите заказчик посетовал, что формулы слишком сложные, на что автор методики Николай Александрович Черменский логично ответил, что формулы можно упростить, если упростить саму задачу. Короче, работу приняли, а мой рейтинг в моих глазах на ступеньку повысился. Это была моя первая теоретическая работа, за выполнение которой я попал в число авторов официальной научной разработки.
"Луч"
Следующей работой, в которой мне пришлось участвовать, была задача передачи азимута в шахту. Шахта, размеров точных не помню, глубина 25м, диаметр стального стакана метров 6. Стакан несет 4 кольцевых площадки обслуживания. Коллиматор, хранящий исходный азимут, находится у поверхности земли в стенке шахты и на него передается астрономический азимут от внешних геодезических пунктов. На нижней площадке обслуживания установлен промежуточный коллиматор.
Наша задача – (конечно, в пустой шахте) определить горизонтальный угол между верхним и нижним коллиматорами. Разрешалось использовать площадки обслуживания для приборов и персонала.
Сотрудниками ОСПГ была разработана схема установки, получившей наименование аппаратура "Луч". В неё входили два автоколлимационных теодолита УВК, две пентапризмы в оправе и три "поворотных зеркала (ПЗ)". Поворотное зеркало помещалось на монтировке универсала АУ-2"/5" на месте его трубы, и вращалось в лагерах горизонтальной оси. В отличие от универсала, монтировку сделали параллактической, отодвинув горизонтальную ось от вертикальной на примерно 10см. Зеркало было двусторонним, чтобы автоколлимацию можно было бы наблюдать, повернув зеркало на 180° для исключения его клиновидности.
Чтобы компенсировать скрещивание осей, пришлось ввести в конструкцию противовес, утяжелив и так уже тяжелую конструкцию. В комплект ПЗ входил еще накладной пузырьковый уровень с ценой деления 2" для приведения оси вращения зеркала в горизонтальное положение.
В системе "Луч" два теодолита УВК располагались на уровне коллиматоров, чтобы через пентапризму получить от верхнего коллиматора параллельный пучок, посредством ПЗ и нижнего теодолита передать его на нижний коллиматор. Поворотные зеркала располагаются на промежуточных уровнях так, чтобы их горизонтальные оси вращения были перпендикулярны "плоскости передачи", задаваемой верхним теодолитом.
В случае ненулевых показаний накладного уровня на ПЗ и ненулевых значений клиновидности зеркал, возникает задача учета негоризонтальности осей вращения, и угла между осью вращения и отражающей плоскостью зеркала. Я её так и не решил, да и надобности особенной не было, ввиду малости угловых аргументов.
В общем и целом, система получилась слишком громоздкой, число измерительных и юстировочных операций бесконечно велико. На одну передачу, не считая времени на монтаж аппаратуры, уходило часов 10 непрерывной работы.
Так случилось, что не только наша система оказалась неудачной. Но намучились мы в этой шахте здорово, транспорта на жилую площадку иногда не было, жильё на площадке было отвратительным. Словом, об этой командировке даже вспоминать не хочется.
Радиотелескопы
В шестидесятые годы стали появляться мощные остронаправленные высокочастотные антенные системы, по сути, радиотелескопы. Такие устройства (антенные комплексы) стали широко применяться с развитием космической техники. Создатели их быстро почувствовали пользу геодезических методов при монтаже крупных полноповоротных изделий. Были развернуты антенные комплексы проекта "Молния" и "Орбита", обеспечивающие спутниковую систему телевизионной трансляции на территории СССР. Приемопередающие антенные комплексы представляли собой опорно-поворотные устройства (ОПУ), несущие системы рефлекторов из главного и вторичного зеркал (Система Кассегрена). В проекте "Молния" использовались горизонтальные двухосные параллактические монтировки (Г2П) с параболическим рефлектором диаметром около 16 м. В проекте "Орбита" – монтировка вертикальная двухосная симметричная (В2С) с параболическим рефлектором. Геодезические работы при строительстве ОПУ типа Г2П начинались с установки опор под подшипники горизонтальной оси в проектном азимуте. Далее выполняли контроль горизонтальности несущей оси и перпендикулярность осей вращения. На последнем этапе геодезисты проверяли качество сборки рефлектора и приступали к измерению погрешностей геометрии готового изделия.
Самые крупные антенны имели главное зеркало диаметром 70м.
Мне приходилось участвовать в юстировке антенн Г2П в разных городах, где меня запирали в железной кубической камере, поворачивающейся вместе с зеркалом антенны, а я должен был при остановках брать отсчеты по угломеру. Это называлось "эталонированием датчиков осей вращения". После часа хождения по стенам и потолку тебя выпускают на землю, и ты идешь как подвыпивший матрос. На объекте под Уссурийском я участвовал в монтаже монтировок В2С, не помню, каких проектов. Бывал на объектах с готовыми антеннами, помогал армянским радиоастрономам измерять эффективную площадь приемной апертуры на антеннах совсем даже не в Армении. Работали по ночам, наводили антенну на радиозвезды. Я уже вполне освоил все инструменты и стал в ОСПГ полноценным сотрудником с математическим уклоном.
В 1963 году, как всегда, работы было много, группа А.Г. Белевитина стала отделом.
В те времена задачи для предприятий и НИИ ставила Комиссия по военно-промышленным вопросам при Совмине СССР (ВПК). Задачи подлежали безусловному выполнению, и это вынуждало руководство института расширять ОСПГ. Вскоре в отделе появились две лаборатории, одной из которых (№2) назначили заведовать меня. В этом же году дирекция и ряд отделов, в том числе ОСПГ, переехали из центра Москвы в Измайлово на 5-ю Парковую улицу, где новым жильцам выделили 2 этажа здания гостиничного типа. У Гаврилыча появился отдельный кабинет, у рядовых – две комнаты. Для работы с инструментами ЦНИИГАиК арендовал в соседнем жилом доме подвал, в котором построили бетонные столбы-пилоны, и ЭОМЗ пожертвовал пару небольших станков. В подвале был склад инструментов и приборов, здесь сотрудники ОСПГ макетировали реальные задачи, юстировали измерительные приборы, экспериментировали, чинили, словом работали руками, глазами, и даже головой. Николай Александрович Черменский, он был "аксакалом", старше Гаврилыча, называл подвал Храмом Высоких Открытий и Трудового Рвения. Сокращенно "ХВОИТР". В ХВОИТРе мы отмечали государственные и местные праздники, конечно, после 17 часов.
"Амур"
В 1964 году лаборатории №2 было поручено участие в проекте "Терра-3". Проект был многоплановым и включал как теоретические, так и экспериментальные исследования. Суть проекта состояла в выяснении возможностей использования светолокации объектов в атмосфере и ближнем космосе. Забегая вперед, скажу, что работы по этой теме продолжались вплоть до распада СССР.
На первом этапе проекта, наряду с другими, ставилась задача экспериментального изучения "ракетной" атмосферной рефракции. До сих пор астрономы изучали рефракцию при наблюдении звёзд, геодезисты занимались рефракцией в приземном слое, а законы рефракции при наблюдении объектов в толще атмосферы были "белым пятном".
Головной организацией по изучению ракетной рефракцией назначили Институт Физики Атмосферы АН СССР. Там составили техническое задание для ЦНИИГАиК. Нам поручили измерить атмосферную рефракцию на цель, находящуюся на высоте 3…12 км, наблюдаемую с точки на поверхности Земли на расстояния 90…110 км от цели.
По предложению Гаврилыча, руководителем темы дирекция института утвердила меня. Было мне 25 лет, и я плохо представлял, вернее сказать, совсем не представлял, за что берусь. Зам. директора Борис Афанасьевич Ларин и Гаврилыч меня всячески ободряли. Немного утешало то, что в решении ВПК было сказано, что материально-техническое обеспечение экспериментальных работ по рефракции осуществляет ГУМО-4 (Главное Управление Министерства Обороны №4). Тему в ЦНИИГАиКе почему-то назвали, "Амур".
После многих совещаний в ЦНИИГАиК родилась такая схема эксперимента.
Военный бомбардировщик забирается на высоту 12 км и бросает светящуюся авиабомбу на парашюте (САБ). Далее самолет, снижаясь, бросает еще 3 бомбы, последнюю на высоте 4 км. Пока бомбы горят, их с земли засекают 5 измерительных пунктов (ИП). Четыре из них – в районе сбросов, а пятый – на расстоянии 100 км от бомб. Четыре ближних пункта определяют прямоугольные координаты летящей на парашюте бомбы, а дальний ИП измеряет зенитное расстояние на неё. По координатам бомбы вычисляем значение зенитного расстояния на неё с дальнего ИП в "в безвоздушном пространстве", которое затем сравниванием с измеренным.
Для определения координат бомбы была придумана т. н. "зенитная засечка", когда на ИПах измеряют только зенитные расстояния, без азимута. На все ИПы транслируется единое время в виде секундных и минутных сигналов, к которым "привязывают" моменты фиксации цели на кинопленку. Дирекции ЦНИИГАиК пришлось поручить конструкторскому отделу спроектировать специальный теодолит с искателем и кинокамерой УВ-2"/2", а нашему заводу ЭОМЗ изготовить 5 экземпляров. Заручившись такими обещаниями, мы с Гаврилычем поехали в ГУМО-4 на Фрунзенскую набережную.
Нас очень хорошо после произнесения слов "Терра-3", сказали, что у них уже есть подходящий полигон, там есть оснащенный аэродром и авиаполк. Бомбардировщик с экипажем попросим в ЛИИ у Валентины Степановны Гризодубовой, бомб после войны осталось много, парочка вагонов вам хватит. Строительство, оборудование ИПов, транспорт обеспечит в/ч, мы дадим туда приказ. Будут трудности, телеграфируйте, поможем. Забегая вперед, скажу, что трудности в в/ч были, пришлось даже дать телеграмму из города Приозерска, и из ГУМО дали хороший пинок полигонным службам и все пошло, как по маслу.
В ЦНИИГАиК тоже тема пошла под зеленый свет. Запустили проектирование теодолита на основа Астрономического Универсала. Вертикальный круг сделали такого же диаметра, как горизонтальный (2"/2"), в конструкцию ввели зрительную трубу-искатель. На искатель пошла половина бинокля 8 крат, вместо окуляра повесили портативную кинокамеру с пленкой 16 мм. Получилось, конечно, страшновато, но работало! Расчет на ИПе состоял из двух человек и магнитофона для записи отсчетов по вертикальному кругу. Один наблюдатель ловил бомбу в искатель, другой отсчитывал вертикальный круг в момент съемки.
Летом 1965 года я с группой наших ребят первый раз полетел на рейсовом Ил-18 на полигон. Рейс №567, конечный пункт полета назывался "пункт назначения". Потом я узнал, что столица полигона – город на берегу озера Балхаш. Обычный (по тем временам современный) военный городок с "Офицерским домом культуры", гостиницами, пляжами, стадиончиком, жилыми домами для семей офицеров и казармами для рядовых.
Сердце полигона, его командный пункт: группа зданий, где помещаются все технические службы, кабинеты начальства, ЭВМ (тогда она занимала пятиэтажный дом), прямая связь с Москвой и все в таком духе. В главном здании я познакомился с начальником топоотдела (был на полигоне и такой) майором Прессом. Майор оказался очень любезным, показал нам всю геодезию, карты. В его хозяйстве был полный порядок. Мы наметили на карте места расположения ИПов и договорились со строителями о постройке на них бетонных пилонов для будущих теодолитов. Один ИП запланировали прямо на территории площадки №40 в 50 метрах от главного здания. На этот пункт военные обещали провести электропитание, связь с Командным пунктом, линию службы единого времени (СЕВ).
Короче за лето 1965 года наша группа подготовила все, что наметили в Москве. Даже познакомились с экипажем бомбардировщика: командир, штурман и радист, и даже умудрились выполнить пробные сбросы, чтобы наладить взаимодействие многочисленных служб и подразделений полигона. Основные экспериментальные работы предполагалось выполнить летом 1966 года.
Зимой 1965/1966 года теодолиты были готовы, мы их в нашем подвале - лаборатории привели в боевое состояние и отправили по железной дороге вместе с двумя вагонами бомб на полигон. Летом туда же последовал и наш десант.
Как ни странно, все, о чем договаривались, было исполнено, или делалось при нас.
Видно, пинок из Москвы по моей телеграмме 1965 года был воспринят всерьез, так как тему курировали высшие чины Минобороны. Все нам делали без звука: построили пилоны, наладили связь, задействовали СЕВ, фотолабораторию для проявки пленки, наладили аэродромные службы аэрозондирования, готовили морские спасательные катера на случай аварии.
В день полетов к вечеру развозили наших ребят по ИПам, а меня – на Командный Пункт полигона. Местный старлей Коля Воловодов отпирал для меня КП полигона, включал циркулярную связь и ложился на стулья спать. А я рулил всей этой армией с помощью микрофонов и телефонов. За ночь бросали 4 бомбы, иногда парашют не раскрывался, и тогда бомба взрывалась на земле, как фугаска. Иногда парашют уносило в море, там их ловили экипажи дежурных спасательных катера, охотились за парашютным шелком. На земле за шелком охотились водители газонов, привозившие наших наблюдателей. Все были при деле.
После сброса последней за ночь бомбы, диспетчер полетов требовал от меня оценку работы экипажа. Точку сброса рассчитывал штурман по данным зондирования, с учетом ветра. Сначала были ошибки, потом дело наладилось, и оценки стали отличными. Последующие за днем полёта сутки уходили на обработку полевых материалов, (расшифровка магнитофонных записей, проявление пленки, измерение координат на пленке и т.д.). Работы было много.
Майор Пресс готовился защищать диплом в военной Академии им. Куйбышева по специальности "геодезия" и попросил меня быть его руководителем. Я предложил ему тему "Зенитная засечка", составил план, и все лето с ним занимался, за что его жена кормила меня, мужа и Хоттабыча вкусными обедами. Хоттабыч (в миру Глумов Анатолий Павлович) был моей правой рукой два лета 65 и 66 годов и здорово мне помогал. Кличку Хотабыч получил за выдающиеся организаторские способности, которые он использовал во всей дальнейшей самостоятельной работе в ОСПГ на строительстве радиотелескопа РАТАН-600.
Диплом майор Пресс потом с успехом защитил, стал подполковником и приезжал в Москве в ЦНИИГАиК благодарить. Коля Воловодов дослужился на полигоне до подполковника, вышел в отставку и, как и я, жив до сих пор.
К осени мы разбросали два вагона бомб, собрали кучу полевых экспериментальных данных и уехали в Москву. Здесь я озадачил институтских программистов. В вычислительном отделе уже несколько лет работала ЭВМ "Урал-3", занимавшая несколько комнат на проезде Владимирова в центре Москвы. В те времена разные отделы ЦНИИГАиК и завод размещались по всей Москве. В одном здании они объединились только, где-то, в 1974 г.
Программы и исходные данные тогда вводились в ЭВМ на перфокартах, набивка которых составляла отдельный процесс. Все эти манипуляции требовали массу времени, тем не менее, в 1967 году программа была готова, а через год и всё посчитали. Можно было писать отчет, чем я и занимался еще почти год. По материалам этой работы я написал диссертацию, которую Ученый Совет МИИГАиК одобрили, но до ВАКа её не допустили по причине неблагонадежности автора. Вторично я её все-таки защитил уже в 1974 году.
РАТАН-600
В 1967 году в кабинете у Гаврилыча появился Наум Львович Кайдановский, один из авторов проекта РАТАН-600, и "отец" советской радиоастрономии. Он хотел узнать, можно ли установить около 1000 элементов кругового отражателя радиотелескопа на окружности радиусом 300 метров с точностью 0,6 мм, и как это сделать. Гаврилыч рассказал ему про мерные проволоки, компарирование, и сказал, что если мы ночью добьемся нужной точности, то, что будет днем, он не знает. Короче, так, как лучше ОСПГ все равно никого нет, отдел берется за эту работу, если заказчик гарантирует всестороннее обеспечение. Так началась наша многолетняя работа в станице Зеленчукская на Северном Кавказе. Руководителем темы и бригадиром на объекте мы с Гаврилычем назначили Глумова А.П. (Хоттабыча).
Сначала мы с ним и Володей Шагиняном поехали туда на разведку, арендовали временное жилье. Летом началась стройка, возник поселок строителей из коттеджей с приусадебными участками. На следующий год в один из них из Москвы переехал Хоттабыч с женой и прожил там более 15 лет, периодически приезжая в Москву на перекомандировку. Состав бригад менялся, и домик Глумовых служил базой ОСПГ для РАТАНа, а потом и для других объектов.
Радиотелескоп РАТАН-600 представитель, так называемых, приемных антенн переменного профиля. О его устройстве и особенностях можно узнать из специальной литературы или в Интернете. Я коротко расскажу только о геодезических задачах, а о том, как их пришлось решать. Думаю, лучше меня о делах на РАТАНе расскажет в своем разделе Олег Павлович Лобаторин.
Глобальная формулировка выглядела так: геодезия должна обеспечить выполнение требований к качеству отражающих поверхностей, что является главным параметром любого телескопа. Технические требования, изложенные в проектной документации намного пространнее.
Телескоп принадлежит Специальной Астрофизической Обсерватории АН СССР (САО АН СССР), расположенной в г. Пулково. Он имеет несколько отражающих поверхностей разной формы, составляемых из металлических щитов алюминиевого сплава. Самый большой по площади круговой отражатель состоит из 895 прямоугольных щитов размером 11,4 на 2 м, разбитых на четыре сектора по сторонам света. Щиты отражателя располагаются на окружности средним диаметром 576 метров на каретках, которые могут ездить по радиальным рельсам. Рамы щитов монтируются на каретках посредством горизонтальной оси вращения, позволяющей менять наклон щитов.
Сами щиты собираются на специальном стапеле, где плоским пластинам с помощью набора пружин на жесткой раме придается форма параболических цилиндров. Точность поверхности контролирует бригады ОСПГ по специальной технологии, фиксирующей сотые доли миллиметра. По расчетам конструкторов точность поверхности щита должна сохраняться при эксплуатации.
По проекту горизонтальные оси всех щитов кругового отражателя должны лежать в одной горизонтальной плоскости с СКП ±0,3 мм, а в пределах одного сектора (225 щитов) - ±0,2 мм. Чтобы обеспечить одинаковую отметку горизонтальных осей, в проекте предусмотрено строительство бетонных эстакад, высота которых компенсирует перепады рельефа. Максимальная разница высот составила 3,5 м. Радиальное положение щитов фиксируется датчиком радиального перемещения, шкала которого должна быть "привязана" к центру телескопа с СКП ±0,6 мм.
Наша геодезическая опорная сеть состояла из 12 фундаментальных глубинных реперов, хранящих плановое и высотное положение своих центров. Центры представлены в виде втулок принудительного центрирования. Плановое и высотное взаимное положение этих центров определялось с максимально доступной в то время точностью в периодических циклах измерений. Линейные измерения выполнялись по программе базисных измерений I класса комплектом эталонированных проволок, высотные – по программе нивелирования I класса.
Строительство телескопа велось по очередям, в первую очередь вошел северный сек-тор и его вторичное зеркало. К январю 1974 года эта часть радиотелескопа была принята к пусконаладочным работам и подготовке к пробным наблюдениям. Строители, монтажники и наши бригады перешли к сооружениям последующих очередей.
Помимо рутинных геодезических операций при строительстве, сотрудники ОСПГ были заняты решением исследовательских задач, поставленных руководством САО. Речь идет о том, чтобы выяснить точностные параметры смонтированных зеркальных систем, определить факторы, влияющие на них и получить численные параметры этого влияния. Главная цель исследований – компенсировать, насколько это возможно, погрешности изготовления и температурные деформации. Подробнее об этом в рассказе О.П.Лобаторина.
Корабельная тема
В эти же годы в ОСПГ шли работы по оснащению кораблей – плавающих измерительных пунктов для связи и управления космическими летательными аппаратами. Первым строился в 1967 году в Николаеве «Космонавт Владимир Комаров», затем в Ленинграде на Балтийском заводе в 1970-м «Академик Сергей Королев», и в 1971-м «Космонавт Юрий Гагарин». На "Гагарине" мне пришлось немного поработать. В дальнейшем ОСПГ принимал участие в строительстве и других важных заказов ВМФ: "Гром" (в Николаеве), "Урал" (на Балтийском завод в Питере).
В судостроении очень ценится стапельное время. Поэтому на стапеле собирают лишь корпус судна и силовой набор шпангоутов и переборок. Всю "начинку", оборудование монтируют у достроечной стенки, "на тихой воде". Работа геодезиста на плаву, конечно, сильно отличается от геодезии на земной тверди. На судах не работают пузырьковые уровни. Отвесная линия, конечно неподвижна, но прибор-то качается вместе с судном. Так что, приходится работать в корабельной системе координат (КСК), где нет отвесной линии, а есть установленная еще на стапеле металлическая площадка (Центральная контрольная площадка ЦКП), задающая "плоскость ватерлинии" с точкой (отверстием) начала координат. Другая координатная плоскость ("плоскость шпангоутов") задается оптическим зеркалом, закрепленным на прочной поперечной переборке. Нормаль к поверхности зеркала задает направление "диаметральной плоскости" и оси ОХ к носу судна. Ось OY направлена на правый борт, а ось OZ вверх, перпендикулярно ЦКП. Все средства навигации и наблюдения (антенны, телескопы) судна должны быть связаны с направлением осей КСК. Так что, геодезия здесь особая, и приборы особые. Чтобы не переделывать обычный автоколлимационный теодолит (например, Т-2А), его наглухо закрепляют в трегере, на стенде ставят на горизонтальную площадку и подъемными винтами выводят вертикальную ось вращения в отвесное положение. Винты наглухо стопорят. Визирную ось трубы направляют горизонтально и де-лают отсчет по вертикальному кругу равный 90°. Корабельный вариант теодолита (КТ-2) должен быть установлен на площадке, параллельной ЦКП. В этом случае при отсчете по вертикальному кругу 90° визирная ось трубы реализует плоскость, параллельную плоскости ватерлинии.
В общем случае задача корабельной геодезии состоит в том, чтобы передать направление осей КСК непосредственно на устройства навигации и наблюдения. Дело в том, что ЦКП обычно устанавливают вблизи центра масс судна, а средства навигации и наблюдения – на носовых или кормовых надстройках. Приходится проектировать "теодолитный" ход, станции которого оборудованы площадками для установки теодолита, параллельными ЦКП. Параллельность обеспечивают электронными уровнями ЭУ-128, работающими в режиме разности двух датчиков. В этом режиме на табло выводится разность наклонов двух датчиков уровня. При этом опорный датчик устанавливают на ЦКП, а ведомый – на регулируемой площадке. Регулировкой наклонов добиваются минимальных показаний разности наклонов по осям X и Y. Теодолитный (ориентирный) ход ведут тремя автоколлимационными теодолитами (сфокусированными на "бесконечность"). Каждый из теодолитов по очереди становится коллиматором, "хранящим" передаваемый корабельный "азимут". Теодолиты наводят "труба в трубу", и отсчитывают "горизонтальный" круг. Станции хода (контрольные площадки) приходится размещать на разных высотах (палубах), что делает ход пространственной ломаной линией. О работах на кораблях лучше других знает Александр Сергеевич Ремизов.
Светолокаторы
В 1973 по теме "Терра-3," в рамках которой в 1966 г. мы измеряли рефракцию, началось строительство лазерного локатора ЛЭ-1.
Жилая площадка с гостиницами для командированных и казармами для военных рас-полагалась прямо на берегу озера. В обеденный перерыв летом можно было искупаться. Рабочая площадка была неподалеку, там располагались уже действующие радиолокационные станции.
Светолокатор представлял собой многоэтажное здание с пристройкой из монолитного железобетона. В здании амфитеатром располагались 196 рубиновых лазеров, излучение которых оптическим трактом направлялось в телескоп ТГ-1, находившийся в укрытии на пристройке. Полноповоротный двухосный телескоп с главным зеркалом диаметром 130 см направлял излучение на цель и принимал отраженный сигнал. Телескоп был оснащен высокоточными датчикам "угол-код", позволяющими выполнять высокоточные траекторные измерения космических объектов.
На этапе строительства мы должны были контролировать установку закладных частей для телескопа и заодно определить координаты измерительного центра будущего локатора в общегосударственной системе координат.
Когда смонтировали телескоп, нам предложили исследовать его геометрию с целью гарантировать точность наведения "визирной оси" телескопа на объект локации по целеуказаниям. Эта работа под руководством М.А.Рубинштена была выполнена, а её руководитель в 1977 году с блеском защитил кандидатскую диссертацию.
Локатор ЛЭ-1 с нашей помощью стал самым точным инструментом в СССР для траекторных измерений в ближнем космосе (на дальностях в несколько сотен километров).
В 1980 году создатели локатора получили Ленинскую и Государственную премии, а большая группа участников работ была награждена в Кремле орденами и медалями. Нам с Марком Рубинштейном досталось по ордену "Знак Почета" (в народе "Веселые Ребята"). Для визита в Кремль пришлось покупать новые костюмы и галстуки.
В Интернете я прочитал, что этот локатор в 1983 году напугал американский космический корабль "Челленджер".
Параллельно с работами на ЛЭ-1 шло строительство следующего комплекса.
К этой работе нас подключили в 1974 году уже на этапе проектирования. По проекту локатор имел два передающих оптических канала: канал "подсветки" с рубиновыми лазера-ми и "силовой" канал инфракрасного излучения. Третий (приемный) канал встроен в оптику канала подсветки. Излучение передающих каналов направляется на цель зеркальной системой наведения (ЗСН), которая передает отраженный от цели сигнал в приемную часть апертуры неподвижного телескопа, работающего и на передачу канала подсветки. Опорно-поворотное устройство ЗСН (по моей классификации Г2П.ДЗ) находится в подкупольном помещении.
Этой темой в ОСПГ взялся руководить я сам. В создании комплекса участвовало множество крупных организаций. Заказчиком (НПО "Астрофизика") было составлено "Положение" о сферах ответственности головных исполнителей. ЦНИИГАиК (а точнее ОСПГ) получил статус "Головной организации по привязке и союстировке комплекса " (ГОППИС). Статус означал, что вся документация (строительные чертежи сооружений и конструкторская документация на сборочные единицы тракта) должны были иметь мою согласующую визу. А это означало, что в чертежах должны были быть учтены наши требования.
Поэтому я много времени проводил в Ленинграде в ЛОМО и ГОИ, где проектировали тракт и в НПО "Астрофизика", в отделе строительства в Тушино и наладил нормальные деловые контакты в Питере и у заказчика. В ГОИ, где разрабатывали принципиальную оптическую схему комплекса, мне прошлось объяснять, что Земля круглая и что поэтому отвесные линии в разных местах протяженного оптического тракта не параллельны. Оптики были очень этим недовольны, но пришлось смириться.
Параллельно с конструкторскими работами в Питере и Москве мы в ОСПГ разрабатывали методики контроля сборки и юстировки тракта. Получалось так, что для обеспечения точного взаимного положения отдельных устройств (сборочных единиц) тракта требуется специально разработанная оптико-механическая измерительная аппаратура.
Наши предшественники, работая с радиотелескопами, такую аппаратуру назвали "юстировочной станцией (ЮС)". Такую "станцию" для работы с протяженным оптическим трактом комплекса мы разделили на две части. Одну часть составила "система опорных элементов" (СОЭ), хранящая в сооружениях объектовую систему координат (ОСК). Аппаратуру СОЭ по нашим ТЗ должен был проектировать, изготавливать и поставлять на объект киевский завод "Арсенал". Теперь в моих командировках к Ленинграду добавился Киев.
В СОЭ по нашим разработкам входили измерительные коллиматоры, зеркала, искусственные горизонты, центры-люки, высотные марки. Эти приборы монтировались стационарно во всех помещениях на трех этажах сооружения и хранили в них ОСК.
Вторую часть ЮС составили геодезические приборы: теодолиты УВК, инварные мерные ленточки (изготовитель ЭОМЗ ЦНИИГАиК), теодолиты Т2А, нивелиры и прибор вертикального проектирования (ПВП), который по нашему ТЗ тоже должен был создать "Арсенал". Кроме инструментов, в ЮС вошло множество специальных приспособлений, изготовленных на ЭОМЗ ЦНИИГАиК.
Прямоугольную систему координат (XYZ) в сооружении мы разместили следующим образом.
"Базовая вертикаль (БВ)" – ось Z ОСК.
"Базовая ось тракта" – направление излучения в подкупольном помещении, ось Y ОСК.
Ось X дополняет систему до правой.
Положение "базовой вертикали" в сооружении мы задали относительно строительной сетки и закрепили "центр-люками" в межэтажных перекрытиях. "Базовую ось тракта" закрепили назначенным горизонтальным углом, измеренным с центр-люка от ориентирного пункта (ОРП), построенного в трехстах метрах от сооружения. Для наблюдения ОРП в стене сооружения предусмотрен люк с бронекрышкой. Такое закрепление базовой оси тракта оставляло без внимания возможные подвижки строительных конструкций и позволяло контролировать направление оптических осей тракта относительно линии БВ – ОРП с точностью измерения углов теодолитом УВК.
Система высот была закреплена высотными марками, в виде двугранных стеклянных призм со штриховыми шкалами. Шкалы подсвечивались изнутри.
Строительство комплекса началось в 1974 году, а когда сооружения сдали под монтаж, в первую очередь начали монтировать рабочие элементы СОЭ, а мы начали связывать визирные оси коллиматоров, нормали зеркал, нули высотных марок, положение центр-люков с базовыми элементами ОСК. Положение рабочих опорных элементов (точек и осей) относительно базовых в дальнейшем мы периодически проверяли с помощью приборов ЮС 5Н79.
После того, как все оси коллиматоров и нормали зеркал получили свои исходные азимуты, а все высотные марки – свои высоты, началась наша основная работа по контролю установки сборочных единиц в проектное положение. Для этого на сборках при изготовлении назначались "монтажные центры" (МЦ). Для них в монтажных чертежах указывались координаты в ОСК и допуски на погрешность установки. Допуски на монтаж задавались в миллиметрах, а то и в их долях, так что сборочные единицы были оснащены приспособлениями для точных подвижек на закладных частях по высоте и в плане.
Когда все сборочные единицы были смонтированы и подключены к инженерным сетям (электропитание, газо и вакуумопроводы, системы охлаждения, управления), мы совместно с изготовителями приступили к юстировке оптики.
Большинство оптических устройств в каналах тракта имеют юстировочные механизмы для точной установки направления излучения и его фокусировки. Задача юстировки передающих каналов состоит в том, чтобы обеспечить проектные параметры излучения и направить его в соответствии с целеуказанием.
Для передающих каналов мощных светолокаторов различают "холодную" и "горячую" юстировки. В холодной юстировке реальные, мощные излучатели заменяют (имитируют) безопасными газовыми (0,6328мкм) лазерами, излучение которых визуально наблюдают измерительными приборами. Практически все необходимые юстировочные операции могут быть выполнены в холодном режиме.
Монтаж и юстировку каналов мы закончили к 1977 году и приступили к всесторонним испытаниям. Работа по юстировке оптики протяженных трактов была для нас совершенно новой областью инженерной геодезии.
В процессе испытаний выяснилось, что многие первоначально задуманные параметры комплекса технически на данном этапе осуществлены быть не могут, и в 1978 году работы по модернизации были прекращены, а материальная часть переведена в режим исследо-\вательской (опытной) эксплуатации, а проще сказать хранения.
После распада СССР комплекс оказался в другой стране - Казахстане и прекратил существование.
Арзамас – 16
В конце 1978 года в ГОИ нам, как специалистам по юстировке оптических трактов, предложили принять участие в создании установки лазерного термоядерного синтеза (ЛТС).
Установка собиралась в филиале ГОИ. Я назначил руководителем темы Иноземцева, который много работал по этой теме.
Сергей Маркович занимался этими делами около двух лет, пока тему наверху не за-крыли, поняв, что за ЛТС надо взяться всерьез. Вскоре мы узнали, что означает это "всерьез". В 1980 году С. Иноземцев привез из ЛОМО, где он был в командировке, протокол совещания с представителями некоего секретного института об участии ЦНИИГАиК в работах по созданию установки ЛТС.
Речь шла об установке, в которой мощные лазеры одновременно стреляют с разных сторон в одну точку, в которой находится мишень. Ученые надеялись, что при достаточной энергии лазеров в мишени начнется термоядерная реакция, т.е. получится источник сказочной термоядерной энергии. К оружию это не имело никакого отношения, водородная бомба уже была создана и испытана, но тему вели в закрытом институте, находившемся в закрытом городе Арзамас – 16. Протокол, стараниями заказчика, запустил механизм получения допуска ЦНИИГАиК к этим работам, а сотрудников ОСПГ к работе в закрытом городе и НИИ. К концу года допуск был получен и руководителем темы (в народе "темоводом") опять оказался Иноземцев.
Через некоторое время к нам в ОСПГ приехал научный сотрудник Всесоюзного НИИ Экспериментальной Физики (ВНИИЭФ) Вадим Алексеевич Гайдаш и рассказал, что установка буден располагаться в сооружении. От нас требуется организовать контроль равенства оптических путей во всех каналах.
Зимой 1981/82 года мы с Серёгой Иноземцевым поехали в закрытый город.
С командировочными документами мы идем по определенному адресу в Москве, где ищут нас в своих списках и выдают талоны для покупки билетов на поезд. Идем на вокзал и в определенной кассе покупаем билет. Вечером садимся в купированный вагон поезда и утром просыпаемся в заснеженном лесу, в отдельно стоящем вагоне за колючей проволокой с вышками для охраны, и через некоторое время мы едем дальше и приезжаем на обыкновенный вокзал, но без названия.
Никто нас не встречает, что делать, неизвестно. Из вокзальных дверей на пригорке была видна старинная церковь, к ней вела дорога, по которой мы и направились. С грехом пополам нашли этот ВНИИЭФ и добрались до тех, кто нас вызвал. В конце концов, всё, конечно, устаканилось, поселили нас в гостиницу и провели в институт. Дальше все пошло, как обычно. Целыми днями знакомства, вопросы и ответы, рассказы о задачах и трудностях, начальстве и коллегах.
Дорогу домой не помню совершенно, помню только, что было много разных впечатлений. Потом, конечно, были еще командировки, но это уже просто работа.
Геодезическую сторону лазерного термоядерного синтеза, которой С. Иноземцев занимался более 30-ти лет, растолкует ниже он сам.
Северный Кавказ
В начале 80-х годов в ОСПГ начались работы на объекте, состоящим из двух станций на Северном Кавказе.
Одна – радиолокатор, состоящий из пяти полноповоротных антенн, работающих в режиме радиоинтерферометра. Наша задача – определить базы интерферометра, т.е. расстояния между фазовыми центрами всех антенн и фиксировать возможные изменения их.
Другая – светолокатор.
Задача обеих станций – сбор информации о назначении объекта и траекторные измерения.
БТА АН СССР
В 1975 году был введен в строй крупнейший на то время оптический телескоп БТА АН СССР. Через некоторое время выяснилось, что погрешность наведения трубы по заданным угловым координатам составляет несколько угловых минут и при наблюдении объектов, видимых глазами наблюдателя, может быть компенсирована вручную, что занимает дорогое наблюдательное время. Ну, а если объект излучает в невидимой области спектра, его наблюдение оказывается невозможным.
Руководство САО АН СССР обратилось в ЦНИИГАиК за помощью, и для нашей лаборатории появился новый объект в Архызском ущелье на горе Пастухова. Руководителем темы я назначил Вайнберга Владимира Яковлевича (будущего директора фирмы ЮСТАС) и попал, что называется, в самую точку.
То, что сделал Вайнберг на БТА, я считаю классической работой по применению геодезических методов к исследованию геометрии астрономических инструментов. На протяжении пяти лет он, практически в одиночку, только с помощью персонала службы эксплуатации, выявил и измерил все значимые источники погрешностей наведения. Для тех ошибок, которые могли быть учтены, он спроектировал систему коррекции, содержащую датчики нарушения геометрии и алгоритмы программного учета (компенсации) их показаний.
Приведу перечень исследованных источников.
1.Наклон первой оси телескопа.
2.Погрешности вращения первой оси телескопа.
3.Погрешности вращения второй оси телескопа.
4.Изменение угла между осями вращения вследствие температурных деформаций стоек вилки.
5.Весовые смещения вершины главного зеркала при вращении по второй оси.
6.Систематические погрешности отсчета горизонтального поворота трубы.
7.Систематические погрешности отсчета вертикального поворота трубы.
Чтобы понять суть и объем проделанной работы, поясню конструкцию телескопа.
Первая (несущая) ось БТА имеет "вилку", опорный узел и "хвостовик". Опорный узел имеет сферический пояс, который опирается через масляные подшипники на три фундаментные опоры. Вилка несет два подшипника горизонтальной (второй) оси телескопа. В подшипниках вращаются две полуоси, составляющие одно целое со "средником" трубы. К среднику крепится конструкция ("труба"), несущая с одной стороны главное зеркало в оправе и с другой стороны "стакан" первичного фокуса со светоприемником и вторичным зеркалом для работы по схеме Несмита. В этой схеме светоприемник располагается на второй оси вращения на одной или другой стойках вилки. В одной из стоек размещены детали тракта спектрографа.
Хвостовик, составляющий одно целое с опорным узлом, располагается в шахте ниже фундаментных опор и несет ведомую шестерню азимутального привода телескопа с датчиком угла поворота. На хвостовике имеется механизм для приведения первой оси в вертикальное положение с точностью долей угловой секунды.
Для проверки вертикальности первой оси БТА был использован опытный образец высокоточного электронного уровня с ценой деления 0,1". Наклон первой оси измерялся ежемесячно на протяжении трех лет. По материалам измерений были отчетливо выявлены сезонные изменения наклона с амплитудой в 1". Вследствие малости величины наклон не исправляли и не учитывали.
Исследования погрешностей вращения первой оси показали, что имеет место возмущение вращения, вызванное эллиптичностью опорной сферы. Разность диаметров сферического пояса оказалась равной 0,12мм, что соответствует амплитуде осевого вектора около 1". Та-ким образом, хотя суммарный наклон первой оси в худшем случае мог достигать 1,7", такая погрешность была ничтожно малой по сравнению с другими.
Для контроля погрешностей вращения второй оси был построен на среднике трубы коллиматор Эри. С его помощью получен годограф осевого вектора в диапазоне 90°. Возмущения оказались в пределах ±5" и учитывались вмести с источником №4. Этим источником оказалась разность температурных режимов левой и правой стоек вилки, что приводило к нарушению горизонтальности второй оси. Для учета удлинения "горячей" стойки в ней были смонтированы инварные проволоки с датчиками удлинения.
Главное зеркало телескопа диаметром 6 метров, крепилось в оправе с помощью т.н. "разгрузок" – устройств, воспринимающих вес стекла зеркала, с целью избежать весовых деформаций его при изменении наклона трубы. Для контроля работы разгрузок в пространстве между массивной оправой и стеклом были вмонтированы датчики смещения зеркала относительно оправы. Многократные эксперименты показали, что смещение зеркала носит нелинейный характер и подлежит учету в системе коррекции с помощью специальных датчиков.
Проблему точного отсчета положения "визирной оси" телескопа конструкторы попытались решить чисто механически. Для поворота трубы по азимуту и зенитному расстоянию на вращающихся частях осей были установлены ведомые шестерни с червячным приводом. Передаточное число червячной пары составляло 512. Двигатель червячной шестерни имел датчик поворота с тремя десятичными разрядами. Получалось, что дискрет отсчета угла поворота составляет около 2,5", что вполне устроило бы систему наведения, если бы механика не имела погрешностей изготовления, не испытывала влияния температуры и не изнашивалась.
А в реальности, сравнение горизонтального угла поворота, измеренного теодолитом с показаниями штатного датчика системы управления, выявило наличие как случайных, так и систематических ошибок порядка угловых минут. Ошибки обнаружились и в отсчетах вертикальных углов поворота трубы. Эталонирование вертикальных углов было выполнено с помощью специальной установки, содержащей эталонную оптическую паспортизованную призму.
Борьба за точность отсчетных "лимбов" телескопа оказалась настолько сложной задачей, что потребовалось конструктивное вмешательство в механику приводных шестерен. Вайнберг провел необходимые исследования и предложил вмонтировать в ведомые шестерни "реперные точки" в виде датчиков Холла, для которых значения азимута и зенитного расстояния получены точными геодезическими способами. Величины небольших углов от реперных точек можно было измерять штатными датчиками и добавлять к реперным значениям.
После наладки системы коррекции пробные измерения точности программного наведения показали, что погрешность наведения находится в пределах нескольких угловых секунд, что вполне удовлетворяет астрономов.
Наградой В.Я. Вайнбергу послужила не только заслуженная ученая степень, но и тот факт, что его система коррекции работает до сих пор.
Система коррекции БТА есть результат тщательного инструментального исследования источников погрешностей готового изделия. Однако, инструментальный метод для уже эксплуатируемых телескопов не является единственным.
Таджикистан
Астрономические и специальные обсерватории в СССР использовали зеркальные телескопы отечественных оптико-механических объединений. Пользователи этих телескопов тоже обращались в ОСПГ с просьбами об улучшении точности наведения. Причем, если астрономы приходили к такому выводу после начального периода наблюдения, то изготовители специальных телескопов думали о корректировке уже на стадии проектирования и предусматривали возможность юстировки геометрических параметров монтировок. Так поступили на Красногорском механическом заводе (КМЗ) разработчики серии телескопов Станции Контроля Космического Пространства (СККП). Тема в нашей лаборатории предусматривала разработку методики контроля сборки, юстировки на заводе, монтажа и привязки изделий на объекте. Руководителем темы стал Анатолий Владимирович Скуратов, один из ветеранов ОСПГ, к сожалению, тоже ныне покойный.
Работа по этой теме началась в1974 году и с перерывами длилась до 1992 г. Место для станции выбрали в горах Памира в Таджикской ССР, которая стала отдельным государством Таджикистан и в котором в 1992 году началась гражданская война. Работы на объекте возобновились только в 1999 году. К 2000 году А.В.Скуратовым была разработана вся необходимую документацию, и его группой выполнены все юстировочные и исследовательские работы в цехах КМЗ и на объекте монтажа.
Метод эталонов.
В 70 - 80-х годах в ОСПГ наметилась специализация: в лаборатории №1 остались работы по радиотелескопам и радиоинтерферометрам, а в лаборатории №2 остались работы на кораблях и телескопах. Помимо БТА, мы занимались специальными спутниковыми телескопами (А.В.Скуратов), и астрономическими в обсерваториях Грузии (Абастумани) и Крыма (КрАО). Спутниковые монтировки телескопов (чаще всего трехосные) Скуратов "доводил до ума" инструментальными методами исследований, а для астрономических телескопов (типа АЗТ) мы решили применить метод эталонов. Конкретные применения метода для Абастумани и КрАО разработал М.А.Рубинштейн и совместно с программистами из ЛОМО создал и опробовал систему коррекции погрешностей изготовления и юстировки на основе измерения координат "эталонных" звезд. В этом методе телескоп используется как угломерный инструмент, имеющий визирную ось. В сеансе наблюдений в момент визирования звезды снимаются показания датчиков угловых координат, которые затем сравниваются с эталонными координатами "видимых мест" звезд на этот момент. Полученные разности координат, а также метеоданные вводятся в математическую модель монтировки, полученные уравнения решают по способу наименьших квадратов, и получают искомые параметры системы коррекции.
Повторные сеансы наблюдения эталонных звезд дают возможность оценить случайную часть параметров системы коррекции, которой можно пренебречь, если монтировка хорошо изготовлена и отъюстирована. Тогда система коррекции содержит постоянные функции для коррекции управляющих воздействий.
Периодичность обновления этих функций должна быть определена в процессе эксплуатации.
Чернобыль.
Весной 1986 года случилась авария на Чернобыльской АЭС. Взорвавшийся 4-й блок станции было решено обезопасить, укрыв его железобетонным сооружением. Правила эксплуатации такого укрытия требовали наличие системы контроля стабильности его конструкции.
В ноябре в ГУГК пришла правительственная телеграмма с требованием прислать на стройку специалистов для разработки предложений по такой системе. Директор ЦНИИГАиК приказом командировал в Чернобыль меня. Потом выяснилось, что такого же завлаба отправили из НИИПГ (Новосибирский институт прикладной геодезии). Мы с ним (фамилию забыл) там встретились в Чернобыле и за две недели составили нужные бумаги. Работали мы в уцелевших помещениях 4-го блока. Приходилось ходить близко к "Саркофагу" (так в народе прозвали укрытие). Официальное название объекта строительства "Укрытие". Жили мы в пионерском лагере в 5 км от станции, там же завтракали и ужинали бесплатно, кормили "на убой", ешь, сколько влезет. Обедали в особой столовой на станции тоже шведский стол и тоже бесплатно. Верхнюю одежду и обувь у нас отобрали и выдали строительную робу и ботинки. Ботинки я привез в Москву и на занятиях по гражданской обороне развлекал слушателей треском счетчика Гейгера, поднеся его к ботинкам.
Зрелище города Чернобыль без жителей – жуткое, как в фильмах ужасов. На газонах таблички с цифрами уровня радиации, бездомные кошки и собаки, птиц мало. Такой вот мирный атом по-украински.
Эмиграция в МАГП.
В конце 80-х годов директор ЦНИИГАиК Макаренко Н.Л. почему-то начал планомерное выживание ОСПГ. Отправил Гаврилыча на пенсию, назначил заведующим совсем постороннего человека.
Мы вышли с предложением в ГУГК создать (на базе МАГП) Центр спецработ, объединив ОСПГ и ОКЭ№132. Тогдашний начальник ГУГК Дражнюк А.А. обещал всяческое содействие, но обманул и не сделал ничего, из того, что обещал.
Тогда ведущие сотрудники ОСПГ постепенно "эмигрировали" в ОКЭ №132 МАГП вместе со своими заказами и продолжали работать над ними. В те годы "перестройки", "гласности", сухого закона и всеобщей бестолковости начальников экспедиции перестали назначать, а стали выбирать. Мы выдвинули на должность начальника ОКЭ №132 своего сотрудника Львова Вениамина Григорьевича, которого местные ребята из ОКЭ и выбрали своим и нашим начальником. Главным инженером у него остался однокашник Иноземцева Андруцкий Вячеслав Павлович, так что получалось, что ОСПГ захватил ОКЭ на её же плацдарме. В результате все остались довольны, даже Коля Макаренко, который избавился от строптивого отдела.
Вместе со Львовым в МАГП перешли Вайнберг В.Я, Грызулин С.И, Иноземцев С.М, Рубинштен М.А, Ремизов А.С, Лобаторин О.П, Скуратов А.В. Часть сотрудников ОСПГ взяли на работу наши заказчики НПО "Астрофизика". Туда ушли Бронштейн Ю.Л, Варенов А.А, Лебедев Г.Г.
В ЦНИИГАиК остались Широв Ф.В. и Трофимов А.С, но уже в другом отделе.
В ОКЭ №132 мы с Вайнбергом поменялись должностями, он стал начальником лабораторией, а я - ведущим инженером и продолжал свои дела уже вместе с местными молодыми ребятишками.
Местные жители в экспедиции работали на своих прежних объектах, мы же стали постепенно втягивать их в наши дела, а они нас в свои. Так получилось с радиотелескопом РТФ-32, геодезическое сопровождение сборки которого (на заводе и на объекте монтажа), обеспечивал Михалёв Александр Алексеевич. Я посмотрел его методики, дал несколько советов, мы наладили контакт. Потом, уже в фирме ЮСТАС, Михалев стал главным инженером фирмы, развернул и много лет курировал, работы по геодезическому обеспечению многочисленных московских строек, о которых еще расскажу отдельно.
Мы все продолжали свои темы: Иноземцев – своим ЛТС, А.С.Ремизов строил корабли, Марк Абрамович Рубинштен на заводе в Горьком исследовал установки К-10 на Северном Кавказе.
Марк туда начал ездить сначала со мной на К-12, а потом с Лешей Артемовым уже на К-10, которая так и продолжала плохо наводиться.
А.В. Скуратов набрал себе новую команду из местных инженеров и работал в Нуреке.
Тут, почти случайно, возникла тема "СЭКД" для проекта "Квазар-КВО".
"Квазар-КВО".
Тема "Квазар-КВО" поставленная в Институте Прикладной Астрономии (ИПА РАН) заключалась в создании радиоинтерферометра из трех измерительных пунктов (обсерваторий). Главный инструмент обсерватории – сантиметровый радиотелескоп РТФ-32 с главным зеркалом диаметром 32 м.
Опорно-поворотное устройство проектировал Поляк В.С. (ЦНИИПСК), радиотехническую часть и зеркальную систему Попереченко Б.А. (ОКБ МЭИ).
Первый радиотелескоп собирались установить в г. Светлом Ленинградской области.
В ОКБ МЭИ возникла идея оснастить радиотелескоп автоматической системой коррекции температурных и ветровых деформаций, поскольку телескоп должен был работать без укрытия. Попереченко обратился в ЛИТМО с соответствующим предложением и через полгода получил толстый отчет с проектными предложениями. В ОКБ МЭИ устроили совещание, где авторы предложений поясняли их суть. Пригласили и нас с Вайнбергом, как представителей ОКЭ 132 МАГП, ведущих сборку ОПУ РТФ-32. Предложения были совершенно нелепые, о чем мы с Вовой и заявили. Тогда Попереченко предложил нам заключить договор, чтобы сформулировать свою схему системы коррекции. Вова в МАГП был тогда моим начальником и заставил меня взяться за это сомнительное дело.
Система в ТЗ называлась "Системой эксплуатационного контроля деформаций" (СЭКД) и предполагала компенсацию возможных деформаций с помощью доворотов "визирной оси" по осям вращения.
Контролю (измерению) подлежали следующие деформации ОПУ и зеркальной системы.
1.Изменение угла в 90° между осями вращения.
2. Изменение угла в 90° между второй и визирной осью.
3.Деформация параболоида при вертикальном повороте.
4.Смещение гиперболоида при вертикальном повороте.
5.Смещение фазового центра приемника вследствие деформаций.
По моей схеме перечисленные деформации должны быть измерены относительно двух "опорных" силовых конструкций: нижней и верхней. Опорные конструкции считались абсолютно жесткими, а их повороты – должны в точности фиксироваться датчиками на осях вращения. Нижний опорный узел расположенный в нижней части опорной рамы антенны, верхний находилась внутри силового барабана, несущего трубчатые детали каркаса зеркальной системы и приемников.
Системой эксплуатационного контроля деформаций строилась на основе двух модулей: створного и линейного. Створный модуль содержал светящийся квадрат, линзу и координатный приемник, измеряющий две координаты изображения квадрата, построенного линзой. Створный модуль контролировал нахождение центров квадрата, линзы и приемника на одной прямой. Линейный датчик фиксировал изменения длины испытуемой конструкции относительно инварной проволоки, натянутой с постоянным натяжением.
По моей схеме размещения датчиков, все требуемые деформации могли быть измерены. Результаты измерений должны быть переданы в электронном виде в бортовой компьютер, программы которого, должны были вырабатывать управляющие сигналы на приводы двигателей антенны.
Мы в ОКЭ №132 взяли на работу конструктора Серегу Истомина, электронщика Валеру Тулякова и разместили заказы на электронику и программирование. Одновременно в своем подвале начали проверять свои идеи. Система была разработана и были изготовлены все её составные части. К этому времени был закончен монтаж всего радиотелескопа РТФ-32 в г. Светлом и начата опытная эксплуатация его без СЭКД. Довольно быстро выяснилось, что телескоп получился удачный, весовые и температурные деформации минимальны и в сложной и дорогой СЭКД нет необходимости. Про СЭКД дружно забыли.
Все три телескопа проекта Квазар-КВО успешно работают до сих пор, а судьба блоков СЭКД мне не известна. О работе над СЭКД я не жалею, поскольку получил ценный опыт разработчика в СССР, где всеобщий дефицит, но по знакомству почти все можно "достать за бутылку". Сейчас я понимаю, что СЭКД на том уровне техники не могла работать успешно, была сложна в наладке, и не успевала за прогрессом в электронике.
А прогресс был удивительным, особенно для нас, для тех, кто в институте крутил ручку арифмометра и хорошая логарифмическая линейка была большой удачей. В ОКЭ№132 я купил первый "научный" калькулятор МК-85 с синусами и программированием. Освоить его я так и не успел, в экспедиции появились первые настольные персональные компьютеры. Сначала с MS DOS, потом с Norton Commander, а потом и Windows. С тех пор только успевай покупать все новые и новые Microsoft Office с Word-ом и Excel-ем и еще бог знает с чем.
Геодезическая фирма "ЮСТАС".
В 1991 году у Вайнберга под влиянием советской действительности возникла капиталистическая идея создания своей, негосударственной фирмы, т.е. общества с ограниченной ответственностью. Он же придумал название общества "ООО Фирма "ЮСТАС", прочитав его, как аббревиатуру специализации: "ЮСТировка Антенных Систем".
Сначала в список учредителей, составленный Вовой, входили кроме нас троих, Львов, Мусатов и даже какая-то организация. Потом этот список неоднократно менялся, одно оставалось постоянным. Фактическим директором всегда оставался Вайнберг, который нашел себе толкового бухгалтера Маргариту Анатольевну Ардзинбу, снял пустующее помещение – офис и дело пошло. Мы потихоньку переходили в новую частную (свою) фирму. Через какое-то время появились заработанные деньги, Вова нашел настоящий офис (бывшее ателье проката) на первом этаже жилого дома на Рублевском шоссе д 109, корпус 5.
Мы стали обрастать техникой для полевых и камеральных работ. Появилось штатное расписание: Директор – Вайнберг В.Я. Главбух – Ардзинба М.А. Гл. инженер – Михалев А.А. инженеры-исполнители Грызулин С.И. Иноземцев С.М. Артемов А.Р. ребята из ОКЭ№132, уборщица, ночной сторож.
Крыша в Лужниках.
Первый большой заказ, который я помню – это геодезия при строительстве крыши стадиона в Лужниках в 1996 году. Строительство было грандиозное. Тысячи тонн металлоконструкций несли установленные вокруг трибун 72 стальные двутавровых колонны высотой около 30 м.
Крыша состояла из двух овальных колец, соединенных радиальными ребрами. Нижнее (внешнее) кольцо опиралось на 72 колонны двутаврового сечения. Верхнее (внутреннее) кольцо держалось на ребрах. Верхнее кольцо собирали из стальных ферм на земле, а затем поднимали на высоту 45 м с помощью четырех гидравлических домкратов в виде железобетонных пилонов, построенных вблизи углов футбольного поля. Вся подъемная техника была из Голландии. Чтобы собрать кольцо на земле нам пришлось контролировать размеры всех деталей еще на заводе-изготовителе, а на стадионе разбивать что-то вроде стапеля. Словом два года трудов нашей стадионной бригады увенчались полным успехом, кольцо собралось без единой проблемы. Технические и организационные задачи решали Вайнберг и Михалев. Вместе со строительством крыши (покрытия) я готовил методику наблюдения за её деформацией, в процессе эксплуатации. Наблюдения начались сразу после раскружаливания весной 1997 года и продолжаются до сих пор вот уже больше 20 лет.
Систему координат стадиона мы закрепили на массивных частях фундамента трибун. Ось X – продольная ось симметрии, ось Y – перпендикулярна её в центре футбольного поля. Ноль высоты – примерно на уровне беговых дорожек. На внешнем и внутреннем кольцах разместили по 8 визирных марок, координаты которых измеряются тахеометром с четырех опорных станций, расположенных на трибунах. В сезонных циклах наблюдений измеряются не только координаты марок, но и отметки фундаментов 72-х несущих колонн. Данные измерений передавались мне в камералку для составления отчетных документов в виде таблиц и схемы. Документы мы отправляли в Центральный Научно-исследовательский институт Строительных Конструкций (ЦНИИСК), который и является нашим заказчиком мониторинга. Конечно, за 20 лет средства измерений, схема и исполнители изменились, а крыша исправно служит.
Высота верхнего кольца меняется от зимы к лету примерно на 15 см, а овал немного меняет форму. Осадки колонн после первых двух лет практически отсутствуют.
Гостиный двор.
Второй большой работой, в которой я принимал и полевое и камеральное участие, была геодезия при реконструкции Гостиного Двора, комплекса старинных зданий между улицами Ильинка и Варварка и переулками Рыбный и Хрустальный. Осенью 1997 года на эту работу Вайнберг назначил меня и Лешу Артемова. Мы вели полевые и камеральные работы. Внешними связями занимался сам Вайнберг, контакты со строителями обеспечивал Михалев.
Здания фасадами выходили на упомянутые четыре улицы, а в середине был двор, где в старину была парковка повозок и карет.
Сначала надо было назначить систему координат. Во дворе сравнительно ровной оказалась внутренняя кирпичная стена, параллельная Хрустальному переулку. На ней мы выбрали два выступа, и закрепили дюбелями две точки в разных углах двора. Вертикальную плоскость, проходящую через эти две точки, назвали плоскостью XOZ. В Ильинском углу двора на стене назначили след от оси Y. Закрепили в подходящем месте "ноль" высоты, и в этой системе координат сделали съемку двора и внутренних стен. Карту отдали архитекторам, и далее на всех их чертежах была надпись: "Система координат фирмы "ЮСТАС".
Потом мы обслуживали строителей сначала во дворе, затем контролировали монтаж железа в зданиях, а потом мы с Лешей перенесли систему координат на крышу, где монтировали покрытие. Реконструкция длилась до 2001 года. Когда была закончена отделка, я посмотрел, что получилось. Двор превратился в роскошный "бальный" зал под прозрачной крышей с золочеными канделябрами на стенах. Красота неописуемая.
Телебашня в Останкино.
В августе 2000-го года на телебашне в Остакино случился сильный пожар. Сгорело много чего, в том числе лифты. Чтобы восстановить их, потребовалось сделать съемку отремонтированных шахтных конструкций. У нас были куплены лазерные "вертушки", реализующие горизонтальные или вертикальные плоскости. Наши умельцы во главе с А.С. Ремизовым все сделали как надо, я составил отчет. К 2002 году ремонт был закончен, и в начале года в ЮСТАС позвонил сотрудник метеослужбы Останкинской телебашни Беренштей Эммануил Бенцианович и попросил приехать на совещание. Поехали мы с Михалевым. На со-вещании один из создателей телебашни Владимир Травуш обратился к нам с просьбой рассмотреть возможность контроля геометрии башни в смысле отклонения оси её от вертикали, а также определить влияние ветра и солнечной радиации на геометрические параметры.
Я взялся за это дело и предложил концепцию геометрии.
Геометрия сооружения представлена его "осевой линией (ОЛ)". Осевая линия соединяет центры восьми сечений конструкции.
Базовым сечением считается сечение на отметке 63м. Это верх "юбки". Остальные 7 сечений назначены выше "юбки" и распределены по высоте. Самое верхнее сечение имеет отметку 540 м. Координаты центра базового сечения приняты равными нулю. Центры остальных сечений определяются как центры симметрии проекции контура башни на плоскости "север-юг" и "запад-восток".
Для измерения координат центров сечений мы организовали два наблюдательных пункта (НП) примерно в километре от телебашни на север и восток от неё. На пунктах рас-полагались теодолиты Theo 010 с накладными уровнями. Наблюдатели (М.М.Хотин и Л.Н.Фишер) одновременно начинали цикл измерений горизонтальных углов на крайние точки (марки) сечений, начиная с базового до самого верхнего и заканчивая базовым сечением при другом круге теодолита. Всего выполнено 18 циклов в феврале 2002 г при разных погодных условиях. СКО измерений оценивалась по отклонениям "ширины" сечений и оказалась равной 16 мм.
При камеральной обработке я для каждого цикла выписал данные о скорости и направлении ветра. К моему удивлению, воздействие ветра выявилось вполне надежно. Для нижних сечений оно близко к нулю, с высотой возрастает и на самом верху составляет 23 мм, помноженные на скорость ветра в м/сек. В результате обработки удалось вполне надежно выделить и влияние солнечного нагрева, и исходную форму осевой линии. В пасмурную тихую погоду центры всех сечений, кроме верхнего находятся в пределах квадрата 20 на 20 см, центр верхнего сечения (540м) отклонен от центра базового сечения на 0,6 м.
Солнечный нагрев (с юга) дает отклонение верха к северу на 1,8 м.
Так что, башня, несмотря на пожар, вполне ровная и крепкая.
Премия Красовского.
К 2000 году фирма и её директор стали довольно известными в кругах строителей, монтажников и геодезистов. Вайнберг сделал мудрый шаг. Он собрал директоров конкурирующих фирм и выдвинул предложение о добрососедском поведении. Не сразу, но с течением времени все поняли, что так удобнее и никто ни с кем не враждует. Вова стал геодезистом – гуру. Геодезическая общественность вышла в бывший ГУГК, который к тому времени стал "Роскартографией" с предложением наградить бывших сотрудников ОСПГ (20 человек) премией Красовского «За теоретические, технологические и приборные разработки по специальному применению геодезии».
Начальником Роскартографии в те времена стал Бородко А.В, для которого Вайнберг был не только конкурентом, перебивающим заказы, но и вообще врагом. Поэтому он сказал, что подпишет представление, если там не будет Вайнберга. Инициаторы бросились к Вове, а тот, будучи человеком нормальным, сказал: - "Да, вычеркивайте, конечно".
Вот так и получилось, что Коллегией Федеральной службы Геодезии и Картографии России и Президиума Центрального Правления Российского общества Геодезии, Картографии и Землеустройства постановлением от 19 февраля 2001 года наградили следующих бывших сотрудников ОСПГ:
От ЦНИИГАиК Роскартографии:
Белевитин Александр Гаврилович,
Беляков Василий Михайлович,
Крылов Виктор Дмитриевич,
Назаров Вадим Михайлович,
Трофимов Андрей Сергеевич,
Фельдман Григорий Айзикович,
Широв Феликс Вячеславович;
От ОКБ «Топаз»:
Бронштейн Юрий Лазаревич,
Варенов Александр Алексеевич;
От МосАГП Роскартографии:
Глумов Анатолий Павлович,
Кислов Георгий Михайлович,
Львов Вениамин Григорьевич,
Тухтубаев Евгений Генадьевич;
От Геодезической фирмы «ЮСТАС»:
Грызулин Сергей Иванович,
Иноземцев Сергей Маркович,
Лобаторин Олег Павлович,
Михалев Александр Алексеевич,
Ремизов Александр Сергеевич,
Скуратов Анатолий Владимирович,
Рубинштейн Марк Абрамович.
При этом вместо Вайнберга, по упомянутым выше причинам, в списке оказался Михалев, который никогда в ОСПГ не работал.
Живые и живущие в России люди из этого списка получили дипломы, памятные медали и небольшие денежные премии. Все лауреаты попали в Интернет.
Московский Манеж. Пожар.
В Московском Центральном Выставочном зале в 2004 году случился сильный пожар. Сгорели все помещения, экспозиции, запасники, кровля вместе с фермами перекрытия Бетанкура. Остались только кирпичные стены. Нас подрядили сделать съемку верха стен, что бы спроектировать новые фермы перекрытия. Было решено оставить конструкцию Бетанкура, но фермы выполнить не из бруса, как в оригинале, а склеить из листов специальной фанеры, стянутой металлическими болтами. В 2005 году фермы были установлены и нам поручили наблюдать за их стабильностью. Всего были измерены высоты семи точек на каждой из 45 ферм. Наблюдения начались в 2005г и закончились (для нас) в 2008. Кроме определений высот точек ферм, были выполнены несколько циклов измерений высот стенных марок по боковым стенам и фасадам.
В начале на Манеже работали Ремизов А.С. и Скуратов А.В, а заканчивали Вдовенко И.И. и А.И.
Рабочий и Колхозница.
В 2003 году московское правительство в лице Москомнаследия озаботилось состоянием скульптурной группы "Рабочий и Колхозница" Веры Мухиной. Было решено начать работы по реставрации памятника. Главным назначили скульптора Вадима Церковникова.
Нам поручили создать виртуальную модель скульптуры, чтобы сохранить оригинальные решения с точностью до миллиметров. Так было написано в ТЗ на работу. Леша Артемов предложил обратиться в МИИГАиК, чтобы они помогли нам выполнить фотограмметрическую съемку памятника. Их специалисты сделали фотосъемку и выполнили трансформацию снимков по опознакам на оболочке скульптуры.
Материалы стереофотосъемки представляли собой электронные версии трансформированных стереопар снимков сделанных в 2003 г.
Фотосъемка выполнялась купленной нами цифровой фотокамерой Minolta RC-1000. Всего была получена 21 стереопара с базисных линий, расположенных на трех уровнях по высоте, соответствующих низу, середине и верху скульптуры.
Кроме этого, дополнительно была выполнена съемка с восьми базисов, расположенных на уровне земли, и с двух базисов, расположенных на постаменте. Стереопары с дополнительных базисов использовались для справок.
На скульптурной композиции были замаркированы около пятидесяти опознаков, координаты которых мы определили электронным тахеометром. Изображения опознаков на снимках послужили опорными точками для создания стереопар.
Для работы со стереопарами МИИГАиК предложил использовать нам программу Fotomod Lite позволяющая проводить измерения пространственных координат точек на снимках. Заниматься этим пришлось мне. Стереопара получалась на экране компьютера с помощью очков с красным и синим фильтрами для разных глаз. Картина была очень реальной, но как выбирать точки на таком сложном рельефе, было совершенно неясно. Я решил начать как-нибудь и через месяц посмотреть, что получается. Координаты, измеренные в Fotomod, я переносил в AutoCAD, где накапливались точки пространственной модели. Проведенные при этом эксперименты показали, что погрешность получаемых на стереопарах координат составляет обычно примерно 2 –3 см, но в отдельных неблагоприятных случаях может доходить до 30 см. Всего на поверхности модели было набрано около 3 тысяч точек. Чтобы получить больше сходства с реальной поверхностью, точки надо было как-то соединять линиями. В результате что-то похожее на фигуры получилось. Свою модель в Автокаде я передал в ЦНИИПроектСтальКонструкция (ЦНИИПСК) для проектирования каркаса и связей каркаса с оболочкой.
Пока я этим занимался, началась разборка металлической оболочки.
Перед разборкой Вайнберг лично рисовал на оболочке черным несмываемым фломастером крестики с номерами. Для этого его посадили в люльку с водителем, который управлял краном прямо из люльки. Так они замаркировали все куски, на которые должны были разделить оболочку. Вдовенко А.И. сделал съемку крестиков с земли и связал в единую систему координат внешнюю оболочку и внутреннюю пространственную раму. После чего запустили монтажников для разборки. Разделили её, конечно, не так, как планировали и разложили 40 блоков (кусков) на земле. Здесь еще добавили крестиков и опять сделали съемку уже на земле. Затем куски увезли в ЦНИИСК, сложили в ангаре, где они пролежали несколько лет без движения из-за нехватки денег. Потом реставрация все же началась и к 2009 году куски приготовили для сборки. В ЦНИИПСК спроектировали и на заводе изготовили новый каркас и под надзором нашего сотрудника И.И. Вдовенко его собрали в специально построенном павильоне.
При участии нашей бригады началась сборка оболочки. Конечно, от наших крестиков почти ничего не осталось, сравнивать новое и старое пришлось только со стереомоделью.
В сложных случаях решение принимал Вадим Церковников, который вообще считал, что он лучше Мухиной понимает идею скульптурной композиции. А представителям Москомнаследия уже было неинтересно, на сколько миллиметров новодел отличается от оригинала.
Так или иначе, в ноябре 2009 года скульптуру собрали и с помощью крана установили на новый постамент. Почти, как в Париже.
Аквапарк в Мытищах.
В 2005 году в Мытищах по ул. Коммунистическая, д. 1 открыли торгово-развлекательный центр с тремя магазинами и Аквапарком. С фирмой ЮСТАС владельцы заключили договор о мониторинге стабильности строительных конструкций. В магазинах контролировались осадки фундаментов несущих колонн, а в аквапарке еще и фермы перекрытия кровли и вертикальность колонн в стенах.
Для контроля осадок фундаментов мы выбрали в качестве исходного репера оголовок анкерного болта в фундаменте высотной опоры ЛЭП в 100 метрах от объекта. В циклах наблюдений прокладывали высокоточный нивелирный ход от исходного репера до контрольных марок на фундаментах колонн. Определение отметок других контрольных точек в аквапарке выполняли электронным тахеометром в системе координат аквапарка. С 2005 по 2016 год исполнял полевые измерения А.С.Ремизов с помощником, а камералку и документацию для заказчика готовил я. Сейчас мониторинг продолжают другие. Наблюдения показывают, что все в этом торгово-развлекательном центре в порядке.
Реконструкция Большого Театра.
В этой работе, проводимой немецкой фирмой с нашим геодезическим сопровождением я не участвовал. Работа длилась около пяти лет с 2006 по 2011 год и вел её А.С.Ремизов. Работа была трудоемкой и технически очень сложной. Главные трудности возникали при монтаже механизмов трансформации сцены. Александр Сергеевич (Герр Алекс) лучше немцев разобрался в тонкостях механики. Немцы считали его своим главным инженером. Думаю, что про свои дела А.С.Ремизов лучше расскажет сам.
Тоннели.
В строительстве московских тоннелей фирма ЮСТАС участвует с 1996 года. Первый тоннель был на Кутузовском проспекте, на пересечении с Дорогомиловской улицей. Наше участие в стройке заключалось в разметке стен тоннеля под крепежные шпильки облицовочных панелей (карт) из импортного долговечного пластика. Шпильки на стене располагались в узлах прямоугольной сетки с ячейками от 0,5 до 1,5 метров. Смонтированные карты должны быть плоскостями с точностью до нескольких миллиметров, поэтому они крепились к закладным шпилькам с прокладками для компенсации неровностей бетонных стен тоннеля. Наша задача состояла в том, чтобы разметить на стене места закладки шпилек и рассчитать толщину прокладки для каждой шпильки, с тем, чтобы уложенная на прокладки карта была плоской. Для этого требовалось иметь три координаты мест установки шпилек. На первом тоннеле мы это делали боковым нивелированием, подставляя к узлам размеченной сетки горизонтальную нивелирную рейку, по которой брали отсчет вертикальной нитью сетки теодолита. На следующих тоннелях с 1997 года у нас появились электронные тахеометры. Результаты съемки передавали в камералку, где мы с Лешей Артемовым укладывали карты на стены и выдавали таблицы толщин прокладок прорабу облицовщиков. На прямолинейных тоннелях укладка была тривиальной, т.е. одна стена – одна плоскость, а если тоннель был на повороте, как в развязках, приходилось работать дизайнером, подбирая углы многогранника.
Всего с нашей помощью были сданы в эксплуатацию шесть тоннельных объектов. Три прямых тоннеля: на Кутузовском проспекте, на Бульварном кольце, на Проспекте Мира и три тоннельные развязки: две с третьим транспортным кольцом: на Кутузовском и Ленинском проспектах и одна на Волоколамском шоссе.
Подводная геодезия
Начиная с 1998 года фирма ведет работы по съемке рельефа дна водоемов и прибрежных зон. В 1998 году под руководством Дениса Мусатова выполнены инженерно геодезические изыскания под кабельный переход волоконно-оптической линии связи через Куйбышевское водохранилище. Впоследствии подобные работы выполнены им и на Черном море. В течение ряда лет Денис Фомин выполнял подводные съемки дна разработок речных месторождений строительных материалов на р. Оке, вблизи портов Коломны, Серпухова и Рязани. На других реках выполнялись русловые и специальные съемки.
Съемки месторождений выполняли на надувной десантной лодке, оснащенной приемником GPS, эхолотом и компьютером. Лодка двигалась галсами от берега к берегу, заполняя площадь месторождения пикетами, для которых при камеральной обработке вычислялись отметки и плановые координаты, строилась модель, по ней выполнялись необходимые подсчеты, и выпускалась итоговая техническая документация.
Железные дороги, трубопроводы
В 2002 году большой объем работ выполнен бригадой Фомина по съемке железнодорожных путей (около 100 км во Владимирской области по заказу РЖД). Эта же бригада нанесла на карту около двух тысяч километров трубопроводов в Западной Сибири и около 100 км на о. Сахалин (по заказам нефтяных компаний). На ряде нефтяных месторождений по заказам этих компаний выполнены геодезические спутниковые наблюдения пунктов геодинамических полигонов.
Строительная геодезия
Все годы своего существования фирма ЮСТАС ведет работы по геодезическому сопровождению строительства новых объектов, реконструкции и реставрации существующих. Новостройками и реконструкциями у нас почти 15 лет занимался Александр Алексеевич Михалев. Число объектов и, соответственно, бригад у него доходило до двух десятков. Несколько лет в фирме работал Валерий Ардасенов, тоже руководивший бригадами геодезистов на стройках. Строительная геодезия дело известное, там царствует СНиП. Задача геодезистов – обеспечение соответствия построенных конструкций чертежам проектировщиков. Это соответствие документируется исполнительными съемками, которые обязаны делать геодезисты, выполнявшие текущие работы. На крупных стройках промышленных, торговых и офисных зданий, где площади съемок большие, оформление результатов бригады передавали в камеральную группу, где мы сначала с Лешей Артемовым, а потом и другие сотрудники оформляли поэтажные планы, картограммы, таблицы и другие документы. Мне запомнились объемные работы на многоэтажной башне "Реформа", строящейся тогда на набережной Шевченко, где я оформлял поэтажные исполнительные планы, а потом мы с Михалевым после окончания строительства выполняли наблюдения за стабильностью положения башни на берегу Москвы-реки.
Немного другой вид работ – это отдельные съемки. Несколько лет наш сотрудник Николай Семенов обеспечивал строительство котлованов объекта Москва-Сити. Там, помимо обычных геодезических измерений, требовался подсчет выполненных земляных работ. Для этого нужно было сравнить две поверхности рельефа и подсчитать объем между ними. Мы с Михалевым купили программу "Пифагор", очень простую и удобную. Она очень остроумно, на мой взгляд, решает эту задачу. В границах съемки рельефа программа строит модель тела с горизонтальным основанием, вертикальными гранями "стен" и многогранной верхней поверхностью с вершинами на съемочных пикетах. Затем программа "режет" модель тела на тонкие "ломтики" (например, 1000 шт), подсчитывает площадь каждого ломтика, умножает её на толщину ломтика и получает объем тела. Количество ломтиков оператор задает по своему усмотрению. Я сделал тест этой программе, задав ей подсчет объема идеального конуса, снятого в 1000 пикетах. Объем она выдала практически идеально точный.
Кроме объемов земляных работ нам заказывали простые топографические съемки крупных масштабов, подеревные и другие специальные съемки разных участков.
Реставраторам и дизайнерам требовались съемки фасадов и внутренних помещений. По съемке фасадов главным специалистом в фирме считался Алексей Артемов. Съемки внутренних помещений несколько лет выполнял Александр Ремизов с помощниками. Я сам, будучи в камеральной группе, готовил для заказчиков поэтажные планы зданий, которые снимал Ремизов. Запомнился мне Центральный Универсальный Магазин (ЦУМ в центре Москвы), здания бывшего хлебозавода Филиппова на Сретенке, громадное офисное здание на Сущевском валу.
Еще один вид съемки, освоенный Ремизовым это съемка лифтовых шахт. Он их снимал и в здании МИД на Смоленской пл. и в Останкино после пожара.
Зная послужной список А.С. Ремизова, я вообще считаю его одним из самых квалифицированных инженеров-геодезистов, практиков, "полевиков" в нашей команде бывших сотрудников ОСПГ. В этом читатель может убедиться, прочитав его личные воспоминания.
Глава 4
Лицензии
Нам доверяют
МОСИНЖПРОЕКТ
ОАО «Группа компаний ПИК»
Codest International S.L.R
РФЯЦ-ВНИИЭФ
АО «Концерн ВКО „Алмаз-Антей“»
ЦНИИСК имени В. А. Кучеренко
Правительство Москвы
Государственная академия наук
Министерство обороны РФ
РОСКОСМОС
Получить консультацию
Оставьте ваши контакты и мы свяжемся с вами в ближайшее время.