Ян Колтунов. О моих работах по ракетно-космической науке, технике и космонавтике - РКНТК (по опубликованным материалам)
Работы, выполненные Я.И. Колтуновым по ракетно-космической науке, технике и космонавтике - РКНТК (по опубликованным материалам)
Приложение 2
Работы, выполненные Я.И. Колтуновым по ракетно-космической науке, технике и космонавтике - РКНТК (по опубликованным материалам).
(Из писем Президента Международной Академии Духовного Единения Народов Мира (МАДЕНМ) Г.Е. Трапезникова, Президента Академии творчествоведческих наук и учений (АТНУ) А.В. Иванова, Президента Международной Славянской Академии наук, искусств, образования и культуры (МСА) Б.И. Искакова, Президента Татарстанского Отделения Академии энергоинформации (ТОЭНИН) Р.Л. Исхакова и др. в адреса Президента РФ Д.А. Медведева, Премьера РФ В.В. Путина, Председателя Совета Федерации С.М. Миронова, Мэра Москвы Ю.М. Лужкова и др.)
В головной организации Министерства обороны (НИИ-4 Академии Артиллерийских наук, НИИ-4 Министерства Обороны, ЦНИКС-50 МО) Ян Иванович Колтунов плодотворно работал до 1983г. старшим инженером и старшим научным сотрудником, был членом и руководителем крупных разделов тематики легендарной Группы М.К. Тихонравова, проведшей первые в Мире исследования по обоснованию межконтинентальных ракет и ракетных пакетов - носителей искусственных спутников Земли, беспилотных и пилотируемых космических аппаратов и кораблей. Он был руководителем и ответственным исполнителем крупных основных разделов комплексной научно-исследовательской тематики, инициатором и автором ряда комплексных предложений по развитию, обоснованию и перспективам создания и отработки ракетных и стартовых комплексов, наземного оборудования, систем и программ комплексных наземных стартовых измерений, проведению специальных исследований на огневых испытательных стендах, в аэродинамических трубах с открытой рабочей частью и при пусках ракет-носителей и антиракет, по газодинамике и динамике старта ракет-носителей, анализу полученных результатов, разработке рекомендаций и использованию изобретений, по критериальной оценке и сравнению отечественных и зарубежных ракетных комплексов, по способам выведения и управления движением космических аппаратов, по конструкциям искусственных спутников Земли и орбитальных станций, ракетных двигателей и ракет, элементов наземного оборудования, прогнозирование перспектив развития ракетно-космической техники, лунных аппаратов, систем спасения личного состава с ферм и башен обслуживания, разработке тактико-технических требований и др.
К числу важнейших его разработок для ракетно-космической отрасли, ракетно-космической науки, техники и космонавтики относятся ниже перечисленные:
- Его впервые в Мире проведенные теоретические исследования, разработанная методология, проведенные им расчеты и разработанные рекомендации по динамике старта и управляемого (с переменными коэффициентами и характеристиками системы управления и автомата стабилизации) движения пакетов ракет и ракет-носителей других типов и их конструкций, как сложных систем переменной массы и момента инерции, переменных физических и механических связей с элементами пусковых установок, элементами наземного оборудования и стартовых сооружений (1948-1967гг.). Они подтвердили возможность надёжного и безопасного старта принципиально нового типа ракет-носителей – ракет типа «пакет» и имели решающее значение для принятия и создания ракетных, стартовых комплексов и наземного стартового оборудования с пакетами ракет, позволившими опередить достижения ракетно-космической отрасли в других странах, положить основу создания ракетно-космического щита СССР, осуществить создание искусственных спутников Земли, космических аппаратов и кораблей, ракетно-космических оборонных средств, первый и последующие полёты человека на ракетах, создание, обслуживание и обеспечение до сих пор отечественных и международных орбитальных станций, создание многоразовых ракет-носителей, полёты к планетам и др. По пакетной схеме созданы ракеты-носители типа Р-7, Р-7а, «Протон», «Энергия», «Ангара», а вслед за отечественными также ряд зарубежных ракетных комплексов космического назначения.
- Разработанные Я.И. Колтуновым, одобренные и подписанные М.К. Тихонравовым, отправленные С.П. Королёву в 1953г. и реализованные в дальнейшем Предложения «О возможности и необходимости создания Искусственного Спутника Земли» (1952 – 1953гг.), основывались на использовании разработанных Я.И. Колтуновым в 1944 – 1948гг. Программы - минимум и Программы – максимум изучения и освоения космоса, доложенных им впервые в своём докладе «К.Э. Циолковский и будущее» в Московском Планетарии на торжественном заседании энтузиастов ракетных и космических полётов 22.09.1945г., посвящённом десятилетию после кончины К.Э. Циолковского, в повторенных и дополненных состоявшихся позже его докладах и лекциях в МАИ, МГУ и на авиазаводах, а также на результатах проведенных с его многоплановым участием в 1949 – 1952гг. Группой М.К. Тихонравова и позднее комплексных исследований пакетов ракет. Они включали осуществление на этой основе предложенной им программы и этапности создания системы Искусственных Спутников Земли (ИСЗ). Предложенная им в этих Предложениях и одобренная М.К. Тихонравовым программа и этапность создания ИСЗ включала разработку и создание: простейшего автоматического ИСЗ для изучения движения его в атмосфере Земли; создание автоматических более сложных и тяжёлых ИСЗ с аппаратурой для изучения верхних слоёв атмосферы и околоземной космической среды, выявления условий, необходимых режимов и обеспечения нормальной работы аппаратуры и конструкций, существования растительных и животных организмов и их жизни на ИСЗ в периоды старта, выведения ракеты-носителя на орбиту и посадки ИСЗ на Землю; создание пилотируемого человеком – космонавтом ИСЗ, рассчитанного на полёт и работу на орбите одного космонавта; затем – создание ИСЗ для полёта и работы 2-3-х космонавтов; затем – создание автоматических и обитаемых крупных орбитальных станций. В качестве начального подварианта им предлагалась в Программе также возможность создания автоматического и пилотируемого ракетного аппарата для кратковременного выхода в космическое пространство, баллистического полёта и посадки на Землю (этот путь был позже реализован в США в состоявшихся после полёта Ю.А. Гагарина кратковременных суборбитальных полётах Алана Шепарда и Вирджила Гриссома).
- Разработаны программы - минимум и программы - максимум разработок ракетно-космической отрасли 1943-1945гг.,, программ создания ракетных и стартовых комплексов, создания искусственных спутников Земли, долговременных программ изучения и освоения космоса, использования достижений ракетно-космической техники оборонного назначения в мирных целях, при конверсии и доработках ракетных и стартовых комплексов, пусковых установок и других элементов наземного оборудования для обеспечения пусков в интересах Академии наук и народного хозяйства.
При этом в Предложениях Я.И. Колтунова предлагалась целесообразная и возможная необходимая кооперация организаций (НИИ, КБ, Академии наук СССР, полигонов и др.) для реализации предложенной Программы и этапности создания ИСЗ.
- Разработанные им и высланные в 1956-1957гг. командованием НИИ-4 МО в Центральные организации (ГУРВО, ВПК, ОКБ-1, НИИ-88 – ЦНИИМАШ комплексные Предложения Я.И. Колтунова «О создании, программе, составе, структуре, тематике, штатах, обеспечении, финансировании научно-исследовательского института ракетного транспорта и освоения космоса», содержали обоснованные расчёты, программу, последовательность формирования и реализацию Предложений с созданием как Специального НИИ, КБ и Экспериментального завода с учётом программ, задач и сроков Первого Геофизического Года, так и варианта кооперации для этой цели уже созданных организаций РКНТК и их укрепления и развития с обоснованным прогнозированием сроков осуществления первых ИСЗ, искусственных спутников Луны, первых пилотируемых полётов, первых посадок на Луну и другие планеты Солнечной Системы и др. (1953-1957гг.). Это прогнозирование в большой степени подтвердилось последующими работами в области РКНТК.
- Разработанные им комплексные Предложения «О развитии мирных направлений ракетной техники» (1954-1957гг.) содержащие программы и пути дальнейшего развития и мирного использования ракетной техники и космонавтики, были направлены в центральные органы и нашли реализацию при осуществлении величайших задач и мечты человечества по выходу в Большой космос и по созданию ракетно-космических средств СССР, России мирного назначения. Предложения включали также оценку и рекомендации о возможностях использования снимаемых с дежурства ракет-носителей и стартовых комплексов оборонного назначения, ракетного щита СССР, России, существующих организаций, НИИ и КБ промышленности в целях последующей конверсии в интересах запусков космических аппаратов, исследования космического пространства, создания и использования ракетных и космических средств различного военного назначения для их мирного применения, повышения экономической эффективности и научно-хозяйственной значимости всей ракетно-космической отрасли.
Эти Предложения инженера Я.И. Колтунова, как и его Предложения «О создании, программе, составе, структуре, тематике, штатах, обеспечении, финансировании научно-исследовательского института ракетного транспорта и освоения космоса», были доложены М.К. Тихонравовым и рассмотрены на специальном заседании Президиума Учёного Совета ЦНИИМАШ в феврале 1957 года и в основном одобрены Решением Президиума. В соответствии с Решением Президиума Учёного Совета ЦНИИМАШ по этим Предложениям в ОКБ-1 были созданы специальные отделы и подразделения по дальнейшему развёртыванию - работ в области мирных направлений ракетной техники с более широким осуществлением программ использования ракет в интересах Академии наук СССР, Главного Управления Гидрометеослужбы (ГУГМС), других Министерств и ведомств.
- Я.И. Колтунов систематически с начала 40-х годов собирал и анализировал литературу о жизни человека, животных и растительных организмов в экстремальных и стрессовых условиях, в замкнутом пространстве, в изменяющейся среде по параметрам (давление, температура, уровень, интенсивность, ионизация, состав радиации, состав газов атмосферы, величина ускорения силы тяжести, величина перегрузок и т.д.). В тот период многое было неизвестно и он старался проверять на своём опыте. Он прошёл специальные тренировки под руководством полковника медицинской службы Владимира Владимировича Стрельцова в барокамере пониженного атмосферного давления кафедры авиационной медицины института усовершенствования врачей. Тренировки включали проведение испытаний в условиях различной скорости подъема и спуска со скоростями (по эквиваленту изменения – повышения или понижения атмосферного давления) до 1,5 – 2,0 и более км/сек. Включали использование вместо чистого кислорода дыхательной смеси (карбоген) с добавлением до 5 % СО2, что более соответствовало количеству углекислоты в крови человека в прошлые эпохи и способствовало улучшению работы сердца и других систем. Он успешно прошёл эти и другие испытания, прошёл специальные медкомиссии, летал на аэростате Центральной аэрологической обсерватории ГУГМС вместе с начальником дирижаблестроительного отряда, аэронавтом Виктором Ивановичем Почекиным, который был ранее - командиром дирижабля, направлявшегося для спасения Леваневского. Тренировки у В.В. Стрельцова он проходил вместе с парашютистами высотниками, совершившими прыжки из стратосферы, вместе с П.П. Полосухиным, делившимися с ним своим богатым опытом экстремальных полётов и прыжков. Он окончил планерную и парашютную школы, что тоже давало практику поведения в экстремальных ситуациях. Им был написан ряд статей в газетах «Освоить стратосферу» и «Путь в космос», в информационный листок ПТОРКП, в сборник «Путь в космос» ПТОРП, в научно-технический бюллетень АНТОС, в многотиражную газету «Пропеллер» как по проблематике создания ракет, ракетных двигателей, систем управления, радиолокации, атомных и ядерных авиационных и ракетных двигателей, по спектральному анализу газов внутри камеры и в процессе истечения из ракетного двигателя, по использованию струйных и винтовых реактивных двигателей по отдельности и в комбинированных двигательных установках, по изменению состава и параметров газовой оболочки (аэросферы) Земли по высоте, по рабочей гипотезе строения аэросферы, по воздействию на пилотов авиационных и космических летательных аппаратов ускорений, состава газовой среды обитания, невесомости. Эти публикации в 1943-1948гг. способствовали активизации интересов студентов и преподавателей МАИ к проблематике новой тогда ракетной технике и проблемам космических полётов, способствовали тому, что Стратосферная Секция и Отделение подготовки ракетных и космических полётов АНТОС МАИ под руководством Я.И. Колтунова стали не только крупнейшими Секцией и Отделением АНТОС, но и единственными в МАИ и в других учебных институтах высшей школы межфакультетскими Секцией и Отделением студенческих научных обществ, занимающихся комплексными проблемами ПТОРКП в 1946-1948гг.
- Я.И. Колтуновым уже в период учёбы в МАИ и формирования им Секции и Отделения ПТОРКП АНТОС МАИ были разработаны перечни основных направлений исследований и возможная тематика научных работ в области ПТОРКП. Они включали комплексы работ в области механики, баллистики, теплопередачи, газодинамики, динамики полёта, аппаратуры для изучения физических процессов в атмосфере, процессов горения и истечения, обоснования конструкций элементов устройства летательных аппаратов, испытательных стендов и их оборудования, взаимодействия человека с тепловой, электромагнитной, корпускулярной, ионизирующей радиацией, выбором трасс полёта искусственных спутников Земли, космических аппаратов, их оборудования и т.д. Перечни помещались в газетах и информационных листках ПТОРП АНТОС МАИ, а также в некоторых других ВУЗах (МВТУ, институт стали, МГУ и др.). В последующем эти перечни уточнялись и расширялись и вошли частично в разработанные Я.И. Колтуновым комплексные предложения, в программы и тематики работ предложенного им института ракетного транспорта и космических полётов, в программу работ и предложения по созданию искусственных спутников Земли (1952-1957гг.), программу работ по использованию специально созданных и снимаемых с вооружения ракет-носителей для обеспечения научно-практических исследований в области космоса в интересах народного хозяйства, развития космического мировоззрения и создания новых направлений науки и техники.
- Проведены (в 1948-1949гг.) специальные теоретические и экспериментальные на моделях исследования, измерения и испытания по определению тепловых потерь из нетеплоизолированных баков различных конструкций (отношение длины бака к его диаметру, форма днищ, толщина стенки, используемый материал конструкции) из алюминиевых сплавов, заправленных жидким кислородом, в условиях естественного воздействия солнечного излучения и других физических факторов (ветер, дождь, снег и т.д.). Эти испытания показали возможность и условия применения нетеплоизолированных баков вместо дорогостоящих и более сложных конструкций теплоизолированных баков, применявшихся ранее на немецких и некоторых отечественных ракетах.
- Проведены специальные исследования работы системы управления ракетами в процессе старта и возмущённого движения пакетов ракет на начальном участке траектории с возможными в эксплуатации переменными внешними нагрузками, рассогласованиями тяг и циклограмм выхода ракетных двигателей пакета на режим номинальной тяги, изменяемыми параметрами регулирования при различных начальных возмущениях и показана возможность выбирания значительных начальных отклонений положения ракеты перед стартом от расчётного (1948-1960гг.). В результате этих работ была показана возможность и целесообразность обеспечения надёжного и безопасного старта со значительными начальными рассогласованиями, (по азимуту, тангажу и рысканию), выбирания предстартовых отклонений от расчётных в период полёта ракеты на стартовом - начальном участке траектории. Это требовало разработки специальных приборов системы управления и автомата стабилизации, но позволяло за счёт изменения способа прицеливания сухой и заправленной ракеты для выполнения поставленной задачи существеннейшим образом упростить и удешевить стартовую систему, устранить тяжёлый поворотный круг, защитный поворотный стакан с направляющими и поворотную систему заправочных коммуникаций и другие конструкции наземного оборудования для наземных и шахтных пусковых установок, существенно сократить продолжительность подготовки ракеты к пуску. В последующем эти его предложения были реализованы для всех разрабатываемых стратегических ракет и ракет-носителей космических аппаратов. Эти разработки предназначались также для случая пуска ракеты из контейнеров с запуском ракетных двигателей после выхода из контейнера со значительными начальными возмущениями.
- Проведен комплекс расчетов и построены оптимальные баллистические характеристики высотных ракет с постоянным расходом топлива до высот 250, 500, 750 и 1000км. над уровнем моря, определены необходимые относительные запасы топлива по отношению к стартовому весу при различных значениях баллистического коэффициента (1945-1947гг.)
- На основе методик этих расчётов им были рассчитаны и построены баллистические характеристики ракет на жидком, твёрдом и комбинированном топливе системы вооружения полевой реактивной артиллерии с дальностью стрельбы до 150км. с использованием для расчётов зависимостей Н(y) стандартной атмосферы и функции скорости F(v) по таблицам АНИИ. Проведены систематические расчёты и построены баллистические характеристики неуправляемых ракетных снарядов на жидком, твёрдом и комбинированном топливе (НЖРС, НТРС, НКРС) до высот 50км. (1948-1949гг.). Эта работа была необходима для обеспечения противостояния агрессивным планам США в период холодной войны, когда СССР был окружён системой авиационных баз и были составлены перечни основных городов СССР для атомных бомбардировок, когда в СССР отсутствовали средства зенитной артиллерии и истребители с достаточной досягаемостью по высоте. В этих работах рассматривались ракеты на жидком топливе, ракеты на твёрдом топливе и ракеты с использованием дополнительного порохового заряда, расположенного в камере сгорания, который при запуске позволял получить значительную по величине начальную скорость после схода ракеты с направляющих и получить за счет этого большую дальность или высоту полёта. Эти ракеты были рассчитаны на проведение залпового огня, что компенсировало в тот период необходимых для одиночной стрельбы систем управления НЖРС, НТРС, НКРС (1948-1949гг.).
- Рассмотрены возможности использования инжекторов высокого давления (напора) для обеспечения подачи компонентов топлива в камеру сгорания, изучены с этой целью возможности проведения экспериментов с инжекторами паровозных котлов (обеспечение подачи с помощью мятого пара с давлением 2-3 ати в котёл с давлением 18-20 и более ати с использованием материалов, действующих конструкций и экспериментальных установок института железнодорожного транспорта; им изучались также возможности и опыт использования инжекторов мятого пара в технологиях химической промышленности с давлением подачи до 3000 ати. и др. Эта его разработка представляет интерес для создания перспективных ракетных двигателей с высоким до нескольких сот и тысяч ати давлением в камере сгорания, что позволило бы существенно уменьшить размеры и массу ракетного двигателя. В этой работе он неоднократно советовался с академиком Б.С. Стечкиным и профессором В.И. Белоконем. М.К. Тихонравов, Б.С. Стечкин и А.П. Ваничев также поддерживали идею использования инжекторов для подачи жидкого переохлаждённого кислорода и других компонентов топлива в камеру сгорания, однако проведение экспериментов в НИИ-4 в 1948-1949гг. оказалось невозможным из-за отсутствия средств и проблематики обеспечения смешения компонентов топлива в камере сгорания с помощью специальных форсуночных устройств.
- По инициативе и под руководством (руководитель и ответственный исполнитель) Я.И. Колтунова были проведены комплексные научно-исследовательские работы им самим и с участием многих научно-исследовательских, проектно-конструкторских и испытательных организаций и полигонов промышленности и Министерства обороны по динамике и газодинамике старта, обоснованию ракетных и стартовых комплексов, обоснованию тактико-технических требований к созданию ракетно-космической техники (с 1949г.). Он был участником боевых расчетов и руководителем ответственных разделов работ по лётным испытаниям и отработке ракет-носителей 17 типов и стартовых комплексов для них при 150 пусках ракет-носителей со многих стартовых площадок 3-х ракетно-испытательных полигонов.
- Я.И. Колтунов был в 1957г. участником боевых расчётов и членом Комиссий по динамике и газодинамике старта, выполнял ответственные работы при комплексном обосновании, расчётах, выборе и отработке оборудования, первых запусках, анализе результатов лётных испытаниях и отработке первой в мире межконтинентальной ракеты пакетной схемы Р-7, первых в мире стартовых комплексов, элементов наземного оборудования и стартовых сооружений для этих ракет-носителей, участником боевого расчёта при подготовке и пуске 12.04.1961г. первой пилотируемой ракеты-носителя с первым космонавтом Мира - Юрием Алексеевичем Гагариным.
- Я.И. Колтунов впервые в Мире в 1948-1953гг. провёл теоретические исследования, разработал методологию и выполнил расчёты по определению возможного воздействия на космонавта космических лучей, всего спектра тяжёлых и лёгких ядер, электронов, фотонов и других элементов солнечной и другой космической радиации, определил получаемые космонавтом дозы и показал их непревышение в обычных условиях длительного орбитального и окололунного полёта над величиной допустимой для человека дозы, а также оценил опасность для здоровья космонавта, летящего в космическом корабле и в открытом космосе от воздействия возможных периодически крупных вспышек на Солнце и идущих из галактического пространства, показал необходимость при вспышках предусматривать специальные защитные средства или возможность экстренной посадки космонавта на Землю. Эти работы Я.И. Колтунова были важным обоснованием возможности и условий обеспечения безопасных полётов космонавтов в космических кораблях и орбитальных станциях, принятия ответственных решений по конструкциям, материалам, схемам и условиям пилотируемых полётов человека, проведению специальных исследований космической радиации на метеорологических и геофизических ракетах, космических аппаратах, космических кораблях и орбитальных станциях.
Я.И. Колтунов был участником проведения первого в Мире полёта на геофизической ракете на высоту около 100 км. и встречи после приземления первых собак (Цыган и Дэзик) в 1951 г. на Государственном Центральном полигоне (ГЦП).
Я.И. Колтунов впервые в 1953-1959гг. рассмотрел, в связи с разработками ракетной отрасли средств для обеспечения посадки на Луну и перемещения по поверхности Луны, теоретические обоснования толщины пылевого слоя на поверхности Луны для вариантов одновременного образования и формирования планеты Земля и её спутника – Луны (расчётная толщина пылевого слоя до сотен метров и более), так и в случае её захвата полем тяготения Земли после взрыва планеты Фаэтон (между Марсом и Юпитером) и образования пояса малых планет и астероидов; в этом случае ожидаемая толщина пылевого слоя составляет до нескольких сантиметров. Им разработаны предложения и проведены расчеты аппаратов для посадки на толстый пылевой слой и посадки на твёрдую поверхность Луны с пылевым слоем малой толщины, а также предложены конструкции аппаратов для перемещения по поверхности Луны в обоих вариантах. Им обоснована целесообразность принятия для разработок лунных аппаратов расчётных схем для условий посадки на твёрдую поверхность Луны. Эти соображения и расчёты были одобрены академиком Барабашевым Н.А. и переданы в виде статьи М.К. Тихонравову, что также было обоснованием для принятия решения о разработке посадки на Луну, как на твёрдую поверхность.
- Разработаны конструкции ракетно-посадочно-взлётных транспортных аппаратов (РПВСА) для обеспечения посадки, перемещения по поверхности Луны и других космических тел с тонким слоем космической пыли, последующего ракетного старта и пристыковки к базовому космическому кораблю (защищена авторским свидетельством на изобретение, 1960-1967гг.).
- Я.И. Колтунов рассмотрел впервые с 1943г. возможность использования пондеромоторных сил и разработал ряд конструкций для получения энергии и управления движением космических аппаратов, движущихся в магнитном поле Земли (планеты), с их использованием в космонавтике.
-.Я.И. Колтунов был ответственным исполнителем и техническим руководителем специальных комплексных исследований на ГЦП и в районе падения головных частей (Новая Казанка) ракет по применению штатных звукометрических станций СЧЗМ-36 и СЧЗ-6 и радиотехнической аппаратуры РАФ для обеспечения засечки мест падения и оценки точности аппаратурного определения места специально проводимых взрывов авиабомб 1 т. и 3 т. и ракеты Р-1 с остатками топлива на больших расстояниях от места взрыва – до 187 км. Работы проводились с целью оценки возможности использования штатной звукометрической аппаратуры для оперативного определения мест встречи с поверхностью Земли в квадрате падения со стороной до 100 км и более (на первом этапе испытаний) и общего времени полёта межконтинентальных ракет и ракет дальнего действия. Работы проводились в сопоставлении с использованием сейсмометрических и оптических средств, показали возможность и надёжность применения батарей и аппаратуры звуковой разведки в равнинных условиях и большую эффективность и надёжность применения специальных оптических средств в условиях сильно пересечённой и гористой местности. Результаты этих исследований были использованы при разработке и выборе состава и размещения оборудования ракетных испытательных полигонов, при разработке и контроле выполнения соответствующих тактико-технических требований.
- Я.И. Колтунов был участником, руководителем и ответственным исполнителем, разработчиком программ, методик, оборудования впервые предложенных и проведенных им комплексных наземных стартовых измерений при лётных испытаниях ракет-носителей Р-7, Р-12, Р-14, Р-16, Р-9 различных модификаций при пусках с наземных и шахтных стартовых комплексов, при первых запусках ракет-носителей «Протон» и антиракет В-1000, ракет серии «Космос» (1959 – 1967гг.) и др.
Проведенные им теоретические и экспериментальные исследования, расчёты, разработанные изобретения, их практическое осуществление, систематический анализ полученных результатов и разработанные на этой основе рекомендации позволили ускорить отработку и сдачу на вооружение ракетных комплексов с этими ракетами и многими другими.
- Я.И. Колтуновым выбраны на основе теоретических и экспериментальных разработок и огневых стендовых испытаний и испытаний при пусках ракет наиболее стойкие и технологически обоснованные защитные покрытия для пусковых установок и стартовых сооружений, подвергающихся действию газовых струй ракетных двигателей при старте ракет различного типа и назначения, разработаны соответствующие рекомендации, которые реализованы на создаваемых отечественных стартовых комплексах (1953-1967гг.).
- Я.И. Колтунов был инициатором, научным и техническим руководителем и ответственным исполнителем комплексных уникальных сравнительных испытаний при 70 пусках межконтинентальных и космических ракет-носителей Р-7 и Р-7а в 1959-1961гг. разработанного по его Предложениям с 1956-1957гг., устройству конструкции и оборудования экспериментального приближенного экрана с защитной облицовкой из 6-ти натурных чугунных плит размерами 1х1х0,2 м и 3-х плит из рекомендованного им на основании стендовых испытаний при пусках экспериментальных и натурных ракетных двигателей жароупорного железобетона «Б» на жидком стекле с шамотным заполнителем и кремнефтористым натрием. Успешное проведение этих испытаний позволило обоснованно существенно сократить размеры газоотводных устройств всех последующих стартовых комплексов для ракет-носителей Р-7, Р-7а, получить при этом экономию средств в 136 млн. рублей. На основе этих и специальных комплексных исследований в аэродинамических трубах с открытой рабочей частью, на огневых испытательных стендах ракетных двигателей и лётных испытаний разработанных им конструкций газоотводных устройств, выбора материалов и конструкций защитной облицовки газоходов при пусках ракет различных типов и назначения, удалось обосновать и реализовать резкое (в десятки раз) сокращение размеров и стоимости газоотражателя и газоходов стартовых комплексов для ракеты-носителя «Протон» с суммарной тягой ракетных двигателей первой ступени в 900 т. при старте в сравнении с размерами и стоимостью газоходов для ракет Р-7, Р-7а с меньшей в 2,25 раза суммарной тягой у Земли около 400т (например, длины газохода с 300 м до 17 м, общей высоты – заглубления газоотводов – стартовой системы с 54 м. до 8 м.); Эти его исследования, эксперименты и расчёты позволили при создании стартовых комплексов для ряда стратегических ракет и ракет-носителей космических аппаратов получить значительную экономию средств, материалов, труда и времени создания важнейших оборонных объектов.
- Я.И. Колтунов был инициатором, руководителем и ответственным исполнителем проведенных впервые в Мире с 1949г. комплексных теоретических и экспериментальных работ, создания автоматизированных экспериментальных установок и их использования для исследований волновой структуры сверхзвуковых одиночных и составных (1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 20 – сопловых) холодных, а так же высоконагретых (до 3600 град. К) газовых струй (основа всей ракетно-космической техники и реактивного движения) по всей их длине в аэродинамических трубах с открытой рабочей частью, при стендовых испытаниях экспериментальных и натурных ракетных двигателей с тягой 2,5- 4,1 тонны в 1954-1956гг., а так же при пусках многих разработанных ракет-носителей (1950-1967гг.).
- Я.И. Колтуновым сделаны в 1968г. подтверждённые рядом головных организаций Министерства обороны, промышленности, Академии наук основополагающие открытия однопараметрической многоинвариантной автомодельности сверхзвуковых газовых струй и способы струйного преобразования сверхзвуковых струй в дозвуковые на малых расстояниях от среза сопл ракетной двигательной установки, что имеет важное значение для снижения разрушительного воздействия газовых струй на наземное оборудование и стартовые сооружения. Им разработаны и найдены безразмерные критерии подобия струй, их волновой структуры и их связи с тяговыми характеристиками реактивных двигателей на жидком, твердом и плазменном топливе (источники струй). Им построены безразмерные графические и аналитические (в критериях подобия) характеристики струй, которые введены в справочники ракетной отрасли; с их использованием проведены расчеты газовых струй и их воздействия на наземное оборудование, огневые испытательные стенды и стартовые сооружения всех проектируемых, разрабатываемых и используемых отечественных ракетных двигателей, ракет и ракетных комплексов в сравнении с зарубежными;
- Разработан способ и комплекс наземных и бортовых устройств, обеспечивающих преобразование сверхзвуковой струи в дозвуковую после выхода струи из соплового блока, что позволяло уменьшить максимальное силовое, тепловое и эрозионное действие газовой струи на пусковую установку и стартовые сооружения (защищены авторским свидетельством).
- Разработан (1954-1971гг.) и применён способ бесконтактного определения тяги ракетного двигателя по результатам внешнего наблюдения, дистанционной съёмки характерных элементов волновой структуры (узлов, относительной длины волны, измерения полного напора на срезе сопла), проверен им при огневых испытаниях жидкостных и твердотопливных ракетных двигателей, а также при пусках ракет составлены диаграммы, таблицы, обоснованы методы моделирования и устройства для автоматизированного оперативного определения тяги в условиях её изменения во времени (защищён авторским свидетельством).
- Обоснованы и разработаны конструкции, устройства и оборудование космических газодинамических автоматизированных лабораторий (КГЛ), позволяющих в условиях, наиболее близких к естественным, осуществлять испытания элементов конструкций и конструкционных материалов космических аппаратов без применения дорогостоящих, тем более дающих наземных вакуумных установок (защищены авторскими свидетельствами на изобретения) (1960-1966гг.).
- Разработан совместно с другими изобретателями А.П. Жуковым, Ю.В. Красновым, Г.М. Можаровским и др., главным конструктором В.П. Макеевым и др. комплекс амортизационных устройств для ракеты и пусковых контейнеров в шахтных вариантах ракетных комплексов, что позволяло обеспечить сохранность и готовность ракеты к пуску в условиях возможных одиночных и повторных ядерных ударов. В этой работе, защищённой авторскими свидетельствами, был использован также информационный и патентный материал, обобщённый им и при выборе требуемых характеристик для системы УСКАС (1963-1967гг.).
- Разработан (1963-1965гг.) комплекс конструкций и проведены обоснование и расчёты бортовых ракетных транспортно-пассажирских контейнеров (БРТК) для перспективных транспортных ракет-носителей с возможностью пристыковки контейнера к ракете после её полной проверки и готовности к пуску, с возможностью отсоединения и спасения контейнера в полёте в случае аварийных ситуаций (защищён авторским свидетельством).
- В составе творческого коллектива (1965-1970гг.) с участием также И.Д. Думанова и А.А. Антонова, принял участие в разработке системы шагающих устройств и транспортных агрегатов для обеспечения транспортировки тяжёлых твёрдотопливных ракет к месту старта (разработка защищена авторским свидетельством на изобретение).
- Разработаны методы автоматизированного контроля за ходом разработок, выявления критических путей, поступления необходимой информации в централизованную систему управления и контроля заказчика за ходом и проблемными участками сложных комплексных разработок объектов ракетно-космической отрасли (1965-1967гг.).
- Проведены систематические расчёты и оценка возможных трасс ракетных полигонов, обеспечивающих достаточную для лётных испытаний разрабатываемых межконтинентальных ракет дальность полёта ракет при их полёте только над территорией СССР (1948-1949гг.). При этом рассматривались как точки старта, так и районы падения ступеней, ракетных блоков и головных частей составных ракет. Необходимо было так выбрать трассы полёта, чтобы при аварийных пусках в зоны возможного паления ракеты или её ступеней не попадали населённые районы, города, промышленные центры. Поскольку в начальный период разработок ракет-носителей предполагалось радиоуправление по равносигнальной зоне, при выборе места старта было необходимо учитывать требования по размещению радиостанций, обеспечивающих создание этой зоны, таким образом, чтобы и места расположения этих радиостанций находились в пределах СССР. В качестве возможных мест расположения точек старта (стартовых комплексов) рассматривались различные зоны СССР, в основном, в наименее населённых районах, в частности, в Калмыкии, Средней Азии (Тюратам), в Капустин Яре, на севере в районе Архангельска и т.д. при использовании в качестве района падения территории Камчатки. Рассматривался не только случай обеспечения старта в восточном или северо-восточном направлении, в котором мог использоваться для увеличения дальности полёта добавок скорости за счёт вращения Земли и стартовые комплексы могли использоваться в случае необходимости и для обеспечения межконтинентальных дальностей. Рассматривался также случай размещения стартовых комплексов на востоке страны с направлением стрельбы в область Тихого океана и даже во встречном направлении, чтобы отработать возможность израсходования топлива при испытаниях при меньших дальностях стрельбы, с тем, чтобы перенести опыт таких испытаний на случай стрельбы в восточном направлении, или для обеспечения полярных орбит. Эти мои расчёты в дальнейшем были использованы для окончательного выбора мест расположения первого и последующих стартовых комплексов и полигонных трасс для первой межконтинентальной ракеты Р-7, последующих разработок межконтинентальных ракет и ракет-носителей космических кораблей и аппаратов при создании средств космического вооружения страны.
- Проведены систематизация и анализ всех имеющихся информационных и патентных материалов о разработках и создании полигонов, ракетных стартовых комплексов, ракет-носителей Германии (Пенемюнде, Узедом, Близна) и др. США (Восточный Испытательный Полигон, - Флорида, Западный испытательный полигон Ванденберг, Уоллопс), Франции (Алжир), Италия (морской стартовый комплекс Сан-Марко для ракет «Скаут»), Японии (Кагосима, Утиноура и Танегасима), Индии (Тхумба), Канады и др. Проведено сравнение путей и перспектив развития отечественных и зарубежных испытательных ракетных полигонов, стартовых комплексов и пусковых установок для межконтинентальных ракет и ракет-носителей (1945-1967гг.).
- Проведено сравнение путей и перспектив развития пусковых установок для ракет, в том числе для наземных, морских, шахтных, горных, воздушных, орбитальных стартов, анализ соответствующей информационной открытой и закрытой отечественной и зарубежной литературы и патентных материалов, разработаны рекомендации на основе собственных разработок, изобретений и комплексных предложений, дальнейших перспектив отечественных разработок пусковых установок для ракет-носителей. Осуществлялся поиск и сравнение патентных материалов по основным странам (СССР, США, Великобритания, Италия, Франция, Япония и др.). Им были написаны монографии и разработаны заявки на изобретения по путям и перспективам развития, конструкциям и технологии использования ракетных, стартовых комплексов и пусковых установок, проведен анализ и выпущены отчёты по материалам патентной литературы которые были направлены во все головные организации ракетно-космической отрасли и получили только позитивные отзывы (1949-1966гг.).
- Я.И. Колтуновым обоснованы, разработаны и предложены газодинамические схемы и конструкции ряда пусковых устройств и стартовых сооружений ракетных комплексов и их элементов, проведены их испытания на аэродинамических экспериментальных установках, при огневой отработке ракетных двигателей на стендах и при пусках ракет (1950-1967гг.). Им разработаны программы, методики, аппаратура комплексных наземных стартовых измерений при пусках ракет-носителей, автоматизированные системы комплексных наземных стартовых измерений, которые под его руководством были смонтированы и использованы при наземных и шахтных пусках ракет-носителей многих типов и назначения, как важнейший аппарат заказчика – Министерства обороны для контроля работоспособности и соответствия тактико-техническим требованиям на разработку создаваемых ракетных и стартовых комплексов по проектам ракетно-космической отрасли (1950-1983гг.).
Разработанные и примененные Я.И. Колтуновым комплексы наземных стартовых измерений, включая разработку и выбор измерительной и регистрирующей аппаратуры, систему датчиков, разработку программ и методик проведения автоматизированных измерений, разработку методов обработки полученной информации и др., при наземных и шахтных пусках позволяли получить с помощью электрических и максимальных датчиков данные о распределении давления во времени и его максимальных (расчётных) значений от газовых струй ракетных двигателей на все элементы пусковой установки стартового сооружения и наземного оборудования, изменение температуры по толщине материала конструкций, изменения вибрационных нагрузок, оценить эрозионное воздействие газовых струй на элементы конструкций пусковой установки стартового сооружения толщину ядра струи и изменения параметров растекающейся газовой струи по высоте над стартовой площадкой и дальность её растекания, оценить величину и направленность боковых нагрузок на пусковое устройство при старте ракеты, выявить зоны безопасного размещения и отвода подвижных элементов конструкций стартовой системы, ферм и башен обслуживания размещение прожекторных и телевизионных средств над стартовой площадкой и т.д. Подключение системы электрических датчиков к системе единого времени (СЕВ) пусков и с применением анализа покадровой съемки стартующей ракеты с различных направлений и привязкой каждого кадра к СЕВ позволяли, с использованием данных телеметрических измерений также в системе СЕВ, получить фактические данные о действующих физических нагрузках и работе всех элементов наземного оборудования расположенных в районе старта во времени, получить необходимые данные для расчёта элементов конструкций наземного оборудования и стартовых сооружений, для выбора конструкции и технологии применения механических связей, электрических, воздушных и других коммуникаций между ракетой и стартовым комплексом в период старта, выявить необходимость в постоянно действующих и разовых – сменных конструкциях наземного оборудования, включая систему наземных стартовых измерений. Эти разработки защищены авторскими свидетельствами на изобретения и практически реализованы. Эти систематически получаемые им фактические сведения и рекомендации, полученные при испытаниях первых образцов ракет и ракетных комплексов каждого нового типа позволили обосновать и сформулировать основные положения физики старта ракет, расчётные схемы, провести комплексные расчёты с использованием особенностей динамики и газодинамики старта, получить важные материалы для справочников и разработки нормативных документов для ракетно-космической промышленности, для экспертных оценок и заключений, военной приёмки и организаций научно-технического сопровождения разработок со стороны заказчика – Министерства обороны, Госкомиссий, испытательных полигонов и других организаций. Эти работы осуществлялись по его инициативе, с его руководством и непосредственным участием (ответственный исполнитель) применительно к ракетным комплексам с ракетами Р-7 и Р-7а в различных модификациях, ракетами Р-12, Р-14, Р-16, Р-9 в наземном и шахтном вариантах, ракетами УР-500, УР-500к, 8К95, В1000 и др. Массовое использование им и руководимым им коллективом измерителей максимальных датчиков давления, полного напора, термодинамической температуры, температуры торможения, температуры нагрева по толщине материалов защитной облицовки отражательного экрана и других элементов стартового сооружения и самих пусковых установок, дальности разлёта пробных грузов (нумерованных кубов) для оценки силового действия рассекающейся газовой струи, использование термокрасок и термокарандашей для фиксации и измерения максимальной температуры поверхности и температуры торможения газовых струй в различных зонах стартовой площадки, стартового сооружения, технологического наземного оборудования (тысячи датчиков) позволяло определить расчетные силовые и тепловые нагрузки на конструкции. Позволяло существенным образом расширить распознавание результатов показаний электрических датчиков с применением системы электрических измерений, требующих проведения сложной системы проводных коммуникаций, их защиты, использования сложных комплексов измерительной, регистрирующей аппаратуры (электрических датчиков давления, разрежения, температуры, скорости потока, приспособленных доработанных электрическими прерывателями анемометров, виброизмерительной аппаратуры, соединённых в единую систему кино-фото-телевизионных установок, телеметрических систем с подключением к системе единого времени пуска и т.д.). Таким образом использование максимальных и электрических датчиков в системе наземных стартовых измерений оказалось весьма плодотворным и нашло применение во всех исследованиях процессов старта стратегических ракет, ракет-носителей космических аппаратов и антиракет. Оперативные научные отчеты и рекомендации, выпускаемые им, и с участием созданных им коллективов измерителей НИИ-4 с участием представителей полигонов и организаций ЦНИИМАШ, пользовались немедленным спросом главных конструкторов различных систем наземного оборудования, его рекомендации нередко реализовывались уже перед последующим пуском ракеты данного типа, что позволяло существенно ускорить процесс доводки ракетного комплекса до необходимой кондиции, позволяло обеспечивать оперативный контроль и научно-техническое сопровождение разработок со стороны заказчика – Министерства обороны и его головной организации НИИ-4 МО. Разработанные им комплексы стартовых наземных стартовых измерений использовались для всех разрабатываемых ракетных комплексов с 1950 до 1967гг. Позже для проведения наземных стартовых измерений при пусках ракет следующего поколения была создана специализированная организация – НИИТ в системе Министерства общего машиностроения, созданы отделы специальных измерений во многих организациях ракетно-космической отрасли. Таким образом, его предложения о создании специальных комплексов измерений процессов газодинамики, динамики, физики старта межконтинентальных ракет, ракет-носителей, антиракет нашли широкую реализацию в практике ракетостроения и контроля результатов разработок.
- Рассматривались и составлялись экспертные заключения головных организаций Министерства обороны на заявки на изобретения специалистов ракетно-космической отрасли Министерства обороны и ракетно-космической промышленности. При этом по всем рассмотренным заявкам им делались рекомендации и указывались пути совершенствования заявленных материалов и технических решений, а так же областей развития их применимости в ракетно-космической отрасли (1948-1983гг.), старался ни по одной из рассмотренных заявок давать полностью отказные решения.
- Рассмотрены возможности использования тросовых систем для проведения специальных операций при эксплуатации систем искусственных спутников Земли и орбитальных станций и в составе творческой группы (с Алексеевым Э.В., Балтрашевичем А.Э. и Романенко Ю.С.), было получено авторское свидетельство на изобретение «Способ использования тросовых систем при создании космических аппаратов» (1970-1976гг.).
- Разработаны с участием Л.И. Слабкого ряд конструкций ракет-носителей и ракетных двигателей с надвигающейся камерой сгорания (НКС), позволяющих получить большое отношение массы топлива к массе конструкции ракеты и повысить дальность полёта ракеты. При этом рассматривались варианты выведения полезного груза на орбиту, как одноступенчатой, так и составной ракетой с НКС или в комбинации с ракетными блоками обычной схемы (1960-1980гг.), получены 6 авторских свидетельств на изобретения.
- Был предложен, теоретически обоснован способ и разработаны конструкции аппаратов и универсальной системы комплексного аварийного спасения (УСКАС) для спасения личного состава с ферм и башен обслуживания большой высоты (от 20-30 до 100 и более метров) на ракетных стартовых комплексах для средних, тяжёлых и сверхтяжёлых ракет-носителей при аварийных ситуациях на старте (1960-1967гг.). Комплекс с этими аппаратами включал систему защитных теплоизолированных тамбуров с пристроенными к ним направляющими и спасательным ракетным аппаратом, который позволял быстро эвакуировать личный состав при многих видах аварийных ситуаций на безопасное расстояние и обеспечением парашютной или парашютно-ракетной системы посадки и приземления. Эти его разработки повлекли за собой лавину изобретательских предложений (тросовые, лифтовые, аэростатные, спасательные трубчатые рукава и др.), других изобретателей, которые по эффективности, степени и оперативности защиты и спасения уступали УСКАС, что свидетельствовало об актуальности предложения автора создания систем спасения личного состава, которые могут найти применение для спасения людей в экстренных случаях аварийных ситуаций на складах ГСМ, взрывчатых, отравляющих, радиоактивных, химических веществ. Разработка УСКАС вызвала необходимость проведения им детального анализа взрывоопасности заправленных компонентами топлива ракет массой до 3000 и более тонн, определения соответствующего тротилового эквивалента и дальности распространения ударной волны и излучений взрыва, определения дальности разлёта возможных осколков, удаления от места взрыва безопасных для человека зон, определение скорости и характера развития возможных возгораний и факела горящей ракеты, привлечения к анализу и разработке требований к системе спасения комплекса информации об обычных, атомных и ядерных взрывах, крупных пожарах, извержениях вулканов и т.д. эта работа была проделана, на систему УСКАС было получено авторское свидетельство.
- Предложены способ развёртывания и конструкции орбитальных станций (ОС), а также стыковочных узлов, обеспечивающих возможность пристыковки нескольких космических аппаратов посещения, снабжения или экстренной эвакуации с одним или двумя стыковочными узлами – блоками стыковки, предусматривающие наиболее компактное построение и размещение конструкции орбитальной станции в период выведения на орбиту с минимальным аэродинамическим сопротивлением и последующее развёртывание пакета корпусов – блоков орбитальной станции после выведения на орбиту (защищён авторским свидетельством, 1965-1969гг.). Эти разработки обеспечивали возможность при развёртывании блоков орбитальной станции в рабочее положение на орбите одновременно развёртывать блоки солнечных батарей и зеркал в интересах энергетического обеспечения орбитальной станции и выполнения специальных задач взаимодействия ОС с наземными объектами.
- Я.И. Колтунов неоднократно выступал против намерений затопить первую в мире многоцелевую орбитальную станцию «Мир» (статья «Не убивайте «Мир»», материалы сайта www.koltunov.ru и др.) при создании которой были использованы и его разработки. Эти выступления были поддержаны большинством космонавтов и специалистов по РКНТК, а также депутатов ГД ФС РФ, тоже требующих продолжения эксплуатации и сохранения на орбите станции «Мир», что позволяло проводить на ней комплексные исследования и обучение отечественных экипажей независимо от негативного влияния других стран и блоков.
- Я.И. Колтуновым разработаны и одобрены заказчиком – МО Предложения “Об эффективном управлении и контроле за комплексными разработками” (1967г.), ”О сокращении размеров стартовых станций и пусковых установок для ракет - носителей” (1956-1965гг.), «Критерии и результаты сравнения отечественных и зарубежных ракетных и стартовых комплексов, испытательных полигонов и технологического оборудования для подготовки и пуска лёгких, средних, тяжёлых и сверхтяжёлых ракет- носителей космических аппаратов»“ (1966-1967 гг.), «Основные способы пуска, типы, критерии и результаты сравнения, перспективы развития пусковых установок и способов пуска ракет-носителей» (1966-1968 гг.).
- Я.И. Колтуновым разработаны Предложения о дальнейших перспективах развития ракетной техники и космонавтики и получены авторские свидетельства на пионерские изобретения: «О создании гипер- и гипокосмических летательных аппаратов” (1968-72гг.), “Способы управления движением ракет - носителей для сокращения размеров зон отчуждения, числа полигонных трасс и районов падения ступеней” (1973-74гг.), “Способы выведения и управления движением космических аппаратов по квазикеплеровым, квазистационарным и смещенным нецентральным орбитам” (1975-79гг.), предложена “Система лёгких, средних, тяжёлых, сверхтяжёлых ракет-носителей и ракетных комплексов с космическими и транспортными экологически чистыми кислородно-водородными ракетами - носителями пакетного типа с суммарным полезным грузом от 4 т. до 172-300 т. на базе двух или трёхступенчатых базовых одиночных ракет - носителей с полезным грузом 4 и 6 тонн” (1979-1980 гг.).
- Я.И. Колтуновым разработан, рассчитан, предложен и успешно испытан на моделях “Ракетный транспортный комплекс с применением газовой подушки при наземном перемещении, старте и посадке” (1980-82гг.), который является прообразом автономных автоматических и пилотируемых ракетно-транспортных средств будущего с минимально необходимыми размерами стартовых и посадочных площадок и комплексов без использования громоздких тысячетонных транспортных платформ и установщиков и ряда других дорогостоящих объектов наземного и посадочного оборудования и стартово - посадочных сооружений, без многокилометровых посадочных площадок и т.д.
- Я.И. Колтуновым разработаны, созданы и применены десятки уникальных автоматизированных экспериментальных установок в НИИ-4, ОКБ-1, Артиллерийской Академии им. Дзержинского для комплексных исследований в области струйной сверхзвуковой газодинамики, исследований газоотводных устройств и их элементов в аэродинамических трубах с открытой рабочей частью и при огневых испытаниях экспериментальных моделирующих и натурных ракетных двигателей, обоснованы, разработаны, созданы и успешно применены десятки систем наземных стартовых измерений при пусках ракет различных типов и назначения.
- Разработаны система и устройство космических оранжерей с подпором (перепадом давления) между корневой системой и лиственной (и внегрунтовой) частью растения, что позволяет использовать активный метод попеременной подачи (допустимой прокачки) питательных веществ из грунта и продуктов фотосинтеза из кроны во все части растения. Принципиально этот метод ускорения роста и созревания растений применим и для специальных плантаций и оранжерей в земных, лунных, марсианских условиях.
- Я.И. Колтунов был заместителем начальника организованного им общественного патентного бюро (ОПБ) и был избран председателем Совета ВОИР головных организаций МО по ракетно-космической отрасли (НИИ-4 ААН, НИИ-4 МО, ЦНИИКС-50 МО, организовал смотры на лучшую постановку изобретательской и рационализаторской работы и конкурсы на лучшие изобретения, проводимые НИИ, ОПБ и Мособлсоветом ВОИР, разработал методику оценки работы подразделений НИИ в смотрах и методику оценки ожидаемой реализации и ценности изобретений и рационализаторских предложений. Это позволило стимулировать развитие изобретательской и рационализаторской работы в головных организациях МО, активизировать работу ОПБ и позволило головным институтам МО занимать первые места по такой работе не только в МО, Мособлсовете ВОИР, но и в ракетно-космической промышленности страны в течение ряда лет, в течение которых он фактически руководил работой ОПБ, ВОИР, был членом Комиссии по изобретениям, наряду с выполняемым им огромным объёмом плановыми и инициативными разработками.
В первые годы изобретательской деятельности в НИИ-4 МО и ОПБ он получал положительные решения и авторские свидетельства практически по всем своим заявкам на изобретения, причем число его свидетельств превышало в несколько раз число свидетельств, полученных всеми другими изобретателями НИИ, вместе взятыми. Им был избран путь развития возможных приложений своей деятельности и своего вклада в развитие ракетно-космической отрасли с использованием метода не только выполнения плановых и инициативных исследований, но и разработки заявок на изобретения и их защиты авторскими свидетельствами. Этот путь позволял ему, после окончания МАИ как комплекснику – гражданскому высококвалифицированному специалисту, значительно свободнее выбирать путь и направления своей научно-технической деятельности в военных головных НИИ МО, где основные руководящие должности занимали военнослужащие. Области разработок его изобретений, которые он выбирал сам, охватывали практически все основные направления развития ракетно-космической науки и техники, что позволяло ему выбирать и отстаивать пути дальнейших своих комплексных научно-технических разработок и выйти далеко за пределы тематики отделов ракетных двигателей, ракет, отдела баллистики и отдела стартовых комплексов, в которых он первоначально был оформлен в НИИ-4 ААН. Значительный период своей работы в НИИ-4 ААН, НИИ-4 МО, ЦНИКС-50 МО он работал в отделе стартовых комплексов. Этот отдел по возможностям выбора основных направлений исследований Я.И. Колтунова, выгодно отличался от других отделов, так как был связан практически со всеми направлениями развития и тематикой разработок в области ракетной техники и космонавтики, являясь, по-существу, воротами для ракет и космических аппаратов в небо, главным контрольным пунктом, вместе с испытательными ракетными полигонами, для проверки качества, сроков, соответствия тактико-техническим требованиям (ТТТ) заказчика (МО) почти любой новой разработки отрасли, для комплексных испытаний и подготовки разработанных конструкций, технологий, систем, объектов, личного состава комплексов, всей необходимой информации по разработкам и испытаниям в целом к сдаче новых ракетных и стартовых комплексов и их аналогов в эксплуатацию
- Предложены и разработаны заявки на изобретения и открытия по многим наиболее актуальным направлениям научно-технической проблематики ракетно-космической отрасли. После его заявок и положительных решений ВНИИГПЭ (Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Государственной Патентной Экспертизы) по ним, как правило, следовал шквал заявок во ВНИИГПЭ по предложенному им направлению, и от других изобретателей как из своего НИИ, так и от других организаций ракетно-космической отрасли, что позволяло более полно решить основные проблемы и решить главные задачи новых разработок в отрасли (1947-1983гг.).
- Многие его изобретения занимали с 1962-1983гг. призовые места на десятках конкурсах на лучшие изобретения ракетно-космической отрасли и Мособлсовета ВОИР, были представлены на отраслевых межведомственных выставках МО и МОМ, являются пионерскими, не имеющими прототипов и открывающими новые направления развития ракетной техники, космонавтики, ракетных двигателей, космических аппаратов, орбитальных станций, наземного оборудования, способов и оборудования специальных измерений, пусковых установок, ракетных транспортных средств на газовой подушке и др. - Он добился реализации многих своих предложений.
- Его работы в качестве председателя Совета ВОИР и заместителя начальника общественного патентного бюро, активного изобретателя головных НИИ ракетной отрасли МО параллельно с выполнением напряженной основной тематики НИР и работ при летных испытаниях ракет высоко оценены в НИИ-4 МО, ЦНИИКС-50, Мособлсовете ВОИР, ВЦСПС; благодаря этой его работе головные организации по РКНТК МО, в которых он работал, шесть лет подряд занимали первые места по изобретательской работе ракетно-космической отрасли в стране (1976-1983гг.).
- Я.И. Колтунов был избран и эффективно работал с 1974г. руководителем секторов и первым заместителем председателя Бюро академика РАН Б.В. Раушенбаха Группы (Ассоциации) ветеранов ракетно-космической науки, техники и космонавтики при Институте Истории Естествознания и Техники Российской Академии наук, а после кончины Б.В. Раушенбаха выполняет в Бюро его обязанности - Он провел и проводит большую общественную деятельность по пропаганде научных достижений по ракетной технике и космонавтике, выступал с лекциями о своих разработках и достижениях в ракетно-космической отрасли, своих изобретениях в ряде организаций и аудиторий, на многих научно-технических межведомственны конференциях, форумах и конгрессах
- Он проводит большую работу по подготовке создания Научно - мемориального Центра и Музея «Пионеры ракетостроения» ГИРДа. Его работы и экспонаты представлены на стендах Музея Истории Москвы, в ряде музеев космонавтики, в Российском Государственном Центре Научно-Технической Документации, на форуме журнала «Новости космонавтики», во всех поисковых отечественных системах Интернет.
- В период обучения в Московском Авиационном институте (МАИ) с первого курса он был организатором и руководителем Стратосферной Секции и Отделения Авиамоторного научно-технического общества 1943-1944гг., Секции и Отделения подготовки технического осуществления ракетных космических полётов (ПТРКП) Авиационного научно - технического общества студентов (АНТОС) МАИ, их межвузовской Конструкторской Бригады (КБ) и Летно-исследовательской Группы (ЛИГ), организатором и председателем Московского Совета ПТОРКП, автором инициативных писем в ЦК ВКП(б), ЦК КПСС, ЦК ВЛКСМ, в Президиум Академии Наук СССР, в Президиум ЦС Осоавиахима, в ГУГМС, ГАУ, Министерство вооружения, ВКВШ. Он неоднократно встречался с Президентом Академии наук СССР академиком С.И. Вавиловым; по рекомендательному письму от Президента Академии наук СССР - с академиками Л.А. Орбели, И.В. Курчатовым, Б.Н. Юрьевым, И.В. Бардиным, Г.А. Тиховым, А.А. Михайловым и др., с ведущими специалистами ракетной техники и руководителями ГИРД, М.К. Тихонравовым, Ю.А. Победоносцевым, С.П. Королёвым, И.Н. Головиным и др. по его предложениям о развитии работ в области ракетной техники и космонавтики (1944-1947гг.).
- В 1945г. Я.И. Колтунов был докладчиком с программным докладом «К.Э. Циолковский и будущее» 22.09.1945г. в Московском Планетарии на организованном с его участием общемосковском собрании энтузиастов ракетно-космических полётов, посвящённом 10-тилетию со дня кончины К.Э. Циолковского; этот его доклад был также, заслушан и одобрен в различных аудиториях МАИ, МВТУ, на авиазаводах, Московском отделении и Всесоюзном астрономо-геодезического общества (МОВАГО, ВАГО) и др.
- Я.И. Колтунов участвовал в расчётах и лётных испытаниях на КАПе первой отечественной твёрдотопливной многоступенчатой ракеты для исследования атмосферы в 1946г., был руководителем специальной практики, организатором и докладчиком на научно-технических конференциях Совета, КБ, ЛИГ Отделения ПТОРКП АНТОС МАИ по трофейной ракетной технике и радиолокации Германии и США в 1946-1947гг., прошёл специальную тренировку к высотным полётам, парашютную подготовку, летал на планерах и аэростатах Центральной аэрологической обсерватории ГУГМС в 1941-1945гг, читал лекции и принимал зачёты по разработанным им факультативным курсам по расчёту высотных ракет и ракет-носителей для старшекурсников МАИ, КБ, ЛИГ Отделения ПТОРКП АНТОС МАИ и других вузов, работал параллельно с учёбой в МАИ на кафедре физики МАИ и на авиационных заводах С.А. Лавочкина; в Московском Планетарии. Все участники Отделения, КБ, ЛИГ ПТОРП АНТОС МАИ выполнили дипломные проекты по ракетной технике. С 1947-1948гг. более 300 подготовленных им по ракетной технике энтузиастов космонавтики АНТОС стали работать или стали ведущими и дипломированными специалистами (академиками, докторами, кандидатами наук и др.) в созданных головных организациях страны по ракетной технике, а затем и по космонавтике. Он опубликовал 8 статей по тематике ПТОРКП («Организация секции по изучению стратосферы», «Солнечное затмение», «Полёт на аэростате», «Путь в космос», «Бригада энтузиастов» и др. в 1945-1946 гг.) в многотиражке МАИ «Пропеллер», опубликовал десятки статей в научно-технических бюллетенях, газетах «Освоить стратосферу Земли», «Путь в Космос», сборниках работ «Путь в Космос».
- В результате его писем и встреч в ЦС Осоавиахима с 1946-1947гг. и активности других энтузиастов ракетных и космических полётов в дальнейшем была создана секция астронавтики при ЦС Осоавиахима.
Отмеченная выше его работа высоко оценена и поддерживалась руководителями ГИРД, МАИ, Авиационного отдела ЦК КПСС, ЦК ВЛКСМ, Министерства вооружения и ВКВШ, осуществлялась в 1942-1948гг. ещё до начала работы легендарной Группы М.К. Тихонравова в НИИ-4 Академии Артиллерийских наук. В Группе М.К. Тихонравова он был одним из её организаторов и участников, был среди пяти членов первого её состава (с 1947-1952гг.).
- Я.И. Колтунов был в 1953-57гг. рецензентом 5-ти вариантов сценария первого отечественного цветного кинофильма «Дорога к звёздам» - второго отечественного фильма по космонавтике и консультантом его автора Б.В. Ляпунова (консультантом создания первого черно-белого фильма «Космический рейс» 1935г. был К.Э. Циолковский). Я.И. Колтунов был консультантом Б.В. Ляпунова и рецензентом его работ «Рассказы о ракетах», «Рассказы об атмосфере», «Открытие мира» и других, является автором ряда научных рецензий на книги А.А. Штернфельда по космонавтике, на научно-популярные книги и научно-фантастические статьи и рассказы «О Тунгусском метеорите», «Гость из космоса» и др.
Таким образом, Я.И. Колтунов является одним из провозвестников, активных инициаторов, автором сотен научно-технических работ, монографий, изобретений, комплексных Предложений, техническим и научным руководителем многих разработок, испытателем ракетно-космической техники и участником Начала космической Эры. Он - активный участник осуществления имеющих огромную общечеловеческую значимость многих программ изучения и освоения космоса, создания межконтинентальных ракет, ракет-носителей и искусственных спутников Земли, создания ракетно-космического щита СССР, России. Результаты этой работы с его участием являются до сих пор наиболее действенным средством, на основе паритета, предотвращения уже в течение более 60-ти лет новой гибельной для человечества мировой войны. В период 1943-1983гг. эти его работы и их продолжение в последующем были на критическом пути развития и сохранения страны.
Он был инициатором, руководителем и ответственным исполнителем крупных разделов научно-практической тематики Группы М.К. Тихонравова, являлся руководителем ряда комплексных научно-исследовательских работ с участием многих организаций промышленности, Министерства обороны и Академии наук, был участником боевых расчетов и руководителем специальных комплексных измерений и экспериментальных исследований при 150 пусках ракет-носителей 17-ти типов с 30 стартовых площадок 3-х ракетных полигонов. Награждён около 100 почётными грамотами и премиями НИИ-4 МО, Мособсовета ВОИР, МО, ВЦСПС за хорошую работу, был лауреатом десятков конкурсов на лучшие изобретения ракетно-космической отрасли и Мособлсовета ВОИР. Многие годы с 1962г. по 1983г. утверждался командованием, как лучший изобретатель НИИ-4. Является автором более 500 научно-исследовательских работ, научных отчетов, монографий, статей, изобретений, справочников, комплексных предложений по развитию ракетной техники и космонавтики, которые использовались организациями всей ракетно-космической отрасли. По заключениям организаций и крупнейших специалистов за счёт даже частичной реализации его работ получена многомиллиардная экономия прежних советских рублей, дефицитных материалов, сокращены сроки создания ракет-носителей и стартовых комплексов для них, сроки введения в строй объектов первостепенной государственной важности, обоснованы и развиты новые отрасли науки и техники, в связи с чем он неоднократно представлялся главными конструкторами и руководителями НИИ-4 и многих организаций ракетно-космической промышленности и МО к высшим Премиям страны, ученым степеням и званиям.
Эти разработки позволили Я.И. Колтунову также обосновать ряд ценных пионерских, - не имеющих прототипов, - изобретений, получить авторские свидетельства на новые технические решения, открывающие новые перспективы развития ракетной техники и космонавтики, реализация и развитие которых продолжается.
По научно-техническим отчётам, монографиям, результатам руководимых Я.И. Колтуновым теоретических и экспериментальных работ по ракетно - космической науке и технике получены в НИИ-4 много положительных отзывов, свидетельствующих о высокой значимости, полезности и использовании его работ, рекомендаций и научных отчётов. Эти отчеты утверждались и соутверждались Генеральными или Главными конструкторами, руководителями НИИ и КБ промышленности: С.П. Королёвым (ОКБ-1 МОМ), В.П. Глушко (ОКБ-456 МОМ), М.К. Янгелем (КБЮ МОМ), В.Н. Челомеем (ЦКБЭМ), Ю.Н. Мозжориным (ЦНИИМАШ МОМ), В.П. Барминым (ГСКБ Спецмаш МОМ), В.А Соловьёвым (КБ ТМ МОМ), Рудяком (ЦКБ-34 МОМ) и др., начальниками ракетных испытательных полигонов В.И. Вознюком, К.Н. Герчиком, А.Г. Захаровым, А.А. Курушиным, Г.Е. Алпаидзе, в/ч 03080 и др., начальниками ряда войсковых частей, начальниками ЦПИ - 31 МО и ЦПИ - 20 МО, полигона "Плесецк", Артиллерийской Академии им. Дзержинского, ЛВИКА им. А.Ф. Можайского и др. Эти организации и их руководители неоднократно назывались в трудах Всесоюзных Чтений К.Э. Циолковского, Пионеров ракетостроения и космонавтики, ИИЕиТ РАН, Российской Академии космонавтики имени К.Э. Циолковского и др. Много положительных отзывов было приведено в рекомендациях различных НИИ, КБ, управлений министерств, войсковых частей, военно-учебных организаций, войсковых частей при трёхкратном выдвижении Я.И. Колтунова и участников его комплексных научно-исследовательских работ организаций МО и МОМ с его научно-техническим руководством к Высшим Премиям страны. В отзывах организаций промышленности, Министерства обороны, Академии наук, адресах более 200 крупнейших отечественных и зарубежных специалистов по ракетно-космической науке, технике и космонавтике на его сайте приведены очень высокие оценки его работ, прямо связанных с ракетно-космической промышленностью и отраслью в целом. В отзывах академика РАН Б.В. Раушенбаха – заместителя С.П. Королёва, например, отмечается, что его работы в области РКНТК позволили получить экономию средств более миллиарда (старых) рублей, впервые решить важные проблемы, стоящие на критических путях создания отечественной ракетной техники и космонавтики, основать и разработать ряд новых научных направлений (динамика, газодинамика, физика старта управляемых пакетов ракет и т.д.
Многие из разработок Я.И. Колтунова, связанных с космической наукой, техникой и космонавтикой, проведены впервые в Российской и международной науке и технике, пришли Откровениями Труда и Высоких Устремлений, пионерскими изобретениями и открытиями, открыли и открывают новые перспективы в развитии не только РКНТК, но и применительно к другим направлениям развития науки и техники, обеспечили приоритет отечественной науки и техники, способствовали и будут способствовать приобщению к проблематике новой техники, новых знаний и умений большое число энтузиастов, творческой молодёжи, изобретателей, подвижников и тружеников прогресса.
С приведенным выше представлением по опубликованным материалам фактов об основных направлениях моих работ по ракетной технике и космонавтике согласен
; Я.И. Колтунов