Константин Феоктистов - О космолетах

• Название: О космолетах
• Автор: Константин Феоктистов
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1982

Книга о жизни и работе космонавта-инженера, диалоги о появлении первых космических кораблей, о путях и проблемах развития пилотируемых космических полетов, о космическом будущем человечества.

---

На «Востоке» спускаемый аппарат имел форму сферы, которая при движении в атмосфере не имеет подъемной силы, и поэтому спуск его идет по довольно крутой, баллистической траектории. В результате при входе в плотные слои атмосферы возникают большие перегрузки — до 8—10 единиц. Для космонавтов, недолго пробывших на орбите, это не страшно. Но при длительных полетах ослабленному невесомостью организму космонавта большие перегрузки противопоказаны.

Если у корабля есть хотя бы небольшая подъемная сила, еще лучше регулируемая, корабль идет в атмосфере по более пологой траектории, тормозится медленнее, перегрузки снижаются. Кроме того, регулирование подъемной силы позволяет менять по необходимости точку приземления в диапазоне плюс-минус несколько сот километров с точностью до нескольких километров.

Для возвращаемых космических аппаратов возможно несколько способов получения подъемной силы: жесткое крыло, крылоподобная форма самого аппарата, авторотирующие винты, надувное крыло типа дельтаплана, специальные реактивные двигатели. Нужно было выбрать наиболее выгодный, исходя из условий выведения, полета и возвращения корабля, а также его компоновки.

Изучив все известные методы, специалисты по аэродинамике и проектанты пришли к выводу, что наиболее выгодно… не применять никаких средств, а использовать способность любого несферического тела развивать подъемную силу при определенных углах атаки. Говоря о «Востоке», мы упоминали различные формы тел, оптимальных с точки зрения объема, веса, теплозащиты и подъемной силы. На этот раз все эти формы были исследованы заново и выбор пал на бочкообразный усеченный конус с небольшим, в несколько градусов, углом раскрытия. Подобную форму имеет автомобильная фара. Такая форма при смещении центра тяжести от оси симметрии позволяет при движении в атмосфере получить подъемную силу. Вообще-то спускаемый аппарат с подъемной силой прорабатывался на предприятии еще с 1960 года и проектанты имели в своем распоряжении результаты обширного анализа.

— Спускаемые аппараты всех американских кораблей имели форму конуса — «Меркурий» и «Джемини» с углом около 55 градусов, а «Аполлон» — более 60 градусов. У «Союза» форма иная, это дало какие-нибудь преимущества?

— В целом, мне кажется, да. У «Аполлона» было несколько выше аэродинамическое качество. Но, с другой стороны, у «Союза» лучше использовался объем, меньше потребный запас топлива на ориентацию при спуске, проще задача размещения оборудования.

— У «Востока» и всех американских космических кораблей спускаемые аппараты перед стартом располагались в головной части комплекса носитель — корабль. И это понятно. На случай аварийной ситуации так легче отделить аппарат с космонавтами и увести его в сторону. Почему у «Союза» впереди спускаемого аппарата располагается еще орбитальный отсек? Чем это вызвано и как при этом решается задача аварийного спасения?

— В свое время мы очень много думали над этим. И вот какие у нас возникли доводы в пользу такой, в общем, вы правы, не очень удобной с точки зрения аварийного спасения компоновки. Все корабли, созданные до «Союза», были рассчитаны на сравнительно кратковременные полеты — до двух недель. В этом случае космонавты, когда их два-три человека, вполне могут потерпеть друг друга в одном объеме, однако комфорта при этом немного. Попробуйте втроем сесть в «рафик» и провести в нем безвыходно даже недельку — и работать, и есть, и спать все время в маленьком салоне. Здесь же, разумеется, должен быть и туалет. Мы решили сделать «Союз» «двухкомнатным». Один отсек — спускаемый аппарат — для выведения и возвращения космонавтов, другой — орбитальный отсек — для научной работы. Здесь же туалет. Естественно, орбитальному отсеку не нужна теплозащита — он будет отделяться после входа в атмосферу вместе с приборно-агрегатным отсеком.

— Конечно, «двухкомнатная квартира» удобнее, это понятно. Но ведь так сложнее устроить аварийное спасение. Я говорю уже не о «рафике», а о космическом корабле. Почему бы орбитальный отсек не разместить между спускаемым аппаратом и приборно-агрегатным отсеком? Ведь если спускаемый аппарат разместить впереди, система аварийного спасения легко устанавливается прямо на спускаемый аппарат.

— Думали мы об этом варианте. Но в этом случае возникает необходимость сделать переходной люк-лаз в теплозащитном экране, а это приводит к всевозможным техническим и технологическим сложностям. Например, космонавтам пришлось бы лазать под креслами.

— Кресла можно сделать сдвижными, как в «Жигулях».

— Но дело в том, что именно здесь, возле экрана, в целях обеспечения центровки аппарата должна располагаться основная масса оборудования.

— А перевернуть спускаемый аппарат было нельзя?

— А где тогда будет стыковочное устройство? Опять же в теплозащитном экране?

— Сделать его сбоку того или другого отсека!

— Опять не годится. Стыковочный узел можно было бы поставить только на боковую стенку орбитального отсека (у спускаемого аппарата это резко бы нарушило аэродинамику), но тогда очень усложнилось бы оборудование сближения и причаливания и совсем неудачным оказался бы с точки зрения динамики конструкции весь комплекс из двух состыкованных кораблей. И потом, если спускаемый аппарат перевернуть, космонавты на старте будут не лежать в креслах, а висеть на ремнях и перегрузки будут действовать не в самом благоприятном направлении: спина — грудь.

— Сделать поворотные кресла очень сложно?

— Да, это усложнение чрезмерное — понадобится специальный механизм, да и дополнительное пространство. Можно было бы просто не «сажать» космонавтов в кресла вниз животом, а подвесить в специальных ложементах. Но некомфортно все это, и вообще не годится. Одним словом, только экраном вниз и только в середине между двумя блоками.

— Еще вопрос бывшего конструктора: разве вас не смутило, что космонавтам будет трудно наблюдать визуально за сближением и причаливанием кораблей — ведь впереди орбитальный отсек?

— Смущало, конечно. Но во-первых, наблюдение можно было бы вести и из орбитального отсека, а во-вторых, мы решили применить перископическую систему. Обзор через нее несколько хуже, но работа с ней сложности не представляет. Каждая проектная задача — это выбор оптимального решения. Хочешь иметь преимущества — «плати» какими-то недостатками. Без этого не бывает.

— Ну и наконец, как вы все-таки решили спасать космонавтов при аварии на начальном участке — отрывать спускаемый аппарат вместе с орбитальным блоком?

— В общем, решили именно так, с последующим их разделением. Но в этом решении есть одна тонкость. «Тянуть» корабль за орбитальный отсек нехорошо, тогда нужно делать его очень прочным. И мы смонтировали стойку с двигателями системы спасения на головном обтекателе, который крепится к месту соединения орбитального отсека со спускаемым аппаратом и при аварии тянет их оба.

— Ага! Корабль как бы подхватывался под мышки. Красивое решение! А кстати, как все же было с весами?

— Очень быстро мы в наших проектных прикидках добрались до предела. Так уж получалось — тому накинешь с десяток килограммов, другому чуть уступишь…

— Речь идет о смежниках, делающих оборудование?

— Да. Теперь мы уже в отличие от «Востока» стремились к установке самой современной аппаратуры. И, требуя лучших характеристик, вынуждены были уступать в весах. В результате регулярно возникали проблемы. Однажды один из моих сотрудников вдруг заявил: «У нас ничего не получится, нет никакого резерва весов, и нам не выпутаться; это все вы (я то есть) виноваты, добренький очень, всем уступаете». И так далее и тому подобное. В общем, на мой взгляд, сдался. А был хороший, толковый проектант. Мне пришлось его перевести с работ по «Союзу» на текущие работы по «Востоку» — «Восходу». Но он, этот сотрудник, был не одинок в своем скепсисе. Многие тогда считали, что «Союз» не получится. Я же и многие наши ребята верили: справимся. Верили в это дело и Сергей Павлович и Константин Давыдович, которые занимались «Союзом» очень активно.

Уже в середине 62-го были подготовлены первые исходные данные на разработку технической документации и началась работа над эскизным проектом. Трудности сразу возникли очень большие. Особенно при разработке системы определения параметров относительного движения двух кораблей при сближении и средств наземного контроля работы этой системы (как, впрочем, и всех других систем корабля). Непросто далось макетирование внутренней компоновки отсеков.

Но больше трудов было положено на обеспечение возвращения и посадки корабля. Детально исследовались аэродинамические и тепловые характеристики, как и характеристики устойчивости и управляемости спускаемого аппарата. Много хлопот доставило теплозащитное покрытие, оно тоже теперь было другое по составу и конструкции. А следовательно, нужны были новая технология и оснастка для нанесения теплозащиты и проверки ее работоспособности. Работы по новой системе приземления потребовали создания специальных макетов спускаемого аппарата, сбрасываемых с самолетов. Пришлось заказать новую двигательную установку, систему управляющих двигателей и массу других новых агрегатов. Нелегко было добиться нужной надежности и точности от всей этой аппаратуры.