Владимир Сыромятников - 100 рассказов о стыковке

• Название: 100 рассказов о стыковке
• Автор: Владимир Сыромятников
• Издательство: Университетская книга Логос
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2008
• ISBN: 978-5-98704-307-7

В ваших руках, уважаемый читатель, — вторая часть книги «100 рассказов о стыковке и о других приключениях в космосе и на Земле». Первая часть этой книги, охватившая период от зарождения отечественной космонавтики до 1974 года, увидела свет в 2003 году. Автор выполнил свое обещание и довел повествование почти до наших дней, осветив во второй части, которую ему не удалось увидеть изданной, два крупных периода в развитии нашей космонавтики: с 1975 по 1992 год и с 1992 года до начала XXI века. Как непосредственный участник всех наиболее важных событий в области космонавтики, он делится своими впечатлениями и размышлениями о развитии науки и техники в нашей стране, освоении космоса, о людях, делавших историю, о непростых жизненных перипетиях, выпавших на долю автора и его коллег. Владимир Сергеевич Сыромятников (1933—2006) — член–корреспондент Российской академии наук, профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки Российской Федерации, лауреат Ленинской премии, академик Академии космонавтики, академик Международной академии астронавтики, действительный член Американского института астронавтики и аэронавтики. Известный в мире специалист по космической технике, в области разработки и испытаний космических аппаратов, автоматических систем, космической робототехники, больших космических конструкций, основатель и руководитель отечественной школы стыковочных узлов космических аппаратов, получившей мировое признание. По мнению автора, эту книгу стоит прочитать каждому, кому интересна история космонавтики.

---

На ПхО пришлось расположить также элементы нашей новой системы перестыковки. Дело в том, что подход, прямая стыковка модулей к боковым причалам по ряду причин практически невозможна. Чтобы решить эту проблему, приняли двухступенчатую процедуру сборки модулей на переходном отсеке. Их решили сначала стыковать к осевому рабочему причалу, а затем при помощи специального манипулятора перестыковать к боковому причалу.

Система перестыковки достойна отдельного описания, это сделано в одном из рассказов главы.

Отсек ПхО получился совсем небольшим, тесным внутри и перегруженным снаружи. Его габариты нельзя было увеличить: они определялись головным обтекателем РН «Протон». Пришлось проявить изобретательность, настоящую изворотливость, для того чтобы втиснуть все необходимое в сферу, меньшую, чем бытовой отсек КК «Союз».

ПхО стал не только переходным отсеком; с начала программы до конца 1989 года, когда к «Миру» пристыковался модуль «Квант-2», ПхО служил единственным шлюзом станции, через него экипажи неоднократно выходили в открытый космос. В этом тесном отсеке при каждом выходе оказывались два человека и два больших жестких скафандра. Одеть, вернее, влезть в этот скафандр не так?то просто даже в земных условиях. Одеться для прогулки в открытый космос в тесноте и в невесомости, наверно, еще сложнее.

Чтобы как?то разгрузить ПхО, чтобы несколько увеличить его внутренний объем, нам пришлось пережить еще одну эпопею — переконфигурацию на Земле. Уже на заключительном этапе работ решили уменьшить размеры и форму крышек. Крышка люка пассивного стыковочного агрегата обычно сделана в виде конуса, в который при стыковке попадает штырь стыковочного механизма. Пять конусов торчали внутрь отсека, занимая значительный объем. Заменив три конуса плоскими крышками, удалось немного увеличить внутреннее пространство ПхО, а попутно сэкономить около 30 кг веса.

Об этой весовой эпопее следует рассказать отдельно.

Дефицит веса обнаружился лишь за 9 месяцев до пуска, когда ОС «Мир» уже проходила интегральные испытания в нашем КИСе, в Подлипках, переехав туда из Филей, с завода имени Хруничева. Это было еще то событие, катастрофа почти космического масштаба. Перевес в полторы тонны произошел, главным образом, из?за дополнительных электрических кабелей, их стало значительно больше, чем на всех предыдущих «Салютах». Такого просчета никто не ожидал.

Дело в том, что базовый блок станции стал еще и электрическим узлом, которому предстояло объединить все другие будущие модули в единое системное целое. С этой целью заранее предусмотрели и проложили электрические связи, которые протянулись через весь 15–метровый базовый блок. Вот и набралось этих дополнительных проводов, меди, ни мало ни много, а около двух тонн. Проектантам из отдела Л. Горшкова, и в первую очередь ему самому, учинили суровый разнос, почти погром. Пришлось всем вместе, включая нас, системщиков, засучив рукава, облегчать свои конструкции. Почему?то и в последующие годы нам, стыковщикам, еще не раз приходилось расплачиваться за ошибки проектантов.

Тогда, в 1985 году, много аппаратуры перевели в так называемый разряд доставляемой, чтобы уменьшить вес базового блока. Эта аппаратура попала на станцию позже на грузовых кораблях и в других модулях.

Заменив боковые конуса плоскими крышками и частично решив одну проблему, мы породили другую, процедурную. Единственную боковую крышку–конус сделали сменной, в полете ее неоднократно предстояло переставлять каждый раз, когда требовалось стыковать очередной модуль. Ее устанавливали на тот причал, в который входил штырь стыковочного механизма. Сменить крышки, переставить конус в нужное место было не так?то просто, ведь за этой дверью, за крышкой — открытый космос. Таким образом, чтобы выполнить эту сменную операцию, требовалась длительная и сложная процедура: космонавты надевали скафандры, сбрасывали воздух из ПхО, открывали, переставляли и снова закрывали крышки, наддували отсек, проверяли герметичность и только тогда могли снова снять скафандры. Все это фактически — выход в открытое космическое пространство, со всеми его сложностями и опасностями.

Тогда, в 1985 году, другого выхода практически не было.

В предыдущих программах ОС «Салют» нам приходилось стыковать лишь 7–тонные КК «Союз» и «Прогресс» к 20–тонной станции. Масса каждого модуля, так же как базового блока, равнялась 20 тоннам, а сам «Мир», как забеременевшая слониха, постепенно тяжелел после каждой стыковки: 20, 27, 47, 67, 80 тонн. Наш старый стыковочный механизм со штырем нуждался в усилении. Его амортизационной системе предстояло поглощать в 3 раза большую энергию при столкновении этих многотонных конструкций. Разрабатывая новую конструкцию, конструкторы–стыковщики выжали все, что могли, из старого механизма, сохранив все основные размеры и многократно проверенные элементы. Дополнительно пришлось лишь немного удлинить штангу и усилить боковые амортизаторы. Здесь помогла теория и концепция, разработанная в конце 70–х годов. Стыковочный механизм стал умнее, он научился приспосабливаться к более тяжелым условиям, он стал адаптивным.

Этот стыковочный механизм тоже стал конструкцией следующего поколения.

Первый такой модифицированный механизм стыковал модуль «Квант» в апреле 1987 года. Стыковка оказалась далеко не обычной, но об этом событии — тоже в отдельном рассказе.

Выполняя программы ОС «Салют-6» и «Салют-7», мы накопили большой опыт по технике дозаправки. Однако для ОС «Мир» требовалась более сложная система, содержавшая развитую систему трубопроводов для перекачки топлива, а гидроразъемы, которые соединялись при стыковке, нуждались в модернизации. Дело в том, что компоненты топлива — это чрезвычайно агрессивные жидкости, в них стоят далеко не все даже лучшие материалы. В гидроразъемах требовалось уплотнение, которое обычно делается из резины. Однако самые лучше резины не выдерживали нескольких стыковок, распадаясь под действием этих компонентов — амила и гептила. Пришлось конструкторам поломать голову, а затем экспериментаторам провести сотни испытаний, пока не удалось добиться стойкости гидроразъемов. Они получились действительно замечательными.

В дополнение к традиционным задачам стыковки и многочисленным электромеханическим приводам и датчикам в рамках проекта ОС «Мир» нам пришлось решить несколько других уникальных задач. Двум из них: манипуляторной системе перестыковки и так называемой многоразовой солнечной батарее (МСБ) - будут посвящены отдельные рассказы. Сейчас — коротко о двух других работах, двух системах слежения, одну из них мы разрабатывали самостоятельно, вторую — в кооперации, причем — кооперации международной.

Перед несколькими отделами НПО «Энергия» поставили задачу разработать систему связи с орбитальной станцией через спутник–ретранслятор. Спутниковая связь позволяла значительно расширить возможности, увеличить периоды, зоны связи с Центром управления. Прокрустово ложе наземных НИПов, расположенных на территории Советского Союза, несмотря на огромную протяженность страны и дополнительные плавучие средства, специальные морские корабли, сильно суживали возможности программы, ограничивали объем информации, затрудняли управление и мониторинг орбитального комплекса. Требовалась глобальная связь через космос, подобная той, которую нам продемонстрировали американцы во время полета КК «Союз» и «Аполлон».

Чтобы увеличить информативность будущего радиоканала, после длительных проработок, оценок и дебатов выбрали сантиметровый диапазон радиоволн. Этот радиодиапазон определял размер радиолуча с узкой диаграммой направленности, как его называют в радиотехнике, это, в свою очередь, определяло необходимость его наведения с большой точностью. Моему отделению поручили разработать электромеханическую систему наведения этой остронаправленной антенны (ОНА) на спутник–ретранслятор (СР).

Антенну, которая сама стала сложной системой и весила более 100 килограммов, установили на 2–метровой штанге так, чтобы она могла осматривать небосвод, находить там СР и следить за ним. Система автоматического управления приводами (САУП ОНА — в нашей аббревиатуре) в общей сложности включала 6 прецизионных приводов. Два высокоточных привода слежения наводили антенну на спутник, управлял этими приводами бортовой компьютер, посылая электрические импульсы на шаговые двигатели. Привода не только отрабатывали командные импульсы, но и посылали обратный сигнал–информацию о положении системы обратно в компьютер. Вращение и обратная связь выполнялись с высокой точностью: ошибки не превышали 1–2 угловых минут. Точность определялась рядом факторов: параметрами отдельных компонентов, характеристиками подвижных и неподвижных конструкцией. Пришлось как следует потрудиться всем участникам этой разработки, начиная от наших смежников, традиционных для нас машиноаппаратчиков, специалистов из КБ «Радиоприбор» (головного разработчика космической радиоаппаратуры), кончая конструкторами нашего ГКБ, технологами и рабочими ЗЭМа.