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.

---

Наши телеизмерения начинались в самой системе стыковке. Измеряемых параметров не может быть очень много, а большинство из них несут минимум информации: сигнальные параметры, показывающие, например, есть касание или его нет. Есть более информативные параметры, к ним относится и наш ЛПШ, есть датчики деформаций боковых амортизаторов БПР и БПТ, тоже измеряемые с помощью потенциометра.

Проектирование телеизмерений космических систем является своего рода искусством. Зато искусно спроектированная система позволяет творить настоящие чудеса, их можно причислить к трюкам, фокусам. Действительно, даже понимая существо, я не переставал удивляться, как удавалось определять точку касания головки штанги о приемный конус, а ведь на самом конусе никаких датчиков нет. Правда, потом оставались следы, по которым космонавты иногда проверяли результаты, вычисленные нами на Земле.

Возвращаясь к рассказу о трудной стыковке «Кванта», надо сказать, что и на этот раз телеметрия сослужила нам неоценимую службу, так как именно на ней базировался основной анализ.

По телеметрии мы заметили аномалию при ударах штанги о приемный конус. В отличие от нормальной стыковки почему?то сработал датчик сцепки. Логично предположили, что промах был близок к предельно допустимому значению, при этом головка могла коснуться цилиндрического края в приемном конусе. Большой промах подтверждали и другие параметры. Однако показания остальных датчиков объяснялись трудно, ясности не было.

Требовалось что?то экстренно предпринять. Уж больно дорог был нам этот «Квант». Модуль был уникален и по его роли в составе ОС «Мир», и по составу научной аппаратуры, и по затраченным усилиям. Как сказал один из руководителей научной программы, в состав которой вошел телескоп, созданный с участием западноевропейских стран, ее аспекты обсуждались в широких кругах мировой общественности, и не только научной, а даже в Ватикане.

Для нас, стыковщиков, этот модуль, с установленными на нем двумя модернизированными узлами, также достался нелегко. Мы впервые состыковали две 20–тонные и 30–тонные конструкции, для этого нам пришлось модернизировать всю амортизационную систему так, чтобы поглощать кинетическую энергию столкновения и гасить относительные колебания после сцепки. Опять же, впервые эту систему сделали адаптивной, самонастраивающейся, применив новые управляемые демпферы. Динамику стыковки промоделировали на вычислительной машине и воспроизвели на вновь созданном 6–степенном стенде «Конус». Провели дополнительные испытания в вакууме при высокой и низкой температурах.

Большие массы в космосе — это не только большая энергия при стыковке, при совместном полете в состыкованном состоянии увеличиваются нагрузки, которые должны выдерживаться замками на стыке. Пришлось усилить эти замки, но и этого оказалось недостаточно. Нам удалось изменить конфигурацию стыковочных шпангоутов и ввести специальные пазы, к которым сохранялся доступ со стороны герметичного переходного тоннеля. Пазы предназначались для того, чтобы космонавты могли вручную вставить специальные зажимы и дополнительно стянуть стык.

Эта нехитрая на первый взгляд модификация, несложная конструкция винтовых зажимов, ставших похожими на обычные струбцины, оказалась чрезвычайно важной для всего ОК «Мир», для всей длительной программы полета. Только благодаря этим зажимам, которыми оборудовали все стыковочные агрегаты, удалось обеспечить прочность стыка. Когда размеры и масса станции возросли в несколько раз, только они, наши зажимы, обеспечивали нужную несущую способность, несколько лет спустя нам пришлось отказаться от включения приводов, закрывавших замки на самой станции, так как их ресурс полностью исчерпали. Так, небольшая модификация предвосхитила требование на много лет вперед и позволила выполнить сложную длительную программу полета.

Еще лет через десять эти винтовые зажимы привели в восторг специалистов НАСА по надежности и безопасности космических полетов. Руководить — это значит предвидеть.

Тогда, в апреле 1987 года, все это было впереди, а пока что первый модуль «Квант» завис не до конца состыкованным, и между стыками оставались какие?то 50 миллиметров. Версий, как уже говорилось, было много. Часть из них быстро рассеялась после анализа документации, протоколов испытаний и предполетных фотографий, сделанных на космодроме. Правда, на фотографиях обнаружили блики, кто?то принял их даже за лишние детали. Но и эту версию отбросили. Активный агрегат «Кванта» проходил контрольную стыковку с эталоном уже на космодроме, лишь за три месяца до старта.

Вероятнее всего, что?то постороннее попало в стык уже в полете. Оставшиеся версии распадались на три группы, в зависимости от того, куда попал этот предмет: или между торцами модуля и станции, или между стыковочными шпангоутами, или между стыковочным механизмом и приемным конусом.

Для проверки всех трех версий мы провели наземные эксперименты, создав препятствия в разных местах. Главное внимание обращалось при этом на показания телеметрических датчиков ЛПШ, БПР, БПТ. Если земные данные совпадали с небесными, значит — теплее. Нельзя сказать, что нашли, но можно считать — уже на правильном пути.

Таким путем удалось еще более сузить круг правдоподобных версий, и даже определить, в какой плоскости следовало искать препятствие. И не только это.

Картина действительно получалась различной, в зависимости от того, помещалось ли препятствие между стыковочными шпангоутами или между конусом и ограничителем на стыковочном механизме. Это тот самый ограничитель круглой формы в виде воротника, введенный еще в апреле 1971 года, после той трагической поломки на орбите, и получивший образное название «жабо». При упоре в это «жабо» происходило смещение шпангоутов, которые при этом оставались параллельными друг другу. Торцы перекашивались, если препятствие возникало между ними. Это оказалось существенным для анализа и предстоявшего ремонта в космосе.

Также важным оказалось еще одно обстоятельство. Когда намотали тросик на направляющий штырь, мы поняли, что это приводит к полному заклиниванию: ни стыковка, ни расстыковка становились невозможными. Но тросиковая версия тоже отпала, потому что наш механизм при второй попытке развел стыки без видимых по телеметрии затруднений.

В конце концов, все усилия сосредоточили на подготовке к выходу экипажа в открытый космос.

В промежуточном заключении версия с посторонним предметом фигурировала как второстепенная. К таким потусторонним причинам всегда относились с недоверием. Рассматривали возможность поломки «жабо», его могли повредить при столкновении с максимальным промахом. Но такие подробности были не самыми главными.

Нам, стыковщикам, стало ясно: самое важное теперь выработать план действий экипажа, ведь требовалось уложиться в ограниченное время выхода, привязать работу к освещенности на орбите, зонам связи, зонам действия КРЛ и другим оперативным чисто космическим нюансам. Нам напоминали, что, во–первых, при всех условиях необходимо обеспечить безопасность космонавтов в открытом космосе, во–вторых, необходимо выяснить причину неполного стягивания, и только на третьем месте стоял ремонт, если останется время и позволят обстоятельства. Однако мы все?таки стремились построить работу так, чтобы вывести космонавтов кратчайшим путем в то место, где застряла причина. У нас появилась надежда, что проведенный анализ и эксперименты позволят решить проблему.

Когда я приехал в ЦУП около 10 часов вечера 11 апреля, О. Бакланов отозвал меня в сторону, в угол большого балкона, где стоял наш стыковочный агрегат, и доверительно спросил, что же все?таки произошло там, наверху. Я ответил министру примерно так: «Что бы мы сейчас ни говорили, через несколько часов окажется совсем другое».

Я сохранил копию циклограммы В-1, ЭО-2, то есть это первый выход в открытый космос второй основной экспедиции. Так на ЦУПовском птичьем языке на ней обозначались все события этой незабываемой ночи на 12 апреля — Дня космонавтики.

Между основными реперными точками — ОВЛ (открытием выходного люка) в 22 часа 35 минут по зимнему московскому времени — и ЗВЛ (его закрытием) — чуть меньше четырех часов работы в открытом космосе, не считая времени на надевание и снятие скафандров.

Весь сценарий запланированной операции расписали по минутам. Этот кинематографический термин прочно перекочевал в нашу технику — туда, где необходимы четкие скоординированные действия главных действующих лиц и поддерживающих их специалистов, где есть и свой свет, и свой мотор, и даже настоящие кино- и телевизионные съемки.

Как известно, на ОС «Мир» шесть причалов, два из них, расположенные по продольной оси, интенсивно эксплуатировались уже второй год. Теперь очередь дошла до третьего причала — одного из боковых. В данном случае его использовали не по прямому назначению, то есть не для стыковки: через люк этого причала экипаж выходил в открытый космос.