Константин Феоктистов - Научный орбитальный комплекс

• Название: Научный орбитальный комплекс
• Автор: Константин Феоктистов
• Издательство: Знание
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1980

В брошюре рассказывается об орбитальных комплексах «Салют» — «Союз». Ее автор, один из создателей этого комплекса летчик-космонавт СССР профессор К. П. Феоктистов, приводит интересные данные о системах, оборудовании и экспериментальной базе этого комплекса, обсуждает перспективы его развития.

Брошюра рассчитана на инженеров, преподавателей и студентов вузов и техникумов, учащихся старших классов, а также на более широкий круг читателей, интересующихся современными достижениями космонавтики.

---

Системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) экипажа на корабле в принципе несут те же функции, что и аналогичные средства на станции. Разница заключается главным образом в том, что запасы, размещаемые в корабле, рассчитаны лишь на несколько суток. Кроме того, в состав корабельных средств СОЖ входят еще скафандры с бортовой системой газоснабжения и автоматикой, теплозащитные костюмы, а также средства, которые могут потребоваться в случае аварийной посадки в ненаселенной местности.

После пристыковки корабля к станции его СОЖ, обеспечивающие регенерацию воздуха в жилых отсеках, выключаются. В корабль из станции через открытый люк прокладывается воздуховод, через который в жилые отсеки подается воздух из станции. Это обеспечивает нужный состав атмосферы корабля, степень влажности и устранение вредных газовых примесей из отсеков корабля.

Перед отстыковкой корабля от станции воздуховод убирается, закрываются люки в обоих стыковочных узлах, на корабле включаются его регенераторы, поглотители и холодильно-сушильные агрегаты.

Радиосредства корабля «Союз» позволяют осуществить радиотелефонную связь экипажа с Землей в ультракоротковолновом и коротковолновом диапазонах, передачу на Землю телевизионного изображения от внутренних и внешних телевизионных камер, телеметрическую информацию, контроль орбиты, прием на борту команд управления. Телефонная связь с центром управления полетом, передача команд и цифровой информации на борт корабля и прием информации с его борта осуществляются с помощью наземных и плавучих (на морских судах) пунктов измерения и управления, когда космический корабль находится в зоне их видимости. Связь с кораблем поддерживается практически на всех витках его орбиты: во время каждого оборота корабля вокруг Земли, как правило, есть возможность в течение времени от нескольких минут до десятков минут поддерживать связь с кораблем.

В случае необходимости непрерывного телеметрического контроля (например, во время осуществления маневров) включаются бортовые телеметрические запоминающие устройства. Они накапливают информацию, которая затем «сбрасывается» над наземными пунктами.

Система управления бортовым комплексом (СУБК) корабля служит для управления работой бортовых систем и координации их работы как в режимах автоматического управления (от программно-временных устройств, и по командам, передаваемым через радиолинию с Земли), так и в режимах ручного управления (со стороны экипажа). В состав СУБК «Союза» входят логические устройства, коммутаторы, силовая электроавтоматика (для подключения электропитания приборов и систем), пульт управления и командно-сигнальные устройства.

Практически во время полета корабля осуществляется комбинированное управление. Причем способ управления меняется в зависимости от требуемой гибкости операций в данный момент, располагаемого времени и т. д. Поэтому часть команд управления поступает непосредственно с Земли (через командную радиолинию), часть от программно-временных устройств, а часть выдается экипажем через командно-сигнальные устройства или с пульта (по просьбе с Земли).

Экипаж обычно проводит в корабле около одних суток. После выведения на орбиту и проверки герметичности жилых отсеков космонавты выходят в орбитальный отсек и снимают скафандры. На первых оборотах корабля вокруг Земли (их чаще называют витками) проводится проверка бортового оборудования, основных динамических режимов работы корабля (ориентация, развороты, тесты аппаратуры сближения, выдвижение штанги стыковочного механизма), осуществляются первые две коррекции орбиты корабля. На следующий день осуществляются еще одна-две коррекции орбиты, сближение и стыковка корабля со станцией.

После стыковки и проверки герметичности соединения стыковочных шпангоутов корабля и станции экипаж открывает переходные люки обоих стыковочных узлов, переходит на станцию и начинает там работать. При этом осуществляется подзарядка буферных батарей корабля, шины электропитания бортовых систем корабля отключаются от собственной системы электропитания и подключаются к станционной системе. Периодически проводятся контроль состояния корабля с Земли по телеметрии и экипажем с пульта управления. Кроме того, корабль все время поддерживается в состоянии готовности к отделению от станции и спуску на случай необходимости.

При осуществлении длительной экспедиции на станцию в ходе ее полета проводится подмена корабля основной экспедиции кораблем очередной экспедиции посещения. После завершения работ на станции за несколько дней до спуска экипаж осуществляет консервацию станции, переносит в спускаемый аппарат оборудование, которое должно быть доставлено на Землю. За несколько витков до спуска космонавты переходят в корабль, закрывают люки, проверяют их герметичность, и затем корабль отделяется от станции. Спуск обычно осуществляется в Среднем Казахстане.

ТРАНСПОРТНЫЕ ГРУЗОВЫЕ КОРАБЛИ «ПРОГРЕСС»

Назначение грузовых кораблей — доставка сухих грузов, воды и топлива на орбитальный комплекс. «Прогресс» создан на базе конструкции и бортовых систем корабля «Союз» (см. последнюю страницу обложки). Его главные отличия от корабля «Союз» связаны с тем, что он должен работать в автоматическом варианте и не предназначен для возвращения на Землю. В принципе можно было бы создать пилотируемый грузовой корабль многоразового действия, но для его выведения потребовалась бы существенно более мощная ракета-носитель (а, следовательно, и более дорогая).

Это легко понять на примере корабля «Союз». Из всего состава корабля возвращается на Землю только спускаемый аппарат с массой, меньшей половины массы корабля. И когда корабль летит с экипажем, он может захватить с собой всего лишь несколько десятков килограммов груза. Чтобы доставить 2–2,5 т груза, нужно увеличить массу корабля на 2,5–3,0 т (с учетомконструкции). А если бы мы захотели сделать корабль многоразовым, то нам следовало бы объединить все его отсеки в одно целое и закрыть тепловой защитой. С учетом этого масса корабля должна была бы увеличиться в 1,5–2 раза, и, следовательно, для его выведения потребовалась бы ракета-носитель почти такой же мощности, что и ракета-носитель станции.

Если говорить об экономически эффективной транспортной системе Земля—орбита—Земля, то представляется елесообразным делать полностью многоразовый не только корабль, но и ракету-носитель. Но для решения этой задачи требуется существенно большее время. Поэтому при проектировании корабля «Прогресс» было принято решение делать его одноразовым и для его выведения использовать ракету-носитель корабля «Союз».

Грузовой корабль состоит из трех отсеков: приборно-агрегатного, отсека компонентов дозаправки и грузового. В грузовом отсеке доставляются научное оборудование, оборудование, необходимое для проведения ремонтно-профилактических работ, запасы средств жизнедеятельности (регенераторы, поглотители, нища, вода, одежда и т. п.). Корпус отсека сваривается из двух сферических полуоболочек и цилиндрической проставки между ними. Одной (нижней) стороной отсек устанавливается на опорном шпангоуте (отсека) компонентов дозаправки. На верхней части отсека размещается автономный стыковочный агрегат (типа штырь) с переходным люком, позволяющим экипажу станции после пристыковки грузового корабля к станции входить в грузовой отсек и переносить доставленное оборудование на станцию (транспортный грузовой корабль стыкуется со стороны агрегатного отсека Станции — к промежуточной камере).

В отличие от стыковочного агрегата пилотируемого корабля на агрегате грузового установлены два гидроразъема, которые стыкуются с соответствующими разъемами на стыковочном агрегате промежуточной камеры. Через эти разъемы идет заправка станции горючим и окислителем. Внутри грузового отсека — обычный воздух при нормальном атмосферном давлении. Объем отсека около 6,6 м3. В нем ожет быть размещено до 1300–1400 кг оборудования. Громоздкое оборудование (типа регенераторов и т. п.) закрепляется непосредственно на силовой раме отсека, мелкое оборудование и небольшие приборы размещаются в контейнерах.

После переноса доставляемых грузов на борт станции перед отстыковкой корабля в освободившийся объем грузового отсека экипаж переносит отработавшее оборудование (типа регенераторов, поглотителей и т. п.), замененные неисправные приборы, контейнеры с отходами, появившимися в это время (чтобы лишний раз не использовать шлюзовые камеры), использованное белье и т. п. Объем станции ограничен и, если этого не делать постоянно, она оказалась бы загроможденной.

В отсеке компонентов дозаправки размещаются два блока с горючим (несимметричным диметилгидразином), два бака с окислителем (азотным тетраксидом), баллоны со сжатым воздухом (для наддува станции) и азотом (для наддува баков с топливом при его передавливании в объединенную двигательную установку станции), пневмогидроавтоматика (редукторы давления, клапаны, датчики и т. п.).