Владимир Сыромятников - 100 рассказов о стыковке

• Название: 100 рассказов о стыковке
• Автор: Владимир Сыромятников
• Издательство: Логос
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2003
• ISBN: 5-94010-226-3

Книга рассказывает о жизни и деятельности ее автора в космонавтике, о многих событиях, с которыми он, его товарищи и коллеги оказались связанными.

В. С. Сыромятников — известный в мире конструктор механизмов и инженерных систем для космических аппаратов. Начал работать в КБ С. П. Королева, основоположника практической космонавтики, за полтора года до запуска первого спутника. Принимал активное участие во многих отечественных и международных проектах. Личный опыт и взаимодействие с главными героями описываемых событий, а также профессиональное знакомство с опубликованными и неопубликованными материалами дали ему возможность на документальной основе и в то же время нестандартно и эмоционально рассказать о развитии отечественной космонавтики и американской астронавтики с первых практических шагов до последнего времени.

Часть 1 охватывает два первых десятилетия освоения космоса, от середины 50–х до 1975 года.

Книга иллюстрирована фотографиями из коллекции автора и других частных коллекций.

Для широких кругов читателей.

---

Помню, американские предложения мне не очень понравились, прежде всего потому, что там использовались старые стыковочные механизмы и пока не было АПАСов. Особенно не по душе всем нам, конструкторам и проектантам, пришелся вариант с установкой американского приемного конуса в нашем тоннеле. Мы стремились к полноценному и равноправному совместному проекту, в котором должно быть все: разработка и отработка, новая полноценная конструкция и стыковка, а значит — АПАС.

Первая встреча дала мощный стимул для разработки новых андрогинных агрегатов. Несмотря на текущие неотложные дела, я обдумывал будущую конструкцию. Мои мысли так или иначе были связаны с андрогинными конфигурациями.

Чем все?таки привлекла андрогинность, что заставило разрабатывать новые, можно сказать, вычурные механизмы? Что толкнуло меня сделать шпангоуты стыковочного устройства для проекта «Союз» — «Салют» идентичными? Почему Джонсон привез в Москву андрогинные конфигурации? Почему эти идеи постепенно захватили умы многих конструкторов и они создали андрогинные агрегаты? Почему после ЭПАСа мы сохранили приверженность этим идеям, развили их и продвинули на новый уровень?

Наряду с субъективной привлекательностью наверняка были веские объективные причины для формирования столь устойчивой тенденции, тем более что осуществить красивую идею было совсем не просто. АПАС оказался крепким орешком для его создателей. Действительно, как выражаются американцы, надо было «сильно почувствовать необходимость», чтобы встать на такой сложный и длинный путь, тем более в обеих странах имелись отработанные и проверенные в космосе стыковочные устройства.

Позднее Джонсон шутил, приводя совсем другие соображения, по которым специалисты отказались от конструкций типа «штырь — конус», или «male?and?female»: почему?то ни одна страна не хотела играть роль female в космосе, на виду у всего остального мира.

Кто знает, что?то здесь, видимо, было. Ведь позднее, развивая шутку, мы стали говорить: андрогины — это когда оба сверху.

В итоговом документе октябрьской встречи 1970 года было записано, что главная цель программы состояла в создании такой конструкции, которая стала бы базовой для будущих космических кораблей и орбитальных станций, для космических проектов разных стран. Этим положением мы руководствовались в последующие годы. На этой встрече обе стороны также пришли к заключению, что все существующие к тому времени стыковочные устройства обладают, по крайней мере, двумя основными недостатками. Во–первых, они не андрогинны. Во–вторых, центральная часть, где расположен тоннель для перехода космонавтов из корабля в корабль, загорожена стыковочным механизмом, и после стыковки требуется его частичная разборка.

Чтобы стыковочное устройство не имело этих недостатков, оно должно иметь идентичную конфигурацию и, кроме того, стыковочный механизм должен располагаться по периферии шпангоута; при такой компоновке тоннель остается свободным. В конце концов именно таким стал новый стыковочный агрегат — АПАС, который создали советские и американские конструкторы для стыковки кораблей «Союз» и «Аполлон».

Надо сказать, что и мы, и американцы пришли к андрогинной конфигурации разными путями, руководствуясь различными соображениями. Стыковочное устройство для программы «Союз» — «Салют» имело андрогинные шпангоуты, но не было периферийным: внутри тоннеля на крышках люков располагались стыковочный механизм и приемный конус. Когда крышки открывались, тоннель освобождался для перехода космонавтов. Крышки получились довольно громоздкими, однако орбитальный отсек «Союза» и переходный отсек «Салюта» оказались достаточно просторными, позволяя выполнять эту операцию.

У наших американских коллег сложилась иная ситуация: объемы и формы капсулы «Аполлона» и LM — лунного модуля не позволяли установить стыковочный механизм на крышку. Все эти узлы (механизм, конус и две крышки) снимали по очереди. Места для них не хватало, к тому же процедура складывания и повторной установки была сложной, требовала значительных физических усилий от астронавтов, работавших в невесомости. Многие из них, летавшие по программе «Аполлон», жаловались на неудобства и трудности при выполнении этой операции. Они сравнивали ее со сменой автомобильного колеса — работа, как известно, не ахти какая приятная, а для американцев вообще непривычная. В отличие от американских суперменов наши удивительные российские женщины овладели и этой мужской операцией.

Понимая объективные недостатки своего стыковочного устройства и активное давление астронавтов, НАСАвские конструкторы начали работать над периферийной конфигурацией.

Здесь уместно еще раз остановиться на особенностях стыковки космических кораблей, чтобы понять те особенности, которые приходится учитывать при их конструировании, с тем чтобы надежно выполнить эту непростую задачу.

Представьте, как стыкуются в сборочном цехе два отсека космического корабля. Буквально сдувая пылинки, сборщики высокой квалификации подготавливают стыки с резиновым уплотнением. Со всеми мерами предосторожности и с большой точностью они соединяют шпангоуты, заворачивают несколько десятков болтов, обеспечивая строго регламентированную затяжку с помощью специальных моментных ключей. В заключение проводится тщательная контровка всех резьбовых соединений. В космосе все стыки корабля должны быть герметичными, не должны раскрываться под действием самых больших нагрузок, создаваемых внутренним давлением, реактивными двигателями и другими возмущениями. Сборочные операции вместе с проверкой герметичности занимают обычно не одну рабочую смену.

Такие же требования предъявляются к стыковке космических аппаратов на орбите. В отличие от сборки на земле, в космосе открытые торцы агрегатов, летавших на ракете–носителе, а затем в открытом космосе без всякой защиты, должны соединиться автоматически в течение нескольких минут без предварительного осмотра и подготовки. Специальные датчики обязаны сигнализировать пилотам о выполнении всех стыковочных операций. В совместном полете стыки должны сохранять герметичность с высокой степенью надежности, и никакая случайность, перегрузки или даже нечаянное нажатие командной кнопки на пульте космонавтов не должны привести к их раскрытию. При открытых крышках переходного тоннеля от надежности стыка зависит безопасность и жизнь космических экипажей.

После окончания полета нужно открыть замки и расстыковаться, чтобы вернуться на Землю.

Надежность — важнейшее требование ко всем космическим операциям. Любая операция по соединению и последующей расстыковке должна выполняться при любых условиях, даже при отказе какого?нибудь отдельного узла или элемента. Для этого конструкцию дублируют и принимают другие меры, повышающие живучесть механизма.

Стремление повысить надежность стыковочных операций подтолкнула меня еще в 1968 году спроектировать оба стыковочных агрегата идентичными. В результате стыковочные шпангоуты стали одинаковыми, к тому же содержащими дублирующие комплекты замков. Тогда же появился принцип обратной симметрии, теоретическая основа андрогинности, в соответствии с которой все ответные элементы располагались симметрично относительно общей оси. Чтобы обеспечить полное дублирование всех операций, требовался резервный стыковочный механизм. Вот почему тогда, в 1968 году, «продавая идею», я даже добавил к предложенной концепции две сменные крышки. Так на активном агрегате корабля «Союз» наряду с основной крышкой со штырем появился вариант с крышкой–конусом. На пассивном агрегате орбитальной станции тоже можно было установить две крышки, но в другой последовательности.

Столь вычурная конфигурация привлекла меня еще по одной причине: она обеспечивала стыковку двух любых кораблей, оборудованных подобной техникой. В результате появлялась возможность оказывать помощь терпящим бедствие в космосе. С такой же гуманной идеей три года спустя, в 1971 году, приехали в Москву американские специалисты.

Для проекта «Союз» — «Салют» вся эта стыковочная фантазия образца 1968 года, конечно, была не нужна. Тем не менее старые дебютные идеи пригодились, когда 20 лет спустя для МКС — международной космической станции — стали проектировать многочисленные модули с перекрестной стыковкой. Тогда мне пришлось по–настоящему напрягать воображение и искать способ соединять их между собой в разных сочетаниях. Таким же путем родились так называемые гибридные конструкции — агрегаты со смешанными механизмами: штырями, конусами и периферийными кольцами. В то же время три из четырех орбитеров из флотилии «Спейс Шаттлов», оборудованные АПАС-95, могли в принципе состыковаться между собой.

И это еще не все. Когда на рубеже веков возникли осложнения с выполнением программы МКС, космические стыковщики проявили еще большую изощренность. В дополнение к андрогинам появились космические трансвеститы: мы научились менять «половые» признаки наших агрегатов прямо на орбите, что называется «на ходу»! Рассказы об этих почти мифических превращениях — впереди.