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.

---

Прежде всего, трудно определить, какие условия, какие сочетания скоростей и ошибок взаимного положения наиболее неблагоприятны. Что, например, страшнее — большие скорости сближения или малые? Оказывается, плохо и то, и другое. При больших скоростях может не хватить энергоемкости амортизаторов и возникнут слишком большие силы от соударения кораблей. При малой скорости сближения кинетической энергии кораблей может оказаться недостаточно для срабатывания защелок. Если сцепка не произойдет, система начнет «разваливаться», и, чтобы избежать соударения, корабли придется быстро разводить.

Поэтому вначале отыскиваются наиболее неблагоприятные, или «подозрительные», сочетания начальных параметров сближения и проводится теоретический анализ процесса стыковки для всех этих вариантов. Проведение такого теоретического анализа — это целая большая глава в создании любого стыковочного устройства, а ввиду особой сложности АПАСа — тем более. Чтобы рассчитать, как будут стыковаться корабли, необходимо составить математическую модель процесса стыковки. Полная модель учитывает движение самих кораблей. Для каждого момента времени аналитически отыскивается точка или точки соприкосновения направляющих выступов стыковочных агрегатов друг с другом или с кольцами. Затем определяется, на какую величину и с какой скоростью деформируются амортизаторы при соударении (эти усилия одновременно используются в уравнениях движения кораблей). Компьютер вычисляет, как реагируют системы управления кораблей на действие возмущений при стыковке, и учитывает создаваемые ими усилия и моменты. Математическая модель позволяет рассчитать весь процесс стыковки для разных вариантов.

Конечно, в целом математическая модель очень сложна, ее использование имеет смысл только при работе с самыми быстродействующими и совершенными цифровыми электронными вычислительными машинами.

И тут меня могут спросить: зачем нужны испытания, если создана и работает полная и совершенная математическая модель? А вот зачем. Какой бы ни была совершенной теоретическая модель, это всего лишь ограниченная абстракция реального процесса. Модель позволяет исследовать лишь определенные важнейшие (по мнению ученого) стороны процесса, постигнуть их существо, выявить внутренние зависимости. Но конечным мерилом любого проекта являются испытания настоящих, «живых» конструкций. Вот почему наш теоретик Е. Лебедев привез с собой в Хьюстон целые тома. Их напечатала вычислительная машина, решая задачу стыковки для всех вариантов, которые предстояло испытать на динамическом стенде в паре с американским агрегатом. При сравнении теоретических и экспериментальных результатов стенд и модель взаимно проверяли друг друга.

Теперь пора сказать, что для успешного проведения совместных испытаний требовалось обеспечить совместимость не только стыковочных агрегатов. Необходимо было договориться о присоединительных размерах агрегатов, пультов управления и другого испытательного оборудования, согласовать кабельные разъемы и электрическое напряжение питания, а также решить все вопросы, связанные с системой координат, программой, инструкцией, и многое другое.

Наша группа состояла из специалистов, необходимых для проведения всего комплекса намеченных работ: конструктора Евгения Боброва, инженера–электрика Бориса Чижикова, механиков Николая Хохлова и Валентина Руненкова, обеспечивших подготовку агрегатов и испытательного оборудования к работе; специалиста по измерениям, обработке и анализу данных испытаний Вадима Кудрявцева, упомянутого ранее динамика Евгения Лебедева, испытателя и оператора Эдуарда Беликова, который провел, работая плечом к плечу с американскими операторами и нашим переводчиком Олегом Першиковым, все многочисленные динамические пробеги. «Не встречал людей более компетентных и самоотверженных в работе. Можете ими гордиться. Мы рады, что они здесь с нами», — так сказал Г. Ланни корреспонденту «Известий» В. Кобышу, когда тот приезжал в Хьюстон во время работы нашей группы.

Конечно, лестно было слышать такое мнение от партнеров, но главное, мы были довольны результатами проведенных испытаний, нашим АПАСом и тем, что поставленную задачу на этом этапе удалось успешно выполнить. Очень важно было получить хорошие результаты работы на самом начальном этапе. После всех многочисленных испытаний и у нас, и в Хьюстоне поверили в АПАС и те, кто скептически был настроен с самого начала, и те, у кого были какие?то сомнения. Но после того как битый буквально вдоль и поперек за время многочисленных испытаний АПАС продолжал честно выполнять все свои функции, сомнения отпали и появилась полная уверенность в надежности его конструкции.

Не все проходило, конечно, абсолютно гладко при первых испытаниях. Ведь их основная задача — совместная отработка конструкции, они так и назывались — отработочные. Было подтверждено, что отдельные элементы конструкции недостаточно жестки, это же фиксировалось и ранее, еще при предварительных испытаниях в Москве. Кроме того, при пятидесятиградусном морозе, который создавался внутри кожуха стенда, в отдельных случаях возникали усилия хотя и допустимые, но все же превышающие расчетные. Одной из причин этого были автоколебания в самом динамическом стенде.

Все испытания проводились, по существу, два раза: поочередно с активным агрегатом «Союза» и «Аполлона». Американцы, кстати, тоже выявили несколько недостатков конструкции своего агрегата стыковки.

Последняя группа нашей испытательной бригады возвращалась в Москву в конце декабря. В самолете, летевшем из Хьюстона в Нью–Йорк, в огромном воздушном лайнере, совершавшем свой первый коммерческий полет (это был «Тристар» фирмы «Локхид»), мы были почти единственными пассажирами. Летели в первый день Рождества, традиционного семейного праздника в США. Задержавшись в Нью–Йорке из?за непогоды еще на три дня, мы прибыли в Москву в канун нового, 1974 года. Но новый год не сулил нам отдыха. Он оказался не менее хлопотным, чем предыдущий. Пришлось срочно заканчивать корректировку технической документации, уже началось изготовление летной партии агрегатов.

Процесс создания АПАСов разбит был на два основных этапа: разработка и изготовление опытной партии, отработка конструкции, затем изготовление летной партии, часть агрегатов которой проходила квалификационные испытания. Эти испытания называются так потому, что проводятся не с целью выявления каких?либо недостатков конструкции, а для того, чтобы аттестовать, квалифицировать конструкцию, подтвердить ее соответствие всем техническим требованиям, ее готовность к полету.

Так же, как при отработке, квалификационные испытания делились на автономные, проводимые каждой страной отдельно, и совместные — снова в Хьюстоне. Агрегаты, готовившиеся непосредственно для полета, было намечено стыковать между собой в Москве. И все это пришлось на 1974 год.

Начался он с дополнительных экспериментов, проведенных для того, чтобы разобраться, почему во время испытаний в Хьюстоне на морозе возрастали усилия в стыковочном механизме. Пришлось один за другим исследовать все элементы, участвующие в работе, в условиях, так сказать, «крайнего севера». Картина постепенно прояснилась. На ходу, без остановки «конвейера» внесли небольшие изменения в конструкцию. К маю АПАСы были изготовлены.

На встрече в конце апреля мы окончательно согласовали документы предстоящих летних квалификационных испытаний. Так что после напряженной работы в мае— июне, после выполнения всей программы испытаний у себя в стране мы почти в том же составе снова выехали в Хьюстон.

Жарким летом можно назвать этот период работы. Лето в Хьюстоне, находящемся на 30 параллели, действительно, жаркое. Но внутри кожуха стенда по–прежнему царил холод. На этот раз он был не страшен нашему АПАСу. Главные трудности и хлопоты снова доставил нам стенд.

Обычная рабочая смена часто уходила на устранение неполадок в стенде, его элементах и блоках компьютера. Был даже случай, когда стенд вышел из?под контроля. В управляющих цепях приводов из?за электрических помех в подземных кабелях появился ложный сигнал, аварийная система остановки стенда немного запоздала, но даже этих долей секунды было достаточно, и на стыковочные агрегаты подействовала нагрузка, превышавшая расчетную почти в два раза. К счастью, оба агрегата, и наш, и американский, оказались достаточно прочными, больше того, совершенно равнопрочными. Конструкции выдержали и это дополнительное, неожиданно суровое испытание.

Дала о себе знать и старая «болезнь» стенда — автоколебания, возникавшие при определенных условиях. Хотя за прошедший со времени окончания отработочных испытаний период было разработано средство лечения этого технического недуга, оно не всегда оказывалось эффективным. На этот раз под колебания строптивого стенда попал американский стыковочный агрегат — не все испытательные пробеги проходили гладко и до конца. Наш АПАС на этот раз успешно обеспечил стыковку для всех случаев, которые были запланированы.