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.

---

Стало ясно: чтобы снять эти существенные ограничения, требовался прежде всего грузовой корабль. Именно с космического грузовика следует начать более детальный рассказ.

К счастью, для разработки грузовиков имелись прекрасные предпосылки. Основой будущего корабля, который получил название «Прогресс», стал «Союз». Грузовик действительно обеспечил колоссальный прогресс в дальнейшем развитии пилотируемой космонавтики, в увеличении продолжительности полетов и обогащении орбитальных экспериментов. Рассказ о «Прогрессах» можно было бы начать с 60–х годов, когда под руководством Королёва разработали проект «Союза-7К», буксира «Союз-9К» и заправщика «Союз-11К». Десять лет спустя пришло время для реализации этих идей.

Другим важнейшим фактором стал на заре космической эры выбор такой концепции управления кораблями, которая позволяла летать и в беспилотном, и в пилотируемом вариантах. В этой части «Прогресс» базировался прежде всего на технике автоматического и дистационно управляемого полета. Ключевое место занимали системы, которые обеспечивали автоматическое сближение и стыковку. При сближении использовались методы наземных траекторных измерений, вычислений и реализаций маневров для проведения корабля в расчетную точку — так сказать, наземная режиссура космического рандеву. И, наконец, требовалась бортовая автоматическая система сближения, построенная на основе радиолокатора. Последнюю точку в этой самой, пожалуй, сложной операции поистине космического масштаба ставила автоматическая система стыковки, которая соединяла корабль и станцию в единое целое.

Надо сказать, что процесс отработки этой техники был длительным, а успехи чередовались с провалами. Статистика конца 60 — 70–х годов внушала уныние. Программа первых «Салютов» выполнялась примерно наполовину. Однако твердая линия, настойчивость и талант ключевых «игроков», руководителей и исполнителей дали свои плоды: успешное выполнение программ «Салют-6» и «Салют-7» в конце 70–х — начале 80–х годов, а позднее — комплекс «Мир» превзошли все оптимистические ожидания.

Основное отличие грузового «Прогресса» от пилотируемого «Союза» заключалось в замене спускаемого аппарата на отсек дозаправки. Перекачка топлива производилась при помощи аппаратуры, которая размещалась на грузовике и частью на самой станции. Орбитальный отсек «Союза» превратился в грузовой, вмещавший сухой груз. Космический грузовик стал доставлять на орбиту около тонны топлива и двух тонн сухого груза.

В своем дальнейшем развитии корабль «Прогресс» отслеживал эволюцию «Союзов». На основе «Союза–Т» и «Союза–ТМ» создали модифицированный «Прогресс», совершенствовались бортовые системы и орбитальные операции. Программа «Прогрессов» стала чрезвычайно успешной, можно сказать, уникальной. Дело не только в том, что благодаря «Прогрессам» удалось создать и поддерживать на орбите орбитальные станции в течение двадцати с лишним лет. Статистика запусков и полетов этих кораблей является и навсегда останется непревзойденной: все 42 «Прогресса» и 40 «Прогрессов–М» слетали в космос и успешно состыковались.

Наряду с основной задачей (доставкой всего необходимого) этот корабль стал базой, космической платформой для проведения многих исследований и экспериментов. Действительно, после разгрузки «Прогресс» оставался способным выполнять полет в составе станции, а после расстыковки — автономно. Все его системы оставались работоспособными, прежде всего бортовая электростанция, навигация и управление движением. Радиосвязь и телеметрия давали возможность управлять и контролировать работу экспериментальной аппаратуры. На «Прогрессе» действительно выполнили ряд уникальных экспериментов. Стыковочный переходный тоннель стал уникальным местом, своеобразным шлюзом, который был доступен для космонавтов и оставался в открытом космосе после отделения от станции. Этим шлюзом пользовались не один раз, чтобы провести необычные эксперименты. Забегая вперед, можно отметить, что первым таким экспериментом стало создание на орбите первого большого космического радиотелескопа с 10–метровым зеркалом (КРТ-10), развернутого в 1979 году.

Позднее, в конце 80–х годов, для корабля «Прогресс» разработали специальную грузовую капсулу, при помощи которой появилась возможность возвращать с орбиты аппаратуру и материалы экспериментов. Капсула весом 350 кг перед расстыковкой также устанавливалась космонавтами в тоннеле стыковочного агрегата. Обычные грузовики тормозились и сходили с орбиты с таким расчетом, чтобы их несгоревшие в атмосфере остатки затонули в океане. «Прогрессы» стали спускаться так, чтобы в нужный момент капсула, имевшая теплозащиту, выстреливалась, тормозилась в атмосфере и совершала посадку на парашюте в Казахстане.

Еще позднее, уже в начале 90–х годов, очередная модификация позволила дистационно управлять «Прогрессами» и их маневрированием вручную — с борта станции по специальному радиоканалу. Таким образом, телеуправление достигло космических масштабов, увеличило гибкость и надежность при сближении и стыковке.

«Салюты» 6 и 7, ДОСы второго поколения, внешне мало отличалась от своих предшественников. Однако это только на первый взгляд. В заднюю часть корпуса в агрегатный отсек (АО) врезали второй стыковочный узел, превратившийся в проходной, почти постоялый двор. Образовался сквозной отсек станции с передним и задним крыльцом. Опять же, это — лишь конструктивная, внешняя сторона модификации. Казалось бы, простое удвоение количества причалов, на самом деле это привело к значительным качественным изменениям. Какие хлопоты достались нам, стыковщикам, — это примечательная часть истории. Но сначала еще несколько слов о ДОСах второго поколения.

Для того чтобы они могли летать долго, была разработана и установлена на борту дополнительная аппаратура системы жизнедеятельности. Фактически это был новый СОЖ, который мог не только пополняться за счет доставки на борт расходуемых компонентов и материалов. Были созданы устройства регенерации воды и кислорода.

Длительный полет, дополнительная аппаратура и программа требовали большей энерговооруженности. На новых ДОСах установили дополнительные СБ, но и этого оказалось мало. Поворачивать громоздкую станцию целиком стало трудно. Чтобы повысить эффективность, еще раньше ввели систему ориентации батарей на Солнце. Теперь она стала классической. Для «Салютов» ее стали разрабатывать наши коллеги из ВНИИ электромеханики.

В целом ДОСы второго поколения, техника и технология, методы ее эксплуатации, процедура отбора и подготовки космонавтов, самого полета и послеполетной реабилитации — все это в совокупности обеспечило рекордно длительные полеты.

На «Салюте-6» установили систему стыковки, разработанную на основе созданных ранее, еще для первых ДОСов. Внешне новые стыковочные агрегаты также мало чем отличались от своих предшественников. Однако небольшие, казалось бы, внутренние изменения стоили нам больших усилий. Изменения касались двух вещей: во–первых, при стыковке требовалось соединить трубопроводы для дозаправки станции топливом, во–вторых, оказалось необходимым существенно повысить несущую способность конструкции. Оба изменения потребовали от нас трудной и длительной отработки. Об этом стоит рассказать подробнее.

Задача объединения трубопроводов, которые соединялись в процессе стыковки, сама по себе уже была непростой. Дело заключалось не только в том, чтобы автоматически состыковать их на орбите после длительного полета на ракете и в космосе. Задача осложнялась тем, что топливные компоненты реактивной системы управления (РСУ), как уже упоминалось, очень агрессивны. Немногие материалы стояли в их среде. Самые стойкие резины не выдерживали длительного контакта с этими азотными компонентами. В то же время требовалась многократная дозаправка в течение нескольких лет полета. Отработка разъемов вылилась в многолетнюю эпопею, которая распалась на несколько этапов. На первых этапах работоспособность обеспечили тем, что выжали максимум возможного из тех резин, которые все же работали в течение ограниченного времени. Лишь позднее, когда готовились к полету ОК «Мир», удалось создать конструкцию, в которой благодаря конструктивным хитростям удалось заменить упругую резину неупругой, даже текучим фторопластом. До сих пор они летают в космос. За «ноу–хау» этих действительно хитрых конструкций потянулись специалисты всего мира.

Помню, как, составляя ТЗ на стыковочный агрегат для первого «Салюта» в конце 60–х годов, мы обсуждали нагрузки, которые должна выдерживать конструкция в состыкованном состоянии. «Какие нагрузки в невесомости?» — возражал проектант В. Бобков. «Давай все же прибавим к 8–10 тоннам, разрывающим стык внутренним давлением, хоть небольшой изгибающий момент», — настаивал я. Сошлись на круглой цифре в 100 килограммометров. Эта величина драматически возрастала с развитием программ ДОСов: за каких?то 10–15 лет она увеличилась на два порядка, в 100 раз!