100 рассказов о стыковке. Часть 2
Шрифт:
Нам удалось заменить массивную станцию и многотонный модуль, воспроизвести их относительное движение при помощи двух специальных маховиков, которые создавали те же динамические нагрузки при манипулировании, как в невесомости. Не только это, на стенде испытывалась не только механика: управление всеми операциями производилась теми же приборами Е. Панина, какие использовались в полете, все работало по–настоящему.
И, наконец, последнее: мы сделали установку портативной, а наружные габариты позволяли поместить ее в термобарокамеру (ТБК). Это позволило проводить испытания в вакууме при повышенных и при пониженных температурах, что особенно важно для космических механизмов. Поэтому манипулятору–перестыковщику, нашей «лапе», можно сказать, повезло: он дважды испытывался в
Стенд экспериментальной установки разместили в большом испытательном зале стенда «Конус». Там собирали и отлаживали всю установку, процесс управления системой, проводили испытания в различных режимах при нормальной температуре. При посещениях «Конуса» многочисленными гостями и зарубежными делегациями наряду с 6–степенным динамическим стендом отработки стыковки, экспериментальная установка всегда тоже вызывала неизменный интерес специалистов по космической технике. Все ее привлекательные качества проявлялись при этих демонстрациях и отмечались вслух.
Это тоже было приятно!
Накануне той памятной ночи, поздним вечером 7 декабря, перед перестыковкой «Кванта-2», в «Конус» приехала высокая партийно–правительственная делегация во главе с секретарем ЦК КПСС О. Баклановым и министром О. Шишкиным. Панин рассказывал, как ему приходилось буквально оттаскивать Бакланова от работавшего стенда, чтобы он не попал между двумя вращавшимися частями.
На примере этой экспериментальной установки можно учить, как испытывать комплексные электромеханические системы, как их отрабатывать перед запуском на орбиту, наглядно продемонстрировать все то, что необходимо выполнить, чтобы система работала надежно, чтобы сделать систему с запасом. Можно сказать, что стенд для испытаний и отработка перестыковки стали классическим образцом, к которому можно стремиться, планируя создание комплексной системы, приступая к ее наземной отработке.
Возможно, когда?нибудь испытательный стенд этой установки как представитель наземного сегмента, скрытого от глаз внешнего наблюдателя, займет место в космическом музее, рядом с моделями, прототипами и настоящими космическими кораблями, побывавшими на орбите.
Однако это произойдет, наверное, не скоро, а пока нам еще много раз приходилось возвращаться на эту установку и работать на ней. Это происходило в 1994–1995 годах, когда требовалось модифицировать систему перестыковки для того, чтобы избежать больших неприятностей на орбите при подготовке последних двух модулей ОК «Мир»: «Спектр» и «Природа», к стыковке первых Спейс Шаттлов, и позднее после двух первых миссий под условным названием STS-71 и STS-74. Об этом рассказ тоже впереди.
Чтобы закончить рассказ о первых манипуляторах–перестыковщиках, надо вспомнить, что изготавливались они так же, как стыковочные механизмы на Азовском оптико–механическом заводе. Там они собирались и испытывались из деталей и узлов, часть из которых по–прежнему делали у нас в Подлипках. При советской власти мелкие детали было делать невыгодно. Положение еще долго оставалось таким, пока обвал начала и середины 90–х годов не стал изменять эти устои, сложившиеся за долгие годы. Какую цену пришлось платить за эту науку — вопрос особый.
Еще в середине 80–х годов, когда работа по системе перестыковки находилась в разгаре, проектанты под руководством К. Феоктистова изменили конфигурацию модулей. Вернее, они решили сохранять в их составе приборно–агрегатный отсек при полете в составе станции, а не отбрасывать его так, как это делалось с первым модулем «Квант». В целом это было правильное решение, увеличились возможности новых модулей. Однако такое изменение легло дополнительным бременем на нашу систему: инерционные, динамические нагрузки при перестыковке значительно возросли. Пришлось на ходу дорабатывать конструкцию, выжимать из нее все, что можно, все запасы по энергоемкости амортизаторов, которые еще оставались в них. В результате система стала еще более напряженной, работавшей
В общей сложности путь к той памятной декабрьской ночи был длинным и совсем непростым. На заключительном этапе мы готовились сами, взаимодействуя с наземными и космическими испытателями, с персоналом ЦУПа и самими космонавтами. От последних в этой операции почти ничего не зависело, ведь управлять системами стыковки и перестыковки на борту станции они не могли. В данной операции от них требовалось не так много: мы просили их не делать резких движений, не создавать лишних нагрузок на манипулятор, без того перегруженный динамическими силами.
Все сработало, как часы, в течение часа, как часовой механизм. Мне кажется, это название очень удачно, оно действительно отражало многое в нашей системе перестыковки: в общем подходе и в конструкции, в методе отработки и в полученных результатах. Часовой механизм всегда являлся символом того, что работает точно, вовремя и безотказно, а часы, как известно, делают люди и заставляют их ходить.
Читателю еще предстоит столкнуться с этим часовым механизмом несколько раз в следующей главе.
3.17 Космический кран
Многие, наверняка, помнят, какое воздействие на людей всего мира оказал запуск первого спутника, совсем небольшого и простого, почти простейшего. Некоторые знают не только это. Теперь известно, что думали и ожидали перед запуском его создатели, руководители будущей космонавтики, гиганты науки и техники XX века. Действительное воздействие превзошло все самые смелые ожидания, предсказания даже самых прозорливых футурологов и политиков.
Я воспользовался этим ярким примером намеренно. В последующем развитии космонавтики научные открытия и технические достижения оказывались более предсказуемыми, и их воздействие соответствовало ожиданиям. Но не совсем. Космический кран, который мы разработали в 1990 году, можно отнести к немногим исключениям. Само это несколько парадоксальное название появилось позднее, когда в начале 1991 года космонавты установили и смонтировали его за бортом станции «Мир». Сначала мы разрабатывали всего–навсего грузовую стрелу — довольно простой, почти обычный механизм, если не считать назначения и, может быть, его длины. Однако проектанты и специалисты по поддержке работы космонавтов, выдавшие нам техническое задание на проектирование, задумали его умно и предвосхитили для крана большое космическое будущее. Вскоре он стал почти незаменимым во время внекорабельной деятельности (ВКД) космонавтов, за бортом орбитальной станции. Однако ни они, ни мы, его создатели, не могли ожидать такого эффекта, который получился в итоге.
Космический полет необычен во многом. Невесомость воздействует как на организм человека, так и на его работоспособность на орбите. Это проявляется даже в замкнутом объеме, в корабле или внутри станции. Однако ВКД занимает особое место в космическом полете. Прежде всего космонавтам необходим специальный скафандр, этот персональный корабль в корабле. Он позволяет человеку выжить в вакууме, под прямыми лучами заатмосферного Солнца, защищает его и от холода, и от избыточного тепла, обеспечивает связь и многое другое. В то же время скафандр сильно ограничивает подвижность, видимость и другие возможности космонавта. Вот почему в открытом космосе особенно необходимы специальные инструменты и приспособления, разного назначения ручные и ножные. В конце концов, потребовался космический кран. В 60–е годы в первых полетах всех этих чисто космических инструментов не было. Более того, возможности и ограничения не понимали те, кто планировал первые эксперименты в открытом космосе. Только много лет спустя окончательно осознали, что космонавт должен «встать на якорь», чтобы не уплыть, иметь точку опоры в безопорном пространстве и освободить себе руки. Только после введения таких подсобных устройств космонавт стал полноценным работоспособным человеком. Почти как в своем развитии на Земле: неандерталец, встав на ноги, освободил себе руки, — и труд создал человека. Затем стали создавать и совершенствовать орудия охоты и труда. В конце концов, потребовался космический кран.