Траектория жизни. Между вчера и завтра
Шрифт:
Кому и зачем нужно облетать Луну? Опять эти дурацкие приоритетные задачи!! Мы спорили, как могли. Не хотелось терять, как минимум, два-три года на новый проект, преследующий нелепую цель. За это время, как нам казалось, можно было бы вполне решить задачу встречи на «Востоках», но С.П. высказался за новую разработку, поддержал Бушуева, и решение было принято.
Конечно, определенная логика в создании нового корабля была. «Восток» проектировался как самый первый корабль и делался очень быстро. Мы создали его за три года и на далекую перспективу не рассчитывали. А главное, система спасения экипажа корабля в случае аварии носителя была неудовлетворительной. Начальство это соображение не учитывало, но мы-то его должны были учитывать. Так что новый корабль делать действительно было нужно. Решили делать его универсальным, предназначенным для решения самых различных космических
Очень скоро выяснилось, что сложность нового корабля на порядок, а то и на два выше сложности «Востока», и времени на создание и отработку уйдет намного больше. Только в 1969 году «Союз» начал летать как следует. Хотя надо было заниматься и проектом в целом, и компоновкой, весовыми расчетами, составом оборудования, но больше всего внимания пришлось уделять задаче сближения и стыковки. Трудились над ней в тесном содружестве, взаимно дополняя и критикуя друг друга, самые разные специалисты: баллистики, управленцы, логики, компоновщики. Разумеется, и мне, и как проектанту, и как бывшему баллистику, хотелось внести свой вклад в решение задачи.
Корабли на орбитах в отличие, скажем, от самолетов не могут резко менять направление и скорость своего полета — в них действуют законы движения в центральном полете тяготения. Существенны ограничения по энергетике, то есть в данном случае ограничения по топливу, расходуемому на изменения величины и направления скорости аппарата. Поэтому надо было искать способ наиболее выгодного расходования бортовых запасов топлива при сближении, а также приемлемых средств и методов управления процессом сближения. Между теоретически наилучшим и практически осуществимым решением всех вопросов могло возникнуть существенное различие. Итак, необходимо было выбрать метод сближения, то есть те параметры относительного положения и сближения двух машин, которые нужно было измерять и корректировать, последовательность правил ориентации кораблей и включения их двигателей для коррекции относительного движения. Наиболее выгодным представлялся метод «свободных траекторий».
Этот метод активно отстаивали наши проектанты: его идеолог Б. И. Столповский и Шустин. При использовании этого метода измеряются параметры относительного движения объектов, по которым, в свою очередь, вычисляется необходимое по величине и направлению изменение скорости, нужное для «попадания» (с малой относительной скоростью) аппарата («активного») в другой («пассивный»). Конечно, с одного раза попасть не удастся вследствие неточностей в измерениях, ориентации и отработке двигательного импульса. Поэтому эту операцию придется проделывать два-четыре раза. Важно, чтобы процесс сходился. В результате можно сблизиться настолько, что останется лишь произвести причаливание одного аппарата к другому. Метод этот, конечно, естественный и правильный, и именно он теперь реализуется во время сближения кораблей и аппаратов на орбитах. Но у этого метода есть одна важная особенность: необходимые вычисления в ходе сближения достаточно сложны, и без электронной вычислительной машины на борту их провести практически невозможно.
Работы над небольшими вычислительными машинами в нашей стране уже велись. Говорили, что где-то в Ленинграде, в КБ-2 чехи Старос и Берг работают над созданием малых электронных вычислительных машин на основе неизвестно откуда взятых новых технологий. Я поехал посмотрел. Показали мне достаточно компактную машину УМ-2 (претенциозное название, но «2» — вроде бы и неплохо: все-таки уже не первая). Мне показалось, что они мало похожи на чехов, да и технологиями этими авторы не очень владели. На вопросы об объеме постоянной и оперативной памяти, о быстродействии, о частоте сбоев, о надежности четких ответов от них не получил. Чья же это технология? Не краденая ли? Похоже, что машины «сырые» и ненадежные. А нам нужна была очень надежная машина, резервированная, с автоматическим распознаванием отказов и с автоматическим переходом на резервный комплект. Ничего этого не было и в помине.
Как же быть? И вот родилась идея! Использовать метод параллельного сближения, менее экономичный, но зато более простой, против которого сначала активно возражали и мои товарищи проектанты, и управленцы. Метод этот известен из теории управления зенитных ракет. Суть метода в том, что двигатель активного объекта при своих включениях гасит, сводит к нулю угловую скорость
Главным конструктором этой системы (ее назвали потом «Игла») был выдающийся инженер Евгений Васильевич Кандауров. Вычисления, которые нужно было осуществлять в процессе сближения при использовании этого метода, оказались достаточно просты, с ними могли справиться небольшие аналоговые счетно-решающие устройства, которые мы могли изготовить и сами. Метод параллельного сближения решено было применить, начиная с расстояния между кораблями около 20 километров, а до этого осуществлять сближение на основе наземных радиоизмерений. Радиолокатор с гиростабилизированной антенной должен был измерять угловую скорость линии визирования, дальность и радиальную скорость, а также выдавать управляющие сигналы на взаимную ориентацию сближающихся аппаратов. Сразу было решено автоматизировать весь процесс сближения и стыковки и в то же время предусмотреть возможность ручного управления процессом причаливания с расстояния менее 200–400 метров.
Далее предстояло решить задачу причаливания и создать стыковочный узел. И здесь было много вариантов, вплоть до самых фантастических. Специалисты по системам управления во главе с В. П. Легостаевым предложили, например, установить на одном из кораблей («пассивном») большую петлю, а на другом крючок, который бы цеплял за петлю и затем удерживал корабль. Точность сближения, действительно, требовалась при этом существенно меньшая (это, главным образом, и нравилось самим управленцам). Но мы считали это предложение не просто технически неубедительным, неоправданным, но и несерьезным. Однако легостаевцы настаивали на своей идее. Обсуждалась она едва ли не на каждом совещании по проблеме стыковки. Вместо того чтобы заниматься делом и согласовывать схему работы и параметры системы, мы тратили время на пустые споры, уводящие в сторону. Мы называли эту петлю «удавкой» и вынуждены были доказывать очевидные вещи: ведь если принять «удавку», то нужно придумать, сделать и отработать механизм раскрытия петли, создать специальные лебедки для стягивания объектов, стабилизировать и взаимно ориентировать аппараты во время стягивания и, в конце концов, все равно сделать стыковочный узел для обеспечения жесткого соединения. К тому же реализация этой идеи сложна и с точки зрения динамики. Значительно проще и надежнее осуществлять сближение кораблей вплоть до контакта, а затем сразу провести захват и жесткое соединение с помощью стыковочного узла. Из наших оценок процесса сближения на заключительном этапе следовало, что процесс можно закончить попаданием в стыковочный узел с диаметром не более метра, что и подтвердилось впоследствии. Споры между проектантами и управленцами по этому поводу шли долго и иногда были, мягко говоря, достаточно острыми. «Да удавитесь вы сами на вашей „удавке“, а мы не будем!» Выиграли это сражение мы. Но и они давиться не стали.
Еще в 1961 году у нас прорабатывался узел жесткой стыковки по схеме «штырь — конус» с винтовой системой стяжки. Конкретный вариант конструкции штыря предложил, кажется, в 1962 году ветеран нашего конструкторского бюро Александр Коновалов. Это был тогда уже немолодой, но очень изобретательный человек, хотя и не имевший инженерного диплома. После того как эту схему исследовали специалисты по динамике работы механизмов, к ее окончательной разработке приступила группа конструкторов во главе с В. С. Сыромятниковым.
Немного труднее на этот раз было с весом, хотя теперь мы исходили из существенно большей грузоподъемности ракеты-носителя — 6,5 тонн вместо 4,5 (была создана более мощная третья ступень ракеты-носителя).
Новый корабль должен был не только осуществлять сближение и стыковку, но и позволять летать двум-трем космонавтам в течение нескольких недель (пределом «Востока» было десять дней), а в условиях совместной работы со станцией (мы, естественно, намеревались со временем превратить этот корабль в транспортное средство для обслуживания орбитальных станций) — до нескольких месяцев. Существенно лучшими хотелось сделать и условия для работы экипажа, для проведения наблюдений и экспериментов, условия для жизни и отдыха, иметь на борту отдельный туалет, улучшить условия спуска и приземления.