100 рассказов о стыковке - Владимир Сыромятников

Когда в начале 90–х годов начался новый виток развития робототехники, канадское агентство и фирмы, используя опыт по манипулятору Шаттла и задел предыдущего этапа, продолжили разработку манипуляторов для МКС «Альфа». Они увидели в европейцах, работавших по ERA, конкурентов и предприняли ряд контрдействий, пытаясь также распространить свое влияние на российский сегмент. Состоялось несколько встреч в США, Европе и Канаде. В декабре 1994 года провели совещание у нас в Москве, на котором Европа при поддержке России отстояла свои права.

Однако следует отметить, что в целом наше руководство не проявляло особой заинтересованности в развитии робототехники. С другой стороны, надо отдать должное европейцам–разработчикам манипулятора ERA. Используя многолетний задел работ для «Гермеса» и прекрасную базу промышленной робототехники, они разработали хороший проект. В него заложили много технических достижений, создав хорошие потенциальные возможности. На МКС «Альфа» должен работать не просто манипулятор. Благодаря симметричному схвату и большим размерам, достигающим 12 метров, «рука» способна обслуживать протяженное пространство и даже превращаться в «ногу». Манипулятор чем?то похож на обезьяну, умеющую лазать по деревьям, его рука работает, как и у нашего предка. Вдоль станции расставлены так называемые базовые точки, на которые манипулятор может опираться, по которым ERA сможет не только шагать, но и получать энергию, а также обеспечиваться программой. Чтобы увеличить мобильность космического крана, решили создать специальную тележку, которую конструировал для нас ВНИИтрансмаш. В 60–е и 70–е годы они создали знаменитый луноход, а в 80–е работали вместе с нами над манипулятором для «Бурана». На тележке космонавт, находясь за бортом станции, мог работать почти как заправский крановщик на Земле.

В отличие от грузовой стрелы на «Мире», манипулятор ERA можно назвать космическим краном второго поколения, автоматизированным и управляемым компьютером.

Манипулятор ERA потянул за собой создание большой системы, — то, что у нас принято называть комплексом: разбросанные вдоль станции базовые точки, соединенные электрическими кабелями, подводящими электропитание и передающими команды управления, а также телеметрическую, телевизионную и другую информацию в бортовой компьютер и другую аппаратуру. Все это призвано, в свою очередь, связывать этот комплекс с Землей, с ЦУПом. Получилась действительно глобальная система, требующая решения больших и сложных задач.

В заключение надо снова вернуться к стыковке. Наша деятельность в этом направлении распространялась не только на российский сегмент. Нам также предстояло обеспечивать интерфейс между обоими сегментами, наряду со Спейс Шаттлом, поставляя системы стыковки на три модуля–переходника, так называемые герметичные стыковочные адаптеры РМА (pressurized mating adapter).

К ФГБ с его переднего конца, на котором установлен АПАС в пассивном исполнении, должен стыковаться первый из адаптеров РМА-1. Остальные два РМА создавали в качестве причалов для Спейс Шаттлов. Таким образом, все три РМА–адаптора, так же как сами Орбитеры, оборудовались АПАСами.

Во всей летающей флотилии из четырех Орбитеров (как ее называют американцы — изначально «наш» «Атлантис») и еще двух — «Эндевер» и «Дискавери», выделенных для сборки и обслуживания МКС, осталась лишь самая старая тяжелая «Колумбия».

Дополнительная трудность для нас заключалась в том, что системы стыковки и сами АПАСы не остались незамеченными и даже не стали одинаковыми. Унифицированным оказался лишь внешний андрогинный интерфейс. На то нашлось несколько причин. Во–первых, РМА-1, адаптер для стыковки с ФГБ, стал активным — на него установили АПАС, подобный тому, который мы создали ранее для стыковочного отсека (СО). Очень похожий АПАС должен улететь на Спейс Шаттле в первый полет в космос. Два причальных РМА (2 и 3) оборудовали АПАСами с пассивным кольцом, но с активными замками стыковочного шпангоута. Для управления этими замками на орбите пришлось протянуть электрические цепи из кабины через весь Орбитер, через электроразъемы стыка к причалу МКС. В отличие от РМА АПАСы для Шаттлов предстояло существенно модифицировать. Дело в том, что нагрузки при стыковке, действуя на конструкцию всей станции за счет ее огромных размеров, могли приводить к недопустимо большим изгибным колебаниям. Кроме того, нагрузки портили микрогравитацию, могли повредить экспериментам, для которых требовалась чистая невесомость.

О разработке этого так называемого мягкого АПАСа следует тоже рассказать, так как работа над ним составила большую главу в нашей андрогинной жизни в рамках МКС, а также отражала изменение организации работ между НАСА и РКА.

Уже упоминалось о том, что на рубеже 1993–1994 годов по заданию «Роквелла» мы разработали так называемый мягкий стыковочный механизм для АПАСа. Планом совместных работ предусматривалось создание экспериментального образца, который предполагалось изготовить осенью 1994 года. Детальная разработка показала, что одними количественными параметрами обойтись не удавалось. Требовались качественные изменения, появился целый ряд новых элементов, даже еще один привод и дополнительный дифференциал. Еще одним принципиальным компонентом стал управляемый демпфер.

Как известно, новый прямой контракт с фирмой «Роквелл» провалился из?за «новой экономической политики» НАСА. В результате пострадала, резко замедлилась работа над мягким АПАСом у нас в РКК «Энергия». Дополнительную сложность испытывали и мы вместе с нашими смежниками. По нескольким соображениям решили отдать детальную разработку и изготовление управляемых демпферов на НПО «Дзержинец». Мы заключили небольшой контракт с этой теперь небольшой авиационной фирмой, с которой когда?то работали по «Бурану». Новые компоненты и другие изменения позволили не только снизить нагрузки при стыковке. Эти демпферы позволяли даже управлять колебаниями при стыковке. Теоретические основы, заложенные 20 лет назад, пригодились на новом этапе. Зерна попали в благоприятную почву и давали новые всходы.

Однако уже другие зерна и другие плоды зрели кругом пышным цветом.

В конце 1994 года, когда изготовление модифицированных узлов завершалось, прокатилась еще одна волна банковских банкротств, которые буквально ограбили около 20 миллионов вкладчиков. Страдали не только простые беззащитные люди, прямой вред наносился даже государственным заказам, связанным с международными соглашениями. Нашим смежникам пришлось выбивать пропавшие деньги через саму ФСБ.

Но это было только начало МКС.