100 рассказов о стыковке - Владимир Сыромятников

Занимаясь стыковкой, робототехникой и другими электромеханическими системами, нам приходилось заниматься проблемами управления. Большей частью это была аналоговая техника, в то же время приходилось все больше и больше использовать дискретные, цифровые компоненты. Большая работа в этом направлении началась еще по проекту «Буран». На американском Спейс Шаттле, как и на нашем челноке, цифровыми оказались бортовой информационный дисплей и телеметрия. Европейский робот ERA, который мы интегрировали в Российский сегмент МКС, уж никак не мог обойтись без компьютерной техники. Для европейского грузовика ATV нам пришлось осваивать микроэлектронику, командный и сигнальный обмен через шину данных.

Тем не менее основной бортовой компьютер на космических кораблях и орбитальных станциях оставался принадлежностью специалистов по управлению аппаратами в целом, прежде всего, их движением в пространстве. Многие ведущие специалисты выросли на этих компьютерах и стали их большими приверженцами, можно сказать, фанатиками. Отдавая должное многим атрибутам их работы, прежде всего сложности этой техники и ответственности выполняемых операций, надо заметить, что и здесь экстремизм приводил порой к серьезным проблемам.

Современный подход к управлению автономными аппаратами, к которым относятся космические корабли и самолеты, основывается на комбинированном использовании цифровых и аналоговых приборов. Это хорошо видно даже внешне, например, если заглянуть в кабину авиалайнера. Приборные панели, окружающие пилотов с избытком, со всех сторон, заполнены и стрелочными приборами и электронными дисплеями. Возможности компьютерной техники воистину фантастичны. Однако практика показывает, что при решении ответственных задач необходим гибкий подход. В первую очередь это относится к системам, в которых компьютер включен в контур управления, и где сбои в работе могут привести к серьезным отказам или даже авариям.

Примеров этому можно найти немало. На нашем орбитальном «Мире» отказы компьютера случались довольно часто. В принципе, все может отказать в полете, однако сбои этого компьютера были очень болезненны. Они приводили к целой цепочке взаимосвязанных событий: остановке гиродинов, нарушению ориентации, разрядке аккумуляторов и другим последствиям. Восстановление работоспособности выливалось в длительную работу в космосе и на Земле. Когда встал вопрос о продлении полета станции в беспилотном режиме, все?таки решились ввести аналоговый контур управления ориентацией.

Надо сказать, что космический корабль в целом является отличным примером гибридной конструкции. Если к системе, представленной в предыдущем примере, добавить аппаратуру, основанную на других физических принципах, таких как радио, оптика, получится прекрасный гибрид. Разработка таких конструкций требует применения разнообразных инженерных и научных дисциплин, что усложняет задачу, но делает ее очень интересной. Здесь есть над чем работать, это неограниченное поле для совершенствования, для творчества. Вот, наверное, почему космическая техника, окруженная к тому же ореолом романтики полетов на высоких орбитах, так притягательна и будет привлекать молодых людей, стремящихся найти свой нестандартный, гибридный путь в этом неисчерпаемом мире.

В заключение хочется снова вернуться к стыковке, основной теме книги.

Мне долго не давала покоя проблема, как при помощи стыковочного механизма с тоненьким и маленьким штырем стыковать 100–тонные Орбитеры. Проблема несколько раз подогревалась специалистами НАСА, которые пытались склонить меня к использованию существующего «союзовского» механизма. Однако это было невозможно, штырек действительно тонковат для такой махины, как Орбитер Спейс Шаттл.

Требовалась какая?то гибридная идея, как поднять несущую способность штыря, его возможность поглощать энергию огромного корабля. Решение, основная концепция, пришли, как нередко бывало, неожиданно. Похоже, помогла обстановка, общение с молодыми аспирантами. Получился некий новый гибрид между АПАСом и старым, многократно использованным «штырем–конусом». На этот раз, в отличие от уже рожденных гибридных агрегатов, в которых использовались комбинация почти готовых узлов, в голове родился новый гибридный стыковочный механизм. К сожалению, к этому времени американцы потеряли интерес к заманчивому варианту. Наш «Буран» теперь уже не нуждался в дополнительных орбитальных возможностях.

Все?таки молодежь в чем?то превосходит нас, мое поколение. Короче, я обещал молодым ученым–предпринимателям не отдавать идею задарма, не дарить ее богатым американцам просто за так.

Я еще раз подумал о диалектике. Все?таки она часто давала правильные ориентиры, направляла мышление в нужном направлении. Именно это требуется от философии, науки всех наук, как нас учили в молодости. К сожалению, ее вместе с догмами социализма и коммунизма выбросили из обращения, как ребенка из лохани вместе с водой после купания. К сожалению, избавились не только от всех старых теорий, но и от практического опыта, как часто говорят у нас, не стали отделять мух от котлет.

5.5   МКС НА ОРБИТЕ. НАЧАЛО «НЕНАШЕЙ» ЭРЫ

Поздней осенью 1998 года началась новая эпоха в космосе. Этому началу предшествовала большая подготовительная работа и интенсивный предполетный период.

В октябре 1998 года после переговоров, споров и компромиссов, наконец согласовали даты запуска первых модулей Международной космической станции (МКС). В Москве и Хьюстоне работали политики и инженеры. На обоих полигонах, на Байконуре и во Флориде, начался завершающий этап подготовки. Штаб–квартира находилась в Вашингтоне. НАСА проявило настойчивость и последовательно вывело проект на задуманные рубежи. Кто платит, тот и заказывает музыку.

Вскоре объявили первые названия. Казенное сокращение ФГБ (американцы произносили его на свой лад: Эф–Джи–Би), сохранившееся с далеких времен челомеевских «Алмазов», превратилось в «Зарю». Подправленные по–нашему сокращения, так называемый НОД (узловой модуль NODE) и герметичный стыковочный адаптер РМА (pressurized mating adaptor) превратились в «Юнити», то есть «Единство». Под этими новыми названиями требовалось соединить их на орбите.

Наконец?то пришла пора провести предполетные испытания наших АПАСов, установленных на первом американском «самом стыковочном» модуле, том самом «Юнити». Об этих испытаниях мы давно беспокоились, прежде всего потому, что их проводили в последний момент прямо на Спейс Шаттле, стоявшем на пусковом столе, всего за месяц до старта. Как всегда, пришлось в последний момент преодолевать осложнения с оформлением командировки в США. Я вылетел во Флориду один, у остальных членов моей команды не было виз. В результате А. Мишин и В. Рыданов, два моих ветерана, и механик сборочного цеха В. Левченко прибыли в КЦК на пару дней позже. Но и я немного опоздал, испытания уже начались. Американцы торопилось, времени оставалось в обрез, работа шла по часовому графику, круглые сутки. Они не могли ждать, пока мы уговорим всех своих начальников, да и не хотели, потому что, постепенно осваивая нашу стыковочную технику, все меньше зависели от нас, от этих «непредсказуемых русских».