100 рассказов о стыковке - Владимир Сыромятников

Прежде всего, и это неизбежно, остатки топлива сгоревшего и не полностью сгоревшего, вытекают из сопел самих реактивных двигателей, но не только. После дозаправки баков, расположенных на станции, топливом, при расстыковке корабля «Прогресс» из заправочных магистралей происходят выбросы топлива.

К этому вопросу, связанному с большой токсичностью топливных компонентов, неоднократно возвращались с тех пор, как, начиная с «Салюта-6», начали использовать эту систему. Однако каждое разбирательство заканчивалось выводом, что бесконечный космос все рассеет и все простит. До поры до времени так оно и было.

Когда накапливался подходящий материал, я снова собирал нашу комиссию на очередное заседание, чтобы обменяться информацией и мнениями. Периодически мне приходилось также докладывать о положении дел на штабе, в основном меня поддерживали, в первую очередь, материаловеды, и в то же время ощущалась настороженность ввиду того, что полной ясности не было.

Расследование продолжалось, оставалось провести так называемые имитационные испытания. Хотя ничего принципиально нового мы не ожидали, они принесли неожиданные результаты. Оказалось, что даже кратковременный предварительный нагрев резины до температуры 150–200 градусов Цельсия приводил к резкому повышению ее поверхностной активности и, как следствие, существенному увеличению последующего воздействия химических веществ, щелочей и кислот. Тогда я вспомнил еще об одной проблеме, которая очень беспокоила нас в течение последней пары лет.

Речь идет о воздействии на корабль повышенного скоростного напора. При запуске на космическую орбиту с помощью ракеты–носителя после сброса головного обтекателя полет продолжается в остаточной атмосфере. Несмотря на большую разряженность воздуха на высотах около 60 км, из?за высокой скорости, превышающей скорость звука в добрый десяток раз, на корабль и ракету все еще действует заметный скоростной напор воздуха, который и получил название остаточного и измеряется в килограммах на кв. см. Имеется определенная заинтересованность в более раннем сбросе головного обтекателя — при этом увеличивается вес полезного груза, выводимого носителем, кроме того, так называемые зоны падения ступеней ракеты могут также изменяться в благоприятную сторону. Эта тенденция обострилась с тех пор, как космодром Байконур оказался в независимом Казахстане.

Так вот, в результате оптимизации траекторий выведения уровень остаточного скоростного напора постепенно возрастал с 4 до 7, а затем и до 15 кг на кв. см. Соответственно росла и температура нагрева наружных элементов конструкции, и не пропорционально напору, а в квадратичной зависимости. Анализ показывал, что из всех элементов корабля наибольшую опасность представляют наши стыковочные агрегаты. Действительно, стыковочный механизм со штырем и стыковочный шпангоут с замками, с электро- и гидроразъемами ничем больше не защищены, кроме головного обтекателя, и после его сброса они, находясь в самой передней части, можно сказать, на острие полета, в первую голову подвержены воздействию скоростного напора. К элементам, подверженным и чувствительным к нагреву, относится и уплотнение стыка. Формально, в соответствии с техническими условиями, эта специальная силиконовая резина выдерживает нагрев до 150–200 градусов Цельсия. Примерно такую же температуру давали расчеты наших аэродинамиков, ответственных за оценки всех этих параметров.

Таким образом, мы находились где?то на пределе работоспособности материалов, и каждый раз, когда ко мне обращались с этим вопросом, я интуитивно противился этой оптимизации. Однако, идя навстречу корпоративным интересам и не имея на том уровне знаний 100–процентных аргументов «против», приходилось подписывать заключение к полету. Так продолжалось до последних испытаний нашей резины.

Имитационные испытания с воспроизведением всех возможных условий воздействия на резину принесли неожиданные результаты и, в конце концов, прояснили нам то, что произошло там, в космосе, при стыковке «Прогресса». Нам, конечно, никогда не узнать, что именно попало в стык нашего уплотнения, однако это не так уж и важно, была ли это урина, или ракетное топливо, или то и другое. Все равно надо принимать меры, чтобы исключить или, по крайней мере, уменьшить вероятность попадания этих агрессивных продуктов в стык. Самым важным для нас стало то, что мы поняли, распознали температурный фактор: нагрев из?за скоростного напора резко увеличивал восприимчивость резины к воздействию химически агрессивных веществ.

Таким образом, решая одну проблему путем оптимизации траекторий выведения кораблей на космическую орбиту, мы резко увеличивали вероятность возникновения аварийной ситуации, подобную той, которая произошла 26 ноября 2001 года.

Так я написал в меморандуме, который был отправлен заинтересованным подразделениям нашего КБ.

Так произошла и постепенно раскручивалась эта интересная и поучительная космическая история, которая растянулась почти на полгода.

Как повелось, в последние годы я время от времени заглядывал к Б. Чертоку, нашему легендарному ракетно–космическому патриарху, и рассказывал ему о текущих делах и о происшествии с резинкой, конечно. Он слушал меня, как всегда, с интересом и несколько раз говорил о том, что я обязательно должен об этом написать. Конечно, я и сам понимал, что эта космическая история достойна отдельного рассказа. Она должна остаться не только на страницах отчета аварийной комиссии, хранящегося лишь в нескольких экземплярах, и не только в памяти ее участников. Текущие служебные и другие дела не давали возможности выполнить эту задачу. Лишь уйдя летом в отпуск, я написал рассказ, который, как надеюсь, войдет во вторую часть моей книги «100 рассказов о стыковке и других приключениях в космосе и на Земле», там ему обязательно найдется место.

ЭПИЛОГ

ОГЛЯДЫВАЯСЬ НАЗАД:

ТАЛАНТ УЧЕНОГО, ПОЛИТИКА И КОНСТРУКТОРА

Я возвращался в Москву после короткой поездки в Лос–Анджелес в середине июля 1994 года. Как всегда, при таком перелете есть время почитать и попытаться поспать, чтобы скомпенсировать jet?leg, эти «реактивные ноги». Поездка была короткой, но насыщенной: наряду с проблемами предстоящей стыковки мне представилась первая и, может быть, последняя возможность побывать на играх Кубка мира по футболу. На этот раз игры чемпионата посетило много «новых русских» благодаря большим «баксам», почти научно «отмытым», и новым TV–героям этого метода — Коле и Лене Голубковым, и не только им. Нам, двум старым русским, тоже удалось побывать на полуфинале Бразилия — Швеция на стадионе «Роуз Боул» в Пасадене, что в 50 милях от нашего Дауни. Мы тоже проявили наш русский менталитет, находчивость, основанную на прежнем опыте старых фанатов. Выбранная стратегия восторжествовала: приехав к стадиону за 5 минут до начала матча, мы — моя дочь Катерина, я и мой старый друг, почти такой же фанатик–футболист, как я, купили 300–долларовые билеты почти «по дешевке», «всего» за 100 «баксов». Однако эта история не о футболе. В самолете, на этот раз забросив прессу, я весь полет читал только что вышедшую книгу «The making of Soviet scientist». С ее автором, академиком Сагдеевым, бывшим директором Института космических исследований (ИКИ), профессия и судьба сталкивали меня не раз в старом Союзе и теперь в США. Он, без сомнения, гениально делал (the making) карьеру советского ученого в течение всей жизни.