100 рассказов о стыковке - Владимир Сыромятников

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.

Я до сих пор не забыл яркие, образные рассказы А. Леонова, который первым вышел в открытый космос. Фактически он с трудом вернулся обратно в шлюзовую камеру своего «Восхода-2». Мне также привелось читать интересные книги Э. Олдрина и М. Коллинза, корифеев астронавтики. Им пришлось много работать в открытом космосе еще по программе «Джемини». Они испытывали большие трудности, работая в безопорном пространстве. Мне кажется, что им там очень не хватало космического крана.

Грузовую стрелу спроектировали вначале с ограниченной задачей. В соответствии с названием она предназначалась только для перемещения космических грузов. На практике, на орбите, за бортом станции «Мир» она превратилась в нечто большее — в лестницу, в пассажирский космический транспортер, лифт и многое другое.

Человек в космосе во многом повторяет тот же путь, что и на Земле при разработке и создании техники и технологий. Происходит это, однако, с гораздо большей, можно сказать, с космической скоростью. Совсем недавно началось строительство в космосе. Сборка орбитального комплекса «Мир» велась по генеральному плану с 1986 года. Автоматы и человек, шаг за шагом, этап за этапом достраивали свой космический дом. За 12 лет строительства в генплан время от времени вносились коррективы. Постепенно назрела необходимость перестройки в космосе. Начался перенос элементов конструкции, расчистка площадей под новое капитальное строительство. Не обошлось здесь без механизации тяжелых и трудоемких работ.

За весь период строительства и эксплуатации станции космонавты выполнили много уникальных операций в открытом космосе, перемещая все более тяжелые грузы. Невесомость помогала нести эту тяжелую ношу. Однако все больше чувствовалась, что приближался предел. Отсутствие веса не изменило второго фундаментального закона вселенной, ньютоновская инерция продолжает работать на орбите. Чем больше масса груза, тем труднее космонавту разгонять и тормозить его. Того и гляди, что?то тяжелое вырвется из рук, а то и прижмет человека или столкнет его с борта корабля.

В связи с этим и решили изобрести орбитальную грузоподъемную машину, этот космический кран. Его смонтировали за бортом станции 23 января 1991 года, а еще через три дня, 26 января, космонавты В. Афанасьев и М. Манаров впервые испытали его за бортом орбитального комплекса «Мир».

Стрела космического крана (в технических документах она называлась «грузовая стрела»), развернутая почти на 15 метров, действительно произвела большое впечатление на всех, кто видел ее впервые на экранах мониторов в ЦУПе и вечером в программе «Время» Центрального телевидения тогда еще Советского Союза. Картина становилась еще более впечатляющей, когда Манаров, первый космический «крановщик», в соответствии с лучшими традициями настоящих экспериментаторов всех времен и народов в разных областях науки решил провести испытания на себе. Он стал первым весомым грузом, когда, добравшись до самого ее конца, попросил своего командира привести в действие поворотные механизмы. Дело не ограничивалось одними эмоциями. Прежде всего космонавты направили стрелу так, что она по кратчайшему расстоянию пересекла станцию от дальнего конца модуля «Квант-2», почти дотянувшись до модуля — «однофамильца» самого первого «Кванта». Стрела не только сократила расстояние: гипотенуза, как известно, короче суммы двух катетов, двигаться вдоль стрелы гораздо удобнее и быстрее, никаких поворотов и препятствий, да и перила — под рукой. Видеозаписи дали нам возможность определить даже динамические характеристики конструкции, частоту колебаний и демпфирование.