100 рассказов о стыковке - Владимир Сыромятников

Забегая вперед, здесь надо сказать, что без космического крана мы могли полностью не выполнить программу полета орбитального комплекса, могла не состояться стыковка российского «Мира» с американским Спейс Шаттлом.

В 1996 году на орбиту доставили вторую грузовую стрелу. Дело в том, что одна стрела могла обслуживать лишь полусферу космического пространства открытого типа. Таким образом, удалось обслужить лишь половину «Мира». На второй половине находились еще две батареи МСБ, одна старая, к этому времени полусложенная (чтобы не мешать причаливать Спейс Шаттлу), вторая новая, как раз доставленная вторым «Шаттлом» осенью 1995 года.

Наш космический кран очень понравился коллегам из НАСА и не очень — европейцам из ЕКА. Американцы даже собирались заказать нам такую же конструкцию для международной космической станции (МКС). На это у них, похоже, не хватило денег, и они спроектировали что?то похожее сами, правда, в укороченном варианте. К этому времени мы уже разработали новый модифицированный космический кран, стрела которого могла раздвигаться вращением третьей дополнительной ручки, а не посекционно, шаг за шагом, как старая. Я даже предложил автоматизировать этот процесс, например, как у суперсовременных авто, у которых телескопическая антенна выдвигается при включении радио. Однако, подумав, сам снял это предложение: грузовая стрела к этому времени конкурировала с европейским манипулятором ERA. Заботясь об обоих внуках, родном и приемном, я старался успокоить ближайших коллег, утверждая, что кран и манипулятор дополняют друг друга и даже могут помочь, как одна рука помогает другой.

Так что продолжение следует.

3.18   Концепции космических аппаратов

Уже рассказывалось о книге, которую я написал по инициативе В. Глушко, генерального конструктора НПО «Энергия». Работа над этой небольшой брошюрой «Пилотируемые космические корабли» сначала подтолкнула меня к размышлению о различных концепциях космических аппаратов, а затем инициировала новые идеи, родила варианты кораблей, на которых можно запускать на орбиту мужчин и женщин и возвращать их обратно на Землю. Как конструктор я не мог удержаться, чтобы не анализировать и не критиковать уже реализованные концепции, не искать пути их модификации и совершенствования. Это было время, когда уже вовсю летал американский Спейс Шаттл, а у нас в НПО «Энергия» тогда секретно, но полным ходом, разрабатывался советский «Буран». Европейские страны в рамках Европейского космического агентства (ЕКА) во главе с Французским космическим агентством (КНЕС) и с фирмой «Аэроспесиаль» в качестве головного подрядчика приступили к разработке и интеграции «Гермеса», миниатюрного Спейс Шаттла. Другие страны предлагали свои концепции, разновидности космических самолетов (КС). Среди специалистов продолжались дебаты о преимуществах и недостатках двух основных подходов к созданию пилотируемых космических кораблей: крылатых КС многоразового использования и одноразовых кораблей типа «Союз» с возвращаемой на Землю капсулой, которые продолжали летать и совершенствоваться. Этот вопрос был и до сих пор остается важным и актуальным.

Благодаря работе над брошюрой я тоже оказался вовлеченным в этот процесс, который привел меня к начальным, концептуальным разработкам. Как человек практический, я с самого начала относился к этому виду своей деятельности полусерьезно. На это было несколько весомых причин. Во–первых, до этого времени мне не приходилось профессионально разрабатывать корабли в целом. Во–вторых, представлялось очевидным, что осуществить эти проекты было бы очень трудно. В–третьих, основное дело занимало большую часть моих сил и времени. Тем не менее время от времени глобальные идеи и проектные мысли приходили мне в голову, и я превращал их в эскизы, сделанные, как правило, от руки, дополненные короткими описаниями и обоснованиями. Самые первые идеи появились на берегу Черного моря, после купания в очень холодной январской воде 1984 года.

Мысль, как известно, рождается на бумаге.

Природа полета в космос противоречива. Полет можно разбить на три основных фазы: запуск на орбиту на ракете, полет в космосе за пределами атмосферы, и, наконец, возвращение с орбиты. На всех трех этапах к космическому кораблю, его конфигурации и основным характеристикам предъявляются различные требования. Крылья, если уже их решили ввести, нужны этому космическому самолету (КС) только на третьей фазе полета, при возвращении на Землю, а точнее, лишь на самом последнем его участке — при приземлении и посадке. Они не нужны, и даже мешают, тянут его вниз при взлете, в полете на орбите. Возможно, они были бы полезны, если их использовать как панели солнечных батарей. На большей части третьей фазы — при входе и торможении в атмосфере — крылья нагреваются в верхних слоях атмосферы, поэтому их приходится покрывать теплоизоляцией для защиты от нагрева, это утяжеляет и без того весьма неэффективную в весовом отношении конструкцию. За все эти издержки крылья дают возможность садиться на взлетно–посадочную полосу привычным, проверенным способом и улучшают маневренность для захода на посадку.

Мне казалось логичным рассмотреть варианты переконфигурации космического самолета в полете на различных его фазах: при запуске, орбитальном полете и возвращении с орбиты. Анализ созданных проектов и точная формулировка задачи подсказывали возможные решения. Одно из них — убирать, складывать крылья. Так появилась новая концепция, а точнее — основная идея. Можно сказать больше: идея складывать крылья не нова, она неоднократно выдвигалась и реализовалась там, где крылья очень мешали. В моем проекте корабль, как и раньше, разбивался на отсеки, однако в отличие от «Союза» или «Аполлона» эти отсеки, за исключением отдельных отбрасываемых частей, которыми целесообразно было пожертвовать ради оптимизации системы, возвращались на Землю. Достоинства и недостатки, как всегда, проявлялись в деталях, так сказать, в оттенках.

Мне самому нравилась новая разработка: во–первых, она представлялась логичной, хорошо соответствовала поставленной задаче; во–вторых, достигался новый существенный эффект, сам корабль становился многоразовым, с характеристиками, близкими к капсульной конфигурации; в–третьих, она базировалась на существовавших компонентах системы, технике и технологии. Однако дело было не только в конструктивной идее. Создание любой системы, относящейся к РКТ, требовало не только продуманной конструктивной концепции. Самолет и космический корабль проходят длинный путь отработки, который насыщен испытаниями, иногда более суровыми, чем при реальном полете. Понимание этого привело меня к выработке последовательного плана создания сначала многоразового космического корабля капсульного типа. Так появился план превращения одноразового грузового корабля типа «Прогресс» в многоразовый, — сначала работая по частям, по отдельным модулям, а затем — проводя интеграцию этих модулей в многоразовый пилотируемый корабль.