Помоги проекту - поделись книгой:
Итак, о «Джемини».
Практически с самого начала работы над лунным проектом американцам стало ясно, что все принципиальные космические операции и маневры, необходимые для полета на Луну, можно и нужно отработать при полете вокруг Земли.
Функционально–технологическое деление на модули (двигательный, служебные отсеки и возвращаемая на землю капсула) обеспечивало рациональное выполнение программы полета, а также удобство изготовления и сборки. Только капсула имела герметичный корпус.
Фактически американский «Меркурий» представлял собой лишь капсулу (они его так и называли — capsule). Чтобы забросить в космос обезьяну, а после нее — и человека, разгоняя их сначала до суборбитальной, а затем и до орбитальной скорости, требовалась лишь небольшая капсула, которая выдерживала выведение ракеты на орбиту и которую после полета в открытом космосе можно было вернуть на Землю, сначала погасив скорость при спуске в атмосфере, а затем обеспечив приводнение на парашюте в океане. Безусловно, работа над созданием капсулы «Меркурий» и полеты в ней дали американцам очень много, эта программа превратила тех талантливых авиационных инженеров в первых космических специалистов. И все?таки они находились лишь на начальном этапе своего становления, когда пришлось решать уникальную задачу — послать человека на Луну и вернуть его благополучно обратно. Для этого требовалось сначала по–настоящему научиться летать в околоземном пространстве, для чего был нужен космический корабль, а не просто капсула. Именно с такой целью американцы задумали и выполнили свою вторую пилотируемую программу. По существу, «Джемини» и стал их первым космическим кораблем, который мог делать на орбите очень многое из того, что требовалось для полета на Луну. Именно на нем в реальном полете отрабатывались все основные, принципиально новые операции. Для самих астронавтов, которым предстояло слетать к Луне и на Луну, эти полеты стали настоящей учебной программой на орбите. Для огромного наземного персонала, включая оперативный состав управления, подготовка и сами полеты также стали уникальной школой. В целом американцы выполнили программу «Джемини» очень целеустремленно и энергично.
Проектантами НАСА руководил Дж. Чемберлен — канадец, получивший образование в Англии, присоединившийся еще к «Группе, озадаченной космосом» после того, как канадцы свернули собственную разработку боевых самолетов. После переезда в Хьюстон он так и остался в каком?то смысле инородным телом в Центре, который возглавил Роберт Гилрут. Последний, несмотря на кажущуюся демократичность, не допускал отклонений от его собственной генеральной линии (his own base line) и не дал возможности по–настоящему развернуться таланту иноземца. У нас, с нашим единоначалием, он мог бы стать настоящим главным или генеральным конструктором. Гилрут сместил Чемберлена с должности, назначив его своим старшим консультантом по инженерным вопросам в разгар работ над проектом. Другой выдающийся инженер, внесший огромный вклад в создание «Джемини» в качестве руководителя работ на фирме в «Макдоннелл», Джон Ярдли, после окончания программы в конце концов тоже покинул фирму, оставшуюся фактически не у дел.
В полетах на «Джемини» решались три новые операционные задачи: маневрирование, включая сближение и стыковку на орбите, выход в открытый космос и длительный полет в условиях невесомости. Решение этих задач в то время все еще выглядело проблематичным, а они были критическими для осуществления лунной программы.
Маневрирование в космосе, изменение орбиты полета требовали< разработки теории и новых бортовых и наземных средств. Прежде всего было необходимо создать комплекс навигационных приборов для измерений параметров орбиты и бортового компьютера для обработки результатов измерений и вычислений орбитальных параметров. По этим данным компьютер мог вычислить параметры необходимых маневров для достижения цели, для реализации которых в виде разворотов и ускорений самого корабля требовалась целая система реактивных двигателей. Только общее число этих двигателей — 36 — говорит само за себя. Для достижения Луны оказалось необходимым маневрирование на разных участках полета, включая сближение и стыковку на окололунной орбите.
Для возвращения с орбиты также впервые требовалось создать систему управляемого спуска в атмосфере, без которой вернуться с Луны со второй космической скоростью было просто невозможно.
Именно для «Джемини» космические инженеры стали впервые создавать бортовой комплекс управления движением корабля в пространстве, без которого современный полет в космос нереален. В частности, также впервые на космическом корабле появился настоящий бортовой компьютер. Получил дальнейшее развитие и наземный, также компьютеризированный, комплекс управления. Стоит еще раз отметить, что в области создания и особенно внедрения вычислительной техники американцы с самого начала ушли далеко вперед, как в космосе, так и на Земле.
После прилунения астронавтам предстояло работать на Луне. Для этого на Земле требовалось создать скафандры, другую специальную технику и научиться ею пользоваться в космосе. Внекорабельная деятельность (ВКД), особенно с учетом невесомости, требовала специфического подхода, включая психологический настрой. Только в этом случае навыки работы в безопорном пространстве, приобретенные при имитации невесомости на Земле, в полной мере можно было использовать в космосе.
Продолжительность полетов в капсулах «Меркурий» фактически исчислялась часами. Для достижения Луны необходимо провести в космосе около недели. В начале 60–х полеты такой длительности все еще выглядели проблематичными. И, конечно, требовалось создать необходимую для этого технику, прежде всего системы жизнеобеспечения и электроснабжения.
Что касается источника электроэнергии, то именно на «Джемини» американцы впервые опробовали в космосе так называемые топливные элементы (fuel cells), или, по–нашему, электрохимические генераторы электроэнергии (ЭХГ), работающие на основе реакции соединения кислорода и водорода с побочным продуктом в виде воды, тоже необходимой в космосе. Забегая вперед, надо отметить, что в космосе эта техника давалась им очень не просто; знаменитая фирма «Дженерал Электрик» («General Electric Company») продолжала отработку, когда первые корабли уже начали летать. Однако продолжительность полетов без ЭХГ даже при очень больших ограничениях не превышала 4—5 суток; как известно, на одних аккумуляторах далеко не уедешь и не улетишь. Несмотря на прессинг, ЭХГ удалось подготовить только к полету «Джемини-4». Следует заметить, что при полетах продолжительностью одна—две недели ЭХГ является действительно очень эффективным генератором, имеющим существенные преимущества перед солнечными батареями (СБ): аппаратура ЭХГ не столь громоздка и не вносит столь сильных ограничений на ориентацию корабля, как СБ. Экологически чистая «электростанция» оказалась одной из немногих систем, которую создали в начале 60–х, а использовали в последующих космических проектах, и не только на «Аполлоне», но и позднее на «Спейс Шаттле».
В целом «Джемини», этот настоящий космический корабль, получился весьма удачным, несмотря на то что его вес (3,5 т) составлял лишь 50% веса нашего «Союза». Его выводила на орбиту ракета «Титан-2» — боевая МБР, доработанная под пилотируемый полет. Американцы посчитали этот космический носитель настолько надежным, что не побоялись летать без системы аварийного спасения (САС), аналогичной примененной на «Меркурии», и ограничились лишь введением катапультируемых кресел. На «Аполлоне» они снова вернулись к САС.
История выбора катапультируемых кресел связана с попыткой создать управляемый парашют типа надувного парапланера (названного американцами по имени его изобретателя — Рогалло), с тем чтобы обеспечить посадку на сушу с возможностью маневра. Отработать многообещающую конструкцию не удалось, а кресла остались. Возможность спасения при аварии с использованием кресел считалась сомнительной, особенно при полете на ракете «Титан», а опасность катапультирования с перегрузкой до 24g оставалась реальной. Воспользоваться такой катапультой можно только в самом крайнем случае. За всю программу такая ситуация сложилась лишь однажды. При пуске «Джемини-6» произошла отсечка двигателей первой ступени, и ракета «Титан» на супертоксичном топливе, которого так опасался Королёв, оказалась на краю катастрофы. Как вскоре выяснилось, ослаб электроразъем связи ракеты с «землей», к тому же не удалили защитную крышку в трубопроводе одного из двигателей ракеты. Не расстыкуйся этот разъем, катастрофа была бы неминуемой.
Экипажу корабля надо было выбирать между спасением при помощи катапультирования и надеждой, что ракета все?таки не взорвется. Несмотря на то что инструкция в такой ситуации требовала катапультироваться, ветеран Уолтер Ширра и тогда новичок Том Стаффорд, наш будущий «железный Том», выбрали надежду, и она их не подвела. При катапультировании с такой суперперегрузкой их космической карьере, возможно, пришел бы конец, и никогда бы нам не видать нашего Тома. Настоящий летчик–испытатель должен летать не только по книге. В тот раз они оказались очень удачливы и с разъемом, и с выбранным решением.
Впрочем, и «Титан», и сам корабль не подвели американцев, хотя отказов за все 12 полетов набралось довольно много. Для отработки, для того чтобы приобрести уверенность и убедить в этом других, перед началом пилотируемых полетов провели два беспилотных пуска. Надо сказать, что успешному выполнению этой космической программы способствовал и элемент удачи.
При проектировании корабль разделили на два основных модуля: командный и служебный. В последнем, разбитом на две секции, размещалась вся основная аппаратура, необходимая для орбитального полета: реактивные двигатели для маневрирования на орбите, источники электроэнергии, баки с кислородом, водородом и топливом и другие приборы управления. В отличие от «Меркурия» для управляющих двигателей перешли с «перекиси водорода» на более эффективное двухкомпонентное топливо.
Командный модуль, по форме напоминающий капсулу «Меркурия» (его иногда продолжали называть капсулой), довели, что называется, до ума, модуль стал по–настоящему управляемым при спуске с орбиты в атмосфере. Концепцию, замышленную М. Фаже и его коллегами, реализовали полностью: за счет смещения центра масс от оси симметрии и вращения капсулы по крену удалось не только снижать перегрузки при спуске, но и маневрировать при посадке. Боковые и продольные маневры обеспечивали большую точность приземления: вместо сотни — всего несколько километров. Чтобы управлять по крену, а также демпфировать продольные колебания капсулы, в ее состав ввели блок управляющих реактивных двигателей. Они могли также использоваться как дублирующая подсистема при отказе орбитальных двигателей служебного модуля. Этот резерв действительно пригодился в одном из полетов, в трудную минуту.
Оба модуля, командный и служебный, сконструировали также очень рационально, учтя весь опыт «Меркурия». При этом особое внимание обращалось на технологичность сборки и… разборки, а это, как показала практика, было часто еще важнее. Так, служебный модуль разделили на два отсека и предусмотрели хороший доступ к приборам с возможностью их замены при подготовке корабля к полету. Этому способствовало, прежде всего, то, что проект попал в руки очень способных и активных проектантов НАСА и не менее продвинутых конструкторов фирмы «Макдоннелл», бывших самолетчиков, создавших капсулу «Меркурий». Общая компоновка «Близнецов» действительно напоминала фюзеляж самолета с двухместной кабиной. Астронавты размещались в катапультируемых креслах, а иллюминаторы смотрели вперед и вверх. В левом кресле располагался командир, который пилотировал корабль в космосе, управляя ориентацией и другими маневрами. Второй пилот, он же — бортинженер, обеспечивал навигацию, общался с компьютером, контролировал работу бортовых систем.
В целом, начало 60–х, особенно 1962—1963 годы стали для «Группы, озадаченной космосом» и многих, кто присоединился и работал вместе с ней, пожалуй, самым напряженным и плодотворным периодом в их карьере. Они продолжали готовить и запускать в космос капсулы «Меркурий», а в это время их, что называется, «без остановки производства», «эвакуировали» с обжитых мест, с берегов Атлантики, из Центра Лэнгли в субтропический Хьюстон. Пока шло строительство нового Центра пилотируемых полетов, им, работавшим на частных квартирах, пришлось проектировать одновременно и «Джемини», и «Аполлон». В это же время под руководством ведущих специалистов группы сколачивалась та промышленная кооперация, которой предстояло создать корабли для полета вокруг Земли и на Луну.
Одновременно в Миссисипи под руководством фон Брауна создавался ракетный центр и проектировались лунные носители «Сатурн», а во Флориде, на Мысе, под руководством другого немца, К. Дебуса, строился главный пусковой центр НАСА. В Хьюстоне стали создавать новый ЦУП, его закончили, отладили и ввели в эксплуатацию уже к середине 1965 года, когда начались полеты «Джемини». Причем сам ЦУП тоже сделали дублированным, в нем разместили два зала управления, а обновленное компьютерное оборудование проводило обработку телеметрической информации уже в реальном времени. В дополнение к двум главным залам под боком разместили несколько залов для групп поддержки, для специалистов по системам. И это еще не все — участие в управлении полетом стали принимать, что называется, не отрываясь от своих рабочих мест, специалисты ведущих фирм, разбросанных по всей стране: они получили свои персональные залы, правда, не управления, а только контроля.
Надо отметить, что американцы затратили огромные усилия и средства на создание тренажеров. Для комплексной тренировки экипажей построили и оборудовали специальную кабину корабля, которая воспроизводила как его интерьер с действующим пультом и другими органами управления и контроля, так и внешнюю обстановку, то есть то, что могли видеть астронавты через иллюминаторы в космосе при выполнении заданной операции. «Внешняя обстановка» адекватно реагировала на действия астронавтов. Все эти «игрушки» надо было придумать и реализовать, а в те времена компьютерных игр не было еще и в помине. Тренажер получался, пожалуй, сложнее, чем оригинал, к тому же требовались дополнительные тренажеры для специфических операций, например для приобретения навыков стыковки.
Особенностью космических операций было то, что в их выполнении задействованы наземные средства измерения и контроля, а также персонал Центра управления полетом. Для тренировки «прикованных к Земле» астронавтов ЦУП соединяли с тренажером почти так же, как с космическим кораблем во время полета: при помощи радиосредств и сети наземных станций слежения. Таким образом, образовался целый тренировочный комплекс, который достаточно реально имитировал полет в космос; более того, гигантский тренажер позволял воспроизводить многочисленные ситуации в широком диапазоне условий и параметров, в том числе при отказах бортовой аппаратуры. В результате, для астронавтов, а порой и для наземных операторов тренировки становились более изощренным испытанием, чем сам полет.
И все?таки самые большие усилия, пожалуй, затратили американцы на создание и отработку технических средств, их подготовку к стыковке на орбите.
По мнению специалистов по стыковке, будущих стыковщиков, «Меркурий» — это программа, которая создала лишь предпосылки для перехода к полетам со стыковкой. Полеты «Аполлона» на Луну оказались возможными благодаря лишь стыковке, и только «Джемини» стала настоящей стыковочной программой. Действительно, в программе «Джемини» американцы затратили на космические рандеву и стыковку огромные усилия.
Надо сказать, что им удалось отработать эту ключевую космическую операцию и продемонстрировать свою настоящую стыковочную зрелость лишь в конце программы, только в средине 1966 года. До этого в течение нескольких месяцев им, можно сказать, устойчиво не везло. Раз за разом находились причины или препятствия, или выявлялись серьезные отказы, причем, как часто бывает, самые неожиданные, и стыковка откладывалась. Казалось, какая?то нечистая сила мешала верующим американцам обойти нас, безбожников–россиян. Я хорошо помню, как в эти месяцы мы, получая обработанную информацию из?за океана, напряженно следили за тем, как наши будущие коллеги по стыковке с большими трудностями приближались к конечной цели — встрече в космосе. Откровенно говоря, мы тогда надеялись на то, что произойдет чудо, ведь к этому времени «Союз» уже наконец?то «пошел», и мы приближались к первым полетам и к своим первым автоматическим стыковкам. Действительно, тогда американцам, казалось, фатально не везло, а нам вроде бы «пошла карта».
В качестве основного объекта для стыковки американцы выбрали «верхнюю» ракетную ступень под названием «Аджена», которая выводилась в космос ракетой «Атлас» и использовалась для вывода на орбиту секретных спутников–разведчиков. Ступень оборудовали всем комплексом средств, необходимых для выполнения этой операции, включая радиосистему с ответчиком локатора и межбортовой радиолинии — первой космической МБРЛ, а также световые индикаторы и мишени и, конечно, стыковочный механизм.
Установленный на корабле радиолокатор, измерявший дальность и относительную скорость с расстояний от 500 км до нескольких метров, не был рассчитан на автоматическое причаливание. Отсутствие взаимных измерений на последних метрах стало основным звеном, которое не позволяло американцам создать полностью автоматизированную систему сближения и стыковки на орбите, хотя они к этому поначалу и не стремились.
На этом этапе американцы проектировали систему сближения и стыковки, рассчитанную на участие человека в контуре управления. Такой подход принципиально отличался от нашего, который также с самого начала был рассчитан на полностью автоматическую стыковку; и об этом будет детально рассказано дальше. Эти особенности, казалось бы, частной системы наложили существенный отпечаток на развитие пилотируемых программ в обеих странах. Они очень сильно повлияли на всю дальнейшую работу на Земле и в космосе, на всех этапах и во всех ее разделах, начиная с концепции космических комплексов, кончая организацией космической лоджистики (Logistic–тыл и снабжение, а так же материально–техническое обеспечение).
Таким образом, этот раздел космической техники оказался очень важным, по существу, он определил направление развития пилотируемой космонавтики на целые десятилетия.
Основную, активную часть стыковочного механизма, выполнявшего операции по соединению корабля с ракетной ступенью, разместили на «Аджене». Носовая часть «Джемини» с направляющим штырем для выравнивания по крену, почти как у носорога, входила в приемный конус, подвешенный на нескольких гидравлических амортизаторах. После сцепки конус при помощи привода подтягивался до упора в силовой шпангоут. В состыкованном состоянии «Джемини» и «Аджена» могли выполнять совместный полет, в том числе когда включался основной двигатель ракеты. Там же, на приемном конусе, располагались элементы для выполнения расстыковки.
Управление стыковкой, а также последующими ракетными операциями осуществлялось по МБРЛ: по межбортовой радиолинии могло передаваться порядка дюжины различных команд.
Всю эту детальную информацию мы и радиосмежники стали получать уже тогда, когда вся наша стыковочная техника для первых кораблей «Союз» была разработана и проходила испытания. В те годы каждый шел своим путем. Тем не менее мне было очень интересно узнать, как ту же задачу решают другие специалисты, работавшие над этим впервые, как и мы. Хорошо помню, что в целом мне не понравилась заморская компоновка и конструкция; она мне показалась тогда громоздкой, неуклюжей, к тому же — на гидравлике, в целом, непривлекательной. Она действительно оказалась неперспективной для дальнейшего развития. Компоновка самого «Джемини» также не очень годилась для размещения стыковочного устройства с переходным тоннелем, так как передняя часть капсулы была занята парашютным контейнером.
Приступив к полетам в космос, американцы постепенно, шаг за шагом наращивали сложность решаемых на орбите задач, начав, как и на «Меркурии», с беспилотных пусков. Такой подход диктовался не только стратегией, но и тем, что многие ключевые системы просто не были готовы, опаздывали.
Первый пилотируемый полет на «Джимини-3», продолжавшийся, как и на «Меркурии», всего три витка, практически совпал с выходом А. Леонова в открытый космос. Американцы отреагировали на это наше очередное достижение по–своему, «четырехэтажным матом»: «Черт возьми, опять эти русские (… those damned Russians! — followed by options of four?letter words…». Мы столько раз обходили их в последний момент, что можно понять эмоции честолюбивых американских мужчин. Тем более, получалось так, что они объявляли о своих планах заранее и открыто, через все средства массовой информации, а наши рекорды сваливались на них как снег на голову… да еще в Техасе.
К этому времени американцы испытывали большие трудности с комплектацией следующего корабля. Не были готовы к полету ни ЭХГ, ни локатор, ни «Аджена», поэтому ни о длительном полете, ни о стыковке не могло быть речи. Так или иначе, но основной операцией, которую выполняли Джеймс Макдивит и Эдвард Уайт на следующем «Джемини-4», стал выход в открытый космос. Зато к нему они подготовились основательно, разработав даже специальный реактивный «пистолет» для маневрирования астронавта в безопорном пространстве. Сам «Джемини» тоже нуждался в дополнительной подготовке: провели испытания крышки выходного люка в вакууме, проверили работу аппаратуры при разгерметизации кабины, и, конечно, требовалось подготовить и проверить скафандр для работы в открытом космосе.
Э. Уайт — сильный, мужественный и эмоциональный человек — выполнил и перевыполнил все, что ему запланировали руководители полетом. Последние, имея лишь одностороннюю связь с экипажем (только на прослушивание переговоров экипажа между собой), даже стали опасаться, как бы астронавт не впал в эйфорию и не забыл вернуться в корабль. Все окончилось благополучно, казалось, блестяще. Как стало ясно, и довольно скоро, это тоже напоминало наземную эйфорию.
Фактически, Уайт выполнял лишь прогулку (space walk) в открытом космосе, к тому же имея при себе тот самый «пистолет». Однако у него не было настоящей работы, которая требовала бы фиксации. Поэтому американцы решили, что ВКД (внекорабельная деятельность) — это «кусочек торта» (a piece of cake), что поначалу их сбило с толку, в результате последующие «выходы» принесли большие и неприятные неожиданности. Наоборот, они показали, что на самом деле ВКД оказалась крепким орешком. Только постепенно, шаг за шагом они осваивали эту чисто космическую операцию. В рамках программы «Джемини» астронавты несколько раз выходили в космос, причем не только «ради искусства». Было проведено несколько уникальных операций и экспериментов. Один из них был связан с закреплением специального троса на ракетной ступени «Аджена», с которой стыковались корабли; об этом — чуть позже.
Надо еще раз отметить, что кабина корабля была действительно очень тесной. Два астронавта, да еще в скафандрах, размещались в ней, как в первом «Фольксвагене», этом народном автомобиле, столь же знаменитом, сколь и миниатюрном. Забегая вперед, уместно сказать, что двухнедельный полет Ф. Бормана и Дж. Ловелла на «Джемини-7» в декабре 1965 года стал для астронавтов действительно тяжелейшим испытанием, о котором они вспоминали как о времени, проведенном вдвоем в одном туалете (в котором слив заменяли «голубые» мешки), — целых 14 дней, или 330 часов 35 минут и 31 секунду!
Отработку операций, связанных со сближением и стыковкой, выполняли в общей сложности в 9–ти пилотируемых полетах из 10–ти.
Первую попытку сближения со второй ступенью носителя «Титан» сразу же после выхода на орбиту предпринял командир «Джемини-4» Макдивитт. Попытка оказалась неудачной: астронавт, по существу, не был готов выполнить это непростое задание, он управлял всеми маневрами корабля вручную, к тому же без надлежащей тренировки, фактически он до конца не понимал, как действовать в условиях орбитальной механики.
К следующему полету «Джемини-5» «Аджены» все еще не было, и основной задачей стал длительный полет (8 суток). Но локатор и бортовой компьютер с программным обеспечением уже были установлены на борт. Чтобы не терять время и продвинуться в освоении орбитальной механики с применением бортового компьютера, американцы создали для своего корабля еще одну мишень под названием «стручок» (pod) с установленным на нем ответчиком локатора. Уже на орбите астронавты отпускали «стручок» в свободный полет и выполняли маневры по повторному сближению. На этот раз, в отличие от «Джемини-4», первые маневры удались. К сожалению, как часто бывает, отказала еще не летавшая система, на этот раз — ЭХГ. Хотя с этим «электрическим» отказом удалось справиться, но время было упущено, и электричество» кончилось на «стручке» (аккумуляторы разрядились). Тогда предприняли попытки сближаться с воображаемой мишенью (phantom target); так назвали метод маневрирования с выходом в заданную точку в заданное время, а это и есть один из основных маневров, выполняемых для встречи на орбите. Орбитальный «фантом» удался. Чтобы испытать радиосредства, за неимением орбитального ответчика на мысе Канаверал установили наземный радиомаяк; и этот изощренный маневр удался: с высоты в 300 км локатор захватил и эту «подсунутую» ему с Земли цель.
Так, проявляя находчивость, американцы продвигались вперед к своей главной стыковочной цели.
В октябре 1965 года, когда готовился к полету «Джемини-6», уже выведенная на орбиту «Аджена» взорвалась. После поиска вариантов и дебатов решили провести групповой полет, пропустив вперед «Джемини-7», который «пошел на рекорд» длительности полета. Сближение двух кораблей прошло успешно, тем не менее это была «незавершенная любовь», как говорят французы, и мы по–прежнему сохранили слабую надежду не уступить первенство. Однако силы были уже неравными, наши соперники, несмотря на неудачи, шли вперед к поставленной цели. Их еще ждали отказы и трудности, но изменить общую ситуацию уже было нельзя.
Первую стыковку с «Адженой» выполнили только на «Джемини-8» Нил Армстронг с Джоном Янгом в декабре. Однако сразу после успешной стыковки «залип» клапан одного из управляющих двигателей корабля. Вся связка начала раскручиваться, и скорость достигла угрожающего со всех точек зрения значения. После экстренной расстыковки она продолжала возрастать, дойдя до одного оборота в секунду.
Уже в том, первом своем полете будущий легендарный командир «Аполлона-11», первый человек, ступивший на Луну, проявил исключительное хладнокровие, выдержку и профессионализм. Как настоящий летчик–испытатель, в трудных условиях он сумел укротить вышедший из?под контроля корабль, сначала стабилизировав его при помощи двигателей капсулы, а затем совершив посадку в незаданном районе.
Следующий полет «Джемини-9» тоже оказался неудачным в части стыковки. Сначала из?за аварии РН «Атлас» у «Аджены», а затем у наспех подготовленного другого аппарата не полностью раскрылся головной обтекатель ракеты, закрывавший стыковочный механизм. «Наш» Стаффорд, уже в качестве командира корабля, ничего не мог поделать, несмотря на отлично выполненное космическое рандеву.
Казалось, у беспилотных «Союзов», которые уже готовились к полету, появился еще один шанс. Однако полет «Джемини-10» в июле оказался вполне удачным и развеял все наши надежды.
Несмотря на сбои в выполнении программы, все эти неудачные или не совсем удачные попытки не пропали даром, они принесли с собой огромный опыт, обогатили стыковочную технику и разнообразие операций. Надо сказать, что американцы публиковали многие детальные материалы открыто, но до нас они доходили с запозданием.
Чаще всего стыковка «Джемини» планировалась на четвертом витке после выхода на орбиту. Такой подход оставлял достаточно времени как на измерение параметров орбиты, так и на адаптацию экипажа. Однако стыковка на лунной орбите, которую надо было выполнить сразу после взлета с Луны, заставила американцев отрабатывать эту экстренную операцию. Такая операция требовала гораздо большей оперативности в космосе и на Земле всех участников: и астронавтов, и измерительных средств, и программного обеспечения.
Нет, недаром в средине 60–х Королёв организовал группу по сбору и обработке иностранной информации, там было много интересного и полезного. К сожалению, в те годы я еще не знал ни слова по английски.
Последние два полета тоже оказались успешными. Они продемонстрировали зрелость всех звеньев длинной цепи, из которых складывается космический полет по сложной программе: и сам корабль, и его экипажи, и наземный персонал управления, и глобальная система станции слежения, и многочисленные группы поддержки, и, конечно, средства спасения на водах, разбросанные между разными континентами в бескрайнем «море–окияне».
Надо отметить, что все девять астронавтов 1962 года «призыва», которые считались набором «Джемини», оказались намного ровнее, в конечном итоге, профессиональнее по сравнению с первой «великолепной семеркой». В этом наборе уже не оказалось ни бывших «курсантов», как Скотт Карпентер, ни будущих сенаторов, как Джон Гленн. За прошедшее время руководителям пилотируемой астронавтики стало многое известно дополнительно, а главное, понятно, кто им нужен в космосе. Например, они выяснили, что незадачливый Карпентер, перед тем как стать астронавтом, очень много учился, начав еще во время войны в 1943 году и продолжив во время войны в Корее. Однако ему, похоже, так ничего и не удалось толком окончить, даже школу летчиков–испытателей, где одно время он все же числился. В мирное время «вечный студент» служил на авианосце в качестве «inellegence officer», летая на тихоходном разведчике. Безупречное здоровье, постоянное стремление к новому привлекало неопытных членов конкурсной комиссии, отбиравших пилотов в первую группу. С другой стороны, для полета на «Меркурии» особые летные качества и не были нужны. Другое дело — «Джемини», а тем более — «Аполлон»: пилотирование этими кораблями требовало гораздо больше того, на что был способен даже хороший летчик.
По–настоящему именно великолепная «девятка» составила костяк астронавтов для полетов на кораблях «Джемини» и «Аполлон». Они все слетали на «Джемини», за исключением Э. Сии, который (вместе с Ч. Бассетом) погиб в авиакатастрофе, при посадке в тумане задев здание фирмы «Макдоннелл», в котором находился их корабль, подготовленный к полету. Астронавты продолжали постоянно летать на своем Т-38, который служил для них и учебно–тренировочным самолетом, и транспортным средством, и «игрушкой», ведь большинство из них были настоящими летчиками. Уже в 70–е годы Т. Стаффорд рассказывал мне, что перед каждым полетом в космос они стремились летать на своем Т-38 до последнего момента, и не просто летать, а выполнять фигуры высшего пилотажа, то, что у них называется воздушной акробатикой. Это, по его словам, поддерживало их физическую форму и особенно устойчивость вестибулярного аппарата.
Все остальные астронавты из той «девятки» входили в состав экипажей «Аполлонов». Сначала я собрался упомянуть только самых легендарных, самых выдающихся: Фрэнка Бормана, командира «Аполлона-8», первого облетевшего Луну; Нила Армстронга, командира «Аполлона-11», первого ступившего на Луну; Дж. Ловелла, чеха по происхождению, пилота «Аполлона-10» и командира «Аполлона-13» с несчастливым, аварийным номером (автора и героя книги и фильма с одноименным названием); Джона Янга, пилота «Аполлона-10» и командира «Аполлона-16», побывавшего на Луне, а 12 апреля 1981 года поднявшего в космос первый «Спейс Шаттл», и, конечно, Тома Стаффорда, командира «Аполлона-10» и «Аполлона-18», состыковавшегося с нашим советским «Союзом»; Эдварда Уайта, первого из астронавтов вышедшего в открытый космос, к несчастью, сгоревшего на Земле в «Аполлоне-1». Получилось, что мне, собственно, осталось назвать только двух, не менее профессионально известных: Джеймса Макдивита, командира «Аполлона-9», который возглавил самый «отработочный» и опасный полет по околоземной орбите, и Чарлза Конрада, командира «Аполлона-12», второго побывавшего на Луне.
Похоже, производить отбор в астронавты тоже надо было научиться, а это требовало и времени, и опыта. Вскоре НАСА провело третий набор из 12 астронавтов, названный аполлоновским. Комиссия стала гораздо больше обращать внимание не на формальную принадлежность к элите летчиков–испытателей и состояние здоровья, но и на интеллектуальные способности, а также мотивацию и другие психологические аспекты.
На борту «Джемини» оказались лишь пятеро из третьего набора, один из них — легендарный Э. Олдрин, а также М. Коллинз, Р. Гордон, Ю. Сернан и Д. Скотт; все они слетали на «Аполлоне», а двое последних даже побывали на Луне.
Перед тем как рассказать об Э. Олдрине, будущем партнере (и одновременно сопернике) Н. Армстронга на Луне, хочу остановиться на уникальном эксперименте, который американцы пытались провести на орбите. Получив по спецканалам информацию о том, что Советы, то есть мы, стали работать над созданием так называемой искусственной тяжести (подробнее см. рассказ 1.11), они решили в этот раз не уступать нам первенства. Чтобы не создавать сложной специальной техники, эксперименты проводились вручную, что называется «на подручных средствах». После стыковки «Джемини-11» с «Адженой» астронавт Р. Гордон вышел в открытый космос и, надо отметить, с большими трудностями закрепил специальный фал, связав корабль и ракетную ступень; после этого с помощью реактивных двигателей корабля делались попытки закрутить эту, как оказалось, совсем не простую космическую связку.
По существу, тросовые эксперименты американцам не удались; по крайней мере, они были далеки от того, как это задумывалось у нас. Да и провели бы мы его, наверно, раньше, если бы не смерть Королёва.
Неудача с тросом, большие трудности при его закреплении имели и положительную сторону: они показали, что каждый выход в открытый космос требует тщательной подготовки, прежде всего специальных приспособлений для фиксации астронавтов во время операции, а также тщательных тренировок. Уже в следующем полете Э. Олдрин очень успешно выполнил ВКД в космосе. Его — отчасти саркастически, отчасти по праву — прозвали «доктор–рандеву» за его продвинутость в этом важном направлении и его манерность. Еще перед зачислением в отряд астронавтов он в знаменитом МТИ (Массачусетском технологическом институте) защитил диссертацию, посвященную теории орбитальной механики при стыковке. Олдрин не был голым теоретиком: он отлично подготовился не только к стыковке, но и к выходу, натренировавшись на Земле, прежде всего — в лаборатории гидроневесомости. Это был последний полет «Джемини-12» и последний шанс этого необычного астронавта из третьего набора слетать по тренировочной программе на орбиту перед началом полетов на Луну, который и решил его дальнейшую судьбу. Надо отметить, что тогда Олдрин, вместе с уже опытным командиром Дж. Ловеллом, попал в этот экипаж только потому, что самолетная авария унесла жизни Э. Сии и Ч. Бассета. Выдержав жесткую конкурентную борьбу, Олдрин стал членом экипажа «Аполлона-11», первого опустившегося на Луну. Во время подготовки он соперничал с самим Н. Армстронгом, кому быть командиром и кому первому ступить на Луну. Тот исторический полет «Джемини-12» поднял этого нестандартного астронавта, написавшего столь же нестандартную книгу, как он сам, на второе почетное место среди землян, ступивших на другое небесное тело. Однако, как написал их третий член экипажа М. Коллинз, дождавшийся своих «лунатиков» на окололунной орбите, Олдрин переживал свое непервое место в истории больше, чем то, что он стал вторым.
После стыковки с ракетой «Аджена» американцы не побоялись дважды забросить астронавтов на орбиту высотой до 1370 км над Землей через радиационные пояса, что также делалось с прицелом на Луну. Это была рискованная во всех отношениях операция, однако будущие полеты предстояли намного опасней.
При возвращении с орбиты, при полете в атмосфере астронавты управляли своей капсулой вручную, а специальная компьютерная программа помогала им прицеливаться в заданную точку приводнения. Прежде всего это повышало точность посадки, упрощало и сокращало время эвакуации. Ручное управление спуском инициировало соревнование между астронавтами в точности посадки, так же как впоследствии на «Аполлоне» и «Спейс Шаттле» они стали практиковать соревнование в точности стыковки.
Последний полет «Джемини-12» состоялся раньше, чем наши первые полеты «Союза». Только после этого американцы окончательно поверили в свои силы, объявив на весь мир о том, что наконец?то они вышли вперед в соревновании с Советами, однако до победы в лунной гонке было еще далеко, впереди была еще «целая война». Об этом — в «лунном» рассказе 1.12.
Все это — положительная, можно сказать, выдающаяся сторона программы «Джемини». Однако, как показало последующее развитие космической техники, далеко не все американцы сделали стратегически правильно. Это относилось, прежде всего, к долгосрочным планам освоения космоса, но не только: даже в рамках лунной программы «Аполлон» конструктивный задел использовался далеко не в полной мере.
Если начать с последнего, то надо сказать, что на «Аполлоне» многие бортовые системы делали не так, как на «Джемини». Многое из того, из чего складывалась техника космического полета, его многочисленные детали выполнялись по–новому. Далеко не все положительное, что было достигнуто в результате использования опыта, приобретенного при разработке и полетах «Меркурия», улучшалось и усовершенствовалось в «Джемини», использовалось в «Аполлоне». Это объяснялось прежде всего тем, что контракт на разработку лунного корабля выиграла другая фирма, другой гигант американской авиационной индустрии — «Норт Америкэн авиэтион» («North American Aviation»), позднее — «Норт Америкэн Роквелл» (Rokwell). При создании «Аполлона» этой фирме пришлось впервые создавать не только космическую технику, но и многое из того, что уже испытали инженеры и конструкторы фирмы «Макдоннелл». В принципе, и те и другие были творческими, талантливыми людьми, высококвалифицированными инженерами, но требовалось время и практика, чтобы создать новую надежную технику для специфических условий космического полета. Последующие события, история создания «Аполлона», пожар при испытаниях первого корабля, еще не взлетевшего в космос, подтверждают сказанное.
Если заглянуть еще дальше, на более поздние стадии развития астронавтики, то можно увидеть и другие печальные последствия, как для собственно техники космического полета, так и для ключевых компаний американской космической индустрии, создававших эту технику на начальных этапах ее развития. Большая часть конструктивного задела и опыта фирмы «Макдоннелла» была безвозвратно утеряна, все это исчезло, ушло вместе с тем уникальным поколением первых космических специалистов. К тому же для кого?то она стала лишь очередным этапом, а для кого?то — последним, главным достижением их творческой жизни, а там действительно было чем гордиться. Программа могла получить и дальнейшее развитие, но не получила.
С 1965 по 1969 годы американские ВВС на волне успехов пилотируемого космоса в течение четырех лет разрабатывали свою Пилотируемую орбитальную лабораторию, а также транспортный корабль, так называемый голубой «Джемини–Б». Серьезная проблема была связана с тем, как обеспечить переход экипажа из корабля в лабораторный модуль. Рассматривалось несколько вариантов (с люком в лобовом щите, через боковой надувной тоннель и через открытый космос). Программу закрыли, несмотря на фактический переход к летным испытаниям. Лаборатория была запущена на орбиту в ноябре 1966 года, а беспилотный «Джемини–Б» успешно вернулся на Землю.
Те, кто в конце 60–х формировал стратегию США в освоении космоса, были, конечно, уникальными специалистами, мечтавшими о расширении исследований и строившими большие планы: и постоянно действующую космическую станцию, и межорбитальный буксир, и базы на Луне, и корабль для полета на Марс. Все эти планы основывались на доставке на орбиту экипажей, а также модулей и ракетных блоков при помощи многоразового «Спейс Шаттла», который должен был резко сократить расходы на запуск в космос полезных грузов (ПГ). Однако многим разделам этих больших планов не суждено было сбыться в силу целого ряда причин, прежде всего политических, а стоимость доставки ПГ не только не уменьшилась, а значительно возросла. Годы спустя НАСАвцы ссылались на то, что существенное сокращение финансирования заставляло их выбирать и выбраковывать многое из тогда задуманного. С другой стороны, экономика свободного предпринимательства и «демократического» распределения миллиардных государственных заказов порой приводила к перераспределению контрактов, подключению новых фирм и, как следствие, к распылению и утрате уникального опыта.
Мне представляется, что все?таки надо было найти возможность использовать опыт, приобретенный в неповторимые 60–е годы. Например, на основе «Джемини» силами фирмы «Макдоннелл» все же можно было создать небольшой транспортный корабль, подобный нашему «Союзу». Надо еще раз отметить, что его конфигурация и компоновка напрямую не годились для того, чтобы без существенных переделок превратить «Джемини» в настоящий транспортный корабль. Похоже, ему не хватало того самого «союзовского» БО. Надо сказать, что скомпоновать такой корабль было бы не просто, так как американцы летали на ракетах–носителях без головных обтекателей.
Возможно, «голубой» или нет (без голубых мешков, что ли, в которых астронавты хранили… собственные отходы), а такой корабль мог бы стать хорошим дополнением к многоразовому «Спейс Шаттлу», такому же большому и уникальному, как и дорогому. Похоже, руководителям американской астронавтики это стало ясно только много–много лет спустя. По крайней мере, фирма «Макдоннелл» с годами теряла свой опыт и потенциал. В конце концов то же самое произошло с техникой ракетно–космического комплекса «Сатурн—Аполлон», о котором будет рассказано дальше. В середине 90–х мы увидели совсем другие фирмы. Еще через несколько лет такие громкие названия, как «Макдоннелл–Дуглас» и «Рокуэлл» («Rokwell International Corporation»), исчезли с космического горизонта, а их заменил монопольный «Боинг». Что?то неладное стало происходить с американскими ракетно–космическими технологиями.
Американский подход к решению больших и малых задач порой был, на мой взгляд, слишком утилитарным; решив уникальные задачи, они бросали свои достижения, можно сказать, на произвол судьбы. Это приводило к растрачиванию знаний и опыта, что проявлялось на разном уровне: от отдельных индивидуумов, склонных к смене занятий и карьеры, и команд, до крупных компаний и целых агентств, включая НАСА. Фон Брауна, создателя уникальных ракет, начиная от «Фау-2», самой первой и ставшей классической, до «Сатурн-5», самой большой и статистически самой надежной, тоже вывели из активной обоймы. Воспользовавшись известным приемом, его повысили, переведя из Хантсвилла в Вашингтон, в штаб–квартиру НАСА, и сделав специальным помощником администратора. Привыкший всю жизнь активно работать, великий немец не выдержал «ссылки» под присмотр столичных чиновников; сначала он ушел из НАСА, а еще через несколько лет — из жизни. Недаром некоторые историки, проводя параллели между двумя великими ракетчиками, сравнивают его с Королёвым, который к тому же сумел еще не раз первым выйти в космос.
В то же время известен опыт многолетней работы других фирм из другой области высоких технологий, например компьютерных компаний, которые от десятилетия к десятилетию наращивали свою мощь и совершенствовали продукцию. Я хорошо понимаю, что космические корабли далеко не «Пи–Си», но тем не менее…
Наш опыт РКК «Энергия» тоже очень характерен в этом плане.
Перечитав написанное, я подумал о том, сколько же ярких событий произошло во время реализации программы «Джемини». С другой стороны, это относится ко всей пилотируемой космонавтике. Истинный человеческий фактор делает полеты по–настоящему интересными. Надеюсь, рассказ о заморских космических «Близнецах» будет интересным читателю. Основой его стало то, что сама программа «Джемини» была очень короткой, но насыщенной. Мне хотелось, чтобы этот рассказ напомнил любителям космонавтики о больших достижениях наших соперников в середине 60–х годов, тем более что программа, похоже, не получила должной оценки в самой Америке.
В октябре 1964 года после первого беспилотного полета «Джемини» как наш ответ космическому «чемберлену» был запущен корабль «Восход» с тремя космонавтами на борту: В. Комаровым, К. Феоктистовым и Б. Егоровым. Их полет совпал со смещением со всех постов Хрущева. Космонавты отправились на орбиту еще при его правлении, а через день, вернувшись на Землю, докладывали уже новому Генеральному секретарю Брежневу. Очередного успеха достигли в марте 1965 года, подготовив выход А. Леонова из «Восхода-2» в открытый космос. Работа еще над двумя «Восходами», над их модификациями, которые планировалось запустить в 1966 году, конечно, отвлекали внимание от «Союза» и лунной программы. С другой стороны, они добавили опыта в разработки кораблей, в проектирование и осуществление космических операций. Гораздо сильнее затормозились работы по «Союзу» из?за нескончаемых интриг в руководстве космическими программами. Королёв продолжал настойчиво добиваться утверждения своих проектов «наверху».
После смены лидера стало постепенно меняться управление космическими программами. Осенью 1964 года проекты Челомея попали, наконец, в немилость. Однако потребовался почти год для подготовки и принятия кардинальных решений. Только в августе 1965 года удалось увязать пилотируемые проекты и скоординированную программу.
В конце лета 1965 года Королёв неожиданно для нас собрал активных участников программы на совещание, где объявил, что, наконец, утвержден план подготовки к полету корабля «Союз» со стыковкой, и попросил присутствующих высказаться о том, как ускорить работу.
Помню, первым выступил С. Г. Чижиков, начальник приборного отдела. «Садись, Семен, я твои великие проблемы давно знаю», — успел сказать Главный. К сожалению, совещание неожиданно было прервано появлением М. К. Янгеля. Главный конструктор Днепропетровского ОКБ-586, разработчик боевых МБР, показался мне тогда очень старым по сравнению с Королёвым, воодушевленным состоявшейся, наконец, поддержкой его проектов. Королёв сердечно (нам?то было известно об их соперничестве) приветствовал конкурента и увел его к себе в малый кабинет. В тот момент Янгель был ему действительно нужен, прежде всего как разработчик блока Е для нашей лунной кабины в проекте Л3. Королёву оставалось жить всего несколько месяцев, но он успел сделать еще очень много.
С самого начала работа над «Союзом» шла сразу в двух направлениях: над кораблем в целом и над отдельными его системами.
Начиная с 1962 года в ОКБ-1 детально рассматривались общие методы и техника орбитальной сборки. В марте появился документ под названием «Комплекс сборки КА на орбите спутника Земли». В предложенной схеме полета предполагалось использовать модернизированный «Восток» и осуществлять стыковку с участием космонавтов. На основе опыта подготовки и запуска «Востоков» сформулировали последовательность операций, необходимых для сближения и стыковки сразу после выхода на орбиту второго корабля. Несколько месяцев спустя баллистическую схему полета реализовали на практике: «Восток-3» с космонавтом А. Николаевым вывели на орбиту 11 августа с таким расчетом, чтобы через сутки он пролетал над местом старта. А 12 августа запустили «Восток-4» с П. Поповичем так, что расстояние между кораблями составляло всего 5—6 км. В полете не ставилась задача сближения и стыковки, поскольку необходимых для этого технических средств не существовало даже на бумаге. Естественно, орбиты «Востоков» быстро разошлись. Объявляя об очередной победе советской космонавтики, наша пресса пыталась все же представить эксперимент как первое сближение двух кораблей на орбите. Это дало повод американским профессионалам, которые к тому времени вовсю подготавливали настоящее «рандеву в космосе» в рамках программы «Джемини», критиковать Советы. Кто мог тогда упрекнуть газетчиков за метод социалистического реализма в журналистике? А критика американских профи до нас тогда практически не доходила.
Однако идея и метод сближения сразу после вывода на орбиту второго корабля остались; они были реализованы несколько лет спустя, когда беспилотные «Союзы» сблизились и состыковались на орбите. Как выяснилось позднее, в целом последовательность запуска со сближением сразу после выхода на орбиту второго корабля оказалась для пилотируемых полетов не слишком хорошей. Неудачное сближение «Союза-3» с Г. Береговым и беспилотного «Союза-2», запущенного накануне, дало большой материал для анализа. Три месяца спустя полет и стыковка пилотируемых кораблей «Союз-4» и «Союз-5» выполнялись уже по так называемой односуточной схеме: второй корабль выводился на орбиту с таким расчетом, чтобы сближение произошло через сутки после запуска. В 80–е годы при стыковке грузовых кораблей «Прогресс», а затем и пилотируемых «Союзов», стала использоваться двухсуточная схема полета.
Несмотря на колебания «генеральной линии» при проектировании нового корабля и его модификаций для лунной программы, работа над созданием принципиальных систем не прерывалась благодаря твердому руководству ОКБ-1 во главе с Королёвым. К 1964 году сформировался проект космического корабля в целом, облик которого значительно приблизился к сегодняшнему его виду, а в начале 1965 года был утвержден эскизный проект. К этому времени многие системы, включая наш стыковочный механизм, изготавливались и испытывались на нашем заводе и на других предприятиях новой отрасли — ракетно–космической.
Работы над новыми системами, обеспечивавшими маневрирование и сближение на орбите, имели принципиальное значение. Здесь центральное место занимала система ориентации и управления движением (СОУД), над которой трудился огромный отдел под руководством Раушенбаха. Его заместители: теоретик В. П. Легостаев, аппаратчик Е. А. Башкин и их сотрудники — сделали очень много, чтобы создать столь непростую систему.
Сложность реализации стыковки в космосе на практике начиналась с теории, с выбора метода сближения. Все эти методы, так или иначе, основываются на механике орбитального движения. Чтобы целенаправленно маневрировать в космосе, требуется выполнять навигационные измерения для определения параметров движения активного корабля и его цели, затем производить непростые вычисления с учетом законов небесной механики, чтобы в определенный момент включать реактивные двигатели в нужном направлении. Наряду с навигационными приборами, в принципе, нужен компьютер, для того чтобы обработать результаты измерений, для вычислений и управления. К сожалению, в 60–е годы у нас еще не было бортовых компьютеров. Наши теоретики, работавшие под руководством В. П. Легостаева, прежде всего И. П. Шмыглевский, оказались очень находчивыми, выбрав рациональный метод, соответствующий аппаратурным решениям. Тем самым удалось упростить алгоритмы вычислений и обойтись на борту аналоговым прибором, называемым БУС — блоком управления стыковкой. В целом упростилась не только техника, но и процедура пилотирования (вплоть до полной автоматизации процесса стыковки).
Теоретический подход назвали методом параллельного сближения. Он основывался на том, что направление на цель (так называемая линия визирования) поддерживалось неизменным путем гашения боковой скорости. Несмотря на то что космический корабль, казалось бы, сближался по прямой (по линии визирования), боковая скорость постепенно накапливалась, поскольку цель летела вокруг Земли по другой орбите (орбитальная механика). За счет периодического гашения боковой скорости линия визирования практически оставалось параллельной самой себе, отсюда — название метода. По мере сокращения расстояния до цели реактивные двигатели дополнительно включались так, чтобы уменьшать скорость сближения. Этот метод, во–первых, позволял обойтись лишь измерением параметров цели (дальности, относительной скорости и угловой скорости линии визирования) и, во–вторых, упростить алгоритм вычисления корректирующих импульсов, которые реализовывались реактивными двигателями корабля.
Для выполнения сближения по так называемому методу свободных траекторий, который обеспечивал энергетические и некоторые другие выгоды и которым пользовались американцы, требовалось определять параметры орбит обоих космических аппаратов и проводить вычисления по законам орбитального движения, а эти задачи были под силу лишь настоящему цифровому компьютеру.
Мы использовали аналоговую технику, стыкуя пилотируемые и беспилотные корабли «Союз», а позднее и грузовики «Прогресс» и орбитальные станции «Салют», аж до самого конца 70–х, пока в космосе не залетал первый компьютеризированный «Союз–Т». Бортовой компьютер позволил не только усовершенствовать и расширить навигационные измерения, но и вычислять в реальном времени оптимальные траектории сближения, существенно экономя топливо и повышая надежность операции. Тем не менее на конечном участке сближения (ближе 400 м) управление переключалось в режим параллельного сближения.
Часть приборов и подсистем изготавливались на смежных предприятиях. Среди них надо выделить бортовой радиолокатор с образным названием «Игла» — уникальную систему, не имевшую аналогов в прошлом и пока не воспроизведенную нигде в мире. Разработчики «Иглы» из НИИ точных приборов во главе с ее ветеранами почти 20 лет спустя усовершенствовали этот вариант радиолокатора, который под новым названием «Курс» продолжает сближать и стыковать «Союзы» и «Прогрессы», а также модули орбитальных станций.
«Игла», которая создавалась под руководством талантливого инженера и ученого Е. В. Кандаурова, обеспечивала автоматический поиск на орбите космического аппарата — цели, а затем с расстояния от 25 км до собственно механического касания космических аппаратов определяла направление на цель, дальность и относительную скорость сближения, которые как раз и были необходимы для реализации на орбите метода параллельного сближения. Именно эта система позволила советским космическим специалистам открыть целую эпоху в космонавтике: провести первую автоматическую стыковку на орбите, автоматически соединить беспилотные и пилотируемые корабли «Союз», создать грузовые корабли снабжения «Прогресс», а позднее собирать в космосе орбитальные комплексы.
Мой старинный товарищ В. В. Сусленников, Владик, начинавший молодым специалистом у Кандаурова и ставший главным конструктором системы «Курс», до последнего времени руководил этим важным направлением на всех этапах: в КБ и в лабораториях, на полигоне Байконур и в Центре управления полетом.
Еще раз подчеркну: новый корабль проектировали, следуя одному из ключевых принципов советской пилотируемой космонавтики. Все основные системы могли управляться в трех режимах: автоматически, дистанционно (по командной радиолинии) и с бортового пульта корабля. Эта принципиальная техническая линия, по–прежнему вызывавшая нарекания и критику, проводилась Королёвым и его соратниками последовательно и настойчиво. В условиях сжатых сроков и недостаточной экспериментальной базы для наземных испытаний она себя оправдывала. На последующих этапах это давало большую гибкость, а еще позднее обеспечило создание целых орбитальных комплексов.
Начиная с 1962 года ряд отделов ОКБ-1 — проектный, общеконструкторский и наш отдел электромеханики — приступили к разработке различных вариантов стыковочных узлов.
Хотя работа над первым вариантом продвинулась довольно далеко, она не удовлетворила никого: ни проектантов, ни конструкторов, ни самого Королёва. Пришлось продолжить проектирование, искать более простые решения. В конце концов появилась концепция, получившая название «штырь—конус». На активном космическом аппарате устанавливался штырь, который при стыковке входил в приемный конус, закрепленный на другом — пассивном — аппарате. Такой принцип стыковки «смотрелся», выглядел более естественным, можно сказать, очевидным, подсказанным природой. Недаром в разговорах и даже в технической литературе его иногда называли «папа — мама» по–русски, и, как мы узнали позднее, «male- and- female» — «самец и самка» — по–английски. Аналогия и связанная с ней терминология сопровождали технику стыковки на всех последующих этапах ее создания и применения, при испытаниях стыковочных устройств сначала на Земле, а затем и на космических орбитах. Однако в то время я еще не знал ни слова по–английски, ни других заморских терминов. До самой космической стыковки тоже было еще далеко. Мы делали только первые шаги. По мере развития работ стала складываться настоящая профессиональная терминология.
Стыковочное устройство состоит из двух агрегатов, установленных на стыкуемых космических аппаратах. На одном из них, называемом активным, расположен стыковочный механизм со штырем; он выполняет все активные операции по стыковке и последующей расстыковке. На пассивном агрегате расположен приемный конус с гнездом, в который при стыковке попадает головка штыря, осуществляя, таким образом, начальную механическую сцепку. Стыковочный механизм содержит амортизаторы, поглощающие энергию соударения космических аппаратов. После сцепки производится выравнивание агрегатов до стягивания и совмещения стыков. При стягивании электроразъемы, расположенные на стыке, соединяются между собой, производя так называемую электрическую стыковку. После завершения совместного полета космические аппараты расстыковываются, головка механизма и гнездо расцепляются.
Важнейшей, самой сложной частью устройства является стыковочный механизм. Он выполняет большую часть операций по стыковке и расстыковке космических аппаратов.
К весне 1963 года было спроектировано несколько вариантов стыковочного механизма. Моя конструкторская группа разработала вариант, который был оригинальным и перспективным. А вот вариант С. Денисова — талантливого конструктора, который сам чертил «за щитком», то есть за кульманом, и внес большой вклад в общее дело, не имел такого законченного вида и состоял из нескольких автономных узлов. Предполагалось, что они будут проектироваться разными подразделениями КБ, а затем изготавливаться в разных цехах завода. Два основных варианта обсуждались на нескольких совещаниях. Этот решающий момент для выбора пути развития техники стыковки в ОКБ-1 на долгие годы в большой мере предопределил и мою инженерную карьеру.
Я хорошо запомнил последнее совещание у С. О. Охапкина (заместителя Королёва по конструкции и прочности), на котором мы с Вильницким представляли и защищали наш вариант конструкции. Вникнув в ее детали и вытекавшую из них организацию работ в КБ, последующего изготовления и испытаний на заводе, несмотря на возражения «близких» ему конструкторов, Охапкин принял решение, смысл которого выразил Э. Корженевский, — он сказал, обращаясь к Вильницкому: «Это все твое, Лева, забирай».
Такое решение, санкционированное Королёвым, оказало большое влияние на этот и другие проекты. С этой фразы началась наша настоящая работа над стыковочным механизмом — центральным звеном в технике стыковки, а мы, его создатели, стали центральным подразделением ОКБ-1 в данной области. Наше становление произошло далеко не сразу. Узлы, отсеки, в целом, которые соединяли корабли при стыковке, оставались в общеконструкторском отделе, приборы управления и автоматика закреплялись за соседним отделом В. П. Кузьмина, а объединяли и интегрировали проект проектанты, отвечавшие также за динамику стыковки. Настоящими хозяевами этой техники мы становились постепенно, в общей сложности только первый проект растянулся на несколько лет. Чтобы собрать всех стыковщиков в коллектив единомышленников, потребовалось более десяти лет. Но первый решающий шаг был сделан именно тогда, весной 1963 года. Еще раз должен сказать, что этот шаг определил организацию работ по стыковке и во многом мою инженерную судьбу.
Можно назвать несколько организационно–технических принципов, которые определили наш успех в ближайшем и отдаленном будущем. С самого начала стыковочный механизм спроектировали в виде законченного узла. Такой подход упростил детальное конструирование, а особенно — изготовление и испытания.
Поделиться книгой: