100 рассказов о стыковке. Часть 1
Шрифт:
Группа управленцев под руководством Легостаева, составившая около половины всей делегации, подготовилась поддерживать связь и сближаться с американцами всеми известными к тому времени методами, во всем диапазоне электромагнитного спектра, теоретически и практически. Среди РГ2 оказался также представитель от госбезопасности, выступавший под «крышей» специалиста по мишеням. Так, наверно, было надо, никто из нас, естественно, не возражал.
Замыкал делегацию Б. П. Артемов (the last, but not the least — последний по счету, но не по значению), инженер нашего КБ, почти профессиональный переводчик благодаря новозеландской школе, где ему пришлось учиться, знавший английский лучше всех нас — любителей.
За пять неполных дней нам многое показали в ЦПП: модели и макеты космических кораблей, тренажеры для испытаний систем и
Относительное движение двух стыкуемых космических кораблей воспроизводится на так называемом гибридном стенде прежде всего за счет того, что один стыковочный агрегат перемещается относительно другого с помощью силовых следящих приводов, управляемых компьютером. В математической модели, решаемой компьютером в реальном времени, корабли представлены в виде свободных твердых тел, которые, как известно, имеют 6 степеней свободы. Таким образом, чтобы физически воспроизвести относительное движение ввзаимо–действующих частей — стыковочных агрегатов — в свободном пространстве, нужно 6 независимых приводов.
Сначала привода управляются компьютером, решающим дифференциальные уравнения движения так, чтобы смоделировать относительные перемещения кораблей вплоть до первого соприкосновения агрегатов, характеризуемого определенными начальными условиями стыковки: скоростями и отклонениями от соосного положения. Чтобы дальше правильно воспроизводить процесс, необходимо учитывать силы взаимодействия между агрегатами, для чего 6 компонент этих сил требуется измерять и вводить в уравнения, решаемые компьютером. Используя данные измерителей сил, компьютер продолжает вычислять траектории движения кораблей от момента первого касания и управлять приводами. В итоге стенд воссоздает такое же относительное движение стыковочных агрегатов, как в космосе. На этом этапе испытательная система работает в замкнутом контуре (привода — стыковочные агрегаты — измерители сил — компьютер — привода) в отличие от этапа воспроизведения начальных условий, когда она функционирует в разомкнутом контуре. В результате процесс стыковки воспроизводится на стенде комбинированным способом: реальные стыковочные агрегаты работают так, как на космической орбите, а корабли представлены математической моделью. Отсюда название: гибридный стенд и гибридное моделирование. Такая комбинация, гибридность, обусловливает преимущества метода: моделируются любые космические корабли, практически с любыми инерционными и другими характеристиками, а при этом испытываются настоящие стыковочные агрегаты.
Особенностью гибридного стенда является то, что для решения дифференциальных уравнений в реальном времени требуется довольно быстродействующий компьютер. При стыковке относительные скорости могут достигать больших значений (порядка 1 м/с), а силы — превышать несколько десятков килоньютонов. Поэтому мощность приводов составляет несколько десятков киловатт. В то же время привода, другие подсистемы и элементы стенда должны иметь прецизионные характеристики. В целом гибридный стенд представляет собой комплексную систему, одновременно очень мощную и тонкую, требующую хорошей оснащенности и сбалансированности.
Все эти особенности делают гибридный стенд деликатным и в то же время сложным механизмом, относящимся к высоким технологиям, а для его создания и эксплуатации требуются высококвалифицированные специалисты.
НАСАвская наземная диковина состояла из двух основных частей: шестистепенного гидравлического устройства и управляющей вычислительной машины, которые располагались в двух соседних зданиях центра — № 13 и № 16. С подобной испытательной системой будет многое связано в нашей совместной деятельности, в технике стыковки после ЭПАСа и 20 лет спустя — на новом витке международных проектов. Поэтому мне еще не раз придется возвращаться к его описанию.
Большое впечатление на всех нас произвели такие достопримечательности, как ЦУП — Центр управления полетом, который постоянно притягивал многочисленных посетителей, от конгрессменов до туристов. ЦУП — важнейший узел астронавтики, штаб–квартира полета, можно сказать, ставка космического главнокомандования. В то время
мы только мечтали о подобном ЦУПе: с глобальной связью, соединившей его практически со всем земным шаром, и насквозь компьютеризированный, с удобными автоматизированными мониторами. Кроме того, он располагался рядом, под боком, а не за полторы тысячи километров, в Крыму, как это было в те времена у нас.Размерами и техническими средствами поразила большая термобарокамера, в которую целиком помещался корабль «Аполлон». Впечатляла и центрифуга с вибростендом внутри вращающейся кабины. Как завороженные, мы смотрели также на глыбы лунного грунта в специальной лаборатории, которая разместилась на краю территории Центра, обнесенного, почти как у нас, колючей проволокой.
Естественно, меня больше всего интересовало стыковочное оборудование. В комнате, где работала РГЗ, установили стыковочный механизм, который использовался для соединения корабля «Аполлон» с лунной кабиной. Именно его демонтировали астронавты, когда после стыковки требовалось освободить переходный тоннель. Не что иное, как эта непростая операция, по словам Джонсона, заставила НАСА приступить к проектированию периферийного устройства. Нам дали возможность поработать с этим космическим домкратом.
За те пять напряженных дней многое нам удалось увидеть также в просторных окрестностях Центра. Нас поразило обилие водоемов, количество самых разнообразных судов и лодок, а также уютных ресторанов с морской едой. Мы даже выкроили время для «шопинга», ставшего для нас традиционным. В свою очередь, американцев удивило количество детских вещей, которые мы приобрели в супермаркетах. Большинство из нас находились в то время, так сказать, в репродуктивном возрасте, у многих были дети, и мы не могли вернуться домой с пустыми руками. Мои двухмесячная Катюха и одиннадцатилетний Антон не стали исключением. Не забывали мы, конечно, и про наших женщин.
Нельзя не упомянуть о том, как мы, американцы и россияне, отличались друг от друга в те далекие годы. Нас не только противопоставляли наши системы, мы выросли и были воспитаны в разной социальной и экономической атмосфере, поэтому часто мыслили по–разному. Я не намерен ругать прошлое, свою страну 50–х и 60–х годов. Во многом наша жизнь была лучше и богаче, конечно, не в экономическом смысле. Советский народ жил на грани допустимого предела, по американским, да и по общечеловеческим, цивилизованным стандартам. Даже самые обеспеченные, так называемые привилегированные отрасли, к которым относилась РКТ, имели минимальный прожиточный минимум. К сожалению, мы остались такими же обездоленными, если не сказать больше, после всех переходов от «хрущевской оттепели» к «развитому социализму» Брежнева, через горбачевскую перестройку и ускорение к демократическим и экономическим реформам Ельцина. Об этом речь впереди.
Большинство из нас впервые столкнулись с астронавтами, легендарными американскими суперменами нашего времени. Они действительно были сильными, разносторонне подготовленными парнями. Тогда мне запомнились Дональд Слейтон, руководитель корпуса астронавтов, Алан Шепард, первый из американцев взлетевший в космос, Фред Хейс, пилот «Аполлона-13», и, конечно, Эдвин Олдрин, пилот лунной кабины, впервые побывавший на Луне на «Аполлоне-11» вместе с Нилом Армстронгом. Баз [Buzz — основное значение этого слова на английском языке — жужжание], как чаще называли Эдвина, отличался нестандартным, даже вычурным поведением, ему, похоже, нравилось удивлять людей. Вскоре он издал книгу о своей жизни, о космических путешествиях и приключениях на земле. Книга, отличавшаяся смелостью, даже чрезмерной откровенностью, произвела тогда настоящую сенсацию. В ней я прочел, как Баз переживал, что его не назначили командиром, зато стал первым, кто описался на Луне, и кое?что похлеще, например, как кадетом он занимался мастурбацией, а после полета на Луну соблазнял прекрасных землянок.
Стыковочный шпангоут, образующий переходной тоннель, нам демонстрировал астронавт Джон Янг, позднее, в 1972 году, побывавший на Луне на «Аполлоне-16». Мы с ним быстро нырнули в тоннель, и Джон стал объяснять, как работать с замками стыка, управлявшимися вручную, а я, в свою очередь, комментировал их остроумную конструкцию. Как рассказывал позже Р. Уайт, этот эпизод помог Янгу вспомнить обо мне как о русском, который знал об американской конструкции больше, чем американский астронавт, управлявший этими механизмами в космосе.