100 рассказов о стыковке. Часть 2
Шрифт:
Это рассказ об одной из наших систем. Еще раз надо сказать о тех людях, которые сделали это дело, и которые посвятили космической технике свою жизнь. Следовало привести длинный список всех моих товарищей, кто внес свой вклад в общее большое дело, кто был вместе дни и ночи, кто проявил себя профессионально на высоте и оказался морально стойким. Это, прежде всего конструкторы из отдела Б. Чижикова: Е. Бобров и И. Обманкин, И. Каверина и И. Еремченко, Ю. Турбин и С. Рязанова, Р. Тюкавин и Л. Архипенко, это наш главный расчетчик С. Темнов и главный электромеханик О. Розенберг, — это автоматчики из отдела В. Живоглотова: Б. Вакулин и Н. Феклюнин, это динамики и испытатели Э. Беликова. Я не смог назвать многих достойных и преданных, и чувствую, что после буду жалеть об этом.
Под тем же названием «There are much more to it than meet eyes» была опубликована моя статья о МСБ
Первый читатель этого рассказа сказал мне: «Так не бывает, так не работают». Но так было на самом деле со мной и с моими товарищами в конце 80–х годов. В рассказе ничего не придумано, не прибавлено. Это — все с нами, тоже — на всю оставшуюся жизнь!
Чувствую, что рассказ о многоразовых СБ тоже оказался длинным, он затянулся, на сей раз эмоции захлестнули мою рациональную натуру. Поэтому продолжение о МСБ, о второй половине их жизни на орбите, не менее трудной, — в следующей главе.
3.16 Перестыковка: как часовой механизм
В ночь на 8 декабря 1989 года мы находились в подмосковном ЦУПе, в его новом зале, специально сооруженном для управления ракетно–космической системой «Энергия» — «Буран». На этот раз зал использовали для управления модулем «Квант-2», который двумя днями ранее, преодолев трудности, успешно пристыковали к осевому причалу ОК «Мир». В ту ночь нам предстояло выполнить новую операцию: перестыковать этот модуль к боковому причалу. Эта операция выполнялась впервые. Нам вместе с нашей системой предстояло выдержать еще один экзамен в космосе. Пожалуй, это был даже не экзамен, а такая операция, в которой не могло быть никакой осечки. Каждый модуль, так же как первый знаменитый апрельский «Квант» 1987 года, являлся уникальным «квантом», вносившим свою долю в сооружение постепенно растущего орбитального комплекса.
Предварительно проверив состояние систем модуля и станции, мы начали эту необычно длинную операцию. Несколько радиокоманд, выданных с Земли на борт, инициировали целую серию действий, которые выполнялись двумя связанными между собой системами: стыковки и перестыковки. Принципиально новым элементом в этой операции стал манипулятор–перестыковщик. Иногда мы называли его просто «лапа», что было понятнее. Эта электромеханическая рука, короткая и мощная, действительно чем?то напоминала лапу сибирского медведя, отсюда и ее название. Манипулятор установили сбоку на активный стыковочный агрегат модуля. Две системы попеременно, шаг за шагом начали выполнять эту задачу. Перестыковка состояла из двух десятков отдельных действий, которые выполнялись в автоматической последовательности управлявшейся бортовой авионикой обеих систем. Вся операция заняла ровно 60 минут — столько времени потребовалось, чтобы переместить модуль из осевого положения на бок, в конфигурацию, которая получила другое образное название «сапог»: станция стала похожей на русскую букву «Г» космического масштаба. Фотографию станции такой новой непривычной формы вскоре доставили на Землю наши космонавты, и она, хотя и оказалась очень неудобной в управлении, украсила нашу коллекцию, а также календари 1990 года.
Все это случилось позже, а в ту ночь новая система и новая операция заставили нас изрядно поволноваться.
Продолжительность зоны связи через наземные измерительные пункты (НИПы) не превышает 20—25 минут. Это очень неудобно при длительных операциях на орбите. При перестыковке мы получали телеметрическую информацию о работе систем лишь в начале, затем наступал длительный перерыв. Весь орбитальный комплекс в промежуточной нестабильной, нежесткой конфигурации с 20–тонным модулем на «лапе» скрылся за горизонтом, где?то на восточных границах огромной страны. Нам ничего не оставалось — лишь ждать у наших мониторов, следующая зона связи начиналась только через час. За годы управления стыковкой из ЦУПа таких часов ожидания набралось немало. Почти привыкнув к такому режиму, мы проводили это время в разных мелких делах. Обычно занимаясь тем, что называется времяпрепровождением: выпить чашку кофе, переговорить с товарищем, более опытные профессионалы успевали даже подремать. Можно сказать, мы жили по орбитальным часам. На этот раз почти никто не двигался в течение целого часа, никто не отходил от своих мониторов.
Мы ждали, глядя на почти ничего не значившие, не говорившие экраны: зависшие буквы и цифры, этот птичий язык, застывший в воздухе.Шестьдесят минут могут стать очень длительным часом, тянуться медленно, почти бесконечно, а могут проскочить очень быстро, как один миг. Этот час оказался очень длинным. Однако всё когда?нибудь кончается, и этот час прошел: 10, 9, 8,… 2, 1, строки на экране снова побежали, снова пошла информация, пришедшая уже с западных границ страны. Мы впивались взглядом в экран, я почему?то посмотрел сначала на телеметрический параметр под названием ЛПШ, он показывал 440 мм, значит, вот она — жесткая стыковка к боковому причалу. «Сапог» обут полностью.
Ю. Семёнов, в то время уже генеральный всего НПО «Энергия», покидая зал управления, сделал крюк, пройдя мимо нас, не остановившись, а лишь на ходу бросив всего несколько слов: «Вы тут все?таки можете работать, иногда». Эту фразу мы с Е. Бобровым тоже запомнили надолго и не раз вспоминали по разному поводу.
В те дни и ночи мы продолжали работать над МСБ, над многоразовой солнечной батареей, над тем, что позже стали называть: «больше, чем доступно глазу», — а та декабрьская ночь стала завершающим аккордом другой большой работы, которая началась еще в начале 80–х годов. Она не закончилась в том тяжелом 1989 году, нам еще предстояло пережить много таких перестыковочных часов. В 1995 году предстояло многократно запускать этот часовой механизм туда и обратно, а ситуация становилась почти критической. Похоже, что этой системе еще предстоит не раз совершить свой часовой оборот в этом, а может быть, и в третьем тысячелетии. Поэтому стоит рассказать о ней подробнее.
Мы приступили к разработке перестыковки вместе с нашими проектантами, которые работали под руководством К. Феоктистова. Мне пришлось много и тесно взаимодействовать с ним в то время, однако, как всегда, он держался на расстоянии.
Уже немного писалось о проблеме, как состыковать модули к боковым причалам переднего переходного отсека ОС «Мир», так называемого ПхО, говорилось о том, что прямая стыковка сбоку оказалась практически невозможной. Так родилась схема этой операции с промежуточной стыковкой к осевому причалу ПхО и последующим кантованием модулей на бок. Для кантования требовался манипулятор — механическая рука.
Мы вместе с проектантами рассматривали возможные варианты. Их было несколько, они отличались прежде всего тем, где располагался манипулятор и какова его кинематическая схема — кинематика.
В моем архиве до сих пор сохранились эскизы, на которых сделаны первые наброски этих схем. Среди них есть варианты с манипулятором, установленным на отсеке ПхО, есть варианты с манипулятором на модуле. Рассматривались также разные кинематические схемы самого манипулятора со звеньями, соединенными только шарнирами, и с применением поступательных пар. Там, где можно, мы старались не применять поступательно перемещавшихся звеньев, несмотря на то что умели их делать: ведь в каждом стыковочном механизме они используются. Природа, однако, не создала ни одного живого организма с поступательно движущимися членами, так же как нигде не использовала колеса. Наверное, потому, что проще шарнира механизма нет.
В конце концов, мы выбрали вариант с манипулятором с двумя шарнирами и расположили его на модуле. На станции, на ПхО, разметили специальные гнезда, в которые входил штырь головки манипулятора. Гнезд стало два, каждое из них обслуживало по два боковых стыковочных агрегата, а манипулятор еще на Земле можно было установить справа или слева, с головкой, обращенной к одному или другому гнезду, в зависимости от того, к какому боку направлялся модуль. Вариантов и подвариантов набралось немало, даже появилась опасность что?то перепутать. С этим мы столкнулись позже, когда начались настоящие перестыковки в космосе.
Несмотря на то что приходилось устанавливать манипулятор, «лапу», на каждый модуль, другие аргументы пересилили этот недостаток. Прежде всего в этом варианте обе активных части системы — стыковки и перестыковки — располагались вместе, на модуле, это значительно упрощало управление, позволило выполнять операцию автоматически. Как показал последующий анализ, опыт работы в космосе, это решение действительно оказалось правильным. Все это стало ясно только через 10 с лишним лет, в середине 1995 года. Тогда, на проектном этапе, мы анализировали основные и резервные режимы работы, и они нам подсказали правильное решение. В этом, может быть, главная ценность такого подхода к проектированию космических систем, резервирования многих компонентов, поиска и анализа нештатных ситуаций.