Челомей

Конструктивно ТКС состоял из многоразового возвращаемого аппарата (ВА) и функционально-грузового блока (ФГБ), герметичные объёмы которых соединялись через люки-лазы в днище. Возвращаемый аппарат размещался в носовой части ТКС и обеспечивал надёжное спасение экипажа на любом этапе полёта.

Стыковочный агрегат ТКС располагался на заднем торце ФГБ и обеспечивал даже при 20-тонных массах стыкуемых объектов надёжное восприятие динамических нагрузок, возникающих в процессах стыковки за счёт специальных механизмов амортизации и выравнивания.

Агрегаты двигательных установок, восемь цилиндрических топливных баков, солнечные батареи, датчики и антенны ТКС располагались вокруг корпуса ФГБ. Они закрывались при выведении обтекателями. Остальное оборудование размещалось внутри гермокорпуса ФГБ. ТКС мог работать в автоматическом или пилотируемом режимах и совершать полёты автономно или совместно со станцией.

Каждая станция «Алмаз», выводимая на орбиту тяжёлой ракетой-носителем УР-500К, имела 32 двигателя: два двигателя коррекции тягой по 400 килограммов и четыре — по 40 килограммов, 16 двигателей жёсткой стабилизации тягой по 20 килограммов и 12 двигателей мягкой стабилизации тягой по 1,2 килограмма. Все эти двигатели из соображений надёжности были увязаны в две независимые топливные системы.

Для ОПС в рамках «лунной программы» был разработан одноместный возвращаемый космический аппарат, первоначально спроектированный для возвращения одного человека со второй космической скоростью. Конструкция и состав бортовых систем возвращаемого аппарата давали возможность за три часа полёта (на двух витках) выдать тормозной импульс для входа в плотные слои атмосферы и последующего приземления на землю. Возвращаемый аппарат имел массу свыше четырёх тонн, внутренний объём 8,37 кубического метра, максимальный диаметр 2788 миллиметров, длину 3705 миллиметров. Позднее, когда лунная тема исчезла из поля зрения, размеры аппарата немного увеличились, но теперь он предназначался для доставки на станцию (и последующего возвращения на Землю) трёх человек в скафандрах. Учитывая, что возвращаемый аппарат для ЛК был спроектирован на возвращение со второй космической скоростью (то есть в гораздо более интенсивном тепловом режиме), при использовании на орбитальных кораблях и станциях, когда требовалась лишь первая космическая скорость, он становился многоразовым. Главным ведущим конструктором по возвращаемым аппаратам был назначен Б.И. Шехирев, одним из проектировщиков возвращаемого аппарата был А.В. Благов, в ту пору ещё молодой специалист, разработавший значительное количество чертежей аппарата, порой под пристальным наблюдением генерального конструктора.

Отметим, что все ОПС, ТКС и ВА изготавливались на заводе им. М.В. Хруничева.

Успешно решалась на станциях «Алмаз» и важная задача оперативной доставки на Землю полученной информации. Для этого отснятая с помощью фотоаппарата «Агат» плёнка должна была проявляться прямо на станции. Затем, после её оперативного просмотра и анализа космонавтами, наиболее важные и интересные кадры могли передаваться на Землю по теле- или радиоканалам, а объёмы информации, требовавшие высокого разрешения, — доставляться в специальных капсулах (капсулах специнформации — КСИ), сбрасываемых со станции через пусковую камеру. Для космической техники тех лет это было новым решением. Запас капсул периодически пополнялся с помощью транспортных кораблей снабжения.

Об особенностях этих уникальных «космических посылок» рассказывает ветеран НПО машиностроения А.В. Благов:

«Для ОПС “Алмаз” был сделан первый в мире возвращаемый аппарат (капсула), снаряжаемый на орбите экипажем станции. Капсула была предназначена для спуска в строго ограниченный район Земли результатов наблюдений на фотоплёнке и магнитных носителях. Аппарат общим весом 400 кг имел автономную тормозную установку, посредством которой осуществлялся баллистический спуск и парашютная трёхкаскадная посадка. На борту капсула обслуживалась экипажем с применением средств бортовой механизации: специального манипулятора и транспортно-пускового корсета с пружинным механизмом выброса капсулы из пусковой камеры. Масса полезного груза в капсуле — до 128 кг. Длина капсулы 1,3 м; диаметр — 0,85 м.

ОПС “Алмаз” оснащалась космическим фотоаппаратом с объективом диаметром 2 м, обеспечивавшим получение снимков с разрешением 0,7 м. Для съёмок использовалась плёнка шириной 420 мм, которая размещалась в восьми сбрасываемых капсулах в задней части станции. В одной капсуле помещался 1 км плёнки. При непрерывной работе плёнка всех капсул расходовалась за 3 месяца.

22 сентября 1974 года впервые в истории пилотируемой космонавтики от орбитальной станции “Салют-3” отделилась и совершила автоматическую посадку в заданном районе КСИ № 506. Возвращаемый полезный груз капсулы до 100 кг. Парашют при спуске полностью не раскрылся, и приземление КСИ было отчасти аварийным, но возвращаемые материалы остались пригодными для дальнейшей обработки. 22 июля 1977 года со станции “Алмаз-3” (“Салют-5”) вновь была спущена капсула с материалами. При разработке КСИ использовался опыт создания многоразового пилотируемого ВА комплекса “Алмаз”. Кассета с плёнкой подвешивалась внутри оболочки, покрытой теплозащитой; сверху помещались парашютная система и пороховая двигательная установка (ПДУ), включающая тормозной двигатель и четыре двигателя, обеспечивавшие стабилизационную закрутку КСИ, а потом остановку её вращения. ПДУ сбрасывалась перед входом в атмосферу.

Для КСИ создали специальный кольцевой (торовый) амортизатор, надуваемый сжатым газом перед приземлением. В верхней части тор имел клапаны, которые при посадке на твёрдую поверхность прорывались, плавно выпуская газ. При приводнении тор служил “поплавком”.

Интересно, что севшая на воду капсула не перегревалась от солнечных лучей (КСИ плавала в “перевёрнутом” положении поплавком кверху) и плёнка дольше могла находиться “в законсервированном” состоянии. На поиски кассеты на Земле отводилось минимальное время — всего несколько часов. Для этого была спроектирована, построена и испытана специальная вездеходная машина с термостатом, которая должна была срочно доставить КСИ на аэродром.

По техническим условиям требовалось, чтобы капсула совершила посадку строго на заданной территории СССР. Если посадка на территории СССР не получалась и КСИ “промахивалась”, то срабатывала автоматическая система подрыва объекта. Требования военных были жёсткими: обрывки плёнки после взрыва должны иметь минимальные размеры — меньше почтовой марки, чтобы кадры невозможно было дешифровать.

В процессе проектирования удалось поместить в КСИ дополнительную информацию в небольших кассетах, которые упаковывались по сторонам от основной бобины. Это были плёнки от звёздного фотоаппарата, обеспечивавшие координатную привязку отснятых наземных объектов.

На транспортном “Союзе” космонавты просто физически не могли взять с собой много плёнки. Да и оперативную доставку её невозможно было согласовать с моментом возвращения экипажа на Землю. Для оперативной доставки ценнейших снимков с орбиты у нас, в ЦКБМ, и была разработана КСИ — то “золотое яйцо”, ради которого, по мнению некоторых, и строилась станция».

Основная часть оборудования для детального наблюдения Земли (длиннофокусный фотоаппарат «Агат», инфракрасная аппаратура «Волга» и т. д.) и различные служебные системы станции размещались сразу за рабочим отсеком в зоне наибольшего диаметра. Станция могла длительно работать в автоматическом или пилотируемом режимах.

Использование сложных и достаточно громоздких оптических систем наблюдения на борту станции, с чуть ли не ручной обработкой отснятой плёнки (а это случалось при отказе автоматической аппаратуры в полёте 1976 года Б.В. Вольтова и В.М. Жолобова), было обоснованно в 1970-е годы: ведь первый спецпроцессор преобразования Фурье для семейства управляющих ЭВМ цифровой обработки изображений поверхности планеты Венера был создан лишь в 1983 году.

После того как в ЦКБМ началась разработка пилотируемого автоматического комплекса «Алмаз», соответствующий заказ на создание нового комплекса радиотехнического наблюдения (РТН) получили и специалисты тогда ещё «108-го института» (с 1967 года — ЦНИРТИ). Считалось, что установка комплекса аппаратуры РТН, управляемого космонавтом, могла более эффективно решать задачи разведки.

Вот что вспоминает о работе над этим комплексом главный конструктор системы РТН, лауреат Государственной премии СССР С.Ф. Ракитин:

«Институтом была разработана система “Крона” (главный конструктор М.Е. Заславский), включавшая в свой состав бортовую аппаратуру К-71, управляемую как автоматически по программе, так и космонавтом (гл. констр. С.Ф. Ракитин), радиолинию передачи информации и наземный пункт приёма. В К-71 впервые в аппаратуре космического РТН были применены интегральные микросхемы серии “Логика”. В качестве наземного пункта был разработан и введён в строй в 1976 г. Восточный пункт приёма информации (ППИ, гл. констр. Э.Ф. Мешков), который мог использоваться как в системе “Целина”, так и в системе “Крона” для приёма и предварительной обработки данных. “Целина” — в данном случае — комплекс средств обзорного (“Целина-О”) и детального (“Целина-Д”) космического радиотехнического наблюдения, разработанный в ЦНИРТИ и принятый на вооружение во второй половине 60-х гг.