Василий Лесников - Пилотируемый космический полет
И с такой станцией необходимо было попытаться состыковаться, восстановить ее работоспособность, чтобы другие экипажи могли продолжить на ней работу в штатном режиме.
Баллистики, рассчитав все возможные ситуации, обещали вывести корабль в район, довольно близкий к станции. Затем, как дальнее, так и ближнее наведение, должны были осуществлять сами космонавты.
Задачу свою баллистики выполнили блестяще. После двухсуточного сближения, что тоже было новым в программе стыковок, космонавты увидели на экране станцию, а затем смогли увидеть ее и визуально. Дальше все зависело от космонавтов и реального положения станции.
Джанибеков вел корабль к станции осторожно, но уверенно. Савиных с помощью ручного лазерного дальномера через иллюминатор определял скорость и расстояние до станции. Джанибеков, прогнозируя взаимное движение и положение относительно друг друга корабля и станции, выдавал управляющие команды на работу двигателей. И снова шли замеры скорости и дальности. Снова ювелирные по точности и управляющему воздействию движения космонавта ручкой, и корабль медленно, но уверенно приближался к станции.
Несколько раз Джанибеков прекращал взаимное сближение, оценивая обстановку, и снова начинал сближение.
При подходе к станции выяснилось, что корабль подошел к станции со стороны агрегатного отсека, на который в будущем должны были стыковаться беспилотные корабли «Прогресс». Стыковаться с этой стороны было нежелательно. Да и обстановка складывалась неважная. Солнце било своими лучами прямо в глаза космонавтов, мешая четко и ясно ориентироваться в обстановке, искажая силуэты возможных ориентиров.
Джанибеков принял решение на облет станции. Он четко выполнил необходимый маневр и сходу, с первой попытки, состыковался со станцией со стороны переходного отсека. К счастью, угловые скорости вращения станции едва превышали 0,5 градусов в минуту.
Опыт Джанибекова и Савиных стал значительным вкладом в разработку методов стыковки космических аппаратов на орбите. Особенно в вопросах стыковки с неориентированными объектами. А ведь именно такими объектами могут быть корабли, экипажам которых необходима срочная помощь. Сами они не смогут помочь возможным спасателям, а операцию спасения осуществлять все же надо.
Двухсуточный цикл сближения показал, что является более экономичным, сберегая для возможных маневров драгоценное топливо. Сближение по этой методике происходит медленнее, но двигатель включается реже и на более короткое время. В дальнейшем такой метод стыковки стал уже обычным, и при стыковке с новой станцией «Мир» все экипажи подходили к ней по новой схеме.
Продолжая разговор о стыковке, следует сказать и о перестыковке. Эта задача возникла после того, как в космосе стала работать станция «Мир» с шестью стыковочными узлами. Корабли могли стыковаться к любым узлам, а вот беспилотные с запасом дополнительного топлива для станции, только со стороны агрегатного отсека. Только там имелась возможность перекачки топлива. Если по программе ожидался беспилотный корабль, а пилотируемый в это время находился на стыковочном узле агрегатного отсека, то пилотируемому кораблю необходимо было перелететь на другой узел.
Перестыковка не очень сложная операция с технической стороны, но довольно трудная, по мнению психологов, по части эмоционального напряжения.
Космонавты в период полета на станции неизбежно теряли навыки по стыковке. Особенно при длительных полетах. Не исключалось, что у некоторых космонавтов в моменты перелета могла возникнуть мысль о желанном возвращении на Землю по причине возможного отказа техники. Но таких случаев не было.
Заканчивая разговор о стыковке, следует сказать, что динамические операции сближения и причаливания завершаются взаимным касанием двух космических аппаратов стыковочными узлами с последующим стягиванием. Не будем рассматривать все многообразие требований к стыковочным механизмам. Рассмотрим лишь сам механизм, обеспечивающий надежный контакт и взаимный полет двух космических аппаратов.
После длительного анализа конструкторы выбрали схему стыковочного узла, состоящую из приемного пассивного конуса и активного жесткого штыря (штанги). При этой системе на активном космическом корабле, который совершает маневры для сближения со вторым кораблем, устанавливается штанга с утолщенной головкой и раскрывающимися лепестками на головке.
На пассивном корабле устанавливается приемный конус с приемным гнездом (отверстием) в усеченной его части.
Приемный конус устанавливается на корабле жестко, а штанга может выдвигаться и втягиваться в свой корабль.
При взаимном сближении кораблей, штанга активного корабля выдвигается и входит в приемный конус пассивного корабля. Она скользит своей оконечностью по стенкам конуса и в конечном итоге попадает головкой штанги в приемное гнездо.
Головка фиксируется в приемном гнезде, лепестки раскрываются «как ерш» и обратно штанга без специальной команды выйти не может.
Активный корабль начинает втягивать в себя штангу. Корабли сближаются, и происходит стыковка по периметру приемного кольца. Соединяются гидро и электро разъемы, обеспечивая совместную работу двух космических аппаратов.
После проверки герметичности образовавшегося стыка, приемный конус и штырь уходят внутрь своих кораблей. Образуется лаз, через который космонавты переходят из корабля в корабль или станцию.
Однако такая конструкция стыковочных узлов не позволяет оказывать помощь экипажам космических кораблей, имеющих одинаковые типы стыковочных узлов – пассивные или активные. Поэтому во время стыковки советского и американского космических кораблей в 1975 году были впервые использованы андрогинные периферийные стыковочные узлы.
Такой стыковочный узел, в зависимости от задачи, которая на него возлагается, может быть как активным, так и пассивным. Он имеет подвижное стыковочное кольцо с тремя выступающими лепестками, расположенными под углом 120 градусов друг к другу. В пассивном состоянии кольцо втянуто, в активном выдвинуто вперед на шести, шарнирно закрепленных, штангах. Они же являются и своеобразным демпфером взаимных колебаний кораблей после стыковки.
Активный корабль движется для стыковки так, чтобы лепестки его стыковочного устройства вошли в промежуток между лепестками пассивного стыковочного узла. Это как пальцы одной руки входят между пальцами другой, крепко сцепляясь. Лепестки имеют трапецевидную форму и при сближении гасят определенную неточность в ориентации кораблей по крену.
Имеющиеся неточности на момент касания в углах крена или курса гасятся кольцом при касании. Демпферы в точке касания сжимаются, подворачивая кольцо навстречу пассивному кольцу, и происходит быстрое совмещение одного кольца относительно другого. Допустимые углы рассогласования осей активного и пассивного кораблей при этом значительно больше, чем во время стыковки по узлам типа штырь-конус. После такого совмещения и касания пассивного и активного колец срабатывают замки и защелки, расположенные на кольцах, происходит взаимное выравнивание кораблей и гашение возникших колебаний. Активное кольцо притягивается к своему кораблю, совмещаются гидро и электро разъемы.
Собственно процесс стыковки отрабатывается экипажем на специализированном тренажере стыковки, на контрольных приборах которого воспроизводится точный процесс сближения, причаливания и механической стыковки двух аппаратов. Этот тренажер состоит из макета космического корабля, на пультах которого космонавты видят параметры стыковки по дальности и скорости сближения, а также космический аппарат, с которым предстоит стыковка.
Вся динамика процесса стыковки отрабатывается специальной программой в вычислительном комплексе. Управляет тренировкой инструктор. Он же дает оценку действиям экипажа.
Чтобы научиться действовать безошибочно в любых условиях и вариантах стыковки, экипаж повторяет этот процесс в продолжение подготовки к полету сотни раз. Те, кто решился стартовать в космос, понимают, что работать им придется, используя только свои теоретические знания и навыки, приобретенные во время занятий и тренировок на Земле.
Правда, по принятой сейчас методике, в каждый экипаж назначается один из космонавтов, ранее уже побывавший в космосе. Он выполняет и роль своеобразного инструктора. Важен именно опыт космического полета.
Опыт многих экипажей не пропадает зря. Орбитальная станция «Мир» завершила свой полет, но появилась новая международная космическая станция. С ней работают уже экипажи из представителей различных стран.
На орбите
Ко времени полета Ю. Гагарина еще не была до конца отработана терминология в науке о космических исследованиях. Вот почему Гагарин совершил полет на «корабле-спутнике». А не на космическом корабле. И он сам, по первому сообщению ТАСС, был «пилот-космонавт». Только в последующем ему присвоили звание «Летчик-космонавт СССР».
