Василий Лесников - Пилотируемый космический полет
Тенденция передачи процесса стыковки полностью в ведение автоматики получила свое развитие при разработке нового корабля «Союз-Т». Он имел в своем составе бортовую вычислительную машину нового поколения, которая позволяла значительно изменить процесс управления и стыковки. Можно даже сказать, что теперь в штатном (основном) режиме стыковки космонавт уже вполне официально больше контролирует процесс стыковки, чем управляет этой системой сам. Хотя он и может в любую секунду, в случае возникновения аварийной ситуации, взять управление на себя.
В последнем случае вычислительной машине дается право «сообщать космонавту собственное мнение о процессе стыковки». Она информирует космонавта о состоянии систем и предлагает возможные решения по управлению процессом. Космонавт решает принимать ли данные рекомендации как руководство к действию или поступать по своему усмотрению в привычном ему алгоритме действий.
Такая ситуация практически сложилась уже в первом испытательном полете корабля «Союз-Т» с экипажем Ю. Малышев и В. Аксенов.
По программе испытательного полета экипаж должен был перейти на ручное управление стыковкой с расстояния 100 метров от станции. До этого момента управление должно было быть полностью автоматическим, а космонавтам вменялось в обязанность постоянно информировать Землю о процессе стыковки.
Однако за несколько сотен метров от станции Малышев обнаружил некоторое расхождение в данных параметров стыковки по дальности. Радиолокационный дальномер, сигналы которого были основными для бортовой ЭВМ, показывал одну величину, а расчеты командира на основе визуальных наблюдений с помощью оптического визира — иную.
Мнение командира совпало с мнением бортинженера и тогда они приняли решение взять управление процессом стыковки на себя. Решение оказалось верным. Через некоторое время и сама ЭВМ выдала информацию о том, что дальномер выдает параметры с ошибкой. Вот почему вопрос рационального соотношения техники и человека в системах управления космическими аппаратами был и пока остается очень сложным.
Если бы Малышев запоздал с принятием решения, то корабль мог далеко уйти от станции, и для нового подхода просто не хватило бы топлива.
Пожалуй, именно здесь стоит рассказать и о космонавте, 5 раз побывавшем в космосе, Владимире Джанибекове. В ЦПК его еще называют «Ас стыковки», «Космонавт для особых поручений». И тому есть основания. Все его полеты требовали собранности, мужества и величайшего мастерства.
Во время советско-французского полета в 1982 году в процессе сближения со станцией уже на расстоянии 2500–3000 метров у командира корабля появились сомнения в правильности работы автоматической системы стыковки. По инструкции Джанибеков должен был сообщить обстановку в ЦУП, дождаться разрешения, и перейти на ручное управление. На земле такая ситуация проигрывалась на тренировках и рядом всегда был инструктор. В данном случае корабль находился вне зоны связи.
По оценке Джанибекова, к тому времени когда должна была появиться связь, проанализирована ситуация и выданы были бы рекомендации, расхождение корабля и станции достигнут таких величин, что стыковка станет бесполезной. И он принял решение — немедленно идти на стыковку в ручном режиме.
Когда подошло время связи, он сразу доложил: «Стыковка с орбитальной станцией „Салют“ завершена».
С такого расстояния ручная стыковка была выполнена впервые. Нужно понимать, что на орбите корабль не подходит к станции по прямой линии, как один автомобиль к другому на дороге. Импульс на разгон, который получает корабль, не означает только поступательное движение вперед. Одновременно поднимается и орбита корабля. Тормозящий импульс снижает орбиту. Космонавт должен так управлять кораблем, чтобы и приблизиться к станции и выйти на высоту ее орбиты. Так что кривая дальнего подлета получается очень сложной. Вот почему инструктор так характеризовал Джанибекова:
— Он представляет во время стыковки все обозримое и необозримое пространство, объемную картину происходящих процессов, а не только знает куда двинуть ручку — вниз, вверх, вправо или влево. Он МЫСЛИТ!
Как доказательство его виртуозности в управлении кораблем можно привести такой пример. Максимальная угловая скорость вращения по крену пассивного аппарата, при которой еще можно стыковаться, равна 0,5 градусов в минуту. Но из отряда космонавтов добиваются умения стыковаться при таких скоростях только некоторые. Джанибеков может стыковаться при угловых скоростях вращения по крену до 1 градуса в минуту.
Вот почему, когда на станции «Салют-7» произошла крупная авария, спасение поручили именно ему. Бортинженера он выбрал себе сам. Это был В. Савиных.
1985 год. Станция «Салют-7» прекратила передачу на Землю информации о состоянии бортовых систем, не подчинялась командам управления с Земли. Сориентировать станцию в нужное положение для стыковки с очередным кораблем не представлялось возможным. Предполагалось, что станция находится в состоянии беспорядочного вращения с неопределенными скоростями.
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.
