Василий Лесников - Пилотируемый космический полет
Судили, рядили специалисты и решили, что нужно эти лепестки на корабле закрепить. Экипаж согласился с выходом в космос, хотя у специалистов и были сомнения. Ведь космонавтам предстояло пройти по корпусу двух модулей и станции, выполнить работу и вновь вернуться по тому же маршруту.
Выход начали через люк модуля «Квант-2», который перед этим 4 раза испытали Викторенко с Серебровым. Его особенность в том, что он открывается не внутрь модуля как раньше, а наружу. Раньше было проще. Через клапан стравливали атмосферу в космос из переходного отсека, выравнивая давление. Затем люк открывался свободно. При закрытии, когда в отсеке снова поднималось давление, люк снова надежно прижимался атмосферой к гнезду.
Новый люк атмосферным давлением отсека рвался наружу, и только надежные запоры удерживали его. Перед выходом нужно было приоткрыть люк на миллиметр и ждать когда воздух отсека полностью выйдет в космос. Только после этого можно было снимать упоры и открывать люк. Но космонавты поторопились и на 20 секунд раньше сняли упоры. Давление с силой швырнуло люк наружу, сорвало с одной из петель. Космонавты даже не заметили этого. Лишь восхитились внезапно открывшимся простором и Солнцем.
Почти 3 часа шли космонавты к кораблю, пользуясь только короткими страховочными фалами. Они успешно выполнили работу, и еще три часа возвращались обратно. И только тут обнаружили, что люк не закрывается.
Ресурс скафандров закончился. Они подпитались воздухом от бортовой сети, снова продолжили работу. Но бесполезно. Пришлось оставить люк открытым, а вместе с ним остался разгерметизированным и отсек. Они вошли в следующий отсек и закрыли за собой второй люк. Нужно сказать, что в комплексе на тот день было 11 герметически разделяющихся отсеков. Так что временная разгерметизация одного из них не грозила большими бедами. Хотя специалистов беспокоил вопрос – как поведет себя аппаратура в разгерметизированном отсеке?
В дальнейшем для ремонта этого люка этот же экипаж совершил несколько выходов. Работу продолжил следующий экипаж. И только третий экипаж завершил ремонт люка.
Возвращение
Орбитальные станции и беспилотные грузовые корабли после окончания работы на орбите отправляют в безлюдные районы мирового океана. Практически ни станция, ни корабль не долетают до Земли. Они полностью сгорают в плотных слоях атмосферы, так как не имеют защиты от аэродинамического нагрева. Хотя иногда отдельные фрагменты, и довольно крупные, долетают до поверхности планеты. Пока обошлось без человеческих жертв и больших разрушений. Даже при завершении работы станции «Мир» с ее модулями все обошлось, хотя опасения были большие.
Возвращаемый аппарат пилотируемого космического корабля имеет тепловую защиту, обеспечивающую ему безопасный спуск в любую минуту полета, начиная со старта.
Сразу после выхода на орбиту, экипаж ориентирует корабль «по посадочному», и теперь он может быть уверен в том, что корабль готов к срочному возвращению на Землю.
В штатном, то есть запланированном варианте, спуск всегда должен осуществляться в светлое время суток. Это трудное условие. И вот почему. Корабль за сутки 11 раз пролетает над территорией бывшего Советского Союза, но только один раз за 58 суток он появляется над территорией Казахстана в светлое время.
Ночную посадку впервые пришлось осуществить Г. Сарафанову и Л. Демину на корабле «Союз-15» после неудачной стыковки. Ресурс системы жизнеобеспечения и особенно энергопитания на их корабле стал критическим. Ждать благоприятных условий для спуска в расчетном районе не было возможно. Все обошлось благополучно.
А вот В. Зудову и В. Рождественскому повезло меньше. Им пришлось садиться ранней весной, в двадцатиградусный мороз, сильный туман. Они впервые сели на водную поверхность – озеро Тенгиз в Казахстане. Качка 2–3 бала. Сплошной мрак.
Спасательный вертолет несколько раз пролетал над спускаемым аппаратом пока смог различить огни светового маяка. Но ночью никто так и не смог помочь экипажу.
Между тем, экипаж болтало в воде. Они замерзли. Вода, попавшая на контакты реле, привела в действие систему выброса запасного парашюта. Парашют намок и как якорь развернул спускаемый аппарат дыхательным отверстием к воде. Возможности регенерационной системы были на исходе.
Только днем, нарушая все инструкции, рискуя собственными жизнями, экипаж спасательного вертолета отбуксировал спускаемый аппарат с раскрывшимся парашютом к берегу. Спасательная экспедиция завершилась.
В штатном режиме схему спуска можно разделить на несколько важных участков: проведение маневра для осуществления схода с орбиты полета, полет в разреженных слоях атмосферы до высоты порядка 100 километров, движение возвращаемого аппарата до высоты 10 километров. Здесь уже срабатывает парашютная система и в конце приземление с использованием двигателей мягкой посадки.
На космическом корабле нет привычного тормоза, чтобы замедлить скорость полета до величины, необходимой при посадке.
Основной двигатель космического корабля «Союз» увеличивает скорость, и он же, при изменении ориентации корабля на 180 градусов, может эту скорость уменьшить. Скорость снижается, высота полета уменьшается и через определенное время корабль входит в плотные слои атмосферы.
Необходимая ориентация перед выдачей тормозного импульса может выполняться как автоматически, так и вручную экипажем. Точная ориентация корабля перед спуском важна необычайно. Если после выдачи тормозного импульса пойдет прямо к Земле, то никакая защита не спасет его от полного сгорания.
При слишком пологой траектории спуска упругость атмосферы не позволит кораблю войти в ее плотные слои. Корабль, чиркнув, как голыш по воде, оттолкнется от атмосферы и уйдет в полет по новой траектории. Может быть, даже постепенно удаляясь от Земли. Именно это произошло с первым космическим спутником в мае 1960 года.
Впервые ручную ориентацию корабля перед спуском с последующей выдачей тормозного импульса выполнили П. Беляев и А. Леонов. К этому пришлось прибегнуть из – за отказа основной автоматической системы ориентации. Причем обнаружилась существенная особенность. Корабль оказался чрезвычайно чувствительным к малейшим перемещениям космонавтов. Он, как маленькая лодка на воде, кренился от малейшего изменения положения или перемещения космонавтов.
Беляев все же сориентировал корабль, но тормозной импульс выдал специально чуть больше расчетного. Он дал возможную поправку на свою ошибку в отсчет работы двигателя по секундам, чтобы с гарантией перелететь Европу. В результате, как и следовало ожидать, он перестарался и возвращаемый аппарат сел в глухие дебри Пермской тайги.
В сорокоградусный мороз, в полутораметровом снегу экипаж около двух суток боролся за свое существование, пока не подоспела помощь спасателей. Экипаж впервые реально испытал на себе все средства спасения и выживания, которые он осваивал на предварительных тренировках перед полетом.
Возвращаемый аппарат с экипажем перед входом в плотные слои атмосферы разворачивается, и затем, строго в ориентированном положении относительно вектора набегающего потока, входит в плотные слои атмосферы. Именно на этом участке аэродинамического торможения и решаются главные вопросы обеспечения точного приземления в заданном районе.
Основной отвод тепла при спуске осуществляется с помощью теплового экрана, состоящего из абляционных материалов. Именно он поглощает основную энергию аэродинамического торможения, которая разогревает экран до нескольких тысяч градусов.
Космонавты через иллюминатор видят, что спуск возвращаемого аппарата в плотных слоях атмосферы проходит практически в сплошном огненном облаке. И многим из них в этот момент кажется, что жар днища вот-вот проникнет сквозь скафандр к их телу.
На высоте 10 километров парашютная система постепенно снижает скорость снижения до 8-10 метров в секунду.
У самой земли двигатели мягкой посадки снижают и эту скорость до 3–4 метров в секунду.
Управляемый спуск из-за отказов техники не всегда получается. И тогда спуск идет по баллистической траектории, при которой космонавт испытывает перегрузку до 8 единиц. Так было с Б. Волыновым после завершения полета на космическом корабле «Союз-5».
Именно спуск на атмосферном участке закончился трагически для В. Комарова и экипажа корабля «Союз-11»: Г. Добровольский, В. Волков, В. Пацаев.
Первые космонавты приземлялись на парашютах, предварительно катапультируясь из возвращаемого аппарата. В дальнейшем использовался спуск возвращаемого аппарата на парашюте и двигатели мягкой посадки непосредственно перед касанием земли.
Наверняка большинство читателей видели в документальных фильмах или телевизионных репортажах спуск возвращаемого аппарата на огромно куполе парашюта. Поисковики уже сопровождают аппарат на вертолетах до его касания с землей и сразу же спешат на помощь космонавтам. Но так бывает не всегда. Поэтому космонавты тренируются по программе «выживания» не только в поле, но и в горах, на воде, в различных климатогеографических зонах. Но наблюдать такие тренировки мало кому удается.
