Текст
                    ИСТОРИЯ РАЗРАБОТКИ
ТРАНСПОРТНОГО КОРАБЛЯ СНАБЖЕНИЯ
Глава 1. «Алмазу» нужен свой корабль
Для обслуживания станции «Алмаз» ЦКБМ пред-
ложило отдельную систему, состоящую из специаль-
ного транспортного корабля снабжения (ТКС, ин-
декс 11Ф72), который, в свою очередь, состоял
из функционально-грузового блока (11Ф77) и возвра-
щаемого аппарата (11Ф74). Основными задачами, по-
ставленными перед ТКС, были доставка на орбиталь-
ную станцию экипажа, грузов и топлива, управление
полетом комплекса ОПС+ТКС в течение длительного
времени, а также возвращение космонавтов на Землю.
ТКС, запускаемый с периодичностью раз в три ме-
сяца, должен был решать задачи активного сближения
и стыковки с ОПС, доставлять на станцию и возвращать
на Землю экипаж из трех космонавтов и шесть-восемь
капсул специнформации, осуществлять снабжение ком-
плекса средствами жизнеобеспечения, расходными ма-
териалами, грузами и аппаратурой для проведения на-
блюдений, регламентных и ремонтных работ.
Наработки по орбитальной пилотируемой станции
и возвращаемому аппарату, имеющиеся к тому време-
ни в ЦКБМ, стали отправной точкой для предложе-
ний по транспортному кораблю снабжения. Поскольку
станцию планировалось запускать с помощью ракеты-
носителя УР-500К, вполне естественно, что корабль
делался исходя из возможностей того же средства вы-
ведения - он мог представлять собой крупное изделие,
соизмеримое по габаритам и массам с ОПС.
Исходя из компоновочных соображений и удобства
размещения двигательной установки системы ава-
рийного спасения, возвращаемый аппарат поставили
спереди, а функционально-грузовой блок - сзади,
соединив отсеки через короткий тоннель.
По замыслу проектантов ЦКБМ, для сокращения вре-
мени разработки корабль предполагалось делать на ос-
нове проекта ОПС первого этапа. Первые прорисовки
ТКС были сделаны в Реутове. Компоновка корабля дик-
товалась прежде всего поставленными задачами, а так-
же средствами, имеющимися в распоряжении разра-
ботчиков. Аппарат во многом походил на автономную
станцию в ее «первозданном» виде - в передней его час-
ти, в зоне малого диаметра, длину которой увеличили,
стоял ВА; хвостовая часть, внутри которой предстоя-
ло разместить капсулы специнформации, имела вид
«чечевицы», образованной двумя полусферическими
днищами, и оканчивалась сзади стыковочным узлом.
Группы сферических баков с компонентами топлива,
заимствованные из двигательной установки ОПС, кре-
пились по сторонам зоны малого диаметра.
Ввиду того, что головное проектное подразделе-
ние ЦКБМ в Реутове было занято созданием стан-
ции и изделий боевой тематики, а Филиал №136
в Филях ощущал некоторую недозагрузку, связанную
с тем, что проектно-конструкторские работы по раке-
там типа УР-500 и УР-100 к тому времени практически
закончились, генеральный конструктор В.Н. Челомей
принял решение передать этому коллективу проект
ТКС в целом (и ФГБ в частности). При этом головное
36 Постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР
от 3 октября 1960 года ОКБ-23 ГКАТ передано в ОКБ-52 в ка-
честве Филиала №1. Руководство Филиалом №1 поручается за-
местителю генерального конструктора ОКБ-52 В.Н. Бугайскому.
133

Огранка «Алмазов» Транспортный корабль снабжения комплекса «Алмаз» в стартовой конфигурации и на орбите предприятие, имевшее опыт проектирования лунных ко- раблей ЛК-1 и ЛК-700, отвечало за разработку ВА. Произ- водство корабля планировалось осуществлять на ЗИХ. Инженеры Филиала №1 обладали огромным творче- ским потенциалом: молодые специалисты, пришедшие в ОКБ-23 из вузов в 1951 году, к концу 1960-х превра- тились в опытных начальников бригад и отделов, имев- ших за плечами опыт практической разработки слож- нейших и самых совершенных на тот момент изделий авиационной и ракетной техники. Приказ генерального конструктора ЦКБМ В.Н. Чело- мея от 12 июля 1968 года №41 гласил: «В целях обеспечения создания комплекса «Алмаз» (корабли С-1 и ТК) поручить Филиалу №1 разработку эскизного проекта транспортного корабля (ТК) ком- плекса «Алмаз». Этому предшествовала совместная проектная про- работка технического облика ТКС инженерами ЦКБМ и его Филиала №1. В апреле 1968 года ЦКБМ пере- дало Филиалу №1 вместе с наработанными проект- ными материалами развернутое «Техническое зада- ние на разработку эскизного проекта транспортного корабля снабжения комплекса «Алмаз». После трех- месячной совместной работы проектантов обеих ор- ганизаций это техническое задание было согласовано и в июле 1968 года утверждено генеральным конструк- тором. Оно и явилось основой дальнейшей разработки ТКС в Филиале №1 ЦКБМ. Главным ведущим конструктором по данной теме назначили К.С. Шпанько. Кроме него в группу веду- щих конструкторов входили В.М. Максимов, С.М. Ка- занцев, В.И. Каганер, В.П. Теглев, Ю.П. Кудрявцев, М.М. Смирнов, Б.М. Степанов, И.Н. Долгин, В.Б. Коз- лов, И.М. Григорьева, Н.Ф. Ионов, А.К. Недайвода, Ф.Ф. Реутов. Руководил проектным комплексом В.К. Карраск, начальником проектного отдела был Г.Д. Дермичев. Проектный отдел, организованный под задачи раз- работки средств выведения, структурно состоял из нескольких расчетных и двух проектно-конструк- торских бригад - по разработке тяжелых носителей (руководитель В.А. Выродов) и малых (боевых) ракет (Г.А. Перепелицкий). Разработку ТКС поручили первой бригаде, ведущим конструктором проекта с 1 сентября 1968 года назначили Э.Т. Радченко. Сроком выпуска эскизного проекта значился I квартал 1969 года (позд- нее его перенесли на конец III квартала). К началу работ по проекту Филиал №1 ЦКБМ по су- ществу лишь прикоснулся к космической тематике. Осознанию сложности, масштабности и важности нового направления работ сопутствовало различное отношение служащих предприятия к своим возмож- ностям. Энтузиасты с оптимизмом смотрели на пред- стоящие трудности и жаждали скорее приступить к на- стоящей работе - созданию пилотируемого корабля. Эти люди были «захвачены» космической идеей, они думали о решении возникающих проблем и ин- тенсивно работали над их реализацией. Были и дру- гие: осознав грандиозность и ответственность задач, связанных с реализацией проекта ТКС, они счита- ли, что решить ее будет невозможно из-за отсутствия у коллектива опыта работы по данным проблемам, а также необходимой лабораторно-стендовой базы. В конструкции ТКС предполагалось широко исполь- зовать технологии, созданные Филиалом №1 ЦКБМ при разработке ракет-носителей «Протон», межконтинен- тальных баллистических ракет УР-100 и других изделий, выпускавшихся Машиностроительным заводом имени Модель ТКС в музее АО «ВПК «НПО машиностроения» 134
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения Транспортный корабль снабжения комплекса „Алмаз «взо ________7310 Функционально- грузовой блок (изделие Н(Р ??) Возвращаемый аппарат (изделие НФ74) Тормозная двигательная установка Двигатели коррекции и сближения пдннх Р- 417кг»^и Двигатели точке стабилизации 11Д432М Р- 1,2 кг» 16 шт Камера телевизионная агрегат Топливные баки. (8 шт' Радиационные теплообменники системы терморегулирования Датчики нко Двигатели причаливания и стабилизации ндлзвм Р” АО кг *20 шт Антенны радиотехнической системы .Лира' ( А0-481ЛА, АН-481 ЛА ) Расположение систем агрегатов ТКС М.В. Хруничева, в частности, фрезерованные вафельные панели и отсеки «стандартных» для завода диаметров. При проектировании и разработке эскизного проекта инженеры Филиала №1 ЦКБМ встретили много объек- тивных трудностей, отвечая на принципиальные вопро- сы, такие как: сможет ли человек жить и работать в кос- мосе три месяца, какова стойкость конструкционных материалов в космических условиях, как вырабатывать топливо в невесомости, какова кинетика движения че- ловека и грузов большой массы при невесомости в от- крытом пространстве жилого отсека, какова специфика работы в вакууме механизмов, как выбрать проектные параметры служебных систем (например, солнечных батарей). Эти и другие вопросы носили избыточный или «запас- ной» характер ввиду того, что многое делалось впервые: при решении той или иной проблемы для обеспечения необходимой надежности иногда вводились и резерв- ные решения. Однако результаты летно-конструктор- ских испытаний первых ТКС позволили определить приоритетные решения с требуемой надежностью и от- казаться от избыточных решений, что позволило в целом получить приемлемые оптимальные характеристики. Проект транспортного корабля, переданный из ЦКБМ в Филиал №1, значительно видоизменился. Оставив си- ловую схему прежней, инженеры из Филиала №1 оп- тимизировали ее. Прежде всего, стремясь не раздувать поперечник ТКС за счет торчащих в стороны сфериче- ских топливных баков, разработчики предложили вы- полнить последние в виде восьми цилиндров большого удлинения (диаметром 480 мм и длиной 3200 мм), раз- мещенных снаружи симметрично вдоль образующих зоны малого диаметра корабля. Таким образом, удалось не только упростить пневмогидравлическую схему двигательной установки, но и спроектировать головной обтекатель (диаметром 4350 мм), оставив под ним до- статочно места для размещения всего внешнего обору- дования: панелей солнечных батарей, сложенных «гар- мошкой» и имеющих поворотные приводы ориентации, топливных баков, запасов газов в шаровых баллонах, тепловых радиаторов системы терморегулирования и экранно-вакуумной теплоизоляции, антенн различ- ных радиосистем, датчиков системы управления, меха- низмов и даже экранов микрометеоритной защиты. Затем настала очередь кормовой части. Для увеличения жесткости и прочности гермокорпуса при управлении 135
Огранка «Алмазов» в совместном полете с ОПС было предложено заменить полусферическое днище коническим, сделанным на ос- нове нижнего днища бака горючего третьей ступени ра- кеты-носителя УР-500К. В своей широкой части задний участок конуса через общий силовой шпангоут перехо- дил в короткий цилиндрический участок гермокорпуса диаметром 4100 мм (в котором было удобно разместить семь КСИ). К этому же силовому шпангоуту крепилась и короткая «сухая» проставка, с помощью которой ТКС пристыковывается к ракете-носителю УР-500К. В цен- тральной части корпуса, где у третьей ступени «пяти- сотки» расположен двигатель, монтировался активный узел агрегата стыковки типа «штырь - конус». Агрегат стыковки пришлось проектировать самостоя- тельно: разработчики по многим причинам не могли использовать узел, примененный на корабле «Союз». Во-первых, штатный вариант (для 7К-ОК) не имел внутреннего перехода, а перспективный, с переходом (для варианта 7К-ВИ, предназначенного в том числе для работы с ОПС) тогда еще только разрабатывался. Во-вторых, через «союзовский» узел невозможно было передать капсулу специнформации - она не проходила в просвет люка по геометрическим размерам. В-третьих, изучив имеющиеся отечественные и зарубежные разра- ботки, проектанты Филиала №1 ЦКБМ решили создать свой агрегат стыковки, более жесткий и прочный (для соединения двух 20-тонных аппаратов), чем у «Союза». Поскольку в проекте ТКС приоритет отдавался пол- ной автоматизации процессов стыковки на всех этапах, вплоть до перехода космонавтов из корабля в станцию, были разработаны специальные меры, повышающие надежность работы агрегата. В частности, для стягива- ния по периферии стыковочного узла установили зам- ки, напоминающие основной агрегат стыковки в миниа- тюре: штыревые направляющие устройства входили в приемные цанги, которыми и стягивались. Условия технического задания ставились так, чтобы транспортный корабль мог решать свои задачи в полно- стью автоматическом режиме даже при наличии на бор- гу экипажа. Попытки создать универсальную систему управления, способную контролировать все моменты работы корабля с момента запуска и до самой посадки космонавтов на Землю, наткнулись на объективные труд- ности технического и технологического плана, вслед- ствие чего было принято решение разделить систему на две автономные части - для функционально-грузо- вого блока и возвращаемого аппарата. Первый мог ра- ботать самостоятельно, решая задачу выведения, полета на орбите, стыковки, функционирования в составе связки со станцией и подготовки условий для спуска. Система управления возвращаемого аппарата обеспечивала под- готовку и управление спуском в автономном режиме. Это решения оказалось принципиальным и позволи- ло развязать руки проектантам как в ЦКБМ, так и в его Филиале №1: с данного момента функционально-гру- зовой блок и возвращаемый аппарат представляли со- бой два максимально автономных отдельных модуля. Каждый мог выполнять задачи практически независи- мо друг от друга, например, возвращаемый аппарат был способен отправиться на Землю, в то время как функ- ционально-грузовой блок - оставаться в составе ком- плекса для использования космонавтами как дополни- тельного жилого помещения и как мощного средства поддержания рабочей орбиты станции. Специалисты Филиала №1 ЦКБМ полагали, что ко- рабль сможет управлять полетом комплекса в конфи- гурации «ОПС+ТКС» или «ОПС+ФГБ» (ориентация, стабилизация, подъем орбиты) в течение трех месяцев и создавать начальные условия для отделения возвра- щаемого аппарата (как в автономном полете ТКС, так и при функционировании в составе орбитального ком- плекса), а также отделять от станции и уводить с орби- ты функционально-грузовой блок. По многим техническим проблемам, связанным с не- определенностями функционирования в условиях кос- мического пространства, принимались универсальные решения, а где возможно - альтернативы, дающие адап- тивность под неопределенную ситуацию. Для повыше- ния надежности работы систем и оборудования внедря- лось необходимое внутрисистемное и функциональное резервирование. Такой подход обеспечил универсаль- ность и живучесть конструкции корабля, а также его последующее развитие. Кроме этого оригинальные, а иногда и уникальные решения были применены во многих агрегатах и систе- мах, к числу которых можно отнести складные, авто- матически раскрывающиеся и ориентируемые в полете солнечные батареи большой площади. Эскизный проект был готов к середине 1969 года и стал основой для выпуска конструкторской докумен- тации на корабль. Глава 2. Функционально-грузовой блок (ФГБ) Таким образом, окончательный вариант ракетно-кос- мического комплекса «Алмаз» предполагал обеспечить 136
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения длительное (вплоть до постоянного) функционирование орбитальной пи- лотируемой станции в околоземном космосе с помощью транспортных ко- раблей снабжения, которые запускались «Протоном-К» и имели экипаж из трех человек. По условиям технического задания, ТКС должен был находиться в автоном- ном полете до 7 суток37, в состыкованном со станцией состоянии - до 90 суток. Стартовая масса корабля при запус- ке составляла 21,6 т, начальная мас- са на орбите (после сброса голов- ного обтекателя и двигательной установки системы аварийного спасе- ния) - 17,5 т. Объем внутренних отсе- ков корабля - 49,88 м3 при общей длине на старте 17,51 м, на орбите - 13,2 м. Масса полезного груза, включая возвращаемый ап- парат, достигала 12,6 т, а масса грузов, доставляемых на ОПС (до восьми капсул специнформации, запасы расходуемых материалов для системы жизнеобеспе- чения, спецматериалы, а также топливо в баках ТКС на ориентацию и коррекцию орбиты комплекса), - 5,2 т. Топливные отсеки позволяли вместить до 3,822 т ком- понентов. Корпус ФГБ состоял из цилиндрических и кони- ческих секций различного диаметра. В передней (при запуске) части, на зоне малого диаметра (2,9 м) устанав- ливался ВА, в верхней его части устанавливался длин- ный цилиндрический пороховой двигатель аварийной двигательной установки. Сзади отсек имел расшире- ние гермокорпуса, образованное двумя коническими и короткой цилиндрической секциями корпуса макси- мальным диаметром 4,1 м. В хвостовой части стоял активный стыковочный агрегат, способный соединять и удерживать объекты общей массой до 40 т. При выве- дении передняя и центральная (боковая) части корабля защищались сбрасываемыми обтекателями. На внешней стороне блока были установлены также основные агрегаты двигательной установ- ки, двигатели ориентации и стабилизации, антенны и датчики, радиаторы системы терморегулирования 37 Этот срок задавал продолжительность автономной работы систем корабля до момента его стыковки с орбитальной станцией и после отстыковки. При этом фактический ресурс большей части систем значительно превышал заданное значение. Схема ТКС комплекса «Алмаз» и панели солнечных батарей - два подвижных «кры- ла» по 17 м2 и неподвижные фотопреобразователи солнечной энергии общей площадью 8 м2 на экранах ММ3 (микрометеоритной защиты), закрывающих верх- ние топливные баки. Общая электрическая мощность энергоустановки составляла 3,5 кВт. Самые мощные (корректирующие) двигатели рас- положили в передней части функционально-грузово- го блока; двигатели послабее (для точной коррекции и ориентации) установили в подходящих местах, обе- спечивающих необходимые для разворота моменты. Все топливо (азотный тетраоксид и несимметричный диметилгидразин) размещалось в баках на внешней по- верхности зоны малого диаметра ФГБ. Там же стояли основные агрегаты двигательной установки, двигатели ориентации и стабилизации, антенны и датчики, радиа- торы системы терморегулирования. Ранние проработки показали, что для выполнения поставленных задач по управлению движением транс- портный корабль снабжения необходимо оснастить двигателями многократного включения, обладающи- ми большим ресурсом по огневой наработке и числу включений. Разработчики остановились на изделиях, работающих на единых долгохранимых самовоспламе- няющихся компонентах и имеющих следующую раз- мерность, количество и назначение: - двигатели коррекции и сближения (ДКС) - два тя- гой по 400 кгс; - двигатели причаливания и стабилизации (ДПС) - двадцать по 40 кгс; 137
Огранка «Алмазов» ТКС на ракете-носителе «Протон». Стартовая позиция космодрома Байконур - двигатели точной стабилизации (ДТС) - шестнад- цать по 1,2 кгс. Специалисты Филиала №1 ЦКБМ провели боль- шую работу по сбору, обобщению и анализу доступных данных по двигателям отечественных и зарубежных раз- работок, в т.ч. с проведением патентного исследования. Наиболее полной на конец 1960-х годов была информа- ция по двигательной установке ОПС комплекса «Алмаз». В качестве ДКС рассматривались изделия 11Д24 с вытеснительной системой подачи разработки ОКБ-154 (ныне Конструкторское бюро химавтомати- ки (КБХА), Воронеж и С5.62 (11Д442) с турбонасос- ной системой подачи топлива разработки КБхиммаш (ныне - Конструкторское бюро химического машино- строения (КБХМ) им. А.М. Исаева). Анализ выявил преимущества последнего: во-первых, сравнитель- ная оценка массы двигательной установки для запасов топлива порядка 2 т показала преимущества системы с турбонасосом; во-вторых, поскольку минимальное время между включениями двигателя 11Д24 составляло 45 минут, для обеспечения «скважности» работы ДКС во время маневрирования и стыковки ТКС необходимо было установить четыре таких двигателя для попарно- го их включения. Такая схема не проходила по компо- новочным соображениям. В качестве ДПС и ДТС были рассмотрены двигатели малой тяги МД-40-ТУ и МД-1,2-ТУ разработки Тура- евского машиностроительного конструкторское бюро «Союз» (ТМКБ «Союз») и их модификации 11Д434М и 11Д432М. Их предполагалось расположить в двух поясах - по обе стороны от центра масс функциональ- но-грузового блока, что обеспечивало необходимое резервирование и хорошие динамические характери- стики активного корабля на участке сближения и сты- ковки. В каждом поясе двигатели группировались в четыре связки по пять двигателей. Для того чтобы обеспечить работу разных по харак- теристикам двигателей, имеющих к тому же различ- ное давление компонентов на входе, рассматривались несколько вариантов принципиальных пневмогидрав- лических схем, в т.ч.: - с баками низкого (для питания ДКС) и высокого (для ДПС) давления; - с баками низкого давления (для питания ДКС и хра- нения запасов топлива) и системой повышения дав- ления (для питания ДПС и ДТС). На этапе эскизного проекта сначала был выбран ва- риант второй схемы, с перекачивающими топливны- ми узлами и гидроаккумуляторами высокого давле- ния. Наддув баков азотом осуществляла газобаллонная редукторная система; для разделения топлива и газа наддува в невесомости служили эластичные мешки из фторолона (для баков окислителя) и прорезиненной капроновой ткани (для баков горючего). Гидроаккуму- ляторы для питания двигателей малой тяги - баки вы- сокого давления с подвижными поршнями и сильфо- нами или эластичными уплотнительными элементами, заполняемые из баков низкого давления с помощью на- сосов. Система наддува имела две линии - основную и резервную; переход на последнюю предполагался по сигналу о неисправности первой. В эскизном проекте детально рассматривались три типа системы контроля запаса компонентов топли- ва - резонансная, радиоизотопная или расходомерная; первая давала наибольшие преимущества. 5 мая 1970 года на совместном заседании Воен- но-промышленной комиссии и Министерства общего 138
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения машиностроения разработка ТКС полу- чила одобрение, и было принято решение о выпуске соответствующего директив- ного документа. Им стало Постанов- ление ЦК КПСС и Совета министров СССР от 16 июня 1970 года «Об усиле- нии работ по созданию ракетно-космиче- ской системы «Алмаз», которое предус- матривало два этапа создания комплекса. На первом ОПС загружается всеми необ- ходимыми запасами на Земле, а эки- паж доставляется на нее кораблем 7К-Т («Союз») разработки ЦКБЭМ. На вто- ром ОПС снабжается штатным кораблем ТКС разработки ЦКБМ и работает в со- ответствии с тактико-техническим зада- нием. Документ планировал сроки пер- вой фазы полетов ОПС - запуск в I квартале 1971 года; летно-конструкторские испытания - с июня по октябрь 1972 года и принятие на вооружение - 1973 год. Однако, как уже говорилось, в это же время, в самый разгар работ по комплексу «Алмаз», Филиал №1 ЦКБМ был брошен на решение альтернативной задачи: ру- ководство страны предписывало ему в крайне сжатые сроки при тесном сотрудничестве с ЦКБЭМ и Маши- ностроительным заводом имени М.В. Хруничева соз- дать новую долговременную орбитальную станцию на основе корпуса ОПС (изделие 11Ф71 разработки ЦКБМ) и систем, заимствуемых или аналогичных при- меняемым на кораблях «Союз» (изделие 11Ф615 разра- ботки ЦКБЭМ). Для обеспечения выполнения задания, которому советское правительство отдало приори- тет над программой «Алмаз», в крайне сжатые сроки были мобилизованы все инженерные ресурсы Филиа- ла №1 ЦКБМ, определены и реализованы необходимые организационно-технические мероприятия. Работы по ТКС фактически остановились и смогли возобновиться лишь после 1974 года, когда часть кол- лектива Филиала №1 ЦКБМ высвободилась после реа- лизации первых двух этапов программы ДОС. Возобновление разработки корабля сопровождалось серьезными изменениями в проекте. К началу этапа рабочего проектирования принципиальная пневмогид- равлическая схема двигательной установки подвер- глась переработке. ДКС по-прежнему запитывались топливом из шести баков низкого давления, а вместо гидроаккумуляторов для питания двигателей малой тяги теперь предполагалось использовать два бака вы- сокого давления. Рисунок ТКС в полете Турбонасосы ДКС не только подавали компоненты топлива в корректирующие двигатели, но и осуществ- ляли перераспределение из накопительных баков низ- кого давления в расходные высокого давления, откуда топливо потребляли двигатели малой тяги, осущест- влявшие точную коррекцию и ориентацию корабля. Для повышения надежности было применено «го- рячее резервирование» наддува - основная и запас- ная системы работали параллельно, через собственные электропневмоклапаны и редукторы с разной настрой- кой по давлению. Схема позволяла при отказе основной системы автоматически перейти на запасную. В качестве рабочего тела системы наддува баков и пневмоуправле- ния ДКС был принят сжатый гелий, что по сравнению со сжатым азотом снизило массу запаса газа в шесть раз. Ранее вариант двигательной установки с гидроакку- муляторами выявил необходимость применения силь- фонного вытеснительного устройства, обеспечиваю- щего многоразовую его перекладку. Специалисты не стали отрабатывать два типа таких устройств (с эла- стичными мешками и сильфонами) - сказался опыт ра- боты по ДОС и задачи по увеличению срока функциони- рования ТКС: эластичные вытеснительные устройства в топливных баках заменили металлические сильфо- ны - вытеснители топлива. На первом этапе работ предполагалось заправлять компоненты топлива вне вытеснительных устройств (сильфонов), а после тщательной проверки и отработ- ки всех пневмогидравлических операций на наземном экспериментальном изделии (так называемом стенде для «холодных» проливок) перешли на методику заправ- ки баков внутрь вытеснительных устройств-сильфонов. 139
Огранка «Алмазов» Двигатель коррекции ТКС что позволяло значительно уменьшить остатки незабо- ра топлива до 10 л вместо 55 л для баков с заправкой вне этих устройств. Газодинамические, гидравлические и гидродинамиче- ские расчеты подтвердили обоснованность внедрения данной пневмогидравлической схемы. Была окончатель- но выбрана система контроля запасов топлива в баках, выданы технические задания, обеспечены поставки на изделие. Рабочее проектирование завершилось выпу- ском комплекта проектно-конструкторской документа- ции по двигательной установке ТКС, - как на стендовые, гак и на штатные изделия. В каждом баке установили линейные (расходомерные) датчики, регистрирующие перемещения донышка сильфона, а начиная со второго ТКС, предполагалось внедрить радиационную систему контроля запасов топлива. Оставим на время описание двигательной установки и перейдем к другому важнейшему компоненту проек- та - к системе управления. Она делилась на систему управления ТКС и на систему управления собственно ВА. Первая размещалась в функционально-грузовом бло- ке и обеспечивала управление кораблем в полном объе- ме, в том числе после отделения ВА. Ее разрабатывало харьковское конструкторское бюро «Электроприбор» (ОКБ-692, ныне - «Хартрон»), главный конструктор В.Г. Сергеев, ответственный за программно-математи- ческое обеспечение Я.Е. Айзенберг. По командам от этой системы ТКС должен был демп- фировать угловые колебания корабля после выведения на орбиту и отделения от носителя, а также при раскры- тии солнечных батарей и антенн, строить ориентацию по трем осям как в орбитальной, так и в гироскопиче- ской инерциальной системе координат, осуществлять поиск Солнца, ориентацию и закрутку, подставляя под солнечные лучи панели солнечных батарей и обе- спечивая подзарядку буферных аккумуляторов. Систе- ма управления позволяла выполнять ориентацию и «за- крутку» корабля относительно любой инерциальной оси, заданной в полетном задании, руководила сближе- нием и стыковкой с кооперируемым объектом (напри- мер, с ОПС), обеспечивала межорбитальные перехо- ды с коррекцией орбиты (в том числе в составе связки ТКС-ОПС), торможение и спуск корабля в заданный район Мирового океана. Посредством командной радиолинии команды из ЦУПа передавались на систему управления, которая включалась (или выключалась), принимала полетное задание на несколько суток, определяющее ее автоном- ное функционирование в это время. Кроме того, система управления выполняла ряд слу- жебных функций, таких как контроль наработки (числа включений и суммарного времени работы) двигателей, связь с телеметрией и др. Командные приборы системы управления включали гироскопические датчики углового положения, датчики угловых скоростей, гироорбитант, инфракрасную вер- тикаль (построитель орбитальной вертикали), датчики положения Солнца и радиотехническую систему сты- ковки «Игла-1». Сложность организации системы управления обу- словливалась, с одной стороны, необходимостью вы- полнения всех задач (как говорил Я.Е. Айзенберг, «полного джентльменского набора») в космосе, а с дру- гой - боязнью возможных отказов впервые вводимых бортовых цифровых вычислительных машин (БЦВМ), вследствие чего в проекте реализовывалась аналогово- цифровая система управления функционально-грузово- го блока, делившаяся на два фактически взаимно дуб- лирующих контура: цифровой и аналоговый. 140
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения Цифровой контур решал задачи наведения, сближения и стыковки с ОПС, построения ориентации и стабили- зации всех возможных конфигураций комплекса («толь- ко ТКС», «ТКС+ОПС», «ФГБ+ОПС») с различными динамическими схемами (массово-инерционными ха- рактеристиками, положением центра масс относительно направления векторов тяги двигателей и др.). Для реше- ния этих задач служила БЦВМ «Аргон-16» разработ- ки Московского научно-исследовательского института цифровой вычислительной техники (МНИИЦВТ). Аналоговый контур решал только задачи построе- ния орбитальной и солнечной ориентации и стабилиза- ции ТКС (или ФГБ) при минимальных затратах топлива и электроэнергии (в цифровом контуре лишь одна БЦВМ потребляла около 500 Вт). Логические функции управ- ления агрегатами двигательной установки, программ- но-временные циклограммы управления приборами и агрегатами реализовывались аппаратными средствами: релейными приборами и программными механизмами. Ряд дополнительных приборов осуществлял необхо- димые коммутации, связи с командной радиолинией и телеметрией, управление двигательными установка- ми, электропитание и преобразование напряжений. В системе управления функционально-грузового блока в качестве экспериментального был отработан бесплатформенный38 режим управления движением на базе одноосных датчиков угловых скоростей и от- дельных акселерометров. Каждый контур мог осуществить любой заданный ре- жим управления (при указанных выше ограничениях, конечно). При возникновении сбоя или неисправности в основном контуре система переходила на дубли- рующий. В случае невозможности (по какой-либо причине) вы- полнения заданного полетным заданием режима система управления ориентировала корабль солнечными батарея- ми на Солнце, осуществляла его закрутку для сохране- ния ориентации и выключалась, передав необходимую информацию в ЦУП для анализа ситуации. Многовариантность функционирования системы от- крывала широкие возможности управления полетом как на базе основных режимов, так и по отдельным ти- повым элементам управления, которые могли выпол- няться по полетному заданию. 38 В бесплатформенных системах управления датчики (акселеро- метры и гироскопы) жестко связаны с корпусом летательного ап- парата, а не установлены на гиростабилизированной платформе. Такое решение позволяет заметно снизить массу приборов систе- мы управления. Полетное задание представляло собой последова- тельность необходимых операций в виде типовых режимов, среди которых были включение системы управления, проверка состояния, ввод полетного зада- ния и другие, последующие по алгоритму, элементы управления. Такое построение и структура системы обеспечива- ли высокую гибкость и надежность управления, а ре- жим ориентации с закруткой ТКС относительно сол- нечной или заданной инерциальной оси обеспечивал и безопасность управления полетом. Однако дублирование контуров в большинстве ре- жимов работы и резервирование блоков усложняло систему управления как аппаратурно, так и в смысле надежности отработки во всех возможных вариантах функционирования. Ее масса и потребление энергии были превышенными. Сближение ТКС с орбитальной станцией долж- но было проводиться по методу свободных траек- торий, дающему существенную экономию топлива по сравнению с методом параллельного сближения, применявшемуся на «Союзе». Для измерения кине- матических параметров сближения на корабле была применена радиотехническая система «Игла-1» разра- ботки НИИ ТП. Для полета в экономичных режимах в системе управ- ления предусматривались режимы закрутки, в том числе на Солнце или на Землю. В последнем случае ориентация производилась с помощью инфракрасных построителей вертикали разработки ЦКБ «Геофизика». Стыковка корабля с ОПС могла выполняться полно- стью автоматически или в ручном режиме. Для экипажа в районе заднего днища ФГБ были предусмотрены два рабочих места, на которых стояли пульты с необходи- мой индикацией и органами управления и имелись два иллюминатора диаметром 400 мм для визуального кон- троля процесса. Отсюда же два космонавта могли на- блюдать штангу механизма стыковки ТКС, прицельную рамку, а также хвостовую часть ОПС с установленной пассивной частью механизма стыковки и мишенями прицеливания для ручной стыковки. При выполнении операции в ручном режиме третий космонавт должен был находиться в возвращаемом аппарате для поддерж- ки на случай срочной эвакуации экипажа. Таким образом, функционально-грузовой блок за- нимал основную часть корабля. Спереди на него уста- навливался возвращаемый аппарат, сзади распола- гался активный стыковочный агрегат, значительно отличавшийся от аналогичного узла «Союза»; он был 141
Огранка «Алмазов» более мощным и прочным, а время стягивания 20-тон- ных объектов и гашения колебаний с момента мяг- кой стыковки до жесткой стяжки составляло 3—4 ми- нуты по сравнению с 18-20 минутами для комбинации «Союз»-ДОС. После выведения на орбиту экипаж перемещал- ся из возвращаемого аппарата во внутренние отсеки функционально-грузового блока через сильфон (гофри- рованный цилиндр) из нержавеющей стали диаметром 550 мм, запираемый с обеих сторон крышками герме- тичных люков. При отделении возвращаемого аппарата после закрытия люков сильфон перерезался с помощью специального механизма, а соединительные трубопро- воды и кабели - с помощью пиротехнического ножа. В дальнейшем для отделения сильфона был применен специальный механизм с шаровыми замками, срабаты- вающими от дублированных пиропатронов. По сторонам зоны малого диаметра (2,9 м) внутри ФГБ располагались контейнеры с укладками «сухих» грузов, а в зоне большого диаметра (4,1 м) - капсу- лы специнформации. Для облегчения работ с грузами вдоль всей длины внутреннего отсека ФГБ были уста- новлены направляющие, по которым космонавты с по- мощью специальных захватов-транспортеров должны были после стыковки со станцией извлекать массив- ные капсулы специнформации и передавать их (а также объемные грузы) на ОПС. Глава 3. Возвращаемый аппарат (ВА) Работы над пилотируемыми возвращаемыми аппа- ратами начались в ОКБ-52 в 1960 году, одновремен- но с проектированием универсальной тяжелой ракеты У Р-500, и первоначально велись в рамках многочис- ленных проектов ракетопланов. Однако исходной точ- кой для всех последующих разработок можно считать проект космического корабля ЛК-1. В 1964 году, с учетом складывающейся ситуации в «лунной гонке», В.Н. Челомей предложил опере- жающий облет Луны одним космонавтом на корабле ЛК-1 с использованием усовершенствованного варианта ракеты УР-500. Постановление ЦК КПСС и Совета ми- нистров СССР от 3 августа 1964 года «Об исследовании Луны и дальнейшем развитии работ по исследованию космического пространства» узаконило эти работы. В состав космического корабля проекта УР-500 - ЛК-1, наряду с разгонным блоком и приборно-энергетическим Макет возвращаемого аппарата корабля ЛК для облета Луны отсеком, входил пилотируемый одноместный возвращае- мый аппарат капсульного типа, рассчитанный на вход в атмосферу Земли со второй космической скоростью и оснащенный специальной системой спасения кос- монавта на случай аварии ракеты-носителя на старте или на начальном участке выведения. По конфигурации он здорово отличался от спускае- мого аппарата корабля 7К-ОК (будущего «Союза»), имеющего форму «фары», и напоминал нечто сред- нее между американской капсулой Gemini и команд- ным модулем Apollo39. Оптимальная форма возвращае- мого аппарата выбиралась по результатам испытаний более сотни моделей в аэродинамических и ударных трубах, а также на баллистических трассах в диапазо- не скоростей, соответствующих числам Маха до М=30. По мнению разработчиков, конус с углом полураскрыва 27° и несущим полусферическим днищем обладал от- личной аэродинамикой: за счет смещения центра масс предполагалось обеспечить балансировочный угол ата- ки около 20° и реализовать аэродинамическое качество 0,3-0,45, которое позволяло после облета Луны осу- ществить управляемый спуск в атмосфере при прием- лемых перегрузках (примерно 6-7 единиц) и посадку в заданном районе территории Советского Союза. 39 По словам ветерана НПО машиностроения, главного специалиста проектного подразделения А.В. Благова, в ходе проектирования возвращаемого аппарата широко использовалась доступная в пе- чати информация об отработке этих американских кораблей. 142
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения Одной из отличительных особен- ностей возвращаемого аппарата ЛК-1 было то, что на нем впервые пла- нировалось применить схему посадки с предварительным сбросом двигатель- ной установки управления качеством при полете в атмосфере с остатками компонентов топлива. Это давало воз- можность не только сэкономить на массе парашютной системы, но и обеспечить экологическую безопасность экипажу и членам поисковой группы после по- садки возвращаемого аппарата. В данном случае двигательная уста- новка управления качеством монтиро- валась на отделяемом теплозащитном днище, которое (согласно материалам эскизного проекта) предполагалось из- готовить из нового уникального тепло- защитного материала неабляционно- Схема возвращаемого аппарата комплекса «Алмаз» го типа, который в дальнейшем позволил реализовать многоразовое применение отсека экипажа. В целом эскизный проект облетной системы был выполнен на очень высоком уровне с детальной про- работкой конструктивных и теоретических вопро- сов и успешно защищен. Однако по причинам, дале- ким от техники, в 1965 году «челомеевский» проект У Р-500 - ЛК-1 был закрыт и заменен «королевским» проектом УР-500К - Л1 разработки ОКБ-1... Однако опыт проектирования был вскоре востребо- ван в новых разработках ЦКБМ - в лунном корабле ЛК-700 и ракетно-космическом комплексе «Алмаз». ВА первого должен был обеспечить осуществление экспедиции в составе двух человек на поверхность Луны с последующим прямым возвращением на Зем- лю, без промежуточных стыковок или дозаправок, ВА второго - доставку на орбитальную станцию и после- дующий спуск экипажа из трех человек и возвращае- мых грузов, а также автономный полет по орбите в ре- жиме ожидания времени посадки и самостоятельной ориентации для выдачи тормозного импульса. В це- лом, сохранив аэродинамическую компоновку пред- шественника, аппарат стал более сложным и крупным, поскольку рассчитывался на двух-трех человек. В даль- нейшем предполагалось еще больше увеличить его раз- меры и довести численность экипажа до пяти-шести Имитация выхода космонавта из возвращаемого аппарата корабля для высадки на Луну ЛК-700 человек. Несмотря на положительные результаты рассмотре- ния эскизного проекта, работы по ракетно-космической системе УР-700 - ЛК-700 дальше не продвинулись. Од- нако тема «Алмаз» получила развитие! Возвращаемый аппарат этого комплекса предназна- чался для выведения в космос (совместно с орбиталь- ным блоком) экипажа численностью до трех человек с последующим возвращением на Землю после выпол- нения программы полета. Как и в двух предыдущих разработках ЦКБМ, он должен был спасти космонав- тов при возникновении аварийной ситуации на стар- те (после отвода фермы обслуживания) и на любом участке полета ракеты-носителя, а также обеспечить их жизнедеятельность после приземления (приводнения), в том числе в нерасчетном районе, в течение трех суток. 143
Огранка «Алмазов» ВА в цехе НПО машиностроения Возвращаемый аппарат изначально разрабатывался ЦКБМ как автономное изделие, поскольку в первых вариантах должен был выводиться в составе орбиталь- ной пилотируемой станции «Алмаз», а затем обеспечи- вать возвращение космонавтов на Землю. Последний этап требовал обеспечить возможность самостоятель- ного орбитального полета в течение определенного времени. Соответственно, возвращаемый аппарат имел все системы, характерные для «настоящих» космиче- ских кораблей. Поскольку запуски предполагались час- тыми, он проектировался многоразовым - не менее де- сяти полетов по техническому заданию. Разработка возвращаемого аппарата, как и всего ра- кетно-космического комплекса «Алмаз», начиналась в условиях значительной неопределенности: ни США, ни СССР не имели практического опыта длительных космических полетов; было неясно, сможет ли человек вообще работать в невесомости три месяца без ущер- ба здоровью. Не было никакой информации о стой- кости конструкционных материалов в космических условиях и других факторах. Поэтому в проектные параметры и конструкцию ВА закладывалась некото- рая избыточность, включая кратное резервирование основных систем. Проектирование и экспериментальная отработка воз- вращаемого аппарата являлись наиболее сложными за- дачами при создании ракетно-космического комплекса «Алмаз», поскольку требовали значительных затрат ре- сурсов и времени. Для обеспечения безопасности необ- ходимо было сначала провести автономную отработку конструкции и систем (жизнеобеспечения и входа в ат- мосферу, разделения и аварийного спасения, терморе- гулирования, радиосвязи и остальных), а затем ком- плексную отработку в составе беспилотного аппарата, проверить режимы спуска с орбиты, средства мягкой посадки и другие системы и агрегаты. Понимая объем и сложность задач, генеральный кон- структор В.Н. Челомей не подгонял разработчиков, при- няв решение на первом этапе летных испытаний ком- плекса «Алмаз» обеспечить доставку и возвращение экипажа на уже отработанном (хотя и чужом) 7К с тем, чтобы ко второму этапу принять в эксплуатацию систе- му, включающую орбитальную станцию и транспорт- ный корабль снабжения с возвращаемым аппаратом. Особенностями возвращаемого аппарата были неот- деляемый лобовой теплозащитный экран (обеспечивал многократное применение конструкции), высокое аэ- родинамическое качество (позволяло уменьшить тер- модинамические нагрузки на конструкцию аппарата и экипаж и выполнить управляемый спуск в заданную точку посадки с максимально возможного числа вит- ков на орбите) и автономность, которая давала возмож- ность функционально-грузовому блоку корабля про- должать работу в составе комплекса «Алмаз» после отделения возвращаемого аппарата. Возвращаемый аппарат состоял из трех основных блоков - кабины экипажа, твердотопливной тормозной двигательной установки для схода с орбиты и твердо- топливной аварийной двигательной установки для спа- сения на старте и при выведении. Снаряженная старто- вая масса изделия составляла около 7,3 т, максимальная 144
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения Носовой отсек ВА с двигателями ориентации длина в сборе - 10,3 м (в том числе кабины экипа- жа - 3,64 м) при максимальном диаметре 2,79 м. Масса аппарата на орбите (после сброса аварийной двигатель- ной установки) - 4,8 т, а при спуске с орбиты - около 3,8 т, кабины экипажа после приземления - 2,89 т. Суммарный объем ВА составлял 8,37 м3, а «обитае- мый» - 4,56 м3. При запуске корабля с экипажем мак- симальная масса доставляемого на орбиту груза до- стигала 100 кг, а возвращаемого с орбиты - 50 кг. Без экипажа аппарат мог вернуть на Землю 500 кг (факти- чески достигнутое значение - 350 кг). При управляе- мом спуске (аэродинамическое качество 0,25 при ско- рости, соответствующей числу Маха М=10) перегрузки лежали в диапазоне от 4 до 11 единиц, а при баллисти- ческом - до 17 единиц. Кабина экипажа имела форму широ- кого усеченного конуса с сегменталь- но-сферическим днищем в основании. В верхней части кабины устанавливался носоврй отсек - более узкий усеченный конус («носок»). В зоне большего осно- вания этого конуса специальный кожух выгораживал' полость под парашютно- реактивную систему приземления. Внутри носового отсека размещались жидкостная двигательная установка стабилизации, ориентации и управле- ния качеством, пороховые двигатели от- броса носка, блоки бортовой автоматики и оборудования, система выравнивания давления и транзитные коммуникации. Сверху носовой отсек оканчивался тормозной двигательной установкой с четырьмя соплами, направленными назад, вдоль образующей конуса. Над ней на коротком переходнике закреплялась длинная цилиндрическая аварийная двигательная установка, четыре сопла которой также были направлены вдоль образующей ко- нуса возвращаемого аппарата. Тормозная двигательная установка, выдающая им- пульс скорости для схода с орбиты, представляла собой полый силовой цилиндр, на переднем торце которого стояли три штыревые антенны связи коротковолнового диапазона (закрыты проставкой на участке выведения), а на боковой поверхности - две штыревые антенны системы радиотелеметрических измерений; внутри ци- линдра размещался твердотопливный тормозной двига- тель, пружинные толкатели, транзитные коммуникации связи отсека экипажа с аварийной двигательной уста- новкой и блоки автоматики. Необходимые ориентацию и стабилизацию возвра- щаемого аппарата при выдаче импульса тормозной двигательной установкой поддерживала жидкостная двигательная установка, которая также управляла спуском, обеспечивая необходимые углы атаки и кре- на вплоть до ввода парашютной системы. В случае срыва управляемого спуска она закручивала аппарат вокруг продольной оси для реализации баллистиче- ского спуска. На высоте около 10 км по срабатыванию барометри- ческого блока включалась система отделения, и «но- сок» отбрасывался от отсека экипажа. Эта операция исключала возможность попадания токсичных паров компонентов топлива внутрь отсека экипажа, а также 1-Кожух; 2-антенна КВ ША-23П; 3-антенма КВ ША-23ПУ; 4-обтекатель сопла; 5-двигатель тормозной 11Д843 6-мранно-вакуумндя теплоизоляция; 7-полукорпус с теплозащитой. 8-толкатель пружинный полукорпуса; 9-щиток с теплозащитой. 10-блок соглесуюй АФУ БС-10-2; 11-блок взрывных устройств БВУ-12; 12-отрывной разъем связи с носком. 13-пироболт крепления щитка к носку; 14-толкатель пружинным щитка 15-антенна петлевая ПА-22; 16-плата стыка ВА с ТДУ; 17-пироболт крепления носка к полукорпусу; 18-лироболт крепления полухорпуса к носку Схема отсека тормозной двигательной установки ВА 145
Огранка «Алмазов» 1РАССЕКРЕЧЕН01 МК. ? С S7 е 0$20/S ПРИКАЗ ГЕНЕРАЛЬНОГО КОНСТРУКТОРА СОЮЗНОГО ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ЦЕНТРАЛЬНОГО КОНСТРУКТОРСКОГО БЮРО МАШИНОСТРОЕНИЯ У /Рогова экз. I Учитывая исключительную важность создания возвращаемого аппарата системы ’’Алмаз*’, в целях безусловного обеспечения проведения летно-конструкторских испытаний, а также дальней- шего развертывания работ по возвращаемому аппарату пилотируемо- го этапа, во исполнение приказав Линистра общего машиностроения СССР от 30 декабря 1974 года 415 и от 4 апреля 1975 г. Г 129 ПРИКАЗЫВАЮ : I. Заместителям Генерального конструктора т.т. . дасу, Полухину, Барышеву, первому заместителю начальника ЦКБМ т. Николаевскому, заместителям главного конструктора т.т. Сачкову, Белоусову, Пузрину, Ефремову, Попок, Самойлову, Нодель- ману, Дьяченко, Карраску, Сорокину, Зайцеву, главным инженерам т.т. Денисову, Гуськову, начальникам комплексов т.т. Лифшицу, Маркману, главным ведущим конструкторам т.т. _амалетдинову, 1Пехиреву, Волохину, всем начальникам подразделение ЦКБМ и его илиалов: - считать работы по возвращаемому аппарату первоочередны- ми, определявшими программу 1975 года; - принять к руководству и исполнению утверждённые графики работ по возвращаемому аппарату (приложения I + 5 , графики ' I ♦ 19 ); - обеспечить непрерывную, ритмичную работу по изготовле- нию, сборке, отработке т испытаниям возвращаемых аппара- тов и ЛВИ в целом. - обеспечить изготовление, отработку ж отправку на ТП из- мк еСДйс- 25. Заместителям Генерального конструктора т.т, Полухину, Эйдису, Барышеву, первому заместителю началь- ника ЦЕН! т. Николаевскому, главному экономисту т. Юнгману, начальникам планово-диспетчерских служб работы согласно настоящему приказу включить в планы работ подразделений ЦКВЛ и его филиалов > I и V 2 ж осуществлять постоянный контроль за их выполнением. В. ЧЕЛСЖ Приказ генерального конструктора о создании ВА обеспечивала оптимальные условия ввода парашютной системы в набегающий поток. В случае аварии носителя экипаж предполагалось спа- сать за счет отделения возвращаемого аппарата от ОПС или ФГБ транспортного корабля снабжения с помощью мощной аварийной двигательной установки, включаю- щей основной и управляющие пороховые двигатели. Техническое задание давало жесткие установки на ис- пользование системы аварийного спасения, в том чис- ле на увод со старта или отделение ВА от потерявшей управление и кувыркающейся в полете ракеты. Аварийная двигательная установка состояла из носка (играл роль балансировочного груза), в котором стоял твердотопливный двигатель увода, аварийного твердо- топливного двигателя, гаргрота, переходника и конуса. В верхней части цилиндрического корпуса аварийно- го двигателя размещались четыре управляющих сопла. Вблизи заднего торца стоял конус, закрывающий сопла аварийной двигательной установки. Вместе с баланси- ровочным носком он обеспечивал статическую устой- чивость всего аппарата при его полете по аварийной траектории. В переходнике установки размещались блоки бортовой автоматики, которые управляли движе- нием возвращаемого аппарата после отделения от ава- рийной ракеты. Пределы работы аварийной двигательной установки задавались спасением возвращаемого аппарата на ма- лых высотах (авария на стартовой позиции) и боль- ших скоростных напорах (авария в полете, вскоре пос- ле прохождения зоны максимального динамического давления). С учетом этих условий увод ВА мог про- исходить при совместной работе аварийной и тормоз- ной двигательных установок, что не только позволяло сэкономить на массе, но и давало определенную гиб- кость системе аварийного спасения, реализуя три ре- жима тяги и три уровня продольных перегрузок: «тор- мозная + аварийная двигательная установка», «только аварийная двигательная установка» или «только тор- мозная двигательная установка». Первый режим был запатентован ЦКБМ. Верхняя граница сброса аварийной двигательной установки определялась моментом, начиная с которого дальнейшее отделение возвращаемого аппарата от ор- битального блока аварийной ракеты-носителя возмож- но с помощью тормозной установки. При этом учи- тывались ограничения на поля падения отделившейся аварийной двигательной установки. Для повышения надежности спасения экипажа ава- рийная команда на отделение возвращаемого аппарата могла поступать по различным каналам. Во-первых, ее мог подать технический руководитель полета с команд- ного пункта (либо по проводной линии связи через дон- ный разъем носителя, либо по командной радиоли- нии орбитального блока), во-вторых, команду могли 146
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения сформировать системы безопасности носителя и орби- тального блока. Наконец, команду мог подать командир экипажа с пульта пилота. Для того чтобы система аварийного спасения увела возвращаемый аппарат с космонавтами на безопасное от аварийного носителя расстояние, была реализована схема ухода по ветру при аварии на старте и на началь- ном участке полета. Для этого аварийная двигательная установка снабжалась вскрывающимися управляющими соплами по плоскостям стабилизации, которые при ава- рии отклоняли изделие в необходимом направлении. Для обеспечения бокового увода всегда должно было вскры- ваться одно из боковых сопл, расположенных в пло- скости рысканья, в зависимости от направления ветра при пуске, стартовой площадки и азимута пуска. Такая установка на вскрытие необходимого бокового сопла вводилась перед стартом в аппаратуру системы аварий- ного спасения с наземного пульта управления. Команды на вскрытие остальных сопл выдавались по сигналам гироприборов системы аварийного спасения. Штатное отделение аварийной двигательной установки проводи- лось собственным двигателем увода. Основная теплозащита возвращаемого аппарата со- стояла из лобового полусферического сегмента (дон- ный щит), сегмента в виде усеченного конуса (боковая теплозащита) и носового отсека. Каплевидный нарост тефлона ниже центра донного сегмента обеспечивал за- щиту во время пика нагрева, возникающего при входе в атмосферу в момент сгорания металлической окантов- ки переходного люка и крепежных силовых элементов, выступающих над теплозащитой. Заднее днище - сво- боднонесущее, оно могло выполнять роль дополни- тельного амортизатора при жесткой посадке на землю. Подход к проектированию теплозащиты возвращае- мого аппарата значительно отличался от имевшего- ся для кораблей «Восток», «Союз», Mercury, Gemini и Apollo, где применялась абляция однократного ис- пользования. Учитывая планировавшееся многократ- ное использование и тот момент, что от качества из- готовления и нанесения теплозащитного покрытия во многом зависит безопасность и жизни космонавтов, к нему предъявлялись очень высокие требования. При исследованиях и испытаниях выяснилось, что при входе в плотные слои атмосферы возвращае- мый аппарат «греется» неравномерно: отдельные его участки, даже в донной части, испытывают тепловые и динамические нагрузки многократно ниже пиковых. Это позволило сделать рациональный выбор системы теплозащиты. Спускаемые аппараты космических кораблей Она состояла из слоев кремнеземной ткани специаль- ного плетения (матрица), пропитанных фенолформаль- дегидной смолой (наполнитель). При спуске с орбиты под действием тепловых нагрузок наполнитель начи- нает испаряться из объемно структурированной матри- цы. Продукты пиролиза образовывали газообразный слой-подушку, защищающую поверхность от обгора- ния и деформации. Специалисты. ЦКБМ разработали конструкцию теплозащиты и технологический процесс ее восста- новления для многократного использования. Во вне- дрении технологии приняли участие многие предприя- тия и организации, в том числе Всесоюзный институт авиационных материалов (ВИАМ), Всесоюзный науч- но-исследовательский институт по изучению свойств поверхности и вакуума (ВНИИСПВ), Московский химико-технологический институт (МХТИ) имени Д.И. Менделеева. Через лобовую теплозащиту проходили четыре механических узла крепления ВА к смежному отсеку, а через боковую теплозащиту - механизм ввода линий для электроснабжения, охлаждения, газоснабжения и передачи данных. При разделении отсеков корабля отдельные пиротехнические механизмы разрезали пе- реходной тоннель, служебные линии и места механиче- ского крепления, а пружинные толкатели обеспечивали начальную скорость отхода аппарата от функциональ- но-грузового блока ТКС. По техническому заданию после отделения возвращаемый аппарат мог совершать автономный ор- битальный полет продолжительностью 3 часа. За это время космонавты могли сделать две попытки «захода на посадку». В расчетный момент начинались процеду- ры подготовки к спуску. Система управления развора- чивала аппарат днищем в сторону направления вектора 147
Огранка «Алмазов» Генеральный конструктор В.Н. Челомей (слева) демонстрирует ВА министру авиационной промышленности В.А. Казакову (в центре). Реутов, 1976 год скорости, включалась тормозная двигательная установ- ка (импульс 86 м/с), и возвращаемый аппарат сходил с орбиты. При управляемом спуске разброс точек приземле- ния укладывался в эллипс с полуосями 27x13 км. Точ- ность посадки определялась в первую очередь усло- виями ориентации перед спуском. Если автоматике не удалось выстроить необходимую ориентацию, эки- паж вручную стабилизировал аппарат, определив поло- жение горизонта с помощью оптического визира либо инфракрасного датчика, после чего возвращаемый ап- парат ориентировался по курсу вручную или с исполь- зованием ионного датчика набегающего потока. Затем экипаж запускал гироскопы, удерживающие ориен- тацию вплоть до включения тормозной двигательной установки. Еще при разработке корабля ЛК-1 аэродинамики столкнулись с проблемой того, что при отказе системы ориентации до входа в атмосферу за счет аэродинами- ческих возмущений конический возвращаемый аппа- рата мог занять в потоке одно из двух устойчивых по- ложений - теплозащитным экраном либо вперед, либо назад. Продолжительный спуск в первом положении был штатным, а во втором мог окончиться катастро- фой, поскольку боковая и верхняя теплозащиты не рас- считывались на такие тепловые потоки и могли разру- шиться. Возвращаемый аппарат комплекса «Алмаз» имел форму, несколько отличающуюся от «чистого конуса», но подобная ситуация теоретически могла возникнуть после отделения тормозной двигательной установки. Решение предложили аэродинамики. По мнению специалистов Центрального аэро- гидродинамического института (ЦАГИ) имени Н.Е. Жуковского, если стабилизация терялась уже после схода с орбиты, но до активного входа в атмосферу, следовало сбросить не всю тормозную двигательную установку, а лишь большую ее часть, оставив «неров- ный обрезок», играющий роль щитка-дестабилизатора, который разворачивает возвращаемый аппарат лобо- вым теплозащитным экраном вперед. Используя щи- ток в совокупности с естественным аэродинамическим демпфированием, можно было удерживать аппарат в верхних слоях атмосферы вплоть до пика тепловых и механических нагрузок. Щиток образовали из си- лового цилиндра тормозной двигательной установки путем вырезания пластины определенной конфигура- ции системой пироболтов, стягивающих силовые узлы и продольные элементы конструкции. Таким образом, тормозную двигательную установ- ку отделяли от возвращаемого аппарата в два этапа. На первом по команде высотомера на высоте 120 км сбрасывается полукорпус отсека вместе с тормозным двигателем, оставляя на возвращаемом аппарате фраг- мент боковой поверхности силового цилиндра, выпол- нявший роль щитка-дестабилизатора, на втором этапе на высоте 90-80 км пружинные толкатели сбрасывали щиток. Из-за несимметричного расположения центра масс относительно центра давления движение возвращае- мого аппарата в атмосфере происходило с углом ата- ки 18° и с гиперзвуковым аэродинамическим качеством около 0,25. Регулирование продольной и боковой даль- ности спуска происходило за счет изменения угла кре- на. Управляемый спуск создавал для экипажа отно- сительно комфортные условия - пиковые перегрузки не должны были превышать 4 единиц. 148
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения В случае, если спуск становился не- управляемым и изменять угол крена было невозможно, возникала угроза буквально «улететь не туда», расширяя зону возможного приземления далеко за пределы дозволенного эллипса. Для предотвращения подобной ситуации ап- парат следовало закрутить вокруг про- дольной оси и перейти на баллистиче- ский спуск. Вектор действия подъемной силы на ВА интегрально обнулялся, эл- липс точек посадки сужался, но пиковая перегрузка при этом могла превысить 8 единиц. После того как за счет аэродинами- ческого торможения скорость спуска падала до дозвуковой, на высоте 10 км отделялся носовой отсек и вводилась парашютно-реактивная система посад- ки. Она обеспечивала поэтапное гаше- ние скорости отсека экипажа до допус- тимой для обеспечения мягкой посадки а) отсек ПРСП в сборе; б' корпус отсека ПРСП; 1-отсек ПРСП; 2-герчостх; 3-узел креп/енм звена ТПР; 4-узел врепленнк звена HI; 5-пиромеханюм ПК); б-xoynmi тйба звеньев основных блоков; 7-вертл jr, 8-флнец; 9-дигатель мл ои посади 10-торнашой блох; 11-клапан тормозного блока; 12-механизм ввода ВПС; 13-вытхжной блок; 14-вытлжной блок резервный; 15-клапан тормозного блока резервного; 16-тормозной блок резервный; 17-механизм BIP 18-клапан основного блока; 19-оснохвой блог, 20-рама ПРСП; 21-блок отцепки; 22-гроннтейн до времени уздечек камер ОП; 23-узел креплено клапана основного бто> 24- тру «л; 25-пертз рдка; 26 дал е рам*’ 4’ рзншт. i ди стшл*. г с с itz лг В; 18- Щн.ол Схема отсека парашютно-реактивной системы посадки ВА при приземлении или приводнении. В состав системы посадки входили трехкупольный парашют суммарной площадью 1770 м2, пиротехниче- ские средства, двигатель мягкой посадки, корпус и эле- менты конструкции, антенно-фидерные устройства, пять стропных антенн коротковолнового диапазона и проволочная антенна ультракоротковолнового диа- пазона. Отсек парашютно-реактивной системы устанавли- вался сверху отсека экипажа и входил в нишу носка, от которого отделялся стеклопластиковым кожухом. Система монтировалась единым блоком на специаль- ной силовой раме и блоке отцепки. В центре рамы стоял твердотопливный двигатель мягкой посадки. Три ниж- них сектора рамы были заняты основными парашюта- ми, а в трех верхних секторах на блоке отцепки разме- Схема приземления ВА на различных режимах полета щались основной и резервный тормозные парашюты, основной и резервный вытяжные парашю- ты и пиромеханизмы ввода вы- тяжных парашютов. После раскрытия основно- го парашюта выдвигались ан- тенны, включалась система ра- диопеленга, начинал работать проблесковый маяк, а затем от- стреливался поисковый радио- маяк «Комар», спускавшийся от- дельно на своем парашюте. Перед посадкой вертикальная скорость аппарата номинально составляла 6,3 м/с (максимально - не более 9 м/с при посадке на уровне моря, и 9,45 м/с - при приземлении на высоте 1500 м). Безопасность 149
Огранка «Алмазов» Схема переходного люка в днище ВА обеспечивалась при отказе одного из трех основных ку- полов. Система развертывания парашютов оснащалась специальными устройствами, предотвращающими за- на участке выведения и сбрасывался в штатном слу- чае по команде с пульта пилота перед началом контро- ля по прибору оптической ориентации ВА для выдачи тормозного импульса, а кронштейн с внешней частью оптического прибора ориентации - при штатном спу- ске на высоте 80-90 км. Обтекатель коммуникаций служил для защиты кабелей и шлангов, связывающих аппарат с орбитальным блоком от тепловых потоков. Все коммуникации монтировались на специальной балке, которая крепится к обтекателю коммуникаций. Отсек экипажа оснащался тремя люками - верх- ним, боковым и нижним. «Изюминкой» возвращаемо- го аппарата был нижний переходной люк диаметром 550 мм в лобовом щите, связанный с функционально- грузовым блоком сильфонным тоннелем. Люк имел механизм запирания, не требующий от экипажа значи- тельных усилий как для открытия, так и для герметиза- ции. Решение вырезать его в самом теплонапряженном месте вызывало очень горячие споры, но генеральный конструктор В.Н. Челомей оставался верен этой идее и оказался прав - по результатам наземных и летных испытаний ни одного случая прогара не было зареги- стрировано. Точка расположения люка выбиралась после многочис- ленных расчетов, а также испытаний моделей различной размерности. Специалисты искали оптимальное положе- ние, обеспечивающее удобство работы и безопасность путывание строп и куполов. Непосредственно перед приземлением, на высоте от 1 до 5 м, включался твер- дотопливный двигатель мягкой посадки, снижавший скорость спуска в среднем до 3 м/с (максимум - 5 м/с). Момент за- жигания вычислялся с использованием сигнала гамма-лучевого высотомера «Кактус», который позволял отсеять по- мехи, вносимые кронами деревьев, глубо- ким рыхлым снегом, льдом или опавшей листвой. В момент касания земли амор- тизаторы в креслах космонавтов погло- щали остаточный удар. Возможна была и посадка на воду; при проверках было установлено, что плавал ВА в единствен- ном устойчивом положении - лобовым теплозащитным экраном вниз. На внешней поверхности отсека эки- пажа устанавливались два обтекате- ля. Передний закрывал кронштейн с оптическим прибором ориентации Генеральный конструктор В.Н. Челомей демонстрирует переходной люк ВА заместителю Председателя Совета министров СССР Л.В. Смирнову (справа). У механизма люка - А.В. Благов. Реутов, 1976 год 150
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения экипажа. Оказалось, что люк надо располагать вблизи точки торможения потока, где вектор скорости перпен- дикулярен поверхности лобового щита. В этом месте воздух тормозился и плавно и равномерно стекал по его радиусу, обтекая щель стыка люка с днищем. Коническая крышка люка входила в конический проем, щель стыка закрывало тонкое металлическое кольцо, которое подобно поршневому кольцу в авто- мобильном двигателе, расширяясь от нагрева, пере- крывало продольное - самое опасное - течение пото- ка. Многочисленные стендовые испытания показали, что кольцо, люки и его обрез после воздействия высо- коскоростного разогретого потока воздуха остаются не- тронутыми. .. Второй - выходной - люк с диаметром в свету 550 мм, расположенный в центре верхнего днища отсека экипа- жа, предназначался для покидания аппарата после при- воднения в том случае, если невозможно выйти через по- садочный люк. Открывался выходной люк рукояткой изнутри, но имелась рукоятка и снаружи. Кроме того, на крышке был ручной привод для повторного прикры- тия люка, с обеспечением влагонепроницаемое™. Третий - посадочный - люк располагался на боковой (конической) поверхности отсека экипажа. Необходи- мо отметить, что на его разработку (как и на проект все- го возвращаемого аппарата комплекса «Алмаз») значи- тельно повлияли два трагических события в мировой пилотируемой космонавтике. Первая катастрофа произошла 27 января 1967 года при наземных испытаниях корабля Apollo: три астро- навта (В. Гриссом, Э. Уайт и Р. Чаффи) погибли при по- жаре, возникшем в командном отсеке; экипаж не успел открыть крышку выходного (аварийного) люка, что при быстротечном процессе горения в условиях кисло- родной атмосферы оказалось критическим фактором. Несмотря на то, что на борту возвращаемого аппарата чистый кислород не использовался и условия возник- новения открытого пламени в Apollo были совершенно другими, анализ произошедшего заставил наших раз- работчиков радикально изменить конструкцию и меха- низм открытия крышки посадочного люка. После модификации она открывалась изнутри од- ним движением рукоятки после снятия блокировки за 2 (две!) секунды, а снаружи - вращением хвостовика, закрытого теплозащитной заглушкой. В центре люка находился смотровой иллюминатор, который на выве- дении защищен специальной крышкой. Кроме того, в состав бортовой аппаратуры было введено дополнительное оборудование, в том числе Рассекречено! ** охж* ЭКЗ. t ' 3 1 К ЛЛ Ч К г технического совещания представителей ЦКЕ>,ЦШ1 и НИИТП по вопросу оценки работоспособности конструкции люка-даза возвращаемого аппарата комплекса "Алмаз" Рассмотрев конструкцию люка-лаза ВА комплекса "Алмаз" и план его экспериментальной отработки, совещание отмечает: I. Отличительными особенностями люка-лаза являются: - расположение .юка на лооовом теплозащитном экране, что позволяет использовать ВА на космических кораблях раз- личного назначения; -наличие сквозной металлической окантовки по периметру крышки люка, обеспечивающей надежную герметизацию зоны пере- хода в длительном космическом полете. 2. ир*ня*ая к разраиопе конструкция люка-лаза полностью отвечает требованиям тепловой защиты и герметизации отсека экипажа возвращаемого аппарата комплекса "Алмаз" и обеспечи- вается следушими конструктивными решениями: - введением в конструкцию к,ш*ки «^ка уплотняющих ме- ;алл.чесьих колец, расширяющихся при нагревании; - применением в ьо^с*рукц<. окантовки титанового сплава для улучшения теплового режима резиновых уплотнений; Заключение о работоспособности люка-лаза ВА огнестойкий «черный ящик», и проведены некоторые схемные изменения. В результате необходимой мо- дернизации длина конической образующей корпуса гермоотсека была увеличена, а диаметр днища вырос с 2511 мм до 2788 мм. Масса конструкции подросла, сдвинулись и сроки изготовления летных образцов. Этот факт также повлиял на замысел исключить воз- вращаемый аппарат из состава станции первого этапа и осуществлять доставку экипажей на борт ОПС с по- мощью кораблей типа 7К. Вторым событием, которое тоже в известной степе- ни повлияло на облик ВА, была катастрофа 30 июня 1971 года: экипаж первой долговременной орбиталь- ной станции «Салют» в составе Г.Т. Добровольского, В.Н. Волкова и В.И. Пацаева, возвращавшийся с орби- ты на борту корабля «Союз-11», погиб из-за разгерме- тизации. Сразу после этого полеты космонавтов без скафандров в аппаратах, обеспечивающих выведение на орбиту и спуск с нее, были запрещены. При этом решение, 151
Огранка «Алмазов» Отсек экипажа ВА, возвратившийся из космического полета, на выставке ракетно-космической техники АО «ВПК «НПО машиностроения» первоначально реализованное на «Союзах» - одеть экипаж в аварийно-спасательные скафандры и за счет сокращения одного космонавта оснастить корабль до- полнительным кислородным оборудованием на слу- чай разгерметизации, - для возвращаемого аппарата комплекса «Алмаз» было неприемлемо. Нужно было искать другой выход из сложившегося положения, по- скольку считалось, что на борту ОПС «Алмаз» в штат- ном составе длительное время продуктивно могли ра- ботать только три космонавта-оператора. Кроме облачения всего экипажа в скафандры (к слову сказать, сделать это оказалось сравнительно нетрудно, поскольку по внутреннему объему отсек экипажа был больше «союзовского» спускаемого аппарата) решение было найдено тогда, когда дополнительное оборудова- ние для вентиляции и охлаждения скафандров во время двухвиткового автономного полета разместили на дни- ще возвращаемого аппарата в виде специального навес- ного агрегата, отделяемого при входе в атмосферу. В разгерметизированном аппарате экипаж мог нахо- диться до 105 минут. Запасы необходимых компонентов на время полета в плотных слоях атмосферы до вклю- чения системы вентиляции забортным воздухом уда- лось установить внутри отсека экипажа. Там же разме- стились дополнительная автоматика и органы ручного управления режимами работы скафандров. Оборудова- ние системы жизнеобеспечения, установленное в на- весном отсеке, связывалось с кабиной экипажа через от- рывной разъем. После введения аварийно-спасательных скафандров в проект комплекса «Алмаз» были выявлены неудоб- ства при переходе облаченного экипажа из возвращае- мого аппарата через люк-лаз во внутренние отсеки функционально-грузового блока. В результате Маши- ностроительный завод «Звезда» (ныне - НПП «Звезда» имени академика Г.И. Северина) модифицировал ска- фандр «Сокол-К», изменив (для увеличения подвиж- ности) его нижнюю часть, что позволило решить эту проблему и обеспечить одевание скафандров прямо в возвращаемом аппарате (внутренний объем отсека экипажа позволял космонавтам делать это самостоя- тельно). Решение было отработано при проведении комплексных испытаний в условиях имитации невесо- мости на летающей лаборатории. Космонавты располагались внутри отсека экипажа перед пультами системы отображения информации в креслах, установленных не «веером», как в спускае- мом аппарате «Союза», а параллельно, что обеспечи- вало оптимальные условия воздействия перегрузок на всех членов экипажа. Внутри кабины размещались блоки и агрегаты различных систем возвращаемого ап- парата. Большая часть оборудования находилась над го- ловами космонавтов и за креслами. Интерьер отсека строился с учетом требований по обеспечению необходимого свободного простран- ства для жизнедеятельности и работы экипажа, по пере- ходу космонавтов в орбитальный блок и обратно, удоб- ству быстрого покидания, по обеспечению рабочего хода амортизационных кресел и необходимой центров- ки для реализации аэродинамического качества и ста- тической устойчивости возвращаемого аппарата. Вну- тренняя поверхность отсека покрыта теплоизоляцией. Кресла экипажа являлись модификацией союзовских «Казбеков» разработки Машиностроительного завода «Звезда» . Центральное кресло откидывалось, давая до- ступ к переходному люку. Большую работу специалисты ЦКБМ и его Филиа- ла №1 проделали по внутренней компоновке отсека 152
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения экипажа. Аппаратура управления размещалась вну- три поэлементно. Часть бортовых систем имела очень большие габариты и массу. Например, радиокомплекс «Аврора», по воспоминаниям разработчиков, был сде- лан в виде огромного блока-сундука, стоящего на амор- тизаторах, на который «навешали» все возможные виды связи, как на Земле, так и в космосе, во всех мыслимых на тот момент диапазонах. Для того чтобы космонав- ты после приземления могли выйти из аппарата и по- дать радиосигналы SOS, комплекс оснащался кабелем длиной 5-6 м, оканчивающимся пультом управления с мощными кнопками. Системы возвращаемого аппарата запитывались электричеством от бортовых аккумуляторных бата- рей. Система терморегулирования была комбинирован- ной. При полете в составе комплекса тепловой баланс поддерживался активной газо-жидкостной системой ТКС. После отделения и в автономном полете термо- регулирование осуществлялось пассивными элемен- тами - многослойной теплоизоляцией и покрытиями с определенными оптическими свойствами. Основное оборудование, требующее наибольшей защиты, - реак- тивная система управления с емкостями компонентов топлива, которые должны быть защищены от замерза- ния, а также агрегаты системы жизнеобеспечения. Возвращаемый аппарат содержал 39 пиротехниче- ских устройств 12 типов. Все они строились по безоско- лочному принципу, были высоконадежны, отказоустой- чивы, имели малую массу и высокое быстродействие. При проектировании всех подсистем и блоков раз- работчики руководствовались принципами допусти- мости единичного отказа, лишь для герметичной обо- лочки кабины такой отказ не допускался. Герметичный корпус возвращаемого аппарата образовывали ва- фельные панели, соединенные автоматической свар- кой с рентгенографическим контролем сварных швов. При испытаниях оболочка опрессовывалась давле- нием 1,9 атм, что обеспечивало полуторакратный за- пас прочности. Технология производства ВА ориентировалась на мак- симальную простоту эксплуатации и восстановления. Для повышения надежности кабины иллюминаторы имели по три кварцевые панели остекления с уплотне- ниями между ними и специальной системой разгрузки от избыточного давления. Пространство между пане- лями заполнялось сухим азотом. Края каждой панели остекления были «запечатаны» материалом, допускаю- щим относительное расширение панелей и рамок без возникновения внутренних напряжений. Ресурс возвращаемого аппарата был ограничен, в частности, сроком хранения топлива для реактивной системы управления. Например, азотный тетраоксид, имеющий практически неограниченный срок годности, хранится в достаточно узком температурном диапазо- не (температура замерзания -2°С), и вместо него была использована азотная кислота, отличающаяся большой коррозионной активностью, но не замерзающая при го- раздо более низких температурах, вплоть до -40°С. Уже в ходе первых полетов выявились проблемы с топли- вом - продукты реакции окислителя с материалами трубопроводов забивали мелкие сечения, что вело к не- стабильности характеристик двигателей. С этой про- блемой боролись модификацией окислителя. Предстартовая подготовка возвращаемого аппарата предусматривала следующий порядок действий и со- бытий. После выполнения полного цикла проверок ВА совместно с орбитальным блоком и ракетой-носи- телем, находящейся на пусковой установке и заправ- ленной компонентами топлива, из расположенной на ферме обслуживания кабины посадки космонав- ты в скафандрах переходили через посадочный люк в отсек экипажа и занимали свои рабочие места. Ска- фандры подключались к бортовым системам, прове- рялась их герметичность. Включались система жиз- необеспечения, аппаратура медицинского контроля, система радиосвязи. Затем закрывался посадочный люк, и проверялась его герметичность. С люка сни- малась внешняя технологическая петля, устанавлива- лись теплозащитные вставки. В случае возникновения аварийной ситуации до от- вода фермы обслуживания экипаж покидал возвращае- мый аппарат через посадочный люк и на лифте спу- скался на Землю. После отвода фермы обслуживания взводились системы, обеспечивающие аварийное спа- сение экипажа. За 10 секунд до расчетного времени старта разарретировались гироскопы системы аварий- ного спасения. В случае штатного прохождения полного цикла пред- стартовой подготовки и проверки давалась коман- да «Пуск» и ракета стартовала. Длительность участка выведения на орбиту составляла около десяти минут. В это время функционировали все бортовые системы аппарата, кроме двигательной установки. Экипаж на- ходился в загерметизированных скафандрах. При штат- ном выведении аварийная двигательная установка и ло- кальные обтекатели корабля сбрасывались. Орбитальный полет происходит в составе связ- ки из орбитального блока, возвращаемого аппарата 153
Огранка «Алмазов» ВА в Центре «Космонавтика и авиация» на ВДНХ. Москва, 2018 год и тормозной двигательной установки. Связка послед- ней с ВА образовывала т.н. «блок схода с орбиты». Пос- ле выхода на орбиту сбрасывалась проставка тормоз- ной двигательной установки, раскрывались антенны. Перед переходом в функционально-грузовой блок экипаж контролировал параметры среды в зоне герме- тичного перехода и в орбитальном блоке. В случае их отклонения космонавты сообщали об этом на наземный пункт управления. На очередном сеансе связи на осно- вании анализа телеметрической информации экипажу сообщалось решение о дальнейшей программе поле- та, а при невозможности перехода в орбитальный блок производилась посадка возвращаемого аппарата в за- данный район. Для перехода в орбитальный блок командир корабля покидал среднее кресло, откидывал и фиксировал его, снимал мягкие блоки носимого аварийного запаса, от- крывал и фиксировал крышку переходного люка. За- тем с помощью специального крана он выравнивал давление, открывал крышку люка орбитального блока и переходил внутрь отсеков функционально-грузового блока. После этого переход совершали остальные чле- ны экипажа. Бортовые системы возвращаемого аппарата, за ис- ключением холодильно-сушильного агрегата системы терморегулирования, выключались. Крышка переход- ного люка и крышка люка орбитального блока в поле- те оставались открытыми - по результатам тренировки переход из одного отсека ТКС в другой занимал от трех до шести минут. После перехода экипаж снимал скафандры, развеши- вал их для сушки и хранения и прокладывал специаль- ный воздуховод для подачи воздуха из орбитального блока в возвращаемый аппарат. После завершения программы полета в составе ТКС экипаж проводил необходимые работы по консерва- ции орбитального блока, готовил документы и грузы, подлежащие спуску на Землю, и укладывал их в спе- циальные контейнеры в зоне заднего днища. За сутки до схода с орбиты проводилась проверка двигательной установки ориентации и управления спуском. Тестиро- вание велось в два этапа на двух смежных витках: по ко- мандам с Земли через командную радиолинию и вруч- ную с пульта управления. На первом этапе проверялось срабатывание агрегатов, на втором - работа автоматики двигательной установки и огневые запуски двигателей. Перед переходом в возвращаемый аппарат экипаж надевал аварийно-спасательные скафандры, выключал вентилятор, сворачивал воздуховод и проверял герме- тичность скафандров. Командир экипажа переходил последним, закрывал крышки люка орбитального бло- ка и переходного люка (факт закрытия контролировался по механическому указателю и по сигналу срабаты- вания концевых выключателей) и проверял герметич- ность последнего. При обнаружении негерметичности крышку переходного люка открывали, устраняя воз- можные причины - попадание посторонних предметов или подворот резинового уплотнения. Затем провер- ка повторялась. Длительность одного цикла проверки не превышала 5 минут. После перехода в возвращаемый аппарат командир экипажа крепил мягкие блоки носимого аварийного за- паса на крышке переходного люка, устанавливал сред- нее кресло в рабочее положение и размещался в нем. Скафандры подключались к бортовым системам, про- верялась их герметичность. С пульта пилота выдава- лась команда на сброс переднего обтекателя. Затем снималась блокировка отделения возвращаемого аппа- рата, передатчик гамма-лучевого высотомера «Кактус» переводился в рабочее положение. В расчетный момент 154
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения начиналась отработка пятнадцатиминутной программы подготовки к спуску: включались бортовые системы аппарата, вводились уставки на спуск и режим спуска в бортовую систему управления, задействовалась дви- гательная установка, осуществлялся контроль ориента- ции, системы переходили на бортовое питание. После завершения этой программы аппарат отделялся от ор- битального блока/ Жидкостная двигательная установка удерживала необходимую для выдачи тормозного им- пульса заданную ориентацию, затем включался тормоз- ной двигатель. При потере ориентации рассматривались два сценария: командир корабля мог перейти на ручное управление по прибору ориентации в орбитальной системе коорди- нат (ОСК) или же программа подготовки автоматически прерывалась. В последнем случае на следующем витке программа либо повторялась (при этом ориентация связ- ки проводилась вручную по прибору), либо возвращае- мый аппарат отделялся неориентированным. Сход с орбиты мог выполняться на высотах от 165 до 450 км. После окончания работы тормозно- го двигателя осуществлялся программный разворот аппарата по тангажу для ориентации его теплозащит- ным экраном навстречу набегающему потоку при вхо- де в плотные слои атмосферы. Разворот выполняется по сигналам гироприборов бортовой системы управле- ния, а при их отказе - по сигналам ионного датчика кур- са и тангажа или экипажем вручную по прибору ОСК. При отказе системы управления возвращаемый ап- парат переводился в баллистический режим спуска. После приземления космонавты должны были нахо- диться в отсеке экипажа до прибытия поисково-спа- сательной службы. При штатной посадке скафандры Глава 4. Капсула специнформации (КСИ) Однако в состав комплекса «Алмаз» входил еще один возвращаемый аппарат - беспилотная грузовая капсула специнформации. Она предназначалась для доставки на Землю результатов наблюдений и регистрации изо- бражения, сохраненных на фотопленке и магнитных носителях. По сути, это был первый в мире грузовой космический аппарат, снаряжаемый на орбите экипа- жем станции. При разработке КСИ широко использо- вался опыт создания ВА, и наоборот. В капсуле размещались не только километр плен- ки аппарата «Агат-1» (ленты шириной 420 мм на двух катушках по 500 м каждая и массой 80 кг), но и около 30 кг других пленок синхронно работающих фотосредств (звездный и топографический фотоаппараты, оптиче- ский визир), а также записи речевого сопровождения процесса съемки космонавтом-оператором - они долж- ны были обеспечить координатную привязку снимков объектов съемки. Ко всему этому внутрь центральной ка- тушки был вставлен стержень из взрывчатого вещества массой около 9 кг. По техническим условиям требова- лось, чтобы капсула совершила посадку строго на терри- тории СССР. Если что-то не получалось, и КСИ «прома- хивалась», то ее содержимое ни в коем случае не должно было попасть «в руки врага». По словам А.В. Благова, «была разработана сложная автоматическая систе- ма подрыва объекта, мощный заряд которой, располо- женный в сердечнике кассеты с пленкой, должен был разнести капсулу в мелкие клочья. Заказчик требовал, чтобы обрывки пленки, получаемые при взрыве, имели минимальные размеры - гораздо меньше почтовой мар- ки, - чтобы пленку невозможно было дешифровать». снимались в течение первого часа пре- бывания на Земле. Выход из аппарата производился через выходной люк. При приводнении экипаж выходил, пред- варительно надев поверх скафандров плавательные вороты или сменив ска- фандры на теплозащитные костюмы и гидрокомбинезоны из носимого ава- рийного запаса. Время с момента по- садки в нештатный район до прибытия поисково-спасательной службы не долж- но было превышать трех суток. Возмож- ность выживания экипажа в течение этого времени обеспечивалась как носи- мым аварийным запасом, так и рациона- KJUIAI ШРШШи! СРЕДСТВ* РЦ1МЕЖИГ1ЦМ МИ ПИЩИ И ВОДЫ. Схема капсулы специнформации комплекса «Алмаз» 155
Огранка «Алмазов» КСИ, катушка с пленкой и теплозащитный кок после спуска с орбиты со станции «Салют-5». Реутов, выставка ракетно-космической техники АО «ВПК «НПО машиностроения» Бортовые системы и конструкция агрегатов капсу- лы обеспечивали выведение ее на орбиту в составе орбитальной пилотируемой станции или транспорт- ного корабля снабжения, снаряжение космонавтами и установку в пусковую камеру, приведение в старто- вое положение, отделение от станции в заданном на- правлении, ориентированную выдачу тормозного им- пульса для схода с орбиты и баллистического спуска с последующим парашютным приземлением, выдачу радио- и световых сигналов для пеленгации, а также обеспечение допустимых условий для полезного груза при спуске с орбиты и после приземления. Капсула отделялась от станции со скоростью от 0,78 до 0,2 м/с и стабилизировалась закруткой вокруг про- дольной оси с угловой скоростью 15 рад/сек. Далее ос- новной двигатель КСИ выдавал тормозной импульс. Сход с орбиты и спуск в атмосфере проходили по бал- листической траектории. Точность посадки опреде- лялась ориентацией и моментом выдачи тормозного импульса и характеризовалась следующими предель- ными отклонениями от расчетной точки приземления: 200 км по дальности и 50 км в боковом направлении. Парашют вводился на высоте от 6650 до 9450 м. В состав капсулы входили герметичный спускае- мый отсек, пороховая двигательная установка, сбра- сываемый ультракоротковолновый радиомаяк, а также система бортовой автоматики с источником электропи- тания, парашютная система приземления (тормозной, вытяжной и основной парашюты), надувная система амортизации при приземлении (она же обеспечивала плавучесть при приводнении), пиротехнические сред- ства отделения сбрасываемого теплозащитного корпу- са. Капсула также имела приемоответчик для контро- ля траектории спуска наземными внешнетраекторными средствами. На этапе предэскизного проектирования рассматри- вались различные формы КСИ, в том числе сфера, ко- нус (как прямой, так и обратный) и цилиндр с различ- ными модификациями. Одним из условий при выборе аэродинамической формы капсулы было то, чтобы пе- регрузки при спуске и посадке не превышали расчет- ного ограничения, накладываемого со стороны фото- пленки: экспонированный светочувствительный слой из желатина с зернами йодистого серебра не должен был смещаться относительно основы, чтобы изображе- ние на снимках оставалось четким. В результате разработчики остановились на цилиндре с закругленным передним краем и короткой кониче- ской юбкой в задней части. Если возвращаемый аппа- рат строился вокруг отсека кабины экипажа, то капсула специнформации разрабатывалась вокруг блока фото- пленок, который предстояло возвратить с орбиты. Капсула специнформации имела длину 1308 мм, наибольший диаметр 850 мм и массу в снаряженном состоянии до 400 кг, из которых 128 кг приходились на полезный груз. Герметичный спускаемый отсек состоял из корпуса цилиндрической формы с передней и задней легкосъем- ными крышками и расположенного вокруг него в негер- метичной зоне герметичного приборного контейнера и двух съемных герметичных контейнеров для полезно- го груза. На силовом корпусе отсека, в негерметичной зоне, стояли сбрасываемый радиомаяк и сигнальный поисковый маяк. Помимо этого к силовому корпусу в негерметичной зоне крепились приборы бортовой автоматики, источники питания, система амортизации и обеспечения плавучести, два КВ-пеленгационных передатчика и предохранительный клапан. Внешнюю 156
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения поверхность спускаемого отсека покрывал слой тепло- изоляции. За спускаемым отсеком размещался парашютный от- сек, в состав которого входили вытяжной, тормозной и основной парашюты. На крыше парашютного отсека установлены клапаны выравнивания давления. Спускаемый отсек расположен внутри сбрасывае- мого теплозащитного кока - металлического корпуса с нанесенной на его поверхность теплозащитой (легкий теплоизоляционный слой и стеклотекстолит с наполни- телем из кремнеземной многослойной ткани и смолы). Для обеспечения необходимой аэродинамической устойчивости при баллистическом спуске на капсуле установлены аэродинамические щитки (принадлеж- ность сбрасываемого кока) и стабилизирующий конус из стеклотекстолита. Пороховая двигательная установка спускаемой кап- сулы, смонтированная на раме, обеспечивала стаби- лизацию капсулы закруткой вокруг продольной оси, торможение для схода с орбиты и снятие закрутки. В дви- гательную установку входили тормозной двигатель, два двигателя закрутки и два двигателя снятия закрутки. Для сброса капсулы в шлюзовой камере ОПС была оборудована пусковая камера шлюзового типа, устроен- ная под габариты капсулы, с загрузочным манипулято- ром и пультом управления пуском. Конструктивно все было сделано так, чтобы почти полутонная капсула ни при перегрузке из транспортного корабля снабже- ния, ни при снятии с крепежного ложемента в станции не оставалась в свободном полете. Удалось сделать так, что при работе с тяжелым полезным грузом во время подготовки его к спуску не расстыковывалось ни одно- го электрического разъема. Пуск капсулы осуществлялся автоматически или вруч- ную с пультов пилотов с помощью транспортно-пуско- вого корсета с пружинным механизмом выброса после открытия шарового люка пусковой камеры ОПС. По ко- манде «пуск» открывался замок транспортно-пусково- го контейнера, и пружинными толкателями капсула вы- талкивалась из станции. В соответствии с программой полета по командам от программно-временного устройства последователь- но осуществлялся запуск двигателей прямой закрутки, тормозного двигателя и двигателей снятия закрутки. Затем отделялся отсек двигательных установок. По до- стижении заданной высоты полета по команде от ба- рометрического блока вводился тормозной парашют и далее, в соответствии с программой, осуществлялся сброс теплозащитного кока, отстрел тормозного и ввод основного парашютов, включение двух коротковолно- вых маяков и светового маяка, наддув систем аморти- зации. При введении основного парашюта от капсулы на фале отделялся ультракоротковолновый маяк. При достижении определенной высоты по коман- де от бароблока система ликвидации переводилась в безопасное состояние. После приземления или при- воднения срабатывали датчики, по командам которых отделялся парашютный отсек и отключался один ко- ротковолновый маяк. По заказу разработчиков проектанты из Научно-ис- следовательского института резиновой промышлен- ности (НИИРП) создали специальный торовый амор- тизатор, надуваемый сжатым газом перед посадкой капсулы. В верхней части тор имел клапаны, которые при посадке на твердую поверхность прорывались, плавно выпуская газ. При приводнении тор служил своеобразным «поплавком». Интересно, что севшая на воду капсула не перегрева- лась от солнечных лучей, поскольку она плавала в «пе- ревернутом» положении поплавком кверху, и пленка дольше могла находиться «в законсервированном» со- стоянии. В этом отношении посадка на сушу была ме- нее благоприятна - приходилось форсировать процеду- ру поиска и эвакуации капсулы с пленкой. На поиски капсулы на земле давалось минимальное время - всего несколько часов. Для технического обслуживания кап- сулы после посадки был создан специальный комплект технологического обслуживания, включающий агрега- ты для изъятия и термостатирования пленки. Комплекс монтировался на базе вездехода УАЗ-452 и должен был срочно доставить капсулу на аэродром, где ждал эваку- ационный вертолет или самолет. Глава 5. От кульмана до орбиты Продолжая разработку транспортного корабля снаб- жения, Филиал №1 ЦКБМ вносил в проект много из- менений исходя из опыта, приобретенного во время работы по ДОС «Салют» совместно с ЦКБЭМ. Так, в конструкцию герметичного корпуса функционально- грузового блока были введены трубопроводы для про- качки теплоносителя - из них были образованы два активных контура (основной и резервный) системы терморегулирования. По многим агрегатам, приборам и служебным системам была выбрана кооперация пред- приятий, работавших по программе «Салют». 157
Огранка «Алмазов» Связка ОПС и ТКС на вибропрочностных испытаниях в ЦКБМ Пневмогидравлическая система двигательной уста- новки проверялась на гидравлическое сопротивление. При этом компоненты топлива имитировались водой либо водно-спиртовой смесью. «Горячие» проливки велись на макетах отсеков, оснащенных жидкостны- ми ракетными двигателями, баками и трубопроводами но штатной документации. Необходимо было решить проблему гидроударов при одновременном включении-выключении двигате- лей в разных комбинациях, так как циклограмма рабо- ты двигательной установки зависела от динамики по- лета корабля и практически не поддавалась прогнозу. Приходилось выбирать самые разные, в том числе «су- масшедшие», режимы работы. Результатом испытаний стало отсутствие замечаний к двигательной установке во время полетов корабля по орбите. Для виброиспытаний ТКС использовались крупней- шие в Советском Союзе вибростенды - в ЦНИИмаш и ЦКБМ. Второй был по этому случаю приобретен для фирмы В.Н. Челомея в Японии, чтобы избежать частых перевозок тяжелых (да еще и секретных) грузов по подмосковным дорогам. В медицинском тренажере-аналоге корабля испы- татели «привыкали» к интерьерам ТКС, проверяли эргономику рабочих мест, давали разработчикам со- веты, что надо убрать или переставить для удобства работы. В конструкции корабля максимально использова- лись конструктивные элементы, ранее разработанные ЦКБМ и его Филиалом №1 для ОПС «Алмаз», а также наработки ДОС «Салют». В частности, двухстворча- тый головной обтекатель диаметром 4350 мм с систе- мой разделения и сброса створок, впервые применен- ной для обтекателя «Салюта». Для подготовки изготовления изделий сразу двух параллельных проектов орбитальных комплек- сов (ДОС и ОПС) Машиностроительный завод име- ни М.В. Хруничева провел необходимую модерниза- цию производства и его технологическую подготовку. На ЗИХе использовались уникальные технологии, ос- ваивались самые современные техпроцессы для изго- товления, контроля и испытаний. В это время завод изготавливал первые орбитальные станции «Салют» и «Алмаз», корпуса возвращаемых аппаратов и начинал подготовку к производству транс- портного корабля снабжения. Однако из-за огромной загрузки параллельными работами специалисты смог- ли в полной мере приступить к созданию корабля лишь в 1973-1974 годах. 19 января 1976 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР «О проведении даль- нейших работ по системе «Алмаз». Было приня- то предложение Минобороны СССР, Минобщемаша и Миноборонпрома о продолжении работ по системе 158
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения «Алмаз» в направлении создания автоматической дли- тельно действующей периодически посещаемой экипа- жем орбитальной станции для комплексной разведки малоразмерных и частично замаскированных объектов. Планировалось выполнить шесть полномасштабных полетов корабля ТКС (два беспилотных и четыре пило- тируемых), а также девять беспилотных запусков воз- вращаемых аппаратов, начиная с I квартала 1976 года. Беспилотные летно-конструкторские испытания ТКС должны были начаться в конце того же года; первые пилотируемые полеты кораблей намечались на конец 1978 года с тем, чтобы обеспечить принятие в эксплуа- тацию орбитальной составляющей ракетно-космиче- ского комплекса «Алмаз» в конце 1980 года. Пилотируе- мые ТКС должны были стыковаться с ОПС-4. Машиностроительный завод имени М.В. Хруничева запустил в производство шесть корпусов штатного функ- ционально-грузового блока (один из них - для электри- ческого аналога) и примерно десять стендовых изделий для наземной экспериментальной отработки. Послед- няя завершилась к концу 1976 года. Как и орбитальная пилотируемая станция «Алмаз», транспортный корабль снабжения выпускался коопера- цией предприятий-соисполнителей. Ниже названы раз- работчики и изготовители основных систем ТКС: 1. Система управления - КБ «Электроприбор» (глав- ный конструктор В.Г. Сергеев), г. Харьков. 2. Система управления бортовым комплексом, блоки электроавтоматики - НПО «Электроавтоматика» (глав- ный конструктор С.В. Раубишко), г. Запорожье. 3. Программно-временное устройство ПВУ 2СК «Спектр» - Научно-исследовательский институт мо- лекулярной электроники (НИИМЭ) и завод «Микрон» (директор К.А. Валиев, заместитель директора по про- изводству И.А. Ройзенблит), г. Зеленоград. 4. Радиотехническая система стыковки «Игла-1» - НИИ ТП (главный конструктор А.С. Мнацаканян), г. Москва. 5. Командная радиолиния КУБ-СВИ - НИИ ТП (главный конструктор А.С. Мнацаканян), г. Москва. 6. Система телеметрического контроля БР9ЦУ-3 - МНИИП (главный конструктор Л.И. Гусев), г. Москва. 7. Система электропитания: - складные панели солнечных батарей разработки Филиала №1 ЦКБМ; - фотоэлектрические преобразователи солнечных ба- тарей - ВНИИИТ (главный конструктор Н.С. Лидо- ренко), г. Москва; - бортовые химические батареи (БХБ блок 800) - НПП «Источник», г. Ленинград. 8. Двигательная установка в целом разработки Филиа- ла №1 ЦКБМ, в том числе: -двигатели коррекции - КБ химического машино- строения (КБХМ, главный конструктор В.Н. Бого- молов); - двигатели малой тяги системы стабилизации и кла- пан магнитно-импульсный (КМИ) - ТМКБ «Союз» (директор - В.Г. Степанов), г. Лыткарино Москов- ской области. 9. Система терморегулирования в целом - собствен- ная разработка Филиала №1 ЦКБМ, при поставках обо- рудования (теплообменников, насосов, холодильно- сушильных агрегатов, регуляторов расхода жидкости, термодатчиков и др.) Агрегатным заводом «Наука» (главный конструктор Г.И. Воронин), г. Москва. 10. Система обеспечения газового состава (регенера- ционные патроны, вентиляторы, рукава, спецдатчики и др.) - Агрегатный завод «Наука» (главный конструк- тор Г.И. Воронин), г. Москва. Филиал №1 ЦКБМ собственными силами разработал систему наддува и разгерметизации, стыковочные агре- гаты (активный и пассивный), топливные баки с силь- фонным вытеснителем (высокого и низкого давления) и блок шаровых клапанов (БШК), антенно-фидерные устройства (кроме антенн радиотехнической системы стыковки «Игла-1»). Состав и кооперация исполнителей системы жиз- необеспечения, включая ассенизационно-санитарное устройство, системы водообеспечения и питания (ра- ционы питания, подогрев пищи, утилизация отходов и др.) аналогичны принятым на орбитальной пилоти- руемой станции «Алмаз». Первый летный функционально-грузовой блок для ТКС был изготовлен и в июле 1975 года поступил на электрические испытания на специально организо- ванную контрольно-испытательную станцию. До это- го там уже были проведены отработки и электрические проверки электрического аналога ФГБ. Тесты проводи- ли совместно расчеты Филиала №1 ЦКБМ, Машино- строительного завода имени М.В. Хруничева и смеж- ных предприятий. Проверки функционально-грузового блока на кон- трольно-испытательной станции велись в объемах, по- зволяющих в наземных условиях сымитировать все возможные режимы и ситуации (в том числе и нештат- ные), которые могли возникнуть в полете. Для повы- шения надежности уже на этапе наземных испытаний 159
Огранка «Алмазов» Схема работы ВА в зависимости от этапов полета ТКС в системе управления был реализован целый ряд тех- нических решений - и по аппаратуре, и по программно- алгоритмическому обеспечению. Большую работу по электроиспытаниям проделали под руководством главного конструктора В.Е. Самойло- ва специалисты возглавляемого им комплекса О.В. Ана- ньев, Ю.И. Дьяконов, Е.П. Шкребенок, О.Б. Росенбаули, Ю.А. Ларин, В.С. Колков, А.И. Малинкин, И.Д. Глу- хов, Ю.И. Огурцов, А.В. Александровский, М.Н. Грач, ГС. Куранов, Л.В. Ремезова, О.А.Захаров, М.М. Ге- расимов, В.С. Суровкин, В.Г. Крючков, С.В. Чихляев, Л.М. Ройтман, Р.Г. Деркач А.П. Дедянин, А.Н. Дем- ченко, В.Б. Шукайло и многие другие. Огромный вклад в электрические проверки первого ФГБ внесли специалисты КБ «Электроприбор» под руководством А.С. Гончара и КБ «Электроавтоматика». После завершения электрических испытаний на ЗИХе первый летный функционально-грузо- вой блок был отправлен на Байконур в декабре 1976 года. В январе 1977 года специалисты Филиала №1 ЦКБМ установили его на рабочее место в лабо- раторном корпусе на технической позиции площадки №92-2 (там же до этого готовились к полету станции «Алмаз»). Возвращаемый аппарат (серийный номер 009) прибыл на космодром позднее, его готовили к по- лету специалисты ЦКБМ. На Байконуре была организована техническая экс- педиция специалистов ЗИХа и ЦКБМ. Исполняющим обязанности технического руководителя по подготовке функционально-грузового блока и ТКС в целом был ве- дущий конструктор А.К. Недайвода, а по возвращаемо- му аппарату от ЦКБМ - Б.И. Шехирев. Работа шла трудно (например, короткое замыкание на «корпус» на панели солнечных батарей искали не- сколько недель). Специалисты Филиала №1 ЦКБМ впервые готовили к запуску космический аппарат в полном объеме - по программе ДОС «Салют» раз- работки ЦКБЭМ они участвовали в подготовке толь- ко конструкции и механизмов и в комплексной работе на космодроме практического опыта не имели. Мешала и жара - дневные температуры в тени до- стигали 42—45°C. В таких условиях контрольно-про- верочная аппаратура системы управления работать отказывалась. Первое время включались только в ран- ние утренние часы, когда было относительно прохлад- но, а через два-три часа после восхода солнца работы прекращались. Затем нашли выход: бортовые системы ТКС обдували воздухом от холодильной установки, а платы ЭВМ М-6000 - от нескольких бытовых конди- ционеров. 17 июля 1977 года ракета-носитель УР-500К без за- мечаний вывела на орбиту первый транспортный ко- рабль снабжения (ФГБ «изделие 16101» и ВА «из- делие 009А/2») под названием «Космос-929». Пуск проводился еще в период испытаний ЛВИ. Среди основных задач значились проверка работо- способности систем, ресурсные испытания, проведе- ние технических экспериментов (проверка режима «за- крутки» на Солнце и др.), отработка возвращаемого аппарата и его спуска на Землю, отработка функцио- нально-грузового блока в автономном полете, спуска в акваторию океана. Предполагаемая продолжительность работы корабля на орбите составляла 90 суток, из них 30 - вместе с воз- вращаемым аппаратом. Топливные баки двигательной установки залили «под горлышко»; для проверки ди- намических характеристик ТКС часть полезного гру- за массой 700 кг заменили балластом, который сделали в виде гантели, два «блина» которой стояли в местах размещения капсул специнформации. Руководителем полета назначили заместителя глав- ного конструктора М.И. Лифшица (ЦКБМ), его заме- стителем - Ю.П. Колчина (Филиал №1 ЦКБМ). ТКС был выведен на орбиту высотой 221^298 км и начал интенсивные маневры, присущие активному кораблю, проверяя возможности системы управления и двигательной установки. 160
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения На первых витках полета качество получаемой теле- метрии было неудовлетворительным. Причина сбоев оказалась банальной: неправильно выданная литера (частота, используемая в наземных пунктах управле- ния) - она должна была соответствовать литере борто- вой системе телеметрии. После коррекции литеры те- леметрия с ФГБ стала поступать устойчиво. Вначале корабль плохо понимал команды Земли, и сотрудникам Центра управления в Евпатории прихо- дилось непросто. Были ошибки и при составлении по- летных заданий, но на них учились службы управления полетом, созданные в ЦКБМ и Филиале №1. Во время летных испытаний в ЦУПе и на контроль- ном пункте (КП, г. Реутов) дежурили небольшие груп- пы специалистов для слежения за полетом ТКС и при- нятия всевозможных технических решений. В ЦКБМ от Филиала №1 находились О.В. Ананьев, В.Г. Крюч- ков, В.Д. Комаров, К.Е. Чернышев, В.А. Морозов, Ф.И. Андреев, В.В. Шершуков и другие. Не обошлось без замечаний к цифровой системе управления, но, по словам заместителя генерально- го конструктора ЦКБМ В.В. Сачкова, «надо отдать должное специалистам Харьковского КБ электроав- томатики под руководством главного конструктора Я.Е. Айзенберга - они оперативно воспроизводили эти замечания на своих математическом и комплексном стендах, давали технические рекомендации для назем- ных технических служб, которые устраняли замеча- ния через командную радиолинию». Через 30 суток после запуска, 17 августа, от корабля отделился возвращаемый аппарат, который сошел с ор- биты и выполнил управляемый спуск и мягкую посад- ку. Но испытания функционально-грузового блока продолжались: то понижая, то резко повышая высоту полета, он так менял параметры орбиты, что у заокеан- ских «коллег» кружилась голова. 19 августа «укороченный ТКС» поднялся до 315 *329 км и проработал на этой орбите еще четыре месяца, а 20 де- кабря 1977 года сделал еще один крупный маневр - до вы- соты 444x450 км. 3 февраля 1978 года по команде с Зем- ли он вошел в плотные слои атмосферы и прекратил свое существование в заданном районе Тихого океана. За шесть с лишним месяцев полета суммарное при- ращение скорости при работе двигательной установки ТКС составило более 300 м/с. Зарубежные баллистики предположили, что «русские испытывают прототип межорбитального буксира». Общая продолжительность существования функцио- нально-грузового блока на орбите составила 201 сутки, подтвердив возможность длительного активно- го полета транспортно- го корабля снабжения. В.Н. Челомей мог запи- сать на свой счет еще одну конструкторскую победу! В целом летные испы- тания первого ТКС про- демонстрировали высо- кие эксплуатационные и технические характе- ристики корабля, под- твердив правильность реализованных техниче- ских решений. Казалось бы, можно готовить пи- лотируемый запуск, про- верив до него «в деле» системы сближения «Космос-929» Сообщение ТАСС 17 юояа 1177 года в Сооет- спей Союм прсмимдея м«туск очередного Саут- шип Земли осмос 929». Иа Оорту Спугмнн! усгЭмов иона - умная апплрлгура, пред клЗНаЧаммдя дяя Лродояяиеиия •М СЛ* доодмнм "ОС МММ* с «ТОГО прас транс!•<. Спутник вшоодви на «рОмту с параметрами: — мамсимдльмое расстояние от поверхности Землм (в апо- гее)—29В нм ло метров; — мимнмалоноо расстояние ОТ поверхности Земли (« пврм- 2Я ммлом«Т>; период обращения -я 99.4 минуты; — наклонение орбиты — 51.6 градуса. Нронг маучпоА аппаратуры, па гв\тнмае нмеюггс радщкистт мл Д1д точного мзмереикя эле- ментов орбиты: радмотелеметрп- чесвэя Система для Mpww М Землю данные о работе приборов о научной аппаратуры. Устпмовлепмая на соупвию aniupjtspa работает морматьно Координационно • еыЧи( литеЛа ный центр ведет обработку во* у.’.щеи ин<:>прмацмм. Сообщение ТАСС о запуске ТКС №16101 («Космос-929»). 1977 год и стыковки, однако в это время проект подвергся критике. К кораблю были предъявлены две суще- ственные претензии. Первая - использование токсичных компонентов то- плива в ракете-носителе «Протон-К», что якобы сни- жало безопасность экипажа. Высказывалось мнение, что при срабатывании системы аварийного спасения токсичное облако может накрыть приземлившийся воз- вращаемый аппарат и помешать службам поиска и спа- сения эвакуировать космонавтов. Второе замечание касалось работы на орбите. Име- лись мнения, что при стыковке разделение экипажа на космонавтов, находящихся на постах управления у иллюминаторов функционально-грузового блока и в возвращаемом аппарате, не обеспечивает необхо- димой безопасности людей. Считалось необходимым обеспечить стыковку в ручном режиме с рабочих мест в возвращаемом аппарате. Это было возможно при не- которых доработках корабля. В проект ТКС было вложено много сил и средств (со- гласно тактико-техническому заданию программа раз- работки стоила 424 млн рублей - колоссальные день- ги!). Была изготовлена серия - после успешного полета «Космоса-929» на ЗИХе в разной степени готовности на- ходились еще четыре корабля с возвращаемыми аппара- тами, готовые к летным испытаниям. Вся необходимая 161
Огранка «Алмазов» для взаимодействия, а тем более для сты- ковки и совместного полета), тем не ме- нее «засела в умах»: станция и корабль оснащались совместимыми блоками ра- диотехнической системы поиска и сбли- жения «Игла», отличались лишь стыко- вочные узлы. Последние создавались разными кол- лективами, и каждый со своими инже- нерными подходами (хотя оба агрегата выполнялись по схеме «штырь-конус»): на ДОС стояли пассивные электроме- ханические узлы разработки ЦКБЭМ для стыковки активных (кооперируе- мых) кораблей «Прогресс» или «Союз» массой 7 т каждый, а на ТКС - активный Стыковочный узел ТКС (пассивная часть, устанавливаемая на станцию «Салют-6») инфраструктура на Байконуре имелась, Центр управле- ния также был готов. И хотя ОПС-4, с которой должен был стыковаться следующий ТКС, так и не была запу- щена, Филиал №1 продолжал работы. Для проверки возможностей стыковки разработчики вначале предложили использовать в качестве «мишени» отработавшую третью ступень ракеты-носителя, кото- рая выводила ТКС на орбиту, и сымитировать сближение без непосредственной работы стыковочного агрегата. За- чем в проектном отделе Филиала №1 развернулась ра- бота над проектом радиотехнического макета для отра- ботки стыковки, имитирующего орбитальную станцию и оснащенного необходимым оборудованием (но, опять- таки, кроме радиотехнической стыковки механическая стыковка ТКС с ним не предусматривалась). Макет ока- зался довольно сложным, поэтому дальше проектных проработок дело не пошло, да и те зашли в тупик. В это время на орбите находился «Салют-6»- ДОС-5 третьего поколения, снабженная двумя стыко- вочными узлами и запущенная 29 сентября 1977 года. В высокой степени готовности в заделе был и ее дублер, который должен был стать «Салютом-7». И тут начальник проектной бригады Филиала №1 ЦКБМ В.А. Выродов почти в шутку высказал мысль: «А что, если ТКС состы- ковать с летающим «Салютом-6»?» Мысль, поначалу казавшаяся крамольной (объек- ты разрабатывались в разных организациях (ТКС - в Филиале №1 ЦКБМ, а ДОС - в ЦКБЭМ, хотя и с уча- стием Филиала №1) и изначально не предназначались пневмомеханический агрегат для сты- ковки 20-тонных объектов. Проблем было две: техническая (как обеспечить соединение разнородных ап- паратов, желательно с образованием герметичного пе- рехода) и административно-организационная (как вве- сти ТКС в программу ДОС). Геометрически при установке в стыковочный ко- нус агрегата станции специальной конической встав- ки (с защелками, фиксирующими головку стыковочной штанги) можно было обеспечить механическую совме- стимость для проведения операций сцепки и силового стягивания ДОС и ТКС до совмещения стыковочных фланцев, но без обеспечения внутреннего перехода. Решение было временным, но позволяло начать отра- ботку стыковки непосредственно с находящимся на ор- бите «Салютом-6». Доработав узел еще находящегося на земле «Салюта-7», можно было обеспечить и герме- тичный внутренний переход космонавтов из станции в пристыкованный корабль. Однако для этого необходимо было ввести ТКС в про- грамму полета ДОС и согласовать все технические аспекты с головной организацией ЦКБЭМ (к тому вре- мени получившей название НПО «Энергия»). Переговоры на уровне проектантов, прочнистов и разработчиков стыковочных агрегатов результатов не дали: специалистов в Подлипках пугала кинемати- чески-силовая несовместимость при стыковке объек- тов и невозможность обеспечить стабилизацию связки ДОС+ТКС в совместном полете (автоколебания грози- ли разрушить стыковочный агрегат; разработчик по- следнего В.С. Сыромятников оказывал упорное проти- водействие). 162
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения Понимая всю техническую сложность этого предло- жения, инженеры Филиала №1 ЦКБМ пытались дока- зать его реализуемость с цифрами. Но их доводы никем не воспринимались ввиду отсутствия административ- но-организационного решения. Для проработки предложения пришлось привлекать руководство (со стороны Филиала №1 - главного веду- щего конструктора темы ДОС В.В. Палло, а со стороны ЗИХа - директора завода А.И. Киселева), доказывая, что в их руках находится судьба четырех омертвленных дорогостоящих транспортных кораблей снабжения, ко- торые после закрытия пилотируемого этапа программы «Алмаз» не имели будущего. Переговоры с главным конструктором НПО «Энергия» по программе ДОС Ю.П. Семеновым результатов не дали. В беседе с В.В. Палло Юрий Павлович дал понять, что воспринимает Филиал №1 как «вотчину» ЦКБМ и во всех встречных шагах видит «происки кон- курентов». .. А разговор директора ЗИХа А.И. Киселева, как он пишет в своих воспоминаниях, был тяжелым и тоже безрезультатным. Однако и А.И. Киселев, и В.В. Палло были вхожи к министру общего машиностроения С.А. Афанасье- ву, в результате чего тот ознакомился с предложениями по доработкам стыковочных агрегатов для соединения ТКС с ДОС. После доклада о том, что на следующую станцию («Салют-7») можно будет привезти тяжелый груз, организовать внутренний герметичный переход, управлять связкой и корректировать орбиту, Сергей Александрович решительно поддержал предложения, которые начали реализовываться уже в виде распоря- жений, поручений и графиков работ. Со стороны мини- стра была получена реальная поддержка, помощь и по- стоянный личный контроль. Вскоре после проработки всех вопросов совместно со специалистами КБ «Электроприбор» - разработ- чиками системы управления ТКС - все технические проблемы были решены и возражения специалистов НПО «Энергия» сняты. Инженеры-конструкторы Филиала №1 ЦКБМ букваль- но проявили инженерное искусство, найдя единственно возможное решение, которое позволило не только со- стыковать корабль и станцию, обеспечив силовую связь объектов, но и предоставить экипажу возможность гер- метичного перехода между объектами. Как вспоминают ветераны КБ «Салют», «это было счастливое решение, которое спасло программу создания ТКС, и в то же вре- мя оно было талантливым - ведь все простое, но выстра- данное всегда является талантливым». На первом этапе для обеспечения механического контакта в приемный конус стыковочного механизма «Салюта-6» на его замки-защелки экипаж станции встав- лял приемный конус, совместимый со штангой стыко- вочного механизма транспортного корабля снабжения. На втором этапе для обеспечения полномасштаб- ной стыковки объектов использовались две специаль- но спроектированные силовые проставки - активная и пассивная. На активной устанавливались активные силовые замки и двухбарьерное резиновое уплотнение, на пассивной - ответные части замков. Активная уста- навливалась на стыковочном агрегате ТКС, а пассивная размещалась на корпусе ДОС вокруг штатного стыко- вочного агрегата, при этом исходный стыковочный ме- ханизм разработки НПО «Энергия» не дорабатывался, полностью сохраняя возможность принятия кораблей «Союз» и «Прогресс». Обе проставки устанавливались при сборке на ЗИХе. Система управления ТКС должна была обеспечить более плавную («мягкую») стыковку со значительно уменьшенной скоростью сближения и углами контакта стыковочной штанги корабля, снижая нагрузки на сты- ковочный агрегат станции. Для управления полетом связки в систему стабилизации ТКС были введены ал- горитмы ограничения колебаний связки ТКС+ДОС, ос- новным критерием управления при этом было недопу- щение раскрытия стыка стянутых фланцев. В формировании решения участвовали конструкторы Н.Н. Юшкевич, К.В. Лабутин, В.Б. Огарев и В.С. Ши- шов, а также проектанты Г.Д. Дермичев, В.А. Выродов, Э.Т Радченко, Е.Г. Пашков, А.Н. Егоров. В конце 1980 года второй транспортный корабль снаб- жения (ФГБ «изделие 16301» и ВА «изделие 103/3») практически в полной комплектации (кроме средств жизнеобеспечения), соответствующей штатному ТКС, был вывезен на Байконур для подготовки к запуску, ко- торая велась на технической позиции в лабораторном корпусе сооружения 92-2 той же командой, что готови- ла предыдущее изделие. Техническим руководителем также был назначен А.К. Недайвода. Испытания системы «Игла-1» шли в безэховой ка- мере на стенде-кардане в Монтажно-испытательном корпусе космических аппаратов НПО «Энергия» (пло- щадка 2Б). Здесь же в вакуум-камере проверялись на герметичность корпус и системы ТКС. Старт состоялся 25 апреля 1981 года. Управление ко- раблем, получившим название «Космос-1267», велось из евпаторийского ЦУПа. Руководителем полета был на- значен Ю.П. Колчин, а его заместителем - Ю.В. Будник. 163
Огранка «Алмазов» Целями полета было продолжение летно-конструктор- ских испытаний ТКС и отработка стыковки и управле- ния орбитальной станцией. 24 мая, через 30 суток автономного полета, от корабля отделился возвращаемый аппарат, который совершил благополучный спуск на Землю. Функционально-грузовой блок продолжил рабо- ту, и через 25 суток, после серии маневров, 19 июня произвел захват, сближение и стыковку со станцией «Салют-6», которая на тот момент летала в автома- тическом режиме. Космические аппараты были стя- нуты до контакта по стыковочным плоскостям без об- разования герметичного внутреннего перехода. За полетом ТКС пристально наблюдал В.Н. Чело- мей - накануне стыковки с «Салютом-6» через В.К. Карраска он вызвал к себе начальника расчетно- го отдела (баллистика, динамика полета) Филиала №1 ЦКБМ В.Н. Комарова, начальника проектной бригады Э.Т. Радченко и начальника отдела по радиотехниче- ской системе стыковки «Игла-1» Ю.А. Ларина. «Прибыли в Реутов вечером, Владимир Николаевич принял нас около 19 часов, - вспоминает Э.Т. Радченко. - Настроение у нас было как после окончания рабоче- го дня: думали, что коротко расскажем ему о пред- стоящей стыковке со станцией, ответим на вопросы и сразу уедем, тем более что на следующий день сутра нужно было быть в центре управления в ЦНИИмаше, в так называемом «старом ЦУПе». Однако Владимир Николаевич нас моментально при- вел в рабочее состояние, близкое к стрессу, спросив «Где сейчас находится ТКС? В какой точке на кар- те?» Кто же это знает сиюминутно, если за полтора часа корабль перемещается вокруг Земли, делая один оборот? Комаров начал что-то вычислять, по-видимому, опираясь на последнюю известную ему информацию, но бесполезно. Челомей сказал, что мы не подготов- лены и ничего не знаем. Это был хороший и уже, по- видимому, не раз проверенный психологический мобили- зующий прием, а для нас - мастер-класс. После этого Владимир Николаевич провел нас в заднюю комнату кабинета, где был мини-экран, закрытый шторка- ми, на котором отражалась траектория ТКС в виде светящейся точки, и подтвердил нашу неосведомлен- ность. Мы были обескуражены и посрамлены и, есте- ственно, захотели реабилитироваться. После этого мы рассказали Владимиру Николаеви- чу обо всех аспектах и деталях предстоящей стыков- ки, о циклограмме, о работе стыковочного агрегата. Он дал нам поручение - сделать плакат с траекторией сближения объектов, указанием временных меток, дальностью замеров системы стыковки «Игла-1» в ха- рактерных точках и прочими параметрами. А времени было уже где-то около 20:00 вечера. Но мы уже были в рабочем режиме, быстро сделали набросок и показа- ли его Челомею. Ему не все сразу понравилось, он сказал, что все должно быть понятно с одного взгляда! После внесения поправок и оформления плаката (его рисовал Виктор Гасюнас, прекрасный художник-график, рань- ше работавший у нас), около 23:00 часов, мы показа- ли окончательный вариант Владимиру Николаевичу. Он его одобрил, и мы разъехались по домам. Мне и Ю.А. Ларину было приказано быть завтра в Подлипках. Мы знали это и без команды: стыковка должна была произойти около 10:00утра. Владимир Николаевич появился в ЦУПе где-то минут за 15 до стыковки. Его никто не встречал и не сопро- вождал. Сзади на балконе второго этажа была комна- та, где обычно собиралась госкомиссия, руководство министерства, руководители предприятий. Челомей туда не заходил, по-видимому, не считал нужным. Для него наступали тяжелые времена - похоже, он знал, что «в верхах» уже принято решение отделить от ЦКБМ Филиал №1. Генеральный молча наблюдал за процессом сближе- ния корабля со станцией с балкона, вопросов не зада- вал: информации по громкой связи и на экране для по- нимания процесса было достаточно. Только в конце стыковки, после стягивания объектов, он переспро- сил об окончании стыковки с некоторым недоуме- нием. Я ему сказал, что наш стыковочный агрегат пневматический с гибкой (отклоняемой) штангой и проводит всю операцию стыковки очень быстро, в отличие от электромеханического узла разработ- ки Научно-производственного объединения «Энергия» (по-видимому, он ориентировался на ранее выполняе- мые стыковки корабля «Союз» с ОПС «Алмаз», на ко- торых присутствовал). После этого он молча пожал мне руку и удалился. Я его не провожал, хотя, по- видимому, это нужно было сделать, тем более это был мой начальник... Потом я понял, что виной тому было некоторое оцепенение, связанное с масштабом его личности. Так закончилась для генерального конструктора единственная при нем демонстрация актуальности и живучести ТКС как одной из составных частей ра- кетно-космического комплекса, рожденного творче- скими усилиями и энергией этого человека». 164
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения Во время совместного полета станции «Салют-6» и транспортного корабля «Космос-1267» вышло Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР от 19 декабря 1981 года о прекращении работ по про- грамме ОПС «Алмаз» и продолжении испытаний ТКС в рамках программы ДОС «Салют». За полгода до этого, менее чем через две недели после описываемых выше событий, 30 июня 1981 года приказом министра общего машиностроения Филиал №1 ЦКБМ был введен в состав НПО «Энергия» и пе- реименован в Конструкторское бюро (КБ) «Салют», руководителем которого стал Д.А. Полухин. Изме- нилась структура управления созданием космиче- ских аппаратов. Главным конструктором направления был назначен В.В. Палло, ведущим конструктором темы и руководителем группы ведущих конструк- торов по ТКС - Э.Т. Радченко. В состав этой группы вошли Д.К. Константинов, В.В. Исаев, В.И. Каганер, В.И. Куролесов, Ю.И. Скворцов. Эти новые ведущие конструкторы в дальнейшем активно участвовали в ра- ботах по использованию оставшихся кораблей в про- грамме «Салют». Совместный полет ТКС с «Салютом-6» продолжал- ся 375 суток, корабль обеспечивал управление ком- плексом и поддерживал орбиту связки работой своих двигателей. 29 июля 1982 года, после выдачи сред- ствами ТКС тормозного импульса, связка была за- топлена в акватории Мирового океана. Задачи дан- ного этапа летно-конструкторских испытаний ТКС (отработка стыковки, выполнение операций по управ- лению полетом связки, коррекции орбиты, спуск в ак- ваторию Мирового океана) были успешно выполнены. Следующим этапом программы в соответствии с так- тико-техническим заданием стало подтверждение воз- можности выполнения ряда требований, стоящих перед транспортным кораблем снабжения, - доставки груза в соответствии с заявленными характеристиками ТКС, проведения полномасштабной стыковки со стан- цией с обеспечением прочной силовой связи между объектами, механического, электрического и пневмо- гидравлического соединения по всем необходимым ма- гистралям, герметичного перехода для доступа экипа- жа на орбите в корабль для разгрузки и перемещения грузов на станцию, управления связкой в совместном полете, корректировки параметров орбиты. Однако до- ставка экипажей на ДОС по-прежнему обеспечивалась «Союзами». Так как разработчиком конструкции ТКС и ДОС являлось КБ «Салют», а изготовителем - ЗИХ, выполнить необходимые доработки корпусов обо- их изделий, изготовить материальную часть, прове- сти расчеты и испытания удалось в ранее установлен- ные для ДОС 5-2 («Салют-7») сроки. НПО «Энергия» как головной разработчик станции фактически при ре- шении этой проблемы только согласовывало представ- ляемую техдокументацию. В соответствии с программой полетов Центр подготов- ки космонавтов имени Ю.А. Гагарина определил и начал подготовку экипажей, которые должны были работать на станции с транспортным кораблем снабжения. Третий транспортный корабль снабжения (ФГБ «из- делие 16401» и ВА «изделие 0103/1»; вместо кре- сел - грузовые контейнеры) отправили на Байконур в сентябре 1982 года. Полным ходом шла кропотливая работа по согласованию предстоящего полета - завози- лись в большом объеме грузы, определялись схемы их размещения и крепления. За счет снятия системы ава- рийного спасения доставляемую массу удалось под- нять до 2700 кг (из них - 500 кг в возвращаемом аппа- рате), не считая 3822 кг топлива. Подготовка к запуску велась на тех же рабочих местах и площадках, на которых готовились два предшествую- щих ТКС. Технической подготовкой корабля (как и всех последующих) руководил Э.Т. Радченко. В работах уча- ствовали ведущие конструкторы - Д.К. Константинов, В.И. Каганер, В.В. Исаев и другие. Бригаду завода Хруничева возглавлял И.Н. Бородулин. В октябре 1982 года на космодром для ознакомле- ния с устройством корабля, размещением грузов, тех- нологией разгрузки (и последующей загрузки возвра- щаемого аппарата), для «обживания» ТКС прибыли космонавты ГМ. Стрекалов, В.А. Ляхов, В.Г. Титов, 165
Огранка «Алмазов» Схема ТКС «Космос-1443» И.Р. Пронина, А.П. Александров, А.А. Серебров, непо- средственно задействованные в этой программе. По за- мечаниям космонавтов при «обживании» был выпущен отчет, а на изделии проведены соответствующие дора- ботки. Включение в программу полета «Салюта-7» тяже- лого транспортного корабля вызывало повышенный интерес, памятуя о тех возможностях, что уже были продемонстрированы. ТКС посетили и ознакомились с его устройством председатель госкомиссии по пило- тируемым полетам генерал-лейтенант К.А. Керимов и начальник управления ГУКОС генерал-лейтенант Е.И. Панченко. Подготовка ТКС к запуску продвигалась нормально, но по некоторым позициям подготовки имелись не- определенности по дате использования оборудования НПО «Энергия». В частности, не было окончательной договоренности по срокам предоставления стенда- кардана в эхо камере для проверок системы «Игла-1» и вакуум-камеры для проверок на герметичность гер- мокорпуса и систем корабля - стенды использова- лись для испытаний кораблей «Союз» и «Прогресс». А в предоставлении весов для взвешивания загружен- ного ТКС на уровне заместителя начальника комплекса «Энергии» вообще было отказано. Эти спецвесы, в свое время заказанные по техниче- скому заданию Филиала №1 ЦКБМ для взвешивания первого «Салюта», находились на балансе ЗИХа, где считались принадлежностью про- граммы ДОС и не предоставля- лись без разрешения НПО «Энер- гия». Специалисты КБ «Салют» прорабатывали запасное реше- ние - использовать для взвешива- ния силовые тензометры, приме- няемые в судостроении, однако точность измерения была суще- ственно ниже... Согласованием этих вопро- сов в Москве на более высоком уровне уже занимался главный конструктор В.В. Палло, так как на Байконуре у представи- телей НПО «Энергия» в отно- шении ТКС не было полномо- чий. В конце октября ситуация неожиданно и благополучно разрешилась: в помещение тех- нического руководства в лабо- раторном корпусе МИК 92-2, где находилось рабочее место для подготовки ТКС, непонятно по какой оказии зашел начальник производственного отдела 3-го глав- ка Министерства общего машиностроения В.Н. Хода- ков, курировавший НПО «Энергия». «Мы с ним обо всем переговорили, - вспоминает Э.Т. Радченко. - О состоянии подготовки ТКС, о пробле- мах, и он уехал. Мы и не думали, что этот визит будет иметь какое-то продолжение. Однако через несколько дней нам позвонили от начальника управления полигона генерала А.С. Сечкина и сообщили о том, что к ним едет министр С. А. Афанасьев и может посетить рабочее ме- сто подготовки ТКС. Генерал А. С. Сечкин и министр С.А. Афанасьев в при- сутствии заместителя директора ЗИХа по эксплуата- ции Б.В. Федосеева и заместителя начальника Цент- ральной летно-испытательной бригады КБ «Салют» А.С. Шехояна посетили «протоновский» МИК и пере- местились в лабораторный корпус. Мы были в готов- ности. В.Н. Ходаков представил меня как техническо- го руководителя работ по подготовке ТКС. Выслушав мой краткий доклад о графике работ, со- стоянии и результатах подготовки ТКС, неопреде- ленности со сроками предоставления проверочного оборудования, Сергей Александрович начал задавать вопросы. Меня поразило, что он полностью понимал ситуацию (по-видимому, по результатам встречи с В.Н. Ходаковым). 166
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения Тут же был решен вопрос с весами: заместителю ди- ректора ЗИХа и представителю НПО «Энергия» на по- лигоне (его также заранее пригласили) было дано пря- мое указание предоставить весы для взвешивания ТКС. По стенд-кардану и вакуум-камере также были даны со- ответствующие распоряжения. Это был деловой стиль ракетно-космического министра - оперативно вникать в общую ситуацию, выявлять проблемы и принимать ре- шение на месте - с государственным подходом». 2 марта 1983 года корабль был успешно запущен под названием «Космос-1443» и 10 марта состыко- вался с «Салютом-7». Процесс первой фазы стыков- ки - до стягивания стыковочных фланцев - выполнялся так же, как и на «Салюте-6». После стягивания фланцев в работу включались активные силовые замки (на ак- тивной силовой проставке), которые дотягивали стыко- вочные фланцы, обжимая резиновое уплотнение и обе- спечивая герметичность места стыка объектов. Доработанные стыковочные механизмы сработали отлично, образовав герметичный переход между обои- ми космическими аппаратами. После стыковки си- стема управления ТКС взяла управление комплексом «Салют-7» - «Космос-1443» на себя. Двигательная установка корабля корректировала ор- биту станции (выполнено около ста динамических опе- раций), а его усовершенствованная система управления обеспечивала режим точной ориентации относительно Земли и могла длительно поддерживать стабилизиро- ванный полет орбитального комплекса. 28 июня 1983 года к «Салюту-7» с «Космосом-1443» состыковался пилотируемый корабль «Союз Т-9» с эки- пажем в составе В.А. Ляхова и А.П. Александрова, об- разовав связку массой около 47 т. Через два дня космо- навты открыли люки в ТКС для разгрузки. Часть грузов размещалась в возвращаемом аппарате, часть - в спе- циальных боковых контейнерах, а также в коридоре и свободных местах функционально-грузового блока, который был полностью заполнен. Грузы крепились ки- перной лентой для исключения их подвижности. Космонавты разгрузили корабль, переместив гру- зы в орбитальную станцию. Затем в контейнеры воз- вращаемого аппарата уложили результаты исследова- ний, приборы, элементы конструкции, проработавшие в космосе длительное время. Этот груз представлял для конструкторов и разработчиков огромный интерес: до этого такой возможности еще не было - «Союз» мог вернуть на Землю максимум 50 кг груза. Вот какими воспоминаниями о работе ТКС с корпора- тивной газетой НПО машиностроения «Трибуна ВПК» Стыковка ТКС «Космос-1443» с ОПС «Салют-7» через активным стыковочный агрегат СА-АУ (фото вверху) и пассивный стыковочный агрегат Г-4000- А - агрегаты перед стыковкой; Б ~ агрегаты состыкованы люки за- крыты* В - агрегаты состыкованы, люки от- крыты 1 - корпус станции; 2 - штырь для замкового устройства СА-А; 3 - кор- пус СА-АУ; 4 - замковое устройство СА-А; 5 - корпус корабля; 6 - крыш- ка люка; 7 - периферийная активная проставка (ПАП); 8 - стыковочна» штанга; 9 - периферийная пассивная проставка (ППП); 10 - приемный ко- нус; 11 - проставка пассивная- 12 - герметизирующее устройство стыка агрегатов; 13 - плоскость сты- ка агрегатов; 14 - плоскость стыа проставок ППП и ПАП; 15 - крмша люка агрегата Г-4000 Схема стыковки ТКС «Космос-1443» со станцией «Салют-7» 4 апреля 2018 года поделился летчик-космонавт, дваж- ды Герой Советского Союза, бортинженер экипажа комплекса «Союз-9»-«Салют-7»-«Космос-1443» Алек- сандр Павлович Александров. «Во второй основной экспедиции на ДОС «Салют-7», после успешной стыковки корабля «Союз-Т9» 30 июня 1983 года, мы вошли в связку: «Салют-7 »- «Космос-1443». Такое имя было дано ТКС №16401, который в автоматическом режиме был пристыко- ван к станции еще в марте. Работы с ТКС у нас было много: разгрузка оборудования, двух контейнеров с до- полнительными солнечными батареями, проведение экспериментов с той научной аппаратурой, которая была установлена в ТКС... Работа была напряженной, поскольку в нашем распоряжении было всего 5 дней. По программе полета до 9 августа нужно было уло- жить грузы, в основном это были отказавшие или экс- периментальные приборы, с которыми на Земле долж- ны были поработать специалисты. Они возвращались уложенными в ВА. Также возвращалась часть полу- ченных результатов научных экспериментов в виде кассет с записями, приборов и образцов, полученных на борту. Мне довелось провести довольно длительное время в ВА. Надо сказать, что это был аппарат нового 167
Огранка «Алмазов» Обложка журнала «Советский Союз» с рисунком ТКС «Космос-1443» со станцией «Салют-7» и кораблем «Союз-Т9» поколения по объему, возможностям размещения эки- пажа и оборудования. Пульт управления для экипа- жа был построен по той же матричной схеме КСП, что и на нашем «Союзе-Т». Несколько отличались от уже эксплуатировавшихся ранее органы управле- ния агрегатами и системой герметизации. Необычным было расположение переходного люка в ВА - со сто- роны лобового термостойкого покрытия с внешней стороны ВА... После укладки примерно 350 кг грузов люки в ВА были закрыты 11 августа загерметизиро- ваны, как и переходные люки со стороны «Салюта-7». Расстыковка ТКС прошла 14 августа 1983 года. Про- цесс шел как в замедленном кино - с шумовыми эффек- тами и колебаниями станции по рысканию и танга- жу. Станция отошла с закруткой по рысканию около 1 град/сек и 0,3 град/сек по тангажу. Наблюдали от- ход ТКС через внешнюю телекамеру. После выполне- ния нами ориентации станции для фиксации момен- та включения маршевого двигателя ТКС наблюдали его до входа в тень. Через 30 секунд по входу в тень «цель погасла». Дальность определялась около 3 кило- метров». В.А. Ляхов и А.П. Александров находились на орби- тальном комплексе 149 суток. Как всегда, при выпол- нении сложных широкомасштабных работ появлялись непредвиденные обстоятельства и события, а иногда и ляпсусы, которые зачастую могли усложнить работу. Выручала всегда четкая и слаженная работа космонав- тов и помощь с Земли. Совместный полет транспортного корабля снаб- жения и долговременной орбитальной станции про- должался 159 суток, до 14 августа 1983 года. Потом «Космос-1443» отстыковался. 23 августа от него от- делился и вернулся на Землю возвращаемый аппарат с материалами экспериментов (350 кг). Функциональ- но-грузовой блок работал на орбите еще 26 суток и был затоплен в Тихом океане 19 сентября. «Космос-1443» стал первым в Советском Союзе кос- мическим аппаратом, доставившим на орбитальную станцию груз массой около четырех тонн и вернувшим на Землю несколько сот килограммов результатов про- веденных на орбите экспериментов. Этот этап програм- мы летно-конструкторских испытаний был успешно выполнен, причем единственный раз ТКС соответство- вал и по комплектации, и по выполняемым задачам так- тико-техническому заданию на тяжелый транспортный корабль снабжения для ракетно-космического комплек- са «Алмаз». Однако в таком качестве он в дальнейшем уже не был востребован... Из четвертого транспортного корабля снабжения гото- вили военно-прикладной модуль для станции «Салют-7». Работа велась, по предложениям Министерства обороны СССР, в ЦПК имени Ю.А. Гагарина и КБ «Салют» в соот- ветствии с приказом министра общего машиностроения за №308 от 26 августа 1982 года: ТКС предполагалось оснастить оптико-электронным комплексом «Пион-К», созданным на базе лазерно-электронного телескопа в ка- занском ЦКБ «Фотон» под руководством главного кон- структора Г.Р. Пекки (ныне - «Швабе - Технологиче- ская лаборатория») и предназначенным для наблюдения за различными наземными и морскими объектами. Разработкой целевого применения комплекса в ЦПК занимался отдел под руководством полковника Г.М. Колесникова, внесшего большой личный вклад в создание «Пиона-К». Для проведения орбитальных испытаний в центре была сформирована группа кос- монавтов, осваивавшая практические методики рабо- ты с комплексом. ЦКБ «Фотон» изготовило специаль- ный тренажер. 168
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения «Пион-К» и другую научную аппаратуру планиро- валось установить в возвращаемом аппарате, с кото- рого снимались двигательные установки, парашют- ная система, оборудование разделения и все ненужное для выполнения целевой задачи. Доработанное изделие имело индекс 74П. В этот раз корабль готовили раздельно: функцио- нально-грузовой блок №16501 изготавливал ЗИХ, а модуль 74П (на базе возвращаемого аппарата №103/8) - опытное производство КБ «Салют». В ноябре 1984 года завершились комплексные элект- рические проверки ФГБ, который 13 февраля 1985 года был доставлен на космодром. Срок отправки модуля 74П был сорван из-за неготовности аппаратуры «Пион-К», из-за чего поставка состоялась только 6 июля 1985 года. К этому времени полет чуть было не отменили и... спасли. Но все по порядку. 11 февраля 1985 года - за два дня до прибытия ФГБ на космодром - из-за ошибки ЦУП потерял связь со станцией «Салют-7»: операторы не смогли вовремя вмешаться в работу автоматики станции, нарушилась подзарядка буферных батарей, бортовые системы обес- точились и отключились. Для спасения станции и всей программы при- шлось срочно готовить специальную экспедицию. С этой задачей успешно справились В.А. Джанибеков и В.П. Савиных, которые 6 июня 1985 года стартовали на корабле «Союз Т-1» и через два дня состыковались с безжизненным «Салютом-7», реанимировали стан- цию и восстановили работу ее систем. Мнения составителей книги по поводу отечествен- ного блокбастера «Салют-7» от режиссера Клима Ши- пенко разделились. Выход фильма был приурочен к шестидесятилетию космической эры, а сам он по- зиционировался как «основанный на реальных собы- тиях». Часть коллектива считает, что, несмотря на пре- возносимую критиками зрелищность, фильм отражает альтернативно-исторический подход к космонавтике, показывает выдуманный конфликт, в котором руко- водство страны легко могло пожертвовать космонав- тами экипажа ради престижа державы. Они считают, что спокойный, без излишнего пафоса рассказ о реаль- ном полете при должной подаче мог бы показать яр- кую правду о совершенном подвиге... Другая же часть склоняется к мысли, что при всех исторических и фак- тических огрехах фильм вызывает у молодого поколе- ния интерес к истории своей страны и к теме освое- ния космоса, что уже само по себе достойно всяческого поощрения. Станция «Салют-7» с кораблем «Союз» Между тем работы по подготовке корабля №16501 не прекращались, и в августе, после автоном- ных испытаний ФГБ был состыкован с модулем 74П. На космодроме ТКС готовила та же команда КБ «Салют» под руководством Э.Т. Радченко, что и прежде. Предпо- лагалось, что после запуска военно-прикладной модуль будет состыкован с «Салютом-7» и проведет совмест- ный полет в течение 100 суток, во время которых кос- монавты проведут с новой аппаратурой все намеченные эксперименты. По завершении совместной программы предусматривался автономный полет ТКС, длитель- ность которого определялась состоянием его бортовых систем и запасами оставшегося топлива. Космонавты В.В. Васютин, Г.М. Гречко и А.А. Волков, готовившиеся в ЦПК имени Ю.А. Гагарина к рабо- те с аппаратурой «Пион-К», 17-18 августа провели на Байконуре «обживание» модуля, знакомясь с распо- ложением аппаратуры и грузов. 17 сентября 1985 года они отправились на орби- ту на корабле «Союз Т-14» и на следующий день при- были на «Салют-7». Восемь суток спустя на Землю на «Союзе Т-13» вернулись В.А. Джанибеков и Г.М. Греч- ко, а В.В. Васютин, В.П. Савиных и А.А. Волков оста- лись ждать прихода ТКС, как подготовленные к работе с комплексом спецаппаратуры. 27 сентября 1985 года корабль вышел на орби- ту под названием «Космос-1686» и 2 октября прича- лил к переходному отсеку станции «Салют-7». На его борту размещались расходные материалы и спецо- борудование более 80 наименований общей массой 4322 кг. Среди грузов была и раздвижная ферма «Маяк» 169
Огранка «Алмазов» Рисунок ТКС «Космос-1686» со станцией «Салют-7» В баках находилось около 1550 кг топлива для поддер- жания орбиты «Салют-7», ориентации и стабилизации. Все эти функции управления корабль взял на себя по- сле стыковки со станцией, одновременно дав суще- ственную прибавку и системе электропитания орби- тального комплекса- 1,1 кВт электроэнергии. Но самым главным было научное оборудование массой 1255 кг, предназначенное для проведения бо- лее 200 прикладных экспериментов. На комплексе «Пион-К» предполагалось выполнить программу на- блюдения «Октант», объектами которой должны были стать специальные цели, отделяемые из пусковых устройств, закрепленных снаружи модуля 74П, а так- же различные объекты на Земле (эксперимент «Поверх- ность»), на поверхности океана («Зебра») и в атмосфе- ре («Оболочка»). Через три дня после стыковки экипаж станции от- крыл люки в ТКС и начал разгружать корабль и тести- ровать научную аппаратуру. Однако из-за болезни командира экспедиции В.В. Ва- сютина поработать с комплексом удалось немного: 21 ноября экипаж досрочно вернулся на Землю, не за- вершив программу экспериментов и не проведя работы в открытом космосе с раздвижной фермой «Маяк». В связи с форс-мажорными обстоятельствами, учи- тывая хорошее состояние бортовых систем военно- прикладного модуля, руководство решило не отсты- ковывать ТКС от станции 10 января 1986 года, как это намечалось по планам, а дождаться прибытия следую- щей экспедиции. 6 мая 1986 года к станции пристыковался «Союз Т-15», на котором космонавты Л.Д. Кизим и В.А. Соло- вьев совершили межорбитальный перелет с базового блока комплекса «Мир» (запущен 20 февраля 1986 года) на «Салют-7». Они-то и выполнили до конца некоторые из запланированных на модуле 74П экспериментов. 28 и 31 мая космонавты провели работы в открытом космосе с фермой «Маяк» и, завершив эксперименты, законсервировали «Салют-7» и выполнили обратный перелет на «Мир». После отлета экипажа первоначально планиро- валось прекратить полет комплекса «Салют-7»- «Космос-1686», но вскоре было решено перевести его на более высокую орбиту хранения со сроком суще- ствования 8-10 лет для оценки состояния работы бор- товых систем при таких длительностях. С помощью двигательной установки транспортного корабля снаб- жения к 22 августа 1986 года высоту орбиты подняли до 450-495 км и перевели в режим гравитационной ориентации (двигатели ТКС выполняли регулярную подкрутку). По расчетам запасы топлива позволяли продлевать активную жизнь станции до тех пор, пока к ней не сможет прибыть очередная пилотируемая экс- педиция для проведения ревизии состояния бортовых систем. Рассматривались даже экзотические варианты возвращения элементов корабля и станции в грузовом отсеке многоразового орбитального корабля «Буран», который готовился тогда к первому своему полету. Но реализовать эти планы не удалось: в декабре 1989 года из-за отказа системы электропитания корабля его активная работа прекратилась. В следующем году из-за пика солнечной активности плотность верхней ат- мосферы Земли сильно возросла, и из-за аэродинами- ческого торможения орбита станции стала снижаться заметно быстрее, чем предполагалось. Комплекс фак- тически был неуправляем. Специалисты КБ «Салют» провели большую ра- боту по определению вероятной области падения час- тей комплекса при неуправляемом спуске с орбиты, оценку количества и массы элементов конструкции, ко- торые не должны были разрушиться и сгореть в атмос- фере и были способны достичь поверхности Земли. Выводы оказались неутешительны: возвращаемый аппарат должен был достигнуть Земли (ведь он имел теплозащиту), количество осколков могло измерять- ся несколькими сотнями с массой отдельных элемен- тов до нескольких сотен килограммов (агрегаты дви- гателей, элементы блоков системы жизнеобеспечения, фрагменты стыковочных узлов, части силовых шпан- гоутов и пр.). Но все обошлось: 7 февраля 1991 года, проведя в со- вместном полете 5 лет 4 месяца, орбитальный комплекс 170
ХРОНОЛОГИЯ ПОЛЕТОВ ВА И ТКС ПО ПРОГРАММЕ «АЛМАЗ» 17 07 77 02.02.78 25 04.81 29.07 82 19.09.83 02 03.83 ТКС + ВА «Космос-929» (201 сутки) ТКС + ВА «Космос-1267» (462 - -уток) 1 ' (л? - ТКС + ВА «Космос-1443» I (202 суток) ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения
Огранка «Алмазов» «Салют-7» (ДОС-5-2)-«Космос-1686» (ТКС-4) некон- тролируемо сошел с орбиты. Несгоревшие обломки упали в малонаселенных горных районах на границе Чили и Аргентины, не причинив особого вреда. Глава 6. Проекты на базе транспортного корабля и возвращаемого аппарата Полеты транспортных кораблей снабжения ста- ли знаменательной вехой в освоении космическо- го пространства в СССР. Разработчики смогли дока- зать надежность40 и эффективность активного корабля большой размерности, имеющего высокие эксплуата- ционные характеристики (грузоподъемность; большой запас топлива для обеспечения большой продолжи- тельности полета - как автономного, так и совместно- го со станцией), адаптивную двигательную установку и цифровую систему управления, способного летать в составе связки и управлять ею с проведением слож- ных динамических операций (ориентации, коррекции траектории, спуск с орбиты и др.) и другие превосход- ные качества. Однако, несмотря на положительные результаты летно-конструкторских испытаний, программу ТКС закрыли. Об обстоятельствах, сопровождавших за- крытие, можно упомянуть лишь вкратце: решение принималось в том числе с учетом поданной «наверх» таблицы, в которой сравнивались возможности (время автономного полета, грузоподъемность, численность экипажа и т.п.) возвращаемого аппарата и... корабля «Союз-Т»! Логичнее было бы сравнить полностью уком- плектованный транспортный корабль снабжения с «Прогрессом» и «Союзом». Конечно, за давностью лет по деньгам соотнести эти программы сложно (по- нятно, что в изготовлении и запуске ТКС обходился до- роже «Союза» - но эксплуатация «Салюта-7» показа- ла выгодность совместного использования «тяжелого» (для выведения массивных грузов и целевых модулей) и «легкого» (для запуска экипажа и небольших сроч- ных грузов) транспортных кораблей. Для инженеров КБ «Салют» разработка ТКС ста- ла школой проектирования и конструирования со- временной космической техники: по этой тематике 40 Нештатные ситуации возникали, но целевые задачи запусков всег- да выполнялись полностью. образовались отделы, которых до этого на предприя- тии не было - радистов, телевизионщиков, оптиков, - и появилась масса специальных систем - управления, командная радиолиния и т.п. Поскольку летно-кон- структорские испытания подтвердили выдающие- ся характеристики корабля в целом и возвращаемого аппарата в отдельности и правильность выбранных технических решений, несмотря на сворачивание проекта, «Алмаз», ТКС и ВА послужили основой для многочисленных последующих проектов, часть из которых была реализована, а часть осталась на бумаге. 23 июня 1981 года на Научно-техническом сове- те Минобщемаша было принято решение, предус- матривавшее создание экспериментального моду- ля 37КЭ для станции «Салют-7» и четырех модулей семейства 37К для комплекса «Мир». Они представ- ляли собой корабли 11Ф77М на базе четвертого ТКС («Космоса-1686»), состоящие из целевого модуля се- мейства 37К и отделяемого функционально-служебно- го блока, роль которого должен был играть функцио- нально-грузовой блок корабля снабжения. В начале 1982 года на базе проекта 37КЭ было ре- шено создать блок дополнительных приборов 37КБ для корабля «Буран», а к августу 1982 года в КБ «Салют» полным ходом шла работа над многочис- ленными модулями для станции «Мир»: «Квант», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», «Природа». Все они поработали на орбите. Производственный задел был в полной мере ис- пользован в новых программах. Например, изделие №16601 (пятый ТКС) было переделано в функциональ- но-служебный блок 77КЭ для доставки модуля «Квант». Сборка получила название 77КС и была запущена Модуль «Квант-2» комплекса «Мир» (ФГБ изд. 17101) 172
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения 9 апреля 1985 года к орбитальной стан- ции «Мир». А изделие №16201 - назем- ный электрический аналог, не предназна- ченный для полетов - было переделано в функционально-служебный модуль 19ДМ «Скиф-ДМ» («Полюс»), запу- щенный при первом пуске сверхтяже- лой ракеты-носителя «Энергия» 15 мая 1987 года. Строительство Международной кос- мической станции началось с запуска 20 ноября 1998 года функционально- грузового блока «Заря», сохранившего все основные черты транспортного ко- рабля снабжения, заложенные в проекте ЦКБМ еще в 1967 году. Как говорилось выше, в проект воз- вращаемого аппарата был заложен большой потенциал по модернизации, поскольку при разработке исходного трехместного варианта предусматрива- лась модульная схема его построения. Она обеспечивала возможность суще- ственного увеличения объема отсека экипажа при использовании всех ранее отработанных основных систем и агре- Орбитальный пилотируемый комплекс «Мир» с модулями на базе ТКС гатов. В результате численность космонавтов можно было довести до шести человек либо, сохранив экипаж в три человека, расширить внутрикабинное простран- ство для использования аппарата при решении цело- го ряда перспективных задач в составе пилотируемых космических объектов различного назначения. На основе модернизированного возвращаемого ап- парата рассматривалось создание целого семейства, Международная космическая станция МКС в начале строительства на орбите: модули «Заря», «Звезда», «Юнити» включающего аварийно-спасательный корабль, транс- портный корабль снабжения для доставки экипажа и грузов на тяжелые орбитальные станции, пилотируе- мый корабль для лунных и межпланетных экспедиций. В модернизированном аппарате планировалось без изменений сохранить аварийную и тормозную двигательные установки, носовой отсек с жидкостной двигательной установкой, отсек парашютно-реактив- ной системы посадки и отсек экипажа без теплозащит- ного экрана. Последнее обеспечивалось свободноне- сущей конструкцией днища, не связанного в силовом отношении с внутренним каркасом. При этом заднее днище отсека экипажа, имеющее снаружи теплозащит- ное покрытие, могло быть заменено на равный по массе дополнительный отсек с размещенными в нем кресла- ми для членов экипажа, блоками и системами, обеспе- чивающими их жизнедеятельность, и грузами, возвра- щаемыми на Землю. Теплозащитный экран больших размеров устанав- ливался снаружи дополнительного отсека, стыковался с отсеком экипажа и сбрасывался при аварии на началь- ном участке полета и при вводе парашютной систе- мы - с целью сохранения уводимой или приземляемой 173
Огранка «Алмазов» массы. Геометрия модернизированного возвращаемого аппарата обеспечивала минимальное изменение аэро- динамической компоновки, сохранение всех аэроди- намических характеристик, параметров теплообмена и теплозащиты, баллистических и динамических ха- рактеристик ВА комплекса «Алмаз». На сбрасываемое днище предполагалось выне- сти системы, работа которых ограничивалась участ- ком спуска в атмосфере до момента ввода парашюта. Конструкция днищ и их взаимное расположение обе- спечивали создание в центральной зоне узла прямо- го перехода в смежный отсек. Для обеспечения при- нятых параметров аварийного спасения экипажа при аварии ракеты-носителя на старте или на началь- ном участке траектории возвращаемый аппарат отде- лялся от аварийного блока без теплозащитного экрана. Время работы системы аварийного спасения в данном режиме - 25 секунд - определялось возможностями двигательной установки увести аппарат с увеличен- ной массой. Схема спасения экипажа на последующих участках полета оставалась без изменений. Модуль «Заря» МКС (ФГБ изд. 17501) Энергетические параметры тормозной двигательной установки исходной конструкции не обеспечивали сход с орбиты аппарата увеличенной массы, в связи с чем на кораблях, в состав которых должен был входить модифицированный возвращаемый аппарат, тормоз- ной импульс выдавался бы специальной двигательной установкой, расположенной в приборно-агрегатном МОДИФИКАЦИИ ВОЗВРАЩАЕМОГО АППАРАТА КОМПЛЕКСА „АЛМАЗ“ Трехместный вариант ЗА Сравнительные параметры Объем отсека экипажа, Масса схода с орбиты, кг Трехместный ВА 4,56 4900 Шестиместный 7,0 6400 отсеке. Предполагалось также, что для решения задач, близких к задачам комплекса «Алмаз», целесообраз- но увеличить импульс тормозной установки для со- хранения величины характеристической скорости тор- можения на уровне 75 м/с. Это считалось возможным осуществить в принятых габаритах существующей конструкции. Двигательная установка ориента- ции, стабилизации и управления ка- чеством в носке возвращаемого аппа- рата при имеющемся запасе топлива около тонны обеспечивала весь полет с орбит высотой до 450 км при выдаче тормозного импульса за счет основно- го отсека. При создании новой тормоз- ной установки энергетика двигателей ориентации и управления спуском уве- личивалась за счет установки дополни- тельных баков. Поскольку в модернизированном воз- вращаемом аппарате предполагался сброс днища с теплозащитным экраном, мягкую посадку аппарата обеспечивала уже имеющаяся парашютно-реактивная система. Наличие столь мощного задела по- зволило специалистам НПО машино- Схема модификации ВА комплекса «Алмаз» строения в первой половине 1990-х годов 174
ТКС - модернизация, этапы развития, использование в космических программах 1. Назначение тяжелых активных кораблей-модулей Транспортные корабли снабжения РКК «Алмаз» Целевые транспортные корабли модульные ОПК «МИР» Энергетический модуль (активный) PC МКС 2. Индекс в конструкторской документации Филиала №1 ЦКБМ/КБ «Салют» (головного разработчика) Изд. 11Ф72 №16101 Изд. 11Ф72 №16301 Изд. 11Ф72 №16401 Изд. 11Ф72 №16501 ФГБ с изд. №16601 Изд. 77ксД №17101 Изд. 77ксТ №17201 Изд. 77ксО №17301 Изд. 77ксИ №17401 Изд.77КМ №17501 3. Название КА в открытой печати «Космос-929» «Космос-1267» «Космос-1443» «Космос-1686» «Квант» «Квант-2» «Кристалл» «Спектр» «Природа» ФГБ «Заря» 4. Программа применения ЛКИ «Салют-6» «Салют-7» Орбитальный пилотируемый комплекс «МИР» Российский сегмент МКС 5. Целевая нагрузка Беспилотный возвращаемый аппарат (ВА), спускаемый на Землю Корпус ВА (неотделяемый) со спец, комплексом Целевой модуль (изд.37кЭ) «Квант» Модернизация гермокорпуса ФГБ для введения дополнительных объемов для размещения целевого оборудования в зависимости от назначения модуля 6. Система управления Комбинированная аналогово-цифровая Полностью цифровая 6.1 Наличие в СУ режима стыковки нет Штатный режим стыковки с кооперируемым объектом 6.2 Наличие в СУ режима управления «связкой» объектов в совместном полете нет Штатный режим Не требовалось (управление велось от базового блока ОПК «Мир») В составе с NODE - штатный режим. В составе PC МКС - не требовалось 6.3 Наличие в СУ режима управляемого спуска с орбиты Штатный режим (в том числе для «связки» объектов) Аварийный режим для автономного полета (для нештатной ситуации). В составе ОПК «Мир» не требовалось Аварийный режим для автономного полета и в составе с NODE (для нештатной ситуации). В составе PC МКС - не требовалось 6.4 Радиотехническая система стыковки Система «Игла» Система «Курс» 7. Разработчик стыковочного агрегата Филиал №1 ЦКБМ/КБ «Салют» (пневматический агрегат) РКК «Энергия» (электромеханический агрегат) 8. Даты запуска и окончания полета, продолжительность полета 17.07.1977 03.02.1978 (211 суток) 25.04.1981 29.07.1982 (430 суток) 12.03.1983 19.09.1983 (201 сутки) 27.09.1985 07.02.1991 (5 лет 9 мес.) 31.031987 25.08.1988 (515 суток) 26.11.1989 31.05.1990 20.05.1995 23.04.1996 20.11.1998 Находится в эксплуатации до 2024 г. Сведены с орбиты в составе ОПК «Мир» 23.03.2001 9. Головной разработчик космического аппарата Филиал №1 ЦКБМ/КБ «Салют» (ТКС, ФГБ), ЦКБМ (ВА) КБ «Салют» 10 Головной разработчик орбитального комплекса ЦКБМ ЦКБЭМ (впоследствии РКК «Энергия») ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения
Огранка «Алмазов» Проект туристической космической станции с двумя 6-местными ВА (на орбите) предложить возвращаемый аппарат в качестве малога- баритного автономного (или «полуавтономного») ко- рабля-спасателя - сначала для станции Freedom, а по- том и Международной космической станции. Этому способствовали конструктивно-компоновочные осо- бенности аппарата - отсек экипажа большого объема (три человека могут работать в скафандрах, двое - про- водить эвакуацию больного или раненого космонавта), наличие трех люков и собственных системы управле- ния и тормозной двигательной установки. Кроме того, еще в разгар работ по проекту корабля рассматривался возвращаемый аппарат на 5-6 мест. Он мог использоваться совместно со штатным функцио- нально-грузовым блоком. Большой внутренний объем такого аппарата обеспечивал удобство работы экипажа: космонавт в скафандре мог стоять внутри него в пол- ный рост. В случае необходимости можно было приме- нять возвращаемый аппарат в качестве шлюзового от- сека для выхода в открытый космос. Как говорилось выше, возможность создания на базе штатного трехместного возвращаемого аппарата пя- ги-шестиместного варианта при частичном или пол- ном отказе от многоразовое™ и введения отделяемого лобового теплозащитного экрана позволяла нарастить стандартный отсек экипажа «поддоном» диаметром 3100 мм и глубиной 800 мм в его нижней части. В поддоне могли свободно разместиться еще два-три космонавта. Шестиместный аппарат мог приземляться на штатной парашютно-ракетной системе спасе- ния, а остальные системы, включая дополнительное электропитание, жизнеобеспечение и терморегулиро- вание, размещались бы в заново спроектированном от- деляемом навесном агрегате. В качестве предложения был выполнен эскизный проект корабля-спасателя, а для отработки компо- новки нового отсека экипажа в Государственном кос- мическом научно-производственном центре имени М.В. Хруничева, в который превратился ЗИХ, сли- тый с КБ «Салют», построен полномасштабный макет шестиместного возвращаемого аппарата. Проанализировав требования, предъявляемые к сред- ствам аварийного возвращения экипажа орбитальных станций, специалисты НПО машиностроения предло- жили три варианта спасательного модуля. Первый - два трехместных возвращаемых аппара- та с единым переходным отсеком: корабль рассчитан на эвакуацию 4-6 космонавтов или срочное возвраще- ние в одном возвращаемом аппарате 2-3 человек. Мас- са модуля составляла 11,3 т. Второй вариант предусматривал создание шести- местного возвращаемого аппарата с переходным от- секом общей массой 7,9 т и мог срочно эвакуировать экипаж из 4-6 человек. Третий вариант базировался на использовании двух шестиместных возвращаемых аппаратов с переходным отсеком. Он рассчитывался на эвакуацию 8-12 человек или срочное возвращение 4-6 человек. Масса модуля составляла 14,3 т. Во всех вариантах спасательные модули должны были доставляться на станцию в грузовом отсеке аме- риканского шаттла. Проект туристической космической станции с надувным модулем и 4-местным ВА 176
ЧАСТЬ II. История разработки транспортного корабля снабжения Американские специалисты откликнулись на пред- ложение НПО машиностроения: для проверки его жизнеспособности с 28 октября по 6 ноября 1996 года в Реутове работали сотрудники Хантсвиллского отде- ления компании McDonnell Douglas Aerospace, а также специалисты фирм Spacehab Inc. и Space Development Corp. К сожалению, американцы обошлись с предло- жением как и с большинством идей и разработок, вы- двигаемых нашей ракетно-космической отраслью: они во всем согласились с российскими партнерами, составили подробный отчет и... обо всем забыли... Но технические идеи, заложенные в транспортном корабле снабжения, оказались актуальны и в наши дни. Большой функционально-грузовой блок и возвра- щаемый аппарат многократного использования дают возможность реализации экономически эффектив- ной транспортной системы. Вероятно, именно эти- ми соображениями руководствовались проектанты КБ «Салют», когда в 2005-2006 годах предлагали свой ва- риант на конкурс по созданию многоцелевого пило- тируемого космического корабля нового поколения. К сожалению, конкурс не состоялся, но идеи ТКС про- должали жить. В 2009 году Роскосмос объявил новый конкурс на раз- работку эскизного проекта по программе «Перспектив- ная пилотируемая транспортная система», предназна- ченной для снабжения Международной космической ВА фирмы Excalibur-Almaz во время Европейской конференции по туризму. Лондон, 2012 год Летчики-космонавты А.А. Волков, А.А. Леонов и В.Е Титов обсуждают с Артуром М. Дъюлой перспективы ВА. Московская область, Жуковский. МАКС-2009 станции, туристических полетов, спа- сательных операций, лунных миссий и для автономных околоземных полетов. КБ «Салют» предложило многоцеле- вой корабль, в общих чертах напоминаю- щий транспортный корабль снабжения. Аппарат с экипажем в шесть человек мог доставить в космос, а потом вернуть на Землю полтонны груза. В лунных экспедициях экипаж уменьшался до че- тырех космонавтов, а груз - до 100 кг. В большом функционально-грузовом модуле размещались служебные си- стемы и каюты экипажа. Этим не мог похвастать альтернативный вариант от конкурентов из РКК «Энергия» имени С.П. Королева, но именно он был объяв- лен победителем конкурса, поскольку королевская фирма имела огромный, во многом монопольный опыт разра- ботки, изготовления и эксплуатации 177
Огранка «Алмазов» ВА и станция «Алмаз» на о. Мэн. 2011 год ВА в Мемориальном музее космонавтики. Москва, 2017 год пилотируемой техники, не прерывающийся на протя- жении более 50 лет. В 2005 году на Международном конгрессе по астронавтике IAC (International Astronautical Congress) в японском городе Фукуока был анонсирован проект Капсула специнформации в Музее космонавтики и авиации с. Архипо-Осиповка Краснодарского края. 2017 год Excalibur Almaz, в основе которого лежал возвращае- мый аппарат комплекса «Алмаз», один экземпляр ко- торого был выставлен для всеобщего обозрения. Цель проекта - космический туризм: предполагалось, что пу- тем запуска на орбиту многоразового аппарата с турис- тами на борту можно будет снизить стоимость билета больше, чем предлагала Россия за место в «Союзе»! Для реализации проекта была создана международная компа- ния Excalibur Almaz Limited с головным офисом на о. Мэн (Великобритания), которую возглавил Артур М. Дьюла, ранее купивший четыре возвращаемых аппарата для пре- творения планов в жизнь. Позднее, уже в 2010-х годах, Excalibur Almaz Limited пыталась продвинуть в програм- му NASA свой проект по коммерческой доставке грузов и экипажей на Международную космическую станцию. Но, увы, и эти проекты закончились ничем. Проекттранспортного корабля снабжения с возвращае- мым аппаратом оставил глубокий след в истории пило- тируемой космонавтики и, несомненно, еще послужит образцом для будущих разработок. НПО машинострое- ния и Машиностроительный завод имени М.В. Хруни- чева смогли сохранить несколько возвращаемых аппа- ратов, а также техдокументацию и технологическую оснастку. Сегодня возвращаемые аппараты комплекса «Алмаз» занимают достойное место в экспозициях Мо- сковского мемориального музея космонавтики и воз- рожденного павильона «Космос» на ВДНХ. А в Му- зейном комплексе АО «ВПК «НПО машиностроения» представлен возвращаемый аппарат, три раза побы- вавший в космосе, а также возвратившаяся из космоса капсула специнформации. Еще одна такая капсула пе- редана в Музей космонавтики и авиации в селе Архи- по-Осиповка г.о. Геленджик Краснодарского края. 178