100 рассказов о стыковке - Владимир Сыромятников

Руководство настолько поверило в новую конструкцию, что решилось пригласить к нам самого Д. Устинова, в те годы секретаря ЦК КПСС, кандидата в члены Политбюро. Мне пришлось выступить в качестве гида в нашей скромной «ацетиленовой» лаборатории. Для стыковщиков это было большой честью: всемогущий Устинов очень редко опускался до столь детального уровня.

Испытания масштабных моделей сыграли большую роль в становлении нашего АПАСа, позволив не только проверить новый дифференциальный механизм, но и значительно усовершенствовать его. Пожалуй, самым важным оказалось то, что модели заставили думать, как упростить конструкцию, как одновременно сделать ее более простой и эффективной.

Еще раньше мне отчасти помогла критика оппонентов. Уже при выпуске чертежей на масштабную модель стало ясно, насколько сложным получился механизм, который связывал между собой штанги. Они соединялись при помощи десяти дифференциалов: пять основных обеспечивали пять степеней подвижности кольца, а пять дополнительных — работу пружин. К тому же большое число подвижных элементов увеличило потери на трение. Эти недостатки заставляли искать пути упрощения схемы. К счастью, такой путь нашелся и оказался действительно блестящим: в результате удалось сократить число дифференциалов в пять раз, вместо десяти их осталось всего два!

Только эта измененная кинематика механизма сразу превратила АПАС в законченную конструкцию, которая стала по–настоящему смотреться, «а значит, должна летать». Именно она сработала на орбите 19 июля 1975 года и продемонстрировала свои достоинства в неожиданно тяжелых условиях второй стыковки, которую заранее назвали тестовой, то есть испытательной. Позднее кинематика стыковочного механизма практически без изменений перекочевала в АПАСы нового поколения. В начале 90–х годов агрегаты под названием АПАС-89 установили на американский «Спейс Шаттл». И они стали стыковывать «Орбитеры» с нашим «Миром», а затем с МКС — международной космической станцией.

Недаром английская пословица гласит: потребность — мать изобретательства. Сейчас трудно восстановить подробности того, как пришла в голову эта идея, как произошло то, что называется словом «осенило». Такие моменты, когда работает, наверно, подкорковое мышление, в течение моей инженерной карьеры случались лишь считанное число раз.

Механизм винт—гайка в принципе имеет три степени подвижности, поэтому он почти неисчерпаем. В частности, его можно использовать как дифференциал. Именно это и требовалось найти и применить, эти лишние дифференциалы, которые обеспечили необходимую подвижность кольцу с пятью степенями свободы.

В масштабной модели вращались только гайки, а винты прикреплялись к кольцу через 2–степенной шарнир. Как оказалось, достаточно дать дополнительную вращательную свободу винтам и связать их попарно в каждой паре: винты — между собой, а гайки — между собой. Правда, дополнительно пришлось применить винты с правой и левой нарезкой. При этом 2–степенные шарниры винтов превратились в 3–степенные. Самое главное заключалось в том, что в результате осталось только два настоящих дифференциала (меньше, чем в автомобиле–вездеходе). Три дополнительные степени подвижности обеспечили три пары винтов, получивших дополнительную свободу вращения. Этим, однако, упрощение не закончилось.

В старой масштабной кинематике каждую степень подвижности обслуживали по паре дифференциалов, поэтому в общей сложности их набралось десять. Было что выбрасывать — целых восемь непростых компонентов!

Не могу удержаться и еще раз не сказать о том, что осталось только два дифференциала: их число уменьшилось в пять раз!

Наверное, такое не могло появиться сразу, без чертежей и действующей живой модели. Только после этого левше удалось «подковать блоху». Еще раз отдаю дань удаче, которая и привела к созданию хитроумной, но работоспособной и очень эффективной конструкции. Она воплотилась в виде механизма, изящного и непревзойденного, позднее поражавшего инженеров и ученых–механиков всего мира.

После того как модернизированная концепция стыковочного механизма окончательно сложилась, стало казаться, что так и надо было делать с самого начала. Ведь никаких новых, доселе неизвестных компонентов в ней не появилось. Так часто бывает: глядя на машину, удивляешься не тому, как она сделана, а тому, как ты раньше этого не придумал, ведь все так просто, почти очевидно. Сейчас кажется — совсем просто, понятно даже сообразительному школьнику, такое бывало не раз…

В октябре 1971 года американцы назвали дифференциальный механизм просто работоспособным. Даже год спустя при демонстрации масштабных моделей они почти не критиковали его сложную кинематику. Когда Джонсон делал заявление о том, что НАСА согласно принять концепцию Советов, он не сказал, что готов использовать стыковочный механизм в целом. В то же время его замечания, что НАСА не прочь использовать чистую электромеханику, наводят на дополнительные размышления.

20 лет спустя, когда мы вместе стали рекомендовать АПАС-89 целиком, со всеми его потрохами, для проекта «Спейс Шаттл» — «Мир», у Джонсона уже не было сомнений в его эффективности.

Начав этот рассказ с того, что мне удалось «подковать блоху», я воспользовался красивой историей, хорошо известной легендой для сравнения, чтобы оживить, наверное, достаточно скучное описание техники. Нет, я не «побил» своего заморского коллегу, как это сделал знаменитый тульский умелец, хотя по рождению я тоже левша. Просто развил общую начальную идею, дополнив ее остроумным и изящным конструктивным решением.

Если я здесь что?то преувеличил или приукрасил, так не слишком сильно.

Демонстрация моделей, состоявшая на октябрьской встрече 1972 года в Москве, вызвала оживленный интерес специалистов, включая космонавтов и астронавтов. Пресса также не обошла нас своим вниманием. Впервые стыковочные фотографии публиковались во многих газетах и журналах.

Мне было интересно узнать профессиональное мнение американцев о нашей технике. В своем архиве я до сих пор храню листок с комментариями Дж. Джефса, вице–президента фирмы «Рокуэлл», одного из тех, кто воплощал в жизнь лунную программу «Аполлон», создавал космическую станцию «Скайлэб», вместе с нами работал над ЭПАСом и другими проектами. Характерно, что этот листок с комментариями американец принес только на следующий день после моего обращения, взяв тайм–аут на обдумывание. Примечательно также, что эти комментарии больше относились к таким, на первый взгляд, мелким вопросам, как заделка электрических проводов, острые края деталей в местах прохождения электрических кабелей, контровка винтов и т. п. Тогда мне показалось, что все?таки это были мелочи, поскольку критиковалась лишь модель, не предназначенная для полета, мне?то хотелось услышать комментарии о принципе действия, о концепции.