100 рассказов о стыковке - Владимир Сыромятников

2.9 Золотая осень 1973 года

В мае 1973 года в цехе главной сборки нашего ЗЭМа появился первый настоящий АПАС. Наш полномасштабный андрогин выглядел красиво, не удивительно, что он работал хорошо, гораздо лучше, чем масштабная модель. Упрощение кинематики по сравнению с моделью пошло ему на пользу, можно сказать, сыграло решающую роль. Вращающиеся винты, которые заменили целый десяток дифференциалов, прекрасно справились с этой 6–степенной, сложной пространственной задачей. В дополнение к макету «Союза» мы построили макет американского «Аполлона». Всю предварительную отработку динамики стыковки провели по старинке с этими макетами, подвешенными на 40–метровых тросах, а также на горизонтальном стенде в «ацетиленовой» лаборатории. Оба стенда еще долго служили нам, стыковщикам, вплоть до середины 80–х годов, пока в действие не вошел наш собственный, отечественный компьютеризированный стенд. Однако это был уже другой период нашей жизни и деятельности.

Все лето ушло на эти и другие испытания, на устранение небольших, но все еще многочисленных замечаний. В результате, к началу августа, как и было запланировано, второй слегка подправленный стыковочный аппарат подготовили к полету через океан. Этот полномасштабный, полноценный АПАС обеспечил нам успех на всех предстоявших этапах работы, начиная с осени того 1973 года, которая стала золотой порой и первой настоящей проверкой нашей совместной деятельности с американцами в целом.

В соответствии с планом–графиком совместные отработочные испытания наметили провести в Хьюстоне, в центре пилотируемых полетов. Основное место в программе испытаний занимала проверка динамики стыковки; для этого предназначался тот самый гибридный 6–степенной стенд, о котором упоминалось и о котором мне еще предстоит рассказать подробнее. Наш старомодный механический стенд на тросах не обладал достаточной гибкостью. Кроме того, он находился «за забором», куда американцев не пускали. Эти обстоятельства учитывались при планировании совместных работ.

Неожиданная задержка перед началом совместных испытаний произошла по вине американцев, как раз в связи с этим стендом.

Специалисты ЦПП в Хьюстоне решили воспользоваться благоприятной международной ситуацией, чтобы получить дополнительные средства и существенно реконструировать свой динамический стенд, который ранее использовался для отработки стыковки по лунной программе «Аполлон». Как известно, всякая модификация связана с риском. Однако американцы в отличие от наших руководителей не испугались этого. Действительно, отладка, как часто бывало с такими сложными комплексными системами, заняла больше времени, чем планировалось. Ничего страшного не произошло, а НАСА, в конце концов, получила отлаженную, более совершенную испытательную технику.

Первоначальный вариант гибридного стенда имел две платформы, на которые устанавливались испытуемые стыковочные агрегаты. Причем обе платформы были подвижными, они перемещались с помощью приводов: одна из них двигалась в продольном направлении и вращалась относительно продольной оси, другая — в двух поперечных направлениях (вверх — вниз, вправо — влево) и вращалась относительно двух поперечных осей. Как видно, в качестве базовой была принята ортогональная система координат и углы вращения по крену, тангажу и рысканию. В этих же координатах измерялись динамические силы и моменты взаимодействия. Такой подход значительно упрощал задачу компьютера: дифференциальные уравнения решались в базовой системе координат и не требовались дополнительные пересчеты. В середине 60–х этот факт был очень важным, ведь вычислителю приходилось решать непростые уравнения в реальном времени, а значит, требовался весьма быстродействующий по тем временам компьютер. Этот, в общем?то естественный, подход привел к тому, что механическая, приводная часть стенда, его кинематика получилась очень сложной и громоздкой. Были и другие недостатки.

Кинематическая схема американского АПАСа подсказала специалистам НАСА идею, как радикальным образом упростить приводную часть стенда. В результате ее реализации осталась лишь одна подвижная платформа, которая перемещалась с помощью 6–ти подвижных приводов. Такую конфигурацию они назвали платформой Стюарда, по имени изобретателя. По некоторым причинам, на нее установили пассивный стыковочный агрегат, а активный поместили на неподвижную платформу, которую прикрепили к основанию стенда через группу из 6–ти датчиков, образовавших измеритель 6–ти компонентов пространственной системы сил. Расположение датчиков подобно конфигурации приводов, поэтому платформа работает в собственной пространственной системе координат, а не в ортогональной. В свою очередь, для удобства управления систему координат платформы удобно представить в виде длин 6–ти приводов, однако усложнились вычисления, в частности за счет подвижности этих координат. В результате всех переконфигураций задача, решаемая компьютером, существенно усложнилась, зато значительно упростилась механическая часть стенда и появились дополнительные функциональные возможности. В первую очередь, удалось очень удачно использовать в качестве локальной термокамеры пространство между подвижной платформой и основанием, для чего между платформой и основанием ввели эластичный кожух, который не нарушал подвижности, не препятствовал перемещению платформы. При этом привода, оставшиеся за пределами термокамеры, во всех режимах работают в нормальные условиях, и это — тоже очень важно. А испытания космических механизмов при экстремальных температурах, особенно на холоде, имеют, как известно, первостепенное значение. В целом гибридный стенд стал более совершенным и универсальным. Наш отъезд несколько раз откладывался, мы сидели в буквальном смысле на чемоданах. Основной багаж — полезный космический груз — стальной контейнер с новеньким АПАСом и деревянные ящики с испытательным оборудованием — улетели в США раньше, еще в конце августа. В те годы при отправке такого важного государственного оборудования никто даже не заикался о таможенных трудностях, по крайней мере я о них ничего не слышал. Нам пришлось столкнуться с проблемами транспортировки других грузов и таможенных ограничений через год, однако совсем по другому поводу.

Только 13 сентября мы вылетели в Хьюстон. Помню, как во время перелета мы, читая советские, а потом американские газеты о событиях в Чили, сокрушались по поводу гибели социалистического президента Альенде, возмущаясь приходом к власти хунты Пиночета. Тогда мы многое не понимали и не могли себе представить, что до глобального крушения социалистической системы оставалось не так уж много лет.