100 рассказов о стыковке - Владимир Сыромятников

Наш АПАС привлек большое внимание. На первый действующий образец советской космической техники как на русское чудо приходили смотреть не только сотрудники Центра: многие фирмы, работавшие по контрактам с НАСА, присылали своих представителей. Понравилась даже портативная тележка на колесах, «по–ихнему» — dolly, которая служила и подставкой, и транспортировщиком, и пьедесталом. АПАС на ней выглядел особенно эффектно. Наверно, не случайно 20 лет спустя, когда мы перешли на коммерческие отношения и американцы начали покупать у нас стыковочную технику, они стали платить за эти тележки по 86 тыс. долл. — цена хорошего «Мерседеса»! В те годы мы не задумывались о том, сколько стоила космическая техника. Не знали мы и цен роскошных автомобилей, наверное потому, что в Москве их тогда не было.

У меня сохранилось много фотографий, снятых профессионалами НАСА: на одной из них — две дамы, с удивлением, почти обмиранием слушают рассказ об андрогинном устройстве, который, следуя древнегреческим мифам, был способен творить чудеса.

Рядом с АПАСом проводились и более серьезные беседы, можно сказать, лоббирование. Как?то позвонил Глен Ланни и предупредил о приезде двух финансистов из штаб–квартиры НАСА в Вашингтоне, попросив меня показать технику и не упустить экономическую сторону проекта. Ничего не понимая в ценах, я решил остановиться на методе, с помощью которого обеспечивалась совместимость наших конструкций. Пришлось представить это примерно так: если бы каждая сторона спроектировала и изготовила одинаковые агрегаты, объем согласований и совместных испытаний возрос бы во много раз. Это стоило бы намного дороже для американского налогоплательщика, — с удовлетворением прокомментировали такой подход столичные финансисты.

Ланни был в восторге от результатов такого важного визита!

Все это имело значение, но служило лишь прелюдией к основной части программы нашей деятельности, которую составляли контрольные проверки стыковочных агрегатов и испытательной аппаратуры и, конечно, динамические испытания. Мы провели необходимую подготовку и к концу сентября приступили к выполнению запланированных работ.

При анализе динамики стыковки используется так называемый перекрестный подход. Он заключается в том, что основные параметры процесса стыковки, такие как силы и перемещения, определяются на математических моделях, а затем практически — при испытаниях стыковочных механизмов — на физических моделях. Основная мысль этого подхода довольно очевидна: если обе модели — математическая и физическая — правильны, то есть адекватны космическому оригиналу, данные исследований должны получиться, по крайней мере, близкими. Это особенно важно тогда, когда используется не чисто физическая модель, не механический стенд, а гибридная испытательная система, которая, по определению, тоже содержит в себе математическую модель. Недаром нередко получается так, что при испытаниях на гибридном стенде не стыковочные агрегаты проверяются, а верифицируется, как сейчас говорят, модель самого стенда.

Математическая, чисто теоретическая модель обычно оказывается гораздо сложнее той, что используется в гибридном стенде. Причина заключается в том, что приходится аналитически отыскивать точки взаимодействия, касания стыковочных агрегатов. Решающий эту задачу блок хитроумно моделирует стыковку с помощью периферийных механизмов, потому что число возможных точек взаимодействия велико, например для АПАСов оно равно 20. Так, весьма сложна и теоретическая модель кинематики и динамики кольца с направляющими.

Вот с такой непростой задачей впервые столкнулись наши специалисты при моделировании стыковки в программе ЭПАС. Эту работу поручили группе динамиков под руководством Е. Ф. Лебедева. Они, а это прежде всего Е. Леонтьев, А. Акименко, оказались очень работоспособными и высококвалифицированными специалистами широкого профиля, ранее занимавшимися в основном динамикой ракет. Должен сказать, что без их помощи решить задачу стыковщиков оказалось бы значительно труднее.

Само моделирование потребовало не только высокой квалификации инженеров, но и высокоскоростных компьютеров. Ничего лучшего, чем «старушка» БЭСМ-6, тогда не нашлось; надо заметить, что эта машина оставалась для нас незаменимой еще очень много лет. В те годы мы получали результаты моделирования динамики стыковки в виде толстой колоды перфокарт, которые не без труда переводили на более понятный инженерный язык — графики.

Лебедев вошел в нашу выездную группу и внес достойный вклад в общее дело. В моделировании и обработке результатов испытаний принимал также активное участие исконный стыковщик Э. Беликов и мобилизованный гидравлик В. Кудрявцев.

В целом все шло нормально, своим путем. Основные трудности стали возникать с началом динамических испытаний на гибридном стенде. Сложная многодельная испытательная система, включавшая целый набор точных электромеханических и электронных элементов, часто давала сбои. К тому же стенд представлял собой динамическую колебательную конструкцию с подкачкой энергии от внешнего многокиловаттного источника. Поэтому он часто самовозбуждался, вызывая автоколебания, дополнительно нарушая процесс испытаний. Иногда казалось, что мы не стыковочные агрегаты испытывали на стенде, а, наоборот, отлаживали сам стенд при помощи наших АПАСов.

Этот стенд создавали специалисты первого поколения НАСАвцев в рамках программы «Аполлон» в Хьюстоне в середине 60–х. Во время первой поездки в Америку в 1971 году мы познакомились с этой командой, работавшей под руководством ветерана Дж. Грифита, а в 1972—1973 годы они же реконструировали стенд. Золотой осенью мы познакомились гораздо ближе. Отладка стенда продолжалась весь сентябрь, причем каждое утро мне пришлось участвовать в оперативках и быть свидетелем обсуждения бесчисленных проблем, которые возникали и решались, чтобы заставить работать эту сложную испытательную машину. Рядом с ветеранами активно трудилось новое поколение инженеров. Среди них выделялся Ален Киркпатрик, который в отличие от большинства американских инженеров не был узким специалистом, а умел работать в смежных областях, в первую очередь — в электронике. Однажды он продемонстрировал мне свою домашнюю лабораторию с приборами, о которых я тогда даже не слышал. Он отличался также нестандартным поведением, которое проявлялось во всем, начиная с неподражаемого трубного звука, напоминавшего боевой клич индейцев и звучавшего всякий раз тогда, когда неисправность устранялась и стенд был готов к очередному испытательному пробегу. Готовность сопровождалась еще одним громким характерным звуком, который прислуга стенда называла ревом беременной слонихи на сносях — это включалась система гидропитания, мощностью более сотни киловатт. Несмотря на диабет, Алан оставался очень активным в разных сферах. Однажды мы даже проверили его на стойкость по нашему российскому методу — разлив по сто семьдесят грамм на брата. Надо сказать, выпить он мог, хотя в азарте свои силы переоценивал. Он называл себя человеком, который был женат три раза на двух женщинах (почти математическая шарада).