Владимир Сыромятников - 100 рассказов о стыковке

Основой системы стыковки является все же стыковочный агрегат, там расположены все ее датчики и все исполнительные механизмы с электроприводами.

В свою очередь активный стыковочный агрегат состоит из двух главных частей. На корпусе со стыковочным шпангоутом смонтирован комплект замков, жестко соединяющих его с ответным агрегатом. Вторая часть — это стыковочный механизм, выполняющий основные функции по соединению кораблей от первого касания до соприкосновения шпангоутов. Кроме двух основных частей, в состав агрегата вошли крышка переходного люка, комплект электро- и гидроразъемов и других элементов.

Таким образом, в отличие от середины 60–х годов, когда мы создавали только стыковочный механизм для первых «Союзов», теперь нам предстояло разрабатывать целый агрегат. Его приравняли к отсеку космического корабля не просто формально, не только на бумаге. Сборку агрегата поручили цеху главной сборки, где изготавливались остальные отсеки корабля «Союз»; там появился наш сборочный участок.

Подчеркну, что создание герметичных стыковочных агрегатов с переходным тоннелем стало для нас новой и самой сложной конструкторской задачей, и мы не имели в те годы аналогов. Концепцию шпангоута с комплектом замков, которые обеспечивали соединение космического корабля с будущей орбитальной станцией, его надежность и безопасность в целом, удалось найти и обосновать довольно быстро. Набросав несколько вариантов, выбрали, как показала вся будущая практика, действительно очень удачную конструкцию, именно то, что требовалось. В ней сложилось всe: и силовая схема тяжело нагруженной конструкции, и подход к обеспечению несущей способности и герметичности, и принцип нераскрытия стыка, и удачный механизм стягивания с активными и пассивными крюками, и обеспечение высокой надежности и безопасности как при стыковке, так и при расстыковке, и даже универсальность, которую позднее назвали андрогинностью. В конце концов эта многофункциональная конструкция стала классической, в разных модификациях ее применили во многих стыковочных устройствах, в том числе в агрегатах для проекта «Союз» — «Аполлон», причем как в советском, так и в американском варианте. Еще двадцать лет спустя наши крюки стали стыковать американский «Спейс Шаттл». В XXI веке эти крюки стали соединять модули и корабли МКС — международной космической станции.

Иными словами, можно сказать, что мы предвосхитили перспективные требования многих космических проектов.

Вся работа над новым проектом, ответственное задание, о котором я мог только мечтать, стало идеальным полем для моих творческих способностей, которые благодаря приобретенному к этому времени опыту приблизились к периоду зрелости. Должен, однако, отметить, что моя деятельность не стала творчеством изобретателя–одиночки: мы работали по–настоящему коллективно, как классная футбольная команда, постигавшая вершины мастерства. Даже наши изобретения мы оформляли коллективно, не забывая, конечно, начальство, чтобы не мешало.

Одной из причин, которая пару лет спустя привлекла внимание к нашей конструкции американцев — разработчиков первого международного проекта со стыковкой оказалась так называемая андрогинность стыковочных шпангоутов вместе с системой замков, спроектированных в конце 1968 года. Тогда мы еще не знали этого термина, означающего двуполость, похоже, сказался недостаток воспитания в вопросах секса, во всяком случае, мы познакомились с новой для нас терминологией только благодаря стыковке и будущим американским партнерам. Идея создать два стыковочных шпангоута, которые были бы совершенно одинаковыми и, несмотря на это, могли соединяться, спариваться между собой, также относилась к числу фундаментальных достижений того времени.

В то время я не раз вспоминал нашего Главного конструктора, нашего Короля: он не только хотел, чтобы мы создали стыковочное устройство с герметичным переходом, но и предвосхитил андрогинность.

В технике известны примеры соединения идентичных конструкций: фланцы пожарных шлангов, автосцепка на железной дороге. Однако в данном случае стояла более сложная задача: требовалось соединить два одинаковых, идентичных шпангоута непростой конфигурации, содержащих большое количество различных элементов. Мы решили не только данную конкретную задачу при конструировании шпангоутов, андрогинно расположив на них все, что требовалось: замки, разъемы и другие элементы. Мне удалось сформулировать общий принцип, в соответствии с которым любая конструкция могла бы отвечать требованию андрогинности. Универсальное правило получило название принципа обратной симметрии; обратной, потому что все соединяемые при стыковке элементы располагались попарно симметрично относительно общей оси: штырь — гнездо, вилка — розетка, выступ — впадина.

Для нового транспортного корабля «Союз» и будущей станции «Салют» стыковочные агрегаты по–прежнему имели штырь и конус, так сказать, ярко выраженную половую окраску, и мы продолжали называть их ласково: «папа—мама». Пока андрогинными были лишь новые стыковочные шпангоуты. Однако, как упоминалось, путем смены крышек со стыковочным механизмом можно было достигнуть полной андрогинности.

Здесь надо отметить, что не вычурность, не техническая экзотика главным образом толкали меня к новой конфигурации. Основная цель, которую в то время преследовали мы при создании андрогинных шпангоутов, заключалась в повышении надежности и несущей способности стыка между кораблем и будущей станцией. На оба агрегата, активный (со штырем) и пассивный (с конусом), установили идентичные комплекты замков, которые работали независимо друг от друга. В результате механизм оказался полностью дублированным: случись что?то с одним из агрегатов, можно включить комплект замков на другом. Если стянуть стык с обеих сторон, используя сразу оба комплекта, его несущая способность повысится, допустимые значения внешних нагрузок возрастут даже не в два, а во много раз (такова механика нагружения в целом).

Следующая задача, которую требовалось решить на этом этапе, заключалась в конструировании самих замков и механической связи между ними и приводом. В этой части у нас тоже не оказалось прототипов; до сих пор не понимаю почему, но в то время у нас отсутствовала информация даже о замках «Аполлона». Позднее, когда она появилась, стало ясно, что они сделали свои замки совсем не так. Рассмотрев несколько вариантов, мы остановились на замках с активными крюками, снабженными эксцентриковым механизмом, и с пассивными крюками со специальными тарированными пружинами. Эксцентрики соединялись между собой и с приводом с помощью замкнутой тросовой связи. Последнее, что должен обеспечивать этот механизм, причем тоже с высокой надежностью, — это расстыковка. В дополнение к открытию замков с помощью привода добавили аварийную расстыковку путем отстрела: так называемые пироболты хорошо вписались в общую конструкцию. Надо сказать, что и эта часть проекта оказалась очень удачной, она пополнила нашу будущую стыковочную классику.