Владимир Сыромятников - 100 рассказов о стыковке

Откровенно говоря, мы все же опасались за результаты первого эксперимента с живым грузом и, как могли, сдерживали неподдельный энтузиазм наших разведчиков, летавших с грузоподъемной техникой над всей вселенной. Вначале космонавты разворачивались слишком медленно и вскоре выбились из графика, в конце выхода время, как всегда, поджимало, сроки пребывания в открытом космосе строго ограничены. Несмотря на это, руководитель полета В. Рюмин уговорил первопроходцев, вдохновленных первым успехом, не совершать перелет к выходному люку по большой дуге на конце стрелы, что сократило бы время возвращения на базу, а действовать по заранее разработанному плану.

Первая крановая операция, к общему удовлетворению, закончилась успешно. Конструкция и операторы механизма подтвердили все, что было задумано. Стрела разгонялась, плавно двигаясь, и останавливалась там, где надо.

Первоначально планировалось, что первой настоящей грузовой операцией будет перенос многоразовых солнечных батарей (МСБ). Эту космическую перестройку предусмотрели в 1987 году. Фактически эта сложная работа отложилась аж на четыре с половиной года. Поэтому рассказ об этом впереди.

Первую статью о космическом кране опубликовал журнал «Грузоподъемные машины» в начале 1991 года. Помню, с каким увлечением, можно сказать, с космическим подъемом редактировал рукопись главный редактор этого журнала.

Грузовая стрела, по идее, была несложной: телескопическая балка с двухстепенным шарниром у основания, снабженным двумя приводами с ручным вращением. При детальной разработке конструкция обросла многими элементами. На практике просто никогда не бывает.

Как в классической земной конструкции, космический кран имел три степени подвижности: стрела могла поворачиваться относительно двух осей и изменять длину. Для поворота установили два привода, которые приводились в действие вручную. Также вручную космонавты могли раздвигать телескопическую конструкцию и складывать ее, изменяя вылет стрелы.

Конструкцию рассчитали на перенос грузов массой до тонны. Эта величина в определенном смысле характеризовала грузоподъемность космического крана, точнее сказать — «массоподъемность». В силу невесомости, отсутствия силы веса на орбите этот нестандартный параметр определял лишь динамические нагрузки на конструкцию. При одинаковых возмущениях этой механической системы перегрузка тем выше, чем больше масса груза, откуда — введенная терминология и необычная, можно сказать, чисто космическая эксплуатационная характеристика.

Конструкторы снабдили кран различными приспособлениями, чтобы удобнее выполнять космические операции. Среди них оказались и обычные земные устройства, включая приспособления для разворачивания и фиксации. Дополнительно потребовались чисто космические приспособления. Прежде всего у основания крана установили те самые якоря для фиксации самого космонавта на новом рабочем месте.

Приспособления установили даже на самой стреле, чтобы облегчить ее раздвижение и складывание. Вдоль стрелы протянулись специальные страховочные леера. Дело в том, что начиная с 1990 года космонавты перешли на так называемые автономные скафандры «Орлан», не имевшие механический связи со станцией. Эти скафандры были разработаны в рамках создания системы перемещения космонавта (СПК), которую образно называли «космическим мотоциклом» и которая дважды была успешно испытана в открытом космосе летом того же года. Старые скафандры связывались со станцией шлангами и кабелями, с помощью которых подавался кислород, электроэнергия и поддерживалась связь с основным бортом. Механические связи существенно ограничивали подвижность космонавта и создавали дополнительные затруднения, однако они надежно страховали от фатальной опасности оторваться от своего берега и быть унесенным на какой?нибудь льдине в бескрайний океан космоса. Разорвав пуповину, космонавт получил большую свободу, однако должен постоянно помнить о смертельной опасности и страховать себя специальными фалами, цепляясь за поручни или другие элементы, заранее проложенные по корпусу станции на Земле или установленные в полете самими космонавтами. Для СПК решили обеспечить страховочную связь со станцией, «мотоцикл», как необъезженного жеребца, постоянно держали на привязи. Специальная лебедка, которую мы разработали в эти же годы, могла подтянуть космонавта ко входу шлюза станции.

Грузовая стрела в отличие от своих наземных прототипов сразу стала вполне современной космической конструкцией, в первую очередь в части примененных материалов. Основные секции телескопической конструкции изготовили из углепластика, который по жесткости и прочности близок к стали, а по удельному весу — легче алюминия. Выбор диктовался не только стремлением уменьшить вес космического крана и стоимость его подъема на орбиту. Таким путем значительно улучшали характеристики конструкции: возросла жесткость, а с ней — частота колебаний стрелы.

Отработать, как следует, и испытать 15–метровую стрелу также было непросто, а поднять ее над землей на Земле оказалось невозможно, так как моменты приводов тоже очень небольшие, ведь все рассчитано на невесомость. Пришлось применить опоры на воздушной подушке. На конце стрелы разместили макет 200–килограммового космонавта в скафандре с тонным полезным грузом в руках.

С тех пор много воды утекло. Уже перестал выходить хороший всесоюзный журнал «Грузоподъемные машины», нет самого Союза и многих его институтов. До сих пор летает на орбите станция «Мир» с космическим краном за бортом. За это время он перелопатил много космических грузов. Несколько экипажей воспользовалось возможностью полетать над космическим «Миром» на 15–метровой стреле. Будь жив наш первый генеральный В. Глушко, большой любитель космической статистики, он, наверное, подсчитал бы количество тонн космического груза и число человеко–часов, проведенных космонавтами–высотниками на грузовой стреле.

Если говорить вполне серьезно, то при помощи грузовой стрелы удалось выполнить несколько уникальных и много рутинных операций, хотя термин «рутинный» совершенно не подходит к условиям работы человека в открытом космическом пространстве. Используя космический кран, разгрузили несколько грузовиков «Прогресс», специально оборудованных для размещения снаружи габаритных грузов, которые перенесли и смонтировали на борту станции. Так, на «Мире» появилась ферма «Софора» с установленными на ней так называемым выносной двигательной установкой (ВДУ). Мне предстоит еще вернуться к рассказу о том, как использовалась грузовая стрела в мае–июне 1995 года, когда, с опозданием на несколько лет, очередь дошла до тех операций, ради которых мы ее спроектировали.