Страница:
В 1970 году началось изготовление первого летного образца, а также наземные испытания отдельных систем.
Запуск "Салюта" состоялся весной 1971 года с помощью ракеты "Протон". Пробыла первая станция на орбите 175 дней. При этом с ней были осуществлены две стыковки кораблей "Союз-10" и "Союз-11". В обоих случаях сближение шло автоматически, а причаливание с расстояния примерно 200 метров - вручную. Экипаж первого корабля (Владимир Шаталов, Алексей Елисеев и Николай Рукавишников) осуществил проверку систем доработанного транспортного корабля, состыковался со станцией. Но стягивания корабля и станции до конца не получилось: при стыковке был поврежден стыковочный узел корабля. Экипаж второго корабля - Георгий Добровольский, Владислав Волков и Виктор Пацаев успешно состыковался со станцией, перешел в нее и проработал на орбите рекордное тогда время - более 23 суток.
Этот экипаж трагически погиб при возвращении со станции. Исследования показали, что произошел отказ в одной из вспомогательных систем спускаемого аппарата. Произошло преждевременное вскрытие клапана дыхательной вентиляции, соединяющего при его открытии внутренний объем спускаемого аппарата с наружной средой. Он должен вскрываться уже внизу, перед самой посадкой, для уравнивания давления внутри корабля с наружным, на высоте около пяти километров. В этом полете клапан вскрылся на высоте примерно 150 километров. Потом, уже после полета, во время расследования причин аварии, клапаны этого типа были проверены бесчисленное количество раз и ни разу не отказали. Так же безотказно до того случая и впоследствии работали многие десятки таких клапанов на других кораблях и аппаратах, но в этом случае открытие его произошло намного раньше положенного времени, задолго до раскрытия парашюта, в момент отделения орбитального отсека от спускаемого аппарата. В результате произошла разгерметизация корабля. Космонавты погибли от декомпрессии. Причину преждевременного вскрытия клапанов установить не удалось. Наиболее вероятной причиной могли оказаться перегрузки, возникающие при раскрытии стыка нижнего шпангоута орбитального отсека с верхним шпангоутом спускаемого аппарата. Этот стык соединялся пироболтами с суммарной силой затяжки порядка 100 тонн. При разделении отсеков подавалось напряжение на пирозаряды, находящиеся внутри болтов, они взрывались, болты разрушались, и стягивающая стык сила около 100 тонн за время приблизительно в миллионные доли секунды исчезала. Для конструкции соединительного шпангоута это эквивалентно удару силой 100 тонн. А именно на этом верхнем шпангоуте и установлены клапаны дыхательной вентиляции. Конечно, клапаны и их замки проверялись на эти ударные нагрузки, и при работе комиссии этот процесс воспроизводился много раз. Но прямого доказательства, что именно перегрузки, возникающие при вскрытии стыка, явились причиной вскрытия клапанов, получить не удалось. Конструкция соединения стыка тем не менее была доработана с целью уменьшения перегрузок на шпангоуте при разделении отсеков и предотвращения самопроизвольного вскрытия клапана. Хотя система была доработана и надежность ее стала близка к абсолютной, было решено с тех пор, что космонавты должны надевать скафандры при всех операциях, связанных с выведением, посадкой, стыковкой и расстыковкой кораблей.
Такие ситуации не раз возникали при разборе причин неисправностей и аварий. После гибели Комарова комиссия по расследованию причин аварии не смогла найти приемлемую версию событий, приведших к несрабатыванию парашютной системы, и тем более экспериментально подтвердить ее. Но мы рассмотрели несколько возможных причин и доработали конструкцию установки парашютной системы и саму парашютную систему таким образом, чтобы при любых из рассмотренных причин после доработки ввод парашютной системы прошел бы нормально. Увеличили размеры контейнеров, в которые укладывали парашюты, упрочнили их корпуса, доработали подвесные системы, ввели вертлюг в основную парашютную систему, заново провели весь цикл парашютных испытаний. По-видимому, попали в цель: больше ничего подобного с вводом парашютной системы не повторялось.
Что же касается наказания виновных, то, как всегда в таких случаях, пострадали по существу невиновные: у нас был снят начальник конструкторского отдела, который, как правило, не принимал конкретных технических решений, и был снят директор научно-исследовательского института парашютно-десантного снаряжения Федор Дмитриевич Ткачев. Этот институт в основном работал на армию, но по нашей просьбе разрабатывал и парашютную систему корабля "Союз". Начальство министерства авиационной промышленности, конечно, понимало, что снятие Ткачева дело несправедливое, и потом направило его работать директором серийного завода. Ошибкой, приведшей к трагедии, скорее всего, было преждевременное решение о переходе к пилотируемым полетам корабля "Союз", после последнего беспилотного полета, кончившегося вроде бы и благополучным приземлением, однако с существенным замечанием: произошла разгерметизация в процессе спуска. Решение это принималось коллективно. Участвовало в обсуждении и в принятии решения человек десять, и против перехода к пилотируемому этапу испытаний выступил только один человек. Он считал необходимым прежде провести еще один совершенно чистый, без замечаний, беспилотный полет. Я чувствовал себя виноватым: ведь не один из них, голосуя за переход к пилотируемым полетам, ориентировался на мое мнение. Может быть, поэтому и предложил тогда себя в качестве следующего испытателя "Союза".
Комиссия по расследованию причин аварии корабля "Союз" при возвращении экипажа Добровольского на землю также не смогла обнаружить причину преждевременного вскрытия клапанов дыхательной вентиляции и сымитировать неисправность. Пришлось, как и в случае с аварией при полете Комарова, рассмотреть возможные версии процессов (эксперименты не подтвердили их справедливость), приведших к аварии, и провести доработки конструкции. И в этом случае, по-видимому, попали в цель: больше ничего подобного у нас не было. Что же касается наказания, то опять пострадал невиновный: от работ по кораблю "Союз" был отстранен заместитель главного конструктора по конструкторским отделам Павел Владимирович Цыбин, который, что называется, и близко не подходил (то есть он тогда не занимался кораблями "Союз") к работам по конструкции корабля, когда выпускались чертежи.
Всякое было вокруг этой аварии. Она нам дорого обошлась. Чувство вины живо до сих пор. И станция "Салют" была для нас потеряна (не без усилий со стороны наших, скажем мягко, недоброжелателей). Следующая орбитальная станция была запущена только через три года.
С двумя следующими запусками ДОС (№ 2 и № 3) нам не повезло. При запуске весной 1972 года произошла авария на носителе "Протон" во время работы второй ступени, и станция оказалась "за бугром". Это бы еще ничего: ну авария ракеты! Бывает. Что тут сделаешь. Но следующая история была очень обидной.
Третья и четвертая станции были существенно модернизированы: новая двигательная установка, новые двигатели, новые ориентируемые солнечные батареи, новая исследовательская аппаратура.
В месяцы, предшествовавшие запуску третьей станции, я был на полигоне. Со станцией все еще было зыбко, начальство наше относилось к работам по станции, мягко говоря, неприязненно. И я считал, что при подготовке станции к полету нужно быть там, на космодроме. Все время беспокоился: вдруг что-то будет подготовлено не так. Конечно, заменить собой аппарат контроля невозможно. Существовали отдел технического контроля завода, военная приемка (на нашем заводе это было обязательное дело), контроль наших и местных военных испытателей. Но ведь уже не раз обнаруживалось, что это многоступенчатое контролирование не срабатывало. Мне хотелось видеть все своими глазами. Конечно, возникает резонное возражение: нужно просто как следует организовать работу по контролю. Но для этого необходима власть, которой у меня не было и к которой я никогда не стремился. И, наконец, главное: ежедневно при подготовке полета принимаются решения по отклонениям от документации, и тут уж аппараты контроля помочь не могут.
Но оказалось, что из Москвы надолго уезжать тоже было нельзя. За несколько дней до запуска станции из Москвы на полигон пришла новая программа полета, подготовленная службой испытаний, подписанная заместителем главного конструктора по испытаниям Я.И. Трегубом и утвержденная Мишиным. Это было явным нарушением нашей проектной программы полета. Суть расхождений заключалась в том, что проектная программа предполагала сразу после выведения станции на орбиту проведение короткого, в зоне радиосвязи, тестового включения системы ориентации с использованием ионных датчиков, чтобы убедиться, что система работает нормально, и только в случае положительных результатов теста, на следующем витке предусматривалось включение системы ориентации в постоянный режим работы. Это была элементарная осторожность. Более того, у нас - и у управленцев, и у испытателей - были основания опасаться за нормальную работу системы ионной ориентации: во время автономных полетов "Союзов" не раз проходили сбои этой системы и начинались автоколебания с резко увеличивающимся расходом топлива. Но в испытательной программе полета, присланной из Москвы, предусматривалось включение системы ориентации сразу в постоянный режим ионной ориентации.
Это было неосторожно и, более того, принципиально неправильно!
Мишин с ехидством отказался отменить эту программу: "Я же ее утвердил по предложению испытателей. Если договоритесь с замом по испытаниям - пожалуйста, восстановим старую". А зама по испытаниям Трегуба на полигоне не было. Начались переговоры по телефону: "Мы тут в Москве много обсуждали, ваши бывшие товарищи согласны, нам так удобнее". "Мои бывшие товарищи" - это напоминание о том, что, пока я работал на полигоне, две из моих групп проектантов, которые занимались логикой работы машин и управлением в полете, были переведены в подчинение Трегуба. Ни Трегуба, ни Мишина переубедить не удалось. В общем тогда у меня сложилось впечатление, что Мишин и его зам разыграли типичную безответственную бюрократическую шуточку. Уже тогда Мишину я не доверял. Неприязнь к нему появилась у меня еще в последний год жизни С.П., когда Мишин предпринял попытки вмешаться в наши корабельные дела. И он тоже терпеть меня не мог. У него были свои причины. Достаточно того, что работа над ДОС была ему навязана.
Много лет спустя, вспоминая историю запуска ДОС № 3, я опять задавался вопросом: зачем Трегубу нужно было вводить в программу это опасное решение? Ведь он как зам по испытаниям отвечал за нормальный ход полета. А Мишину? Зачем это надо было ему? Как бы ни был он настроен против меня, не мог он пойти на явную глупость, граничившую с преступлением, только чтобы мне насолить. Значит, кто-то его убедил? Кто? Недавно прочитал воспоминания одного своего товарища, который не раз выступал моим союзником. Он приводит целую систему искусственных, совершенно неубедительных доводов в пользу принятого тогда решения об опасном изменении программы полета. Доводы достаточно верхоглядские. И если он был убежден в их весомости, то это больше говорит о том, что автор не способен был отделить несущественное от существенного. Похоже, что именно он и убедил и Трегуба, и Мишина. А я-то в те времена был готов "убить" обоих. А они просто-напросто позволили себя убедить, не вникая в опасную суть дела, а заодно и решили утереть мне нос: не зря передали программу полета в комплекс испытаний! А может быть, наоборот - это Трегуб убедил своего старого приятеля в необходимости изменения программы полета? На эту мысль наводит странное утверждение автора воспоминаний о том, что якобы проектанты так и не выдали основных положений по управлению полетом (то есть проектной программы полета). Это уж просто вранье! Эта программа входила в проект и давно была выпущена. Впрочем, это всего лишь догадки. Вполне допускаю, что автор воспоминаний многотомный проект и не читал внимательно. Спросить его? Да ведь он старик. И не признается.
Все кончилось плохо. Станция была запущена, сразу после ее выхода на орбиту был включен режим ионной ориентации, станция вошла в режим автоколебаний, двигатели ориентации работали почти непрерывно, служба управления полетом во время первого сеанса связи не успела разобраться в ситуации и выдать команду на выключение режима ионной ориентации на этом же витке. Когда станция вошла в зону связи на следующем витке, топлива в баках для ориентации уже не было. Грубая, чуть ли не нарочно введенная ошибка в программу полета, устранить которую я требовал до старта, и растерянность в процессе управления полетом привели к потере станции: без топлива нет ориентации, нет энергопитания, станция умирает.
Председатель Главной оперативной группы управления (ГОГУ) генерал Агаджанов (представитель военных, ведь именно им принадлежали наземные пункты связи, приема телеметрических измерений и выдачи команд управления с Земли), пытавшийся руководить процессом управления, не зная и не понимая существа дела, путем рассмотрения телеграфных сообщений с наземных пунктов (в организации работ наземных пунктов он понимал, но не более), заслушивания докладов и коллегиального принятия решений, был отставлен от дел, Трегуб снят, ввели (и правильно, конечно) должность и службу руководителя полета (им должен был стать представитель нашей организации, и первым руководителем полета стал Елисеев)
Только в конце 1974 года удалось запустить следующую нашу станцию "Салют-4", которая летала долго и работала более или менее успешно. На эту станцию были осуществлены две экспедиции Алексея Губарева, Георгия Гречко с продолжительностью 29 суток и Петра Климука, Виталия Севастьянова с продолжительностью 63 суток. Из относительно интересных результатов работ на этой станции можно отметить исследования Солнца с помощью орбитального солнечного телескопа (регистрация ультрафиолетового спектра флокулл, протуберанцев и пятен на Солнце - около 1000 снимков) и с помощью дифракционного спектрометра (исследования вариаций излучения в том же диапазоне), а также достижение двухмесячного рубежа в длительности полета человека на орбите.
КБ Челомея запустило три своих станции: "Салют-2" (после выведения на орбиту не работала), "Салют-3" и "Салют-5". Экипажи на станции "Салют-3" и "Салют-5" доставлялись нашими кораблями "Союз". Как и следовало ожидать, в военном космосе эти полеты "Алмазов" никакой роли не сыграли.
Удовлетворения от результатов полета "Салюта-4" не было. Продвижение вперед минимальное. Стало казаться, что корень зла в том, что слишком ограничен срок эксплуатации станции. То, что запущенную и работающую орбитальную станцию нужно эксплуатировать долго, это, конечно, верная мысль, хотя продолжительность полета не могла решить главной проблемы неэффективности работы.
Еще когда готовилась к полету станция "Салют-4", мы начали работать над проблемой увеличения срока работы станций. Новая станция должна была позволять многократную смену экипажа и увеличение продолжительности отдельных экспедиций до нескольких месяцев. Для этого в комплекс станции должны были быть введены вновь разрабатываемые грузовые транспортные корабли "Прогресс".
Конструкцию самой станции нужно было изменить, чтобы обеспечить одновременную пристыковку к станции и пилотируемого, и грузового кораблей: ведь если на станции нет экипажа, то кто же будет разгружать грузовой корабль? А оставлять экипаж на станции без пилотируемого корабля было бы неблагоразумно и опасно. Таким образом, в первую очередь нужно было установить еще один причал со вторым стыковочным узлом. Решили установить его в кормовой части, со стороны агрегатного отсека. Агрегатный отсек пришлось разработать заново, так же как и двигательную установку, конструктивно размазав ее по оболочке агрегатного отсека, с тем чтобы освободить его середину для размещения промежуточной камеры с установленным на ней стыковочным узлом. Заодно надо было сделать ее топливные баки общими для всех двигателей станции, включая двигатели ориентации. И главное, эта двигательная установка должна была стать заправляемой, чтобы можно было в грузовом корабле привозить топливо, израсходованное на поддержание орбиты и на ориентацию станции. Проблема состояла в том, что в баках жидкость должна была быть отделена от газа наддува баков. Топливо выдавливается из бака двигателя путем наддува бака. Если в баке газ и топливо не разделены, то в двигатель будет направляться суспензия газа и жидкости, и он выйдет из строя. Руководили работами по заправляемой ДУ Виктор Овчинников и Эдуард Григоров.
Еще одна проблема была связана с продолжительно-стью полета станции, с вопросом защиты от пробоя стенок микрометеорами. Во время полетов космических кораблей "Восток", "Восход" и в первые годы полетов кораблей "Союз" этой проблемы практически не было. На базе теоретических и экспериментальных исследований было установлено, что вероятность пробоя герметизирующей стенки корабля микрометеором очень мала и составляет сотые и даже тысячные доли процента при продолжительности полета космонавтов в течение нескольких суток (с учетом размеров космического корабля). Эти результаты расчета вероятностей основаны на различных моделях метеорного облака в окрестностях Земли и на экспериментальных данных о взаимодействии метеоров с материалом стенки корабля. Для новой станции продолжительность полета могла исчисляться годами. При этом вероятность пробоя оболочки жилого помещения становилась уже достаточно большой, и ее необходимо было учитывать.
В современных станциях просто невозможно использовать однооболочную конструкцию для корпуса герметичных отсеков. В конструкции, помимо герметизирующей оболочки, для ее защиты от пробоя приходится применять еще и экраны, устанавливаемые на определенном расстоянии от самой оболочки. Идея этого метода защиты заключается в следующем. При столкновении с экраном микрометеор взрывается (поскольку скорость движения частицы относительно станции может составлять до 30-70 километров в секунду), и остатки его и разрушенного материала экрана летят дальше в виде раскаленной струи, которая, быстро расширяясь в вакууме, теряет плотность энергии и уже не может прожечь герметичную стенку станции.
Часть корпуса рабочего отсека "Салюта-6" была закрыта радиатором системы терморегулирования станции, который здесь играл роль и противометеорного экрана. Остальная же часть корпуса рабочего отсека, корпуса переходного отсека и промежуточной камеры должна была быть защищена либо специальными противометеорными экранами-кожухами, либо другими элементами конструкции (панелями агрегатов системы терморегулирования, оболочкой агрегатного отсека).
На "Салюте-6" были установлены две небольшие шлюзовые камеры для выброса отходов и для экспериментов, использующих забортный вакуум.
Хотелось выйти на уровень длительных полетов, а практически это означало необходимость иметь на борту если не ванну, то хотя бы душ. Душевая установка станции "Салют-6" работала на доставляемых запасах воды, которая перед использованием в душе подогревалась. Космонавты принимали душ в кабине, изготовленной из органической пленки. Подогретая вода подавалась под давлением в распылитель и удалялась из кабины потоком воздуха, откачиваемого через сборник влаги из кабины. Влага и моющие средства при этом оставались в сборнике, а воздух, пропущенный через фильтр очистки, возвращался в атмосферу станции.
Для выходов из станции в открытый космос были спроектированы скафандры полужесткого типа, которые можно было надеть достаточно быстро. Время автономной работы человека в таком скафандре составляло около 5 часов. Системы скафандра обеспечивали связь с партнером за бортом, с Землей, а также снабжение человека кислородом, удаление паров воды и углекислого газа из внутренней полости скафандра, тепловой режим, герметизацию и защиту глаз от прямых лучей солнца. Конструкция скафандра давала возможность двигаться, прикладывать усилия, работать пальцами рук. В общем получился неплохой современный скафандр. Но работать в таком скафандре все же было трудно. Ведь на оболочке скафандра перепад давления составляет около 0,3-0,4 атмосферы. При выходе наружу даже гибкие части оболочки становятся жесткими.
В комплекс станции, помимо орбитального блока (в обиходе и называемого обычно станцией), должны входить пилотируемый корабль и грузовой корабль. Пилотируемый корабль нужен не только для того, чтобы доставлять экипаж на станцию и спускать его на Землю, но и для того, чтобы после доставки экипажа оставаться на станции на случай возникновения аварийной ситуации и необходимости срочной эвакуации экипажа (например, в случае возникновения пожара или разгерметизации). Одним словом, когда надо уносить ноги.
В задачу грузового автоматического корабля "Прогресс" входила доставка на станцию воздуха, продовольствия, воды, пылесборников, фото- и кинопленок, регенераторов, аккумуляторов, запасных блоков аппаратуры, приборов, инструмента и, что особенно важно, топлива для двигателей. Кроме того, уже после запуска станции не исключено появление новых идей исследований и экспериментов, а для их осуществления необходима доставка на станцию новой аппаратуры и оборудования.
"Прогресс" был создан на базе корабля "Союз", поэтому, естественно, оказался похож на него своими размерами, внешними очертаниями и конструкцией. Главные отличия обусловлены тем, что грузовик работает только в автоматическом режиме и не предназначен для возвращения на Землю. В принципе можно было бы создать пилотируемый грузовой корабль многоразового действия, но для его выведения на орбиту потребовалась бы существенно более мощная ракета (а следовательно, и более дорогая).
Если говорить об экономически эффективной транспортной системе "Земля орбита - Земля", то представляется целесообразным делать полностью многоразовыми не только корабль, но и ракету. Но для решения этой задачи требуется существенно большее время. Поэтому при проектировании "Прогресса" было принято решение делать его так же, как и "Союз", одноразовым и для выведения на орбиту использовать ракету-носитель "Союза". Грузовой корабль сделан из трех отсеков: приборно-агрегатного, отсека компонентов дозаправки и грузового.
Грузовой отсек наполнен обычным воздухом при нормальном атмосферном давлении. Объем отсека - около 6 кубических метров. В нем может быть размещено до 1400 килограмм оборудования. После переноса доставляемых грузов на борт станции, перед отделением грузовика, в освободившийся объем грузового отсека экипаж переносит отработавшее оборудование (регенераторы, поглотители и прочее), замененные неисправные приборы, контейнеры с отходами, появившимися в это время (чтобы лишний раз не эксплуатировать шлюзовые камеры), использованное белье.
Объем станции ограничен, и если его не очищать регулярно, станция окажется загроможденной. В отсеке компонентов дозаправки размещаются два бака с горючим, два бака с окислителем, баллоны со сжатым воздухом (для наддува станции) и азотом (для наддува баков с топливом при его передавливании в объединенную двигательную установку станции), пневмо- и гидроавтоматика (редукторы давления, клапаны, датчики и тому подобное). Компоненты, размещенные в баках, химически агрессивны и ядовиты для человека, и поэтому недопустим какой-либо контакт их паров (например, в случае потери герметичности баков, магистралей и прочего) с жилым отсеком, а следовательно, и с грузовым отсеком. Поэтому отсек компонентов дозаправки негерметичен; магистрали, идущие к заправочным разъемам на стыковочном узле, проложены по наружной поверхности. Аналогично магистрали, идущие от заправочных разъемов станции к бакам объеденной двигательной установки, проложены снаружи промежуточной камеры в негерметичном агрегатном отсеке станции. Кроме топлива для двигательной установки в этом отсеке размещаются и баки с водой для экипажа. Всего в этот отсек можно заправить до тонны топлива, газа, воды.
Приборно-агрегатный отсек близок по конструкции и составу аппаратуры и оборудования, размещаемого в нем, к аналогичному отсеку корабля "Союз".
Телевидение не раз показывало нам процесс разгрузки "Прогрессов" экипажем станции. Никакой механизации не требуется. Регенераторы и блоки аппаратуры плывут, куда надо, от легкого толчка рукой. Но легкость эта обманчива. Веса блоки действительно не имеют, но масса и момент инерции у них остаются. Следовательно, зазеваться нельзя, иначе блок может травмировать космонавта или врезаться в приборную панель.
Новая станция была изготовлена в двух экземплярах. Оба они работали на орбите под названиями "Салют-6" (запущена осенью 1977 года) и "Салют-7" (запущена весной 1982 года).
Запуск "Салюта" состоялся весной 1971 года с помощью ракеты "Протон". Пробыла первая станция на орбите 175 дней. При этом с ней были осуществлены две стыковки кораблей "Союз-10" и "Союз-11". В обоих случаях сближение шло автоматически, а причаливание с расстояния примерно 200 метров - вручную. Экипаж первого корабля (Владимир Шаталов, Алексей Елисеев и Николай Рукавишников) осуществил проверку систем доработанного транспортного корабля, состыковался со станцией. Но стягивания корабля и станции до конца не получилось: при стыковке был поврежден стыковочный узел корабля. Экипаж второго корабля - Георгий Добровольский, Владислав Волков и Виктор Пацаев успешно состыковался со станцией, перешел в нее и проработал на орбите рекордное тогда время - более 23 суток.
Этот экипаж трагически погиб при возвращении со станции. Исследования показали, что произошел отказ в одной из вспомогательных систем спускаемого аппарата. Произошло преждевременное вскрытие клапана дыхательной вентиляции, соединяющего при его открытии внутренний объем спускаемого аппарата с наружной средой. Он должен вскрываться уже внизу, перед самой посадкой, для уравнивания давления внутри корабля с наружным, на высоте около пяти километров. В этом полете клапан вскрылся на высоте примерно 150 километров. Потом, уже после полета, во время расследования причин аварии, клапаны этого типа были проверены бесчисленное количество раз и ни разу не отказали. Так же безотказно до того случая и впоследствии работали многие десятки таких клапанов на других кораблях и аппаратах, но в этом случае открытие его произошло намного раньше положенного времени, задолго до раскрытия парашюта, в момент отделения орбитального отсека от спускаемого аппарата. В результате произошла разгерметизация корабля. Космонавты погибли от декомпрессии. Причину преждевременного вскрытия клапанов установить не удалось. Наиболее вероятной причиной могли оказаться перегрузки, возникающие при раскрытии стыка нижнего шпангоута орбитального отсека с верхним шпангоутом спускаемого аппарата. Этот стык соединялся пироболтами с суммарной силой затяжки порядка 100 тонн. При разделении отсеков подавалось напряжение на пирозаряды, находящиеся внутри болтов, они взрывались, болты разрушались, и стягивающая стык сила около 100 тонн за время приблизительно в миллионные доли секунды исчезала. Для конструкции соединительного шпангоута это эквивалентно удару силой 100 тонн. А именно на этом верхнем шпангоуте и установлены клапаны дыхательной вентиляции. Конечно, клапаны и их замки проверялись на эти ударные нагрузки, и при работе комиссии этот процесс воспроизводился много раз. Но прямого доказательства, что именно перегрузки, возникающие при вскрытии стыка, явились причиной вскрытия клапанов, получить не удалось. Конструкция соединения стыка тем не менее была доработана с целью уменьшения перегрузок на шпангоуте при разделении отсеков и предотвращения самопроизвольного вскрытия клапана. Хотя система была доработана и надежность ее стала близка к абсолютной, было решено с тех пор, что космонавты должны надевать скафандры при всех операциях, связанных с выведением, посадкой, стыковкой и расстыковкой кораблей.
Такие ситуации не раз возникали при разборе причин неисправностей и аварий. После гибели Комарова комиссия по расследованию причин аварии не смогла найти приемлемую версию событий, приведших к несрабатыванию парашютной системы, и тем более экспериментально подтвердить ее. Но мы рассмотрели несколько возможных причин и доработали конструкцию установки парашютной системы и саму парашютную систему таким образом, чтобы при любых из рассмотренных причин после доработки ввод парашютной системы прошел бы нормально. Увеличили размеры контейнеров, в которые укладывали парашюты, упрочнили их корпуса, доработали подвесные системы, ввели вертлюг в основную парашютную систему, заново провели весь цикл парашютных испытаний. По-видимому, попали в цель: больше ничего подобного с вводом парашютной системы не повторялось.
Что же касается наказания виновных, то, как всегда в таких случаях, пострадали по существу невиновные: у нас был снят начальник конструкторского отдела, который, как правило, не принимал конкретных технических решений, и был снят директор научно-исследовательского института парашютно-десантного снаряжения Федор Дмитриевич Ткачев. Этот институт в основном работал на армию, но по нашей просьбе разрабатывал и парашютную систему корабля "Союз". Начальство министерства авиационной промышленности, конечно, понимало, что снятие Ткачева дело несправедливое, и потом направило его работать директором серийного завода. Ошибкой, приведшей к трагедии, скорее всего, было преждевременное решение о переходе к пилотируемым полетам корабля "Союз", после последнего беспилотного полета, кончившегося вроде бы и благополучным приземлением, однако с существенным замечанием: произошла разгерметизация в процессе спуска. Решение это принималось коллективно. Участвовало в обсуждении и в принятии решения человек десять, и против перехода к пилотируемому этапу испытаний выступил только один человек. Он считал необходимым прежде провести еще один совершенно чистый, без замечаний, беспилотный полет. Я чувствовал себя виноватым: ведь не один из них, голосуя за переход к пилотируемым полетам, ориентировался на мое мнение. Может быть, поэтому и предложил тогда себя в качестве следующего испытателя "Союза".
Комиссия по расследованию причин аварии корабля "Союз" при возвращении экипажа Добровольского на землю также не смогла обнаружить причину преждевременного вскрытия клапанов дыхательной вентиляции и сымитировать неисправность. Пришлось, как и в случае с аварией при полете Комарова, рассмотреть возможные версии процессов (эксперименты не подтвердили их справедливость), приведших к аварии, и провести доработки конструкции. И в этом случае, по-видимому, попали в цель: больше ничего подобного у нас не было. Что же касается наказания, то опять пострадал невиновный: от работ по кораблю "Союз" был отстранен заместитель главного конструктора по конструкторским отделам Павел Владимирович Цыбин, который, что называется, и близко не подходил (то есть он тогда не занимался кораблями "Союз") к работам по конструкции корабля, когда выпускались чертежи.
Всякое было вокруг этой аварии. Она нам дорого обошлась. Чувство вины живо до сих пор. И станция "Салют" была для нас потеряна (не без усилий со стороны наших, скажем мягко, недоброжелателей). Следующая орбитальная станция была запущена только через три года.
С двумя следующими запусками ДОС (№ 2 и № 3) нам не повезло. При запуске весной 1972 года произошла авария на носителе "Протон" во время работы второй ступени, и станция оказалась "за бугром". Это бы еще ничего: ну авария ракеты! Бывает. Что тут сделаешь. Но следующая история была очень обидной.
Третья и четвертая станции были существенно модернизированы: новая двигательная установка, новые двигатели, новые ориентируемые солнечные батареи, новая исследовательская аппаратура.
В месяцы, предшествовавшие запуску третьей станции, я был на полигоне. Со станцией все еще было зыбко, начальство наше относилось к работам по станции, мягко говоря, неприязненно. И я считал, что при подготовке станции к полету нужно быть там, на космодроме. Все время беспокоился: вдруг что-то будет подготовлено не так. Конечно, заменить собой аппарат контроля невозможно. Существовали отдел технического контроля завода, военная приемка (на нашем заводе это было обязательное дело), контроль наших и местных военных испытателей. Но ведь уже не раз обнаруживалось, что это многоступенчатое контролирование не срабатывало. Мне хотелось видеть все своими глазами. Конечно, возникает резонное возражение: нужно просто как следует организовать работу по контролю. Но для этого необходима власть, которой у меня не было и к которой я никогда не стремился. И, наконец, главное: ежедневно при подготовке полета принимаются решения по отклонениям от документации, и тут уж аппараты контроля помочь не могут.
Но оказалось, что из Москвы надолго уезжать тоже было нельзя. За несколько дней до запуска станции из Москвы на полигон пришла новая программа полета, подготовленная службой испытаний, подписанная заместителем главного конструктора по испытаниям Я.И. Трегубом и утвержденная Мишиным. Это было явным нарушением нашей проектной программы полета. Суть расхождений заключалась в том, что проектная программа предполагала сразу после выведения станции на орбиту проведение короткого, в зоне радиосвязи, тестового включения системы ориентации с использованием ионных датчиков, чтобы убедиться, что система работает нормально, и только в случае положительных результатов теста, на следующем витке предусматривалось включение системы ориентации в постоянный режим работы. Это была элементарная осторожность. Более того, у нас - и у управленцев, и у испытателей - были основания опасаться за нормальную работу системы ионной ориентации: во время автономных полетов "Союзов" не раз проходили сбои этой системы и начинались автоколебания с резко увеличивающимся расходом топлива. Но в испытательной программе полета, присланной из Москвы, предусматривалось включение системы ориентации сразу в постоянный режим ионной ориентации.
Это было неосторожно и, более того, принципиально неправильно!
Мишин с ехидством отказался отменить эту программу: "Я же ее утвердил по предложению испытателей. Если договоритесь с замом по испытаниям - пожалуйста, восстановим старую". А зама по испытаниям Трегуба на полигоне не было. Начались переговоры по телефону: "Мы тут в Москве много обсуждали, ваши бывшие товарищи согласны, нам так удобнее". "Мои бывшие товарищи" - это напоминание о том, что, пока я работал на полигоне, две из моих групп проектантов, которые занимались логикой работы машин и управлением в полете, были переведены в подчинение Трегуба. Ни Трегуба, ни Мишина переубедить не удалось. В общем тогда у меня сложилось впечатление, что Мишин и его зам разыграли типичную безответственную бюрократическую шуточку. Уже тогда Мишину я не доверял. Неприязнь к нему появилась у меня еще в последний год жизни С.П., когда Мишин предпринял попытки вмешаться в наши корабельные дела. И он тоже терпеть меня не мог. У него были свои причины. Достаточно того, что работа над ДОС была ему навязана.
Много лет спустя, вспоминая историю запуска ДОС № 3, я опять задавался вопросом: зачем Трегубу нужно было вводить в программу это опасное решение? Ведь он как зам по испытаниям отвечал за нормальный ход полета. А Мишину? Зачем это надо было ему? Как бы ни был он настроен против меня, не мог он пойти на явную глупость, граничившую с преступлением, только чтобы мне насолить. Значит, кто-то его убедил? Кто? Недавно прочитал воспоминания одного своего товарища, который не раз выступал моим союзником. Он приводит целую систему искусственных, совершенно неубедительных доводов в пользу принятого тогда решения об опасном изменении программы полета. Доводы достаточно верхоглядские. И если он был убежден в их весомости, то это больше говорит о том, что автор не способен был отделить несущественное от существенного. Похоже, что именно он и убедил и Трегуба, и Мишина. А я-то в те времена был готов "убить" обоих. А они просто-напросто позволили себя убедить, не вникая в опасную суть дела, а заодно и решили утереть мне нос: не зря передали программу полета в комплекс испытаний! А может быть, наоборот - это Трегуб убедил своего старого приятеля в необходимости изменения программы полета? На эту мысль наводит странное утверждение автора воспоминаний о том, что якобы проектанты так и не выдали основных положений по управлению полетом (то есть проектной программы полета). Это уж просто вранье! Эта программа входила в проект и давно была выпущена. Впрочем, это всего лишь догадки. Вполне допускаю, что автор воспоминаний многотомный проект и не читал внимательно. Спросить его? Да ведь он старик. И не признается.
Все кончилось плохо. Станция была запущена, сразу после ее выхода на орбиту был включен режим ионной ориентации, станция вошла в режим автоколебаний, двигатели ориентации работали почти непрерывно, служба управления полетом во время первого сеанса связи не успела разобраться в ситуации и выдать команду на выключение режима ионной ориентации на этом же витке. Когда станция вошла в зону связи на следующем витке, топлива в баках для ориентации уже не было. Грубая, чуть ли не нарочно введенная ошибка в программу полета, устранить которую я требовал до старта, и растерянность в процессе управления полетом привели к потере станции: без топлива нет ориентации, нет энергопитания, станция умирает.
Председатель Главной оперативной группы управления (ГОГУ) генерал Агаджанов (представитель военных, ведь именно им принадлежали наземные пункты связи, приема телеметрических измерений и выдачи команд управления с Земли), пытавшийся руководить процессом управления, не зная и не понимая существа дела, путем рассмотрения телеграфных сообщений с наземных пунктов (в организации работ наземных пунктов он понимал, но не более), заслушивания докладов и коллегиального принятия решений, был отставлен от дел, Трегуб снят, ввели (и правильно, конечно) должность и службу руководителя полета (им должен был стать представитель нашей организации, и первым руководителем полета стал Елисеев)
Только в конце 1974 года удалось запустить следующую нашу станцию "Салют-4", которая летала долго и работала более или менее успешно. На эту станцию были осуществлены две экспедиции Алексея Губарева, Георгия Гречко с продолжительностью 29 суток и Петра Климука, Виталия Севастьянова с продолжительностью 63 суток. Из относительно интересных результатов работ на этой станции можно отметить исследования Солнца с помощью орбитального солнечного телескопа (регистрация ультрафиолетового спектра флокулл, протуберанцев и пятен на Солнце - около 1000 снимков) и с помощью дифракционного спектрометра (исследования вариаций излучения в том же диапазоне), а также достижение двухмесячного рубежа в длительности полета человека на орбите.
КБ Челомея запустило три своих станции: "Салют-2" (после выведения на орбиту не работала), "Салют-3" и "Салют-5". Экипажи на станции "Салют-3" и "Салют-5" доставлялись нашими кораблями "Союз". Как и следовало ожидать, в военном космосе эти полеты "Алмазов" никакой роли не сыграли.
Удовлетворения от результатов полета "Салюта-4" не было. Продвижение вперед минимальное. Стало казаться, что корень зла в том, что слишком ограничен срок эксплуатации станции. То, что запущенную и работающую орбитальную станцию нужно эксплуатировать долго, это, конечно, верная мысль, хотя продолжительность полета не могла решить главной проблемы неэффективности работы.
Еще когда готовилась к полету станция "Салют-4", мы начали работать над проблемой увеличения срока работы станций. Новая станция должна была позволять многократную смену экипажа и увеличение продолжительности отдельных экспедиций до нескольких месяцев. Для этого в комплекс станции должны были быть введены вновь разрабатываемые грузовые транспортные корабли "Прогресс".
Конструкцию самой станции нужно было изменить, чтобы обеспечить одновременную пристыковку к станции и пилотируемого, и грузового кораблей: ведь если на станции нет экипажа, то кто же будет разгружать грузовой корабль? А оставлять экипаж на станции без пилотируемого корабля было бы неблагоразумно и опасно. Таким образом, в первую очередь нужно было установить еще один причал со вторым стыковочным узлом. Решили установить его в кормовой части, со стороны агрегатного отсека. Агрегатный отсек пришлось разработать заново, так же как и двигательную установку, конструктивно размазав ее по оболочке агрегатного отсека, с тем чтобы освободить его середину для размещения промежуточной камеры с установленным на ней стыковочным узлом. Заодно надо было сделать ее топливные баки общими для всех двигателей станции, включая двигатели ориентации. И главное, эта двигательная установка должна была стать заправляемой, чтобы можно было в грузовом корабле привозить топливо, израсходованное на поддержание орбиты и на ориентацию станции. Проблема состояла в том, что в баках жидкость должна была быть отделена от газа наддува баков. Топливо выдавливается из бака двигателя путем наддува бака. Если в баке газ и топливо не разделены, то в двигатель будет направляться суспензия газа и жидкости, и он выйдет из строя. Руководили работами по заправляемой ДУ Виктор Овчинников и Эдуард Григоров.
Еще одна проблема была связана с продолжительно-стью полета станции, с вопросом защиты от пробоя стенок микрометеорами. Во время полетов космических кораблей "Восток", "Восход" и в первые годы полетов кораблей "Союз" этой проблемы практически не было. На базе теоретических и экспериментальных исследований было установлено, что вероятность пробоя герметизирующей стенки корабля микрометеором очень мала и составляет сотые и даже тысячные доли процента при продолжительности полета космонавтов в течение нескольких суток (с учетом размеров космического корабля). Эти результаты расчета вероятностей основаны на различных моделях метеорного облака в окрестностях Земли и на экспериментальных данных о взаимодействии метеоров с материалом стенки корабля. Для новой станции продолжительность полета могла исчисляться годами. При этом вероятность пробоя оболочки жилого помещения становилась уже достаточно большой, и ее необходимо было учитывать.
В современных станциях просто невозможно использовать однооболочную конструкцию для корпуса герметичных отсеков. В конструкции, помимо герметизирующей оболочки, для ее защиты от пробоя приходится применять еще и экраны, устанавливаемые на определенном расстоянии от самой оболочки. Идея этого метода защиты заключается в следующем. При столкновении с экраном микрометеор взрывается (поскольку скорость движения частицы относительно станции может составлять до 30-70 километров в секунду), и остатки его и разрушенного материала экрана летят дальше в виде раскаленной струи, которая, быстро расширяясь в вакууме, теряет плотность энергии и уже не может прожечь герметичную стенку станции.
Часть корпуса рабочего отсека "Салюта-6" была закрыта радиатором системы терморегулирования станции, который здесь играл роль и противометеорного экрана. Остальная же часть корпуса рабочего отсека, корпуса переходного отсека и промежуточной камеры должна была быть защищена либо специальными противометеорными экранами-кожухами, либо другими элементами конструкции (панелями агрегатов системы терморегулирования, оболочкой агрегатного отсека).
На "Салюте-6" были установлены две небольшие шлюзовые камеры для выброса отходов и для экспериментов, использующих забортный вакуум.
Хотелось выйти на уровень длительных полетов, а практически это означало необходимость иметь на борту если не ванну, то хотя бы душ. Душевая установка станции "Салют-6" работала на доставляемых запасах воды, которая перед использованием в душе подогревалась. Космонавты принимали душ в кабине, изготовленной из органической пленки. Подогретая вода подавалась под давлением в распылитель и удалялась из кабины потоком воздуха, откачиваемого через сборник влаги из кабины. Влага и моющие средства при этом оставались в сборнике, а воздух, пропущенный через фильтр очистки, возвращался в атмосферу станции.
Для выходов из станции в открытый космос были спроектированы скафандры полужесткого типа, которые можно было надеть достаточно быстро. Время автономной работы человека в таком скафандре составляло около 5 часов. Системы скафандра обеспечивали связь с партнером за бортом, с Землей, а также снабжение человека кислородом, удаление паров воды и углекислого газа из внутренней полости скафандра, тепловой режим, герметизацию и защиту глаз от прямых лучей солнца. Конструкция скафандра давала возможность двигаться, прикладывать усилия, работать пальцами рук. В общем получился неплохой современный скафандр. Но работать в таком скафандре все же было трудно. Ведь на оболочке скафандра перепад давления составляет около 0,3-0,4 атмосферы. При выходе наружу даже гибкие части оболочки становятся жесткими.
В комплекс станции, помимо орбитального блока (в обиходе и называемого обычно станцией), должны входить пилотируемый корабль и грузовой корабль. Пилотируемый корабль нужен не только для того, чтобы доставлять экипаж на станцию и спускать его на Землю, но и для того, чтобы после доставки экипажа оставаться на станции на случай возникновения аварийной ситуации и необходимости срочной эвакуации экипажа (например, в случае возникновения пожара или разгерметизации). Одним словом, когда надо уносить ноги.
В задачу грузового автоматического корабля "Прогресс" входила доставка на станцию воздуха, продовольствия, воды, пылесборников, фото- и кинопленок, регенераторов, аккумуляторов, запасных блоков аппаратуры, приборов, инструмента и, что особенно важно, топлива для двигателей. Кроме того, уже после запуска станции не исключено появление новых идей исследований и экспериментов, а для их осуществления необходима доставка на станцию новой аппаратуры и оборудования.
"Прогресс" был создан на базе корабля "Союз", поэтому, естественно, оказался похож на него своими размерами, внешними очертаниями и конструкцией. Главные отличия обусловлены тем, что грузовик работает только в автоматическом режиме и не предназначен для возвращения на Землю. В принципе можно было бы создать пилотируемый грузовой корабль многоразового действия, но для его выведения на орбиту потребовалась бы существенно более мощная ракета (а следовательно, и более дорогая).
Если говорить об экономически эффективной транспортной системе "Земля орбита - Земля", то представляется целесообразным делать полностью многоразовыми не только корабль, но и ракету. Но для решения этой задачи требуется существенно большее время. Поэтому при проектировании "Прогресса" было принято решение делать его так же, как и "Союз", одноразовым и для выведения на орбиту использовать ракету-носитель "Союза". Грузовой корабль сделан из трех отсеков: приборно-агрегатного, отсека компонентов дозаправки и грузового.
Грузовой отсек наполнен обычным воздухом при нормальном атмосферном давлении. Объем отсека - около 6 кубических метров. В нем может быть размещено до 1400 килограмм оборудования. После переноса доставляемых грузов на борт станции, перед отделением грузовика, в освободившийся объем грузового отсека экипаж переносит отработавшее оборудование (регенераторы, поглотители и прочее), замененные неисправные приборы, контейнеры с отходами, появившимися в это время (чтобы лишний раз не эксплуатировать шлюзовые камеры), использованное белье.
Объем станции ограничен, и если его не очищать регулярно, станция окажется загроможденной. В отсеке компонентов дозаправки размещаются два бака с горючим, два бака с окислителем, баллоны со сжатым воздухом (для наддува станции) и азотом (для наддува баков с топливом при его передавливании в объединенную двигательную установку станции), пневмо- и гидроавтоматика (редукторы давления, клапаны, датчики и тому подобное). Компоненты, размещенные в баках, химически агрессивны и ядовиты для человека, и поэтому недопустим какой-либо контакт их паров (например, в случае потери герметичности баков, магистралей и прочего) с жилым отсеком, а следовательно, и с грузовым отсеком. Поэтому отсек компонентов дозаправки негерметичен; магистрали, идущие к заправочным разъемам на стыковочном узле, проложены по наружной поверхности. Аналогично магистрали, идущие от заправочных разъемов станции к бакам объеденной двигательной установки, проложены снаружи промежуточной камеры в негерметичном агрегатном отсеке станции. Кроме топлива для двигательной установки в этом отсеке размещаются и баки с водой для экипажа. Всего в этот отсек можно заправить до тонны топлива, газа, воды.
Приборно-агрегатный отсек близок по конструкции и составу аппаратуры и оборудования, размещаемого в нем, к аналогичному отсеку корабля "Союз".
Телевидение не раз показывало нам процесс разгрузки "Прогрессов" экипажем станции. Никакой механизации не требуется. Регенераторы и блоки аппаратуры плывут, куда надо, от легкого толчка рукой. Но легкость эта обманчива. Веса блоки действительно не имеют, но масса и момент инерции у них остаются. Следовательно, зазеваться нельзя, иначе блок может травмировать космонавта или врезаться в приборную панель.
Новая станция была изготовлена в двух экземплярах. Оба они работали на орбите под названиями "Салют-6" (запущена осенью 1977 года) и "Салют-7" (запущена весной 1982 года).