Пилотируемый космический полет - Василий Лесников

В орбитальном обитаемом отсеке (БО) экипаж во время автономных полетов спал, обедал, проводил практически все научные исследования. В верхней части БО конструктивно размещен стыковочный узел.

Приборно-агрегатный отсек (ПАО) предназначен для размещения аппаратуры и оборудования большинства систем корабля.

Бытовой и приборно-агрегатный отсеки не имеют тепловой защиты и после разделения с спускаемым аппаратом сгорают в плотных слоях атмосферы.

Корабль «Союз» мог находиться в автономном полете с экипажем до трех недель, но основное его назначение — доставка экипажей и грузов на орбитальную станцию.

При автономных полетах корабль в обязательном порядке имел солнечные батареи для подзарядки аккумуляторных батарей. При выполнении транспортных операций наличие солнечных батарей определялось конструкцией орбитальной станции.

На базе корабля «Союз» специально для доставки грузов был разработан автоматически управляемый с Земли, корабль «Прогресс». В нем нет ничего, что должно обеспечивать жизнедеятельность человека на орбите, а все свободное пространство заполняется продуктами, водой, топливом, новыми научными приборами и аппаратурой. «Прогресс не имеет теплозащиты. Экипаж, разгрузив корабль, заполняет освободившееся пространство ставшим ненужным оборудованием и отходами жизнедеятельности экипажа. Отделившись от станции, корабль направляется в плотные слои атмосферы и сгорает.

Начиная с 1971 года, развитие пилотируемой космонавтики в СССР и сейчас в России полностью связано с работой космонавтов на орбитальных станциях. Освоение работы на этих станциях в реальных космических условиях шло трудно.

Первый экипаж со станцией состыковался, но войти не сумел.

Второй экипаж в составе: Г. Добровольский, В. Волков, В. Пацаев отработал на станции 22 суток, но погиб при возвращении.

На следующей станции „Салют-2“ экипажи вообще не работали, так как сразу же после выведения была обнаружена ее разгерметизация. Это заставило Главного конструктора Челомея и ученых с особой тщательностью осуществлять подготовку и запуск своей очередной станции „Салют-3“.

3 июля 1974 года к станции отправился экипаж в составе П. Попович и Ю. Артюхин. Работать на станции им пришлось практически с новымикомпановками приборов и оборудования. Рациональнее чем прежде были использованы внутренние помещения, улучшена система энергопитания, значительно больше внимания уделялось физической подготовке космонавтов на орбите. Кроме того, на станции впервые опробовалась система точной ориентации панелей солнечных батарей. Они поворачивались относительно корпуса станции и устанавливались под оптимальным углом к Солнцу, что обеспечивало получение максимальной электроэнергии. Особо следует отметить тот факт, что перед возвращением космонавтов, на Землю ими был отправлен специальный возвращаемый аппарат с результатами научных исследований экипажа.

Следующая станция „Салют-4“ была разработана уже научно-производственным объединением „Энергия“ и на ней отработали два экипажа по 30 и 63 суток, доказав возможность длительной работы человека на орбите.

На этой станции были ведены значительные технические новшества, облегчавшие работу и жизнь космонавтов на орбите. Среди них можно назвать систему „Дельта“, которая управляла полетом стации в автоматическом режиме. Вместо двух пар панелей солнечных батарей на станции было три панели на ее центральном корпусе, каждая из которых ориентировалась на Солнце. В конструкции станции были предусмотрены и специальные шлюзы для удаления в открытый космос контейнеров с отходами жизнедеятельности космонавтов. Впервые к станции, после ухода экипажа, пристыковали и беспилотный корабль „Союз-20“, на котором отрабатывались многие системы беспилотного корабля „Прогресс“.

Однако, как и первый „Салют“ станция имела один стыковочный узел и ограниченный запас топлива, а орбита ее постоянно снижалась. Это не позволило работать на ней другим экипажам.

На станции Челомея „Салют-5“ вновь могли отработать только два экипажа. Они выполнили на станции абсолютно новую программу научных исследований и испытали новую электромеханическую систему стабилизации с помощью гиродинов, которая затем нашла свое воплощение только через 10 лет, при работе связки космической станции „Мир“ с модулем „Квант“. Больше Челомей орбитальных станций не запускал.

Все эти полеты по существу явились предварительной проверкой решений, которые потом в полной мере были воплощены в станциях „Салют-6“, „Салют-7“, „Мир“ и даже ныне летающей международной станции „МКС“. На этих станциях „Салют“ было уже два стыковочных узла, что позволяло при работе на станции основного экипажа принимать на второй стыковочный узел экипажи с экспедициями посещения и беспилотные корабли „Прогресс“ с грузами.

На станции „Салют-6“ побывало уже 16 экипажей. Были выполнены 31 стыковка. Достигнута продолжительность полета экипажа 185 суток: Л. Попов и В. Рюмин.

На станции „Салют-7“ Кизим, Соловьев и Атьков уже отработали за один полет 237 суток.

На станции „Мир“ Ю. Романенко отработал 326 суток, а экипаж В. Титов и М. Манаров летали в течение целого года.

Огромен объем научных исследований, выполненных экипажами, но и много трудностей им пришлось преодолеть, обеспечивая столь успешное выполнение научной программы космических полетов.

Космонавты получили возможность изменять высоту орбиты уже не только за счет двигателей „Прогресса“, но и собственными двигателями станции. Впервые была осуществлена дозаправка топливом.

Впервые космонавты помылись в космическом душе. И, хот разрешенный запас воды на одну помывку был строго ограничен, да и сама процедура предусматривалась раз в месяц, все же она значительно облегчила работу космонавтов на станции.

Значительному снижению психологической нагрузки на экипажи способствовало и появление двухсторонней телевизионной связи борт — Земля. Космонавты теперь могли видеть членов своих семей во время сеансов связи, разговаривать с ними, встречаться с любимыми артистами.

Пора, наверное, рассказать и об основных принципах конструкции орбитальных станций и модулей.

Все они имели одну и ту же конструкцию корпуса, который состоял из последовательно соединенных переходного отсека, рабочего отсека и агрегатного отсека.

Первый стыковочный узел располагался на переходном отсеке, второй — на агрегатном. В местах соединения отсеки имели герметичные люки, а через люки стыковочных узлов осуществлялся проход в транспортный корабль.

Переходный отсек станции „Салют-6“ имел дополнительный люк для выхода в открытый космос. Именно этим люком воспользовались В. Ляхов и В. Рюмин во время своего аварийного выхода для отделения антенны радиотелескопа от агрегатного отсека станции. Имея многометровые габариты, антенна закрывала доступ кораблям к стыковочному узлу со стороны агрегатного отсека, что практически на 50 % сокращало программу будущих исследований на станции. Операция была успешно завершена, а станция продолжила нормальную работу на длительное время.

Все изменения на станциях касались практически лишь внутренней компановки станции на принципах микроминиатюризации и более рациональному расположению оборудования и аппаратуры.

Общий вес станции 18,9 тонны. Доставленное на борт станции научное оборудование достигало в весе 2,5 тонн. Наибольший объем станции 82,5 кубометра, из которых свободный объем для экипажа составлял 47 кубометров. Наименьший диаметр у переходного отсека 2 метра. Общая длина 15 метров. Площадь панелей трех солнечных батарей составляла 60 квадратных метра, с размахом 16,5 метров. В дальнейшем все солнечные батареи станции „Салют-7“ наращивались во время выходов космонавтов в открытый космос, что значительно повысило энерговооруженность станции и позволило проводить более энергоемкие эксперименты.

Станция „Мир“ сохранила от своей предшественницы лишь габаритные размеры рабочего и агрегатного отсеков.

Переходный отсек стал шарообразным и имел в своем составе вместо одного 5 стыковочных узлов — один по центральной оси станции и остальные перпендикулярно к ней и разнесены друг от друга на 90 градусов. К каждому стыковочному узлу может быть пристыкован специальный модуль, по размерам соизмеримый со станцией.

Каждый модуль имеет свое назначение — для медицинских исследований, для технологических экспериментов и так далее.

Нужно сказать, что сложности динамики не позволяют осуществить стыковку с другим аппаратом сразу со стороны боковых узлов. Поэтому модули стыкуются сначала с основным узлом, а затем мощным манипулятором переставляются на их основное место.

Главная особенность работы космонавтов на орбите связана с невесомостью. Она характеризует такое состояние человека, при котором у него возникает эффект потери веса. Она является одним из наиболее важных факторов, влияющих на возможность плодотворной деятельности человека в космическом пространстве.