100 рассказов о стыковке

Человек в космосе во многом повторяет тот же путь, что и на Земле при разработке и создании техники и технологий. Происходит это, однако, с гораздо большей, можно сказать, с космической скоростью. Совсем недавно началось строительство в космосе. Сборка орбитального комплекса «Мир» велась по генеральному плану с 1986 года. Автоматы и человек, шаг за шагом, этап за этапом достраивали свой космический дом. За 12 лет строительства в генплан время от времени вносились коррективы. Постепенно назрела необходимость перестройки в космосе. Начался перенос элементов конструкции, расчистка площадей под новое капитальное строительство. Не обошлось здесь без механизации тяжелых и трудоемких работ.

За весь период строительства и эксплуатации станции космонавты выполнили много уникальных операций в открытом космосе, перемещая все более тяжелые грузы. Невесомость помогала нести эту тяжелую ношу. Однако все больше чувствовалась, что приближался предел. Отсутствие веса не изменило второго фундаментального закона вселенной, ньютоновская инерция продолжает работать на орбите. Чем больше масса груза, тем труднее космонавту разгонять и тормозить его. Того и гляди, что?то тяжелое вырвется из рук, а то и прижмет человека или столкнет его с борта корабля.

В связи с этим и решили изобрести орбитальную грузоподъемную машину, этот космический кран. Его смонтировали за бортом станции 23 января 1991 года, а еще через три дня, 26 января, космонавты В. Афанасьев и М. Манаров впервые испытали его за бортом орбитального комплекса «Мир».

Стрела космического крана (в технических документах она называлась «грузовая стрела»), развернутая почти на 15 метров, действительно произвела большое впечатление на всех, кто видел ее впервые на экранах мониторов в ЦУПе и вечером в программе «Время» Центрального телевидения тогда еще Советского Союза. Картина становилась еще более впечатляющей, когда Манаров, первый космический «крановщик», в соответствии с лучшими традициями настоящих экспериментаторов всех времен и народов в разных областях науки решил провести испытания на себе. Он стал первым весомым грузом, когда, добравшись до самого ее конца, попросил своего командира привести в действие поворотные механизмы. Дело не ограничивалось одними эмоциями. Прежде всего космонавты направили стрелу так, что она по кратчайшему расстоянию пересекла станцию от дальнего конца модуля «Квант-2», почти дотянувшись до модуля — «однофамильца» самого первого «Кванта». Стрела не только сократила расстояние: гипотенуза, как известно, короче суммы двух катетов, двигаться вдоль стрелы гораздо удобнее и быстрее, никаких поворотов и препятствий, да и перила — под рукой. Видеозаписи дали нам возможность определить даже динамические характеристики конструкции, частоту колебаний и демпфирование.

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.