100 рассказов о стыковке

Первые наброски новой конфигурации относились к началу 1976 года. В ходе анализа конструкции АПАС-75 мне стало ясно, что его конфигурации присущи существенные недостатки, делавшие его практически бесперспективным. Еще на встрече с НАСА в октябре 1973 года, рассматривая проект стыковочного устройства для будущих космических кораблей и станций, мы договорились об увеличении переходного тоннеля и возможности его дальнейшего расширения. Однако сделать это было непросто, это усугублялось недостатком прежней компоновки стыковочного механизма — и без того больших размеров кольцо с торчащими наружу лепестками направляющих грозило стать гипертрофированным уродом. Анализ возможных вариантов привел меня к логическому выводу: кольцо с направляющими надо переместить внутрь стыковочного шпангоута, расположить его в самом тоннеле. Такая трансформация -своеобразная перелицовка — сразу решала многие принципиальные проблемы и давала большие преимущества перед прежней компоновкой.

Когда АПАС был разработан, мне пришлось довольно долго агитировать за свое новое андрогинное детище, сначала стараясь продать идею, и потом, когда он родился и требовалось расширить область его применения в рамках национальной космической программы, а позднее — в международных программах. Тогда были отточены аргументы, отражавшие преимущества новой конструкции, их действительно набралось несколько — от очень существенных до второстепенных.

Это прежде всего то, что определяет существо любой космической конструкции: общие габариты и масса. Кроме этого, — то, что специфично для стыковочных агрегатов: несущая способность и жесткость, размер переходного люка и удобство в работе, а также возможность размещения дополнительных узлов и гибкость эксплуатации.

Торчащие наружу лепестки АПАС-75 определяли его наружные габариты: максимальный диаметр агрегата равнялся 2,2 метра. Эти габариты еще увеличивались при разработке агрегатов с размером переходного люка до 1 метра и более. Потребность в переходном тоннеле большого диаметра периодически возникала в перспективных разработках, которые приводились как у нас, так и за рубежом. С другой стороны, попытки увеличить несущую способность, т. е. нагрузки, которые выдерживал стык без нарушения целостности и герметичности, не давали практических результатов; путь, при котором сохранялся диаметр стыковочного шпангоута, был тупиковым. Жесткость стыка определялась этим базовым размером еще в большей степени, чем его прочность.

Инверсия кольца с направляющими внутрь стыковочного шпангоута потребовала увеличить диаметр последнего. Это сразу заставило повысить прочность и жесткость конструкции. Правда, пришлось увеличить количество замков, запирающих стык, обеспечивающих его целостность и герметичность. Зато удалось существенно повысить функциональные возможности механизма, сделав его полностью дублированным. Двенадцать новых замков были разбиты на два полукомплекта, каждый из которых снабдили самостоятельным приводом и независимой трансмиссией. В результате надежность этого очень ответственного механизма значительно возросла.

В новой конструкции замков разработали и применили очень эффективную, можно сказать, оптимальную схему передачи сил в стыке через основные нагруженные элементы. За счет этого увеличились также жесткость и прочность стыка и уменьшились габариты шпангоута.

При разработке концепции нового АПАСа возродилась идея, впервые выдвинутая еще в конце 60–х годов, — производить смену стыковочного механизма в полете. Здесь она получила новое содержание: за счет демонтажа стыковочного механизма в АПАС-89 оказывалось возможным значительно расширить диаметр переходного тоннеля, который увеличивался до 1,25 метра, т. е. в полтора раза (!).

Надо сказать еще об одном существенном преимуществе новой компоновки перед прежним АПАС-75, с его наружным кольцом. Переместив кольцо внутрь стыковочного шпангоута, разработчики освободили его периферию. Именно там обычно размещаются электрические и гидравлические разъемы, соединяемые при стыковке и объединяющие многие системы модулей орбитальной станции и космического корабля. Особенно важным это стало для системы дозаправки: как уже упоминалось, топливо чрезвычайно токсично, и поместить гидроразъемы заправочных магистралей внутри переходного тоннеля, где находятся космонавты, совершенно немыслимо. На освободившейся периферии образовался большой, можно сказать, оперативный простор для этих важных элементов.