100 рассказов о стыковке. Часть 1
Шрифт:
Безусловно, Королёв все это понимал, когда, расчищая дорогу пилотируемой космонавтике, он щедро раздавал все свои ракетные и космические изделия. Ему, конечно, помогали, но создать действенную кооперацию, а главное скоординировать пилотируемые программы, ни Госплан, ни, позднее, ВПК и МОМ (Министерство общего машиностроения) не смогли, поскольку оглядывались на самый верх, на политическое руководство страны.
Важным для обеих программ являлось то, что «Союз» и «Джемини» были прежде всего промежуточным шагом на пути к Луне. Надо отметить, что американцы подошли к своему проекту более утилитарно, для них «Джемини» стал и лунным стартом, и промежуточным финишем.
Корабли «Союз» и «Джемини», будучи оригинальными, получились довольно близкими по своим функциональным возможностям. Однако надо отметить, что «Союз» служил не только полигоном для испытаний,
С инженерной, новаторской точки зрения «Джемини» занимает самостоятельное место, в чем?то не менее существенное, чем сам «Аполлон». Конечно, скромным «Близнецам» (Gemini–Близнецы) трудно сравниться с настоящим американским «Суперменом». Но, во–первых, они действительно проложили дорогу к Луне; во–вторых, эту задачу решали последовательно, в кратчайшие сроки и, в отличие от «Аполлона», без потерь. Действительно, американцы выполнили свою программу очень быстро, можно сказать, на одном дыхании.
Что оказалось общим между этими двумя космическими программами США — «Джемини» и «Аполлон», так это то, что обе они ушли в историю, оставив только воспоминания об этих выдающихся научно–технических достижениях. Хотя в середине 60–х и позже предпринимались попытки использовать задел для будущих проектов, однако, они оказались безуспешными. С другой стороны, работа над «Союзом» растянулась на годы, она распалась на несколько длительных этапов и шла поначалу с переменным успехом. В космос летали корабли нескольких модификаций; 40 лет спустя после первых эскизов, с которых начался этот проект, они продолжают летать на околоземных орбитах. В этом смысле проект корабля «Союз» оказался более плодотворным, чем американские проекты.
Тем более интересно сравнить две оригинальные пилотируемые программы, нашу и американскую. Короче, есть что рассказать и есть что сопоставить, хотя сделать это оказалось совсем не просто.
Итак, о «Джемини».
Практически с самого начала работы над лунным проектом американцам стало ясно, что все принципиальные космические операции и маневры, необходимые для полета на Луну, можно и нужно отработать при полете вокруг Земли.
Функционально–технологическое деление на модули (двигательный, служебные отсеки и возвращаемая на землю капсула) обеспечивало рациональное выполнение программы полета, а также удобство изготовления и сборки. Только капсула имела герметичный корпус.
Фактически американский «Меркурий» представлял собой лишь капсулу (они его так и называли — capsule). Чтобы забросить в космос обезьяну, а после нее — и человека, разгоняя их сначала до суборбитальной, а затем и до орбитальной скорости, требовалась лишь небольшая капсула, которая выдерживала выведение ракеты на орбиту и которую после полета в открытом космосе можно было вернуть на Землю, сначала погасив скорость при спуске в атмосфере, а затем обеспечив приводнение на парашюте в океане. Безусловно, работа над созданием капсулы «Меркурий» и полеты в ней дали американцам очень много, эта программа превратила тех талантливых авиационных инженеров в первых космических специалистов. И все?таки они находились лишь на начальном этапе своего становления, когда пришлось решать уникальную задачу — послать человека на Луну и вернуть его благополучно обратно. Для этого требовалось сначала по–настоящему научиться летать в околоземном пространстве, для чего был нужен космический корабль, а не просто капсула. Именно с такой целью американцы задумали и выполнили свою вторую пилотируемую программу. По существу, «Джемини» и стал их первым космическим кораблем, который мог делать на орбите очень многое из того, что требовалось для полета на Луну. Именно на нем в реальном полете отрабатывались все основные, принципиально новые операции. Для самих астронавтов, которым предстояло слетать к Луне и на Луну, эти полеты стали настоящей учебной программой на орбите. Для огромного наземного персонала, включая оперативный состав управления, подготовка и сами полеты также стали уникальной школой. В целом американцы выполнили программу «Джемини» очень целеустремленно и энергично.
Проектантами НАСА руководил Дж. Чемберлен — канадец, получивший образование в Англии, присоединившийся еще к «Группе, озадаченной космосом» после того, как канадцы свернули собственную разработку боевых самолетов. После переезда в Хьюстон он так и остался в каком?то смысле инородным телом в Центре, который возглавил Роберт Гилрут. Последний, несмотря на кажущуюся демократичность, не допускал отклонений от его собственной генеральной линии (his own base line) и не дал возможности по–настоящему развернуться таланту иноземца. У нас, с нашим единоначалием, он мог бы стать настоящим главным или генеральным конструктором. Гилрут сместил Чемберлена с должности, назначив его своим старшим консультантом по инженерным вопросам в разгар работ над проектом. Другой выдающийся инженер, внесший огромный вклад в создание «Джемини» в качестве руководителя работ на фирме в «Макдоннелл», Джон Ярдли, после окончания программы в конце концов тоже покинул фирму, оставшуюся фактически не у дел.
В полетах на «Джемини» решались три новые операционные задачи: маневрирование, включая сближение и стыковку на орбите, выход в открытый космос и длительный полет в условиях невесомости. Решение этих задач в то время все еще выглядело проблематичным, а они были критическими для осуществления лунной программы.
Маневрирование в космосе, изменение орбиты полета требовали< разработки теории и новых бортовых и наземных средств. Прежде всего было необходимо создать комплекс навигационных приборов для измерений параметров орбиты и бортового компьютера для обработки результатов измерений и вычислений орбитальных параметров. По этим данным компьютер мог вычислить параметры необходимых маневров для достижения цели, для реализации которых в виде разворотов и ускорений самого корабля требовалась целая система реактивных двигателей. Только общее число этих двигателей — 36 — говорит само за себя. Для достижения Луны оказалось необходимым маневрирование на разных участках полета, включая сближение и стыковку на окололунной орбите.
Для возвращения с орбиты также впервые требовалось создать систему управляемого спуска в атмосфере, без которой вернуться с Луны со второй космической скоростью было просто невозможно.
Именно для «Джемини» космические инженеры стали впервые создавать бортовой комплекс управления движением корабля в пространстве, без которого современный полет в космос нереален. В частности, также впервые на космическом корабле появился настоящий бортовой компьютер. Получил дальнейшее развитие и наземный, также компьютеризированный, комплекс управления. Стоит еще раз отметить, что в области создания и особенно внедрения вычислительной техники американцы с самого начала ушли далеко вперед, как в космосе, так и на Земле.
После прилунения астронавтам предстояло работать на Луне. Для этого на Земле требовалось создать скафандры, другую специальную технику и научиться ею пользоваться в космосе. Внекорабельная деятельность (ВКД), особенно с учетом невесомости, требовала специфического подхода, включая психологический настрой. Только в этом случае навыки работы в безопорном пространстве, приобретенные при имитации невесомости на Земле, в полной мере можно было использовать в космосе.
Продолжительность полетов в капсулах «Меркурий» фактически исчислялась часами. Для достижения Луны необходимо провести в космосе около недели. В начале 60–х полеты такой длительности все еще выглядели проблематичными. И, конечно, требовалось создать необходимую для этого технику, прежде всего системы жизнеобеспечения и электроснабжения.
Что касается источника электроэнергии, то именно на «Джемини» американцы впервые опробовали в космосе так называемые топливные элементы (fuel cells), или, по–нашему, электрохимические генераторы электроэнергии (ЭХГ), работающие на основе реакции соединения кислорода и водорода с побочным продуктом в виде воды, тоже необходимой в космосе. Забегая вперед, надо отметить, что в космосе эта техника давалась им очень не просто; знаменитая фирма «Дженерал Электрик» («General Electric Company») продолжала отработку, когда первые корабли уже начали летать. Однако продолжительность полетов без ЭХГ даже при очень больших ограничениях не превышала 4—5 суток; как известно, на одних аккумуляторах далеко не уедешь и не улетишь. Несмотря на прессинг, ЭХГ удалось подготовить только к полету «Джемини-4». Следует заметить, что при полетах продолжительностью одна—две недели ЭХГ является действительно очень эффективным генератором, имеющим существенные преимущества перед солнечными батареями (СБ): аппаратура ЭХГ не столь громоздка и не вносит столь сильных ограничений на ориентацию корабля, как СБ. Экологически чистая «электростанция» оказалась одной из немногих систем, которую создали в начале 60–х, а использовали в последующих космических проектах, и не только на «Аполлоне», но и позднее на «Спейс Шаттле».