Авиация и космонавтика 2005 03
Шрифт:
Пришла пора стенда для плоского перемещения изделия с космонавтом. Принцип перемещения был взят из олимпийского комплекса на проспекте Мира. Там трибуны перемещались при помощи опор, в которые подавался сжатый воздух. Но здесь надо было выполнить несколько иную задачу – трение должно быть меньше 50 грамм, т.е. саму установку, водруженную на специальную платформу с испытателем в скафандре и с кучей датчиков общим весом 600 кг, можно было бы сдвинуть с места пальцем с усилием 50 грамм. В противном случае исполнительные двигатели, тяга которых была скорректирована на земную и на момент инерции всего сооружения, просто бы не справлялись с задачей. Основная тяжесть здесь легла на специалистов-испытателей, которые под руководством В.П. Ситникова довели это дело до конца.
Прежде всего, был смонтирован «ринг» из специальных плит, отполированных и выставленных так, чтобы перепады по всей площади были в сотых долях миллиметра. После этого стали доводить воздушные опоры. Это никак не удавалось: все сооружение начинало «танцевать»
Много трудностей вызвало испытание технологических образцов изделия, как в начальной, так и в окончательной компоновке на самолете-лаборатории Ил-76ЛЛ. Дело в том, что сама невесомость длится после горки секунд 15-20, и сразу после этого следует перегрузка 2д, т.е. вес удваивается. Вес испытателя с установкой приближается к полутонне, при этом на сильные удары изделие не расчитано. Ну и самое главное, надо защитить самого испытателя, а в случае чего быстро его эвакуировать (вдруг что-нибудь с самолетом). Для испытаний была сделана достаточно прочная, но легкая рама, и восемь человек после окончания периода невесомости «кантовали» за нее установку к полу. Весь цикл испытаний был как бы разбит на маленькие отрезки, которые на видеопленке затем «склеивали» и получали единое целое. То, насколько это трудно, мы поняли, посмотрев первые долгожданные видеокадры: они запечатлели в основном как было плохо одному из помогавших, и он «травил» у борта.
Испытателями работали специалисты ВВС из ЦПК, особенно много работы выпало на долю подполковника Б.С. Архипенко. Ну а помогали в том числе испытатели со «Звезды» Гунбин, Елисеев, Элбакян, Балашов. В результате почти в натурных условиях была проверена работа СИО с системой управления. Изделие начинало летать.
Больше всего опасений вызывала страховочная лебедка. Дело в том, что в отличие от американцев испытания у нас проводились со станции, которая, как известно, манипулятора не имеет (чтобы достать улетевший аппарат), а уж пустить такую станцию вдогонку – это уже из области фантастики. Поэтому, несмотря на все заверения СУДовцев о надежности системы, решено было соединить изделие со станцией тонким прочным тросом и поместить лебедку на изделии, хотя потом стало очевидным решение о размещении ее на станции. Но тогда казалось – пилоту виднее, он должен оперативно управлять лебедкой. Лебедка являлась сложным агрегатом. Сделаешь усилие сматывания во время отхода большим (был там такой хитрый вал, который позволял это сделать), будешь вносить помехи на движение. При малом усилии трос не подматывался, и возникало естественно возможность запутывания. Поместили эту лебедку в изделии около ног космонавта сзади, выход троса сделали в центре массы на спине, а для исключения повреждения и перецепки троса вперед поместили его на выходе в пружинную оболочку и всегда с сомнением посматривали – уж больно велико трение, но считалось, что невесомость все спишет. Уже подошел заказ серийных образцов, а решения не было, тем временем летные испытания подтвердили – сматывание троса практически не происходит – застревает даже без изгиба его, а уж при перецепке троса на шпангоут спереди и говорить нечего. Испытание перенесли на стенд с аэростатической опорой и начали думать, как снизить трение с 0,7-0,8 кг до 0,1 кг.
Проводили различные эксперименты – прокладывали трос в пластиковой оболочке, на выходе троса из лебедки ставили ролики в различных вариантах (так как при повороте установки трение максимально именно на кромке выходного устройства) – все напрасно. Начался «мозговой штурм». Генеральный предложил даже премию пропорционально исключенному трению, правда, потом про это как-то забыл под предлогом, что одним из авторов варианта снижения трения был он сам. В общем, решение задачи снижения трения шло несколькими путями. Первое: решено было поместить лебедку на шпангоуте спереди (под этим соусом влезли в ТЗ по массе, исключив из нее массу лебедки, а это – 12 кг), и на станцию ее отправили заранее грузовиком «Прогресс». Второе – выход троса направили прямо от космонавта. За счет первого и второго исключили трение шнура в корпусе изделия. Третье – пришлось разработать дополнительное самоориентирующееся устройство выхода, которое родилось в результате коллек тивного обсуждения у Северина и по результатам экспериментов воплощено в конструкцию Л.Е. Арефьевым. Это позволило на выходе заменить трение по кромке на трение качения и исключить закусывание при поворотах аппарата с космонавтом. Впоследствии на устройство было выдано положительное решение на заявку на авторское свидетельство.
Самый последний неутык появился после установки лебедки на шпангоут. Дело в том, что за это время специалисты по скафандру переделали его крой, и при наддуве скафандра лебедку нельзя было установить. Мешала наддутая область ниже пояса. Пришлось срочно менять кронштейн лебедки, удлинять его на 60 мм (это-то при дефиците габаритов в поперечном сечении) но, поскольку выхода не было, пошли и на это. Вообще сам процесс выхода многократно проигрывался и в гидробассейне, и на самолете лаборатории ИЛ-76. Подчас предполагались всевозможные варианты спасения космонавта при потере сознания. Предлагалась даже сеть размером 4x4 метра, на которую космонавт с установкой будет падать при работе лебедки на подматывание. Из- за приобретенных навыков космонавтам долго не давали тренироваться на плоском стенде – пожалуй, наиболее всеми любимом, хотя впоследствии Викторенко отмечал, что наиболее похожи на полет как раз «полеты» на плоском стенде.
Незадолго до заказа образцов для ЛКИ наши испытатели подкинули нам еще одну «козу». После многочисленных испытаний они стали утверждать, что ручка перемещения в таком виде неудобна, ее надо делать Г-об- разной в плане, поверхность пультов спрямить (это после мороки размещения в них органов управления), а самое главное – ввести «развал» в рабочем положении правой штанги, т.е. правая штанга должна перемещаться в рабочее положение по хитрой траектории и поворачиваться сразу в двух плоскостях. Объясняли они это (Гунбин, Михаилов и Балашов) тем, что при длительной работе руки космонавта устают, и надо расположить их как можно шире при пилотировании. Добились они своего через консилиум во главе с Севериным. Новое исполнение смотрелось, как будто горе-мастера промахнулись в изготовлении кронштейна, и пульты развернулись в двух плоскостях. Показали Генеральному. Решение было категоричным – вернуться к предыдущему положению. Кстати, никаких замечаний после ЛКИ не поступало.
Ну раз вернулись к пультам, то уместно вспомнить и другое «бодание» между нашими испытателями, ЦУПовскими, НПО «Энергии» и летчиками испытателями. Дело касалось ручек управления, точнее, их мнемоники. Как уже говорилось, они расположены на пультах: перемещения – на левом, вращения – на правом. Если с ручкой перемещения было все ясно: перемещаешь ее вверх – движение с места вверх, тумблер вперед – перемещаешься вперед линейно и т.д., то с ручкой вращения было ясно только с вращением по крену, а по тангажу и курсу были самые разноречивые суждения. Считалось, что в критические секунды у космонавта проявятся те навыки, которыми он больше всего обучен. А приобретенные рефлексы – вещь тонкая. Все испытуемые «Звезды», НПО «Энергия», ЛИИ сходились в одном: при повороте ручки вправо аппарат должен разворачиваться вправо, и наоборот по курсу (приводились даже доводы автомобилистов). В конечном итоге так и сделали, а вот по тангажу фазировку не поменяли. В дальнейшем это не вызвало больших неудобств.
5 октября 1989 года, в холодный осенний день, произошло знаменательное событие – наше предприятие посетили два американских астронавта Джорж Нельсон и Джон Фабиан. Цель посещения – знакомство с нашей космической техникой – скафандром для выхода и установкой перемещения космонавта. После непродолжительной беседы с руководством завода «Звезда» американцев повели в отдел 12, где и произошли основные события. Сначала была проведена короткая лекция по устройству установки (Северин, Сверщек, Лившиц), освещена динамика перемещения, были ответы на вопросы. Астронавты также подробно поделились в основном динамикой перемещения MMU.
Основное отличие – это минимум тумблеров управления, отсутствие фиксированных скоростей вращения в основных режимах управления (у нас это режим ПАУ, у них НУ) и фиксированных импульсов на перемещения. Для режима стабилизации у них только одна кнопка (причем стабилизация только при отсутствии перемещения). В целом обмен был полный, доброжелательный и полезный. Зарубежным гостям было что рассказать – Нельсон в апреле 1984 года участвовал в работах по спасению спутника «Соулар Макс» – удалялся с установкой MMU от борта «Шаттла» на 90 метров. Фабиан в одном из последующих полетов «Челленджера» (еще до роковых событий) вместе с женщиной-астронавтом Салли Райд вывели на орбиту два крупных спутника связи, используя манипулятор («механическую руку»). После обмена информацией Нельсону было предложено опробовать установку и скафандр на стенде, позволяющем перемещаться в плоском движении (стенд АСО ), что он с удовольствием проделал. «Пилотирование» вызвало небольшие затруднения, сказывалось обилие тумблеров переключения, надписи на русском языке и необходимость перевода. Тем не менее, с помощью операторов стенда Жижикина и Новицкого, он отъехал от причала и после маневров благополучно причалил к ШСО. Затем посыпались вопросы со стороны ведущих по скафандру – Абрамова и Стоклицкого об эргономических возможностях. Был дан утвердительный ответ, что скафандр на «уровне». Затем Нельсон в скафандре под рабочим давлением оставил автограф на своей фотографии в журнале Америка. Сами понимаете, что журнал резко взлетел в цене, и остается позавидовать его обладательнице конструктору В.Булатовой.