Научный орбитальный комплекс

Феоктистов Константин Петрович

Выполнение той или иной задачи, как правило, может быть обеспечено СОУД в различных режимах и при использовании разных наборов приборов. Так, например, ориентация в орбитальной системе координат может обеспечиваться за счет работы инфракрасного построителя местной вертикали совместно либо с ионными датчиками (с соответствующими счетно-решающими блоками), либо с солнечными датчиками, либо с системой экономичной ориентации «Каскад» и, наконец, ручным управлением.

Это свойство СОУД обусловливает глубокое функциональное резервирование в данной системе.

Объединенная двигательная установка (ОДУ). Ее задачами являются: 1) выдача импульсов движения

для изменения скорости и направления движения станции с целью подъема или коррекции орбиты, 2) создание управляющих моментов движения за счет работы управляющих двигателей для ориентации станции или для поддержания заданного положения станции в пространстве. Причем выдача импульсов может осуществляться за счет работы одного или двух маршевых жидкостных реактивных двигателей, расположенных на срезе агрегатного отсека, тягой 300 кгс каждый.

Поскольку требуемый диапазон управляющих моментов достаточно широк (от минимальных для поддержания экономичной ориентации до весьма значительных во время сближения с транспортным кораблем, особенно когда к станции пристыкован уже один корабль), то по каждому из каналов управления установлено несколько управляющих реактивных двигателей, и они могут включаться как поодиночке, так и группами. По каналам тангажа и курса (т. е. для создания моментов вокруг осей, перпендикулярных продольной оси станции) могут включаться от одного до шести управляющих двигателей, а по каналу крена (т. е. вокруг продольной оси) — два или четыре. Тяга каждого управляющего двигателя (всего их 32) около 14 кгс.

Кроме маршевых и управляющих двигателей, в состав ОДУ входят шесть баков (где хранится топливо), баллоны наддува с газом (для выдавливания топлива из баков в магистрали, откуда оно поступает к двигателям), компрессоры, гидропневмоавтоматика (редукторы давления, пневмогидроклапаны, датчики давления и температуры), коммутационные и логические приборы, гидропневмомагистрали.

В баках топливо отделяется от газа наддува с помощью металлических сильфонных разделителей. Если бы таких разделителей не было, то газ и топливо в условиях невесомости перемешались, и к двигателям поступало бы то топливо, то газ, то газожидкостная эмульсия, что могло привести к выходу из строя двигателей или к другим недопустимым отклонениям. Обычно в качестве разделителей топлива и газа наддува в двигательных установках космических аппаратов использовались гибкие разделители из органических пленок. В ОДУ станции «Салют-6» пришлось перейти на металлические разделители с целью обеспечения многократной заправки баков и длительного хранения топлива.

Компрессоры используются для подготовки к заправке ОДУ, во время которой осуществляется откачка газа из газовой полости баков с топливом в баллоны наддува (и маршевые, и управляющие двигатели питаются из одних и тех же баков). В качестве окислителя используется азотный тетраксид, а в качестве горючего — несимметричный диметилгидразин.

Все агрегаты и пневмогидроавтоматика ОДУ размещены в агрегатном отсеке. Внутри отсека и на его поверхности (где расположены двигатели) поддерживаются положительные температуры за счет прокачки жидкого теплоносителя по трубкам, приваренным к оболочке отсека. Температура теплоносителя регулируется системой терморегулирования станции. Приборы двигательной установки установлены в рабочем отсеке.

Система электропитания (СЭП). Ее задачей является, как это следует из названия, снабжение электроэнергией бортовых систем и научной аппаратуры постоянным и переменным электрическим током. В состав СЭП входят солнечные батареи, аккумуляторы, преобразователи постоянного тока в переменный, автоматика управления.

Фотоприемники солнечных батарей устанавливаются на трех панелях, каждая из которых имеет площадь около 20 м² и представляет собой многократно складывающуюся рамочную конструкцию. Последнее вызвано тем, что на участке выведения станции на орбиту солнечные батареи должны быть уложены в тесном пространстве между головным обтекателем и цилиндрическим корпусом рабочего отсека.

Каждая из панелей после выведения станции на орбиту раскрывается. Причем корень панели закрепляется на специальном приводе, который обеспечивает вращение солнечной батареи вокруг оси, перпендикулярной продольной оси станции. У этого корня имеется экран, который после раскрытия панели препятствует радиационному обмену между солнечными батареями и радиатором системы терморегулирования, расположенным на той же цилиндрической поверхности. Две солнечные панели расположены в «боковых» направлениях («вправо» — «влево») и одна — «вверх». Четвертая панель, которая могла бы занимать «низ», отсутствует, иначе она перекрывала бы поле зрения оптических датчиков, спектрометров и визуальных приборов ориентации, установленных в этой части станции.

Совместная работа солнечных батарей, аккумуляторов и потребителей тока обеспечивается с помощью автоматики СЭП, которая предохраняет аккумуляторы от перезаряда (с использованием датчиков напряжения на основных шинах питания и датчиков давления в отдельных аккумуляторах). Эта же автоматика защищает систему от переразряда, используя датчики минимального напряжения и отключая часть бортовых потребителей, если напряжение падает ниже допустимой величины.

Текущее состояние буферных аккумуляторов контролируется с помощью счетчиков ампер-часов (контролируется и расход, и приход энергии в системе) и датчиков напряжения на шинах питания. Контроль ведется как телеметрически (в центре управления полетом), так и на пульте управления (на борту станции).

Система ориентации солнечных батарей (СОСБ). В состав этой системы входят комплекс чувствительных элементов, «осматривающих» все внешнее пространство; электронные блоки, обрабатывающие сигналы от чувствительных элементов; коммутационные приборы и приводы солнечных батарей. Система работает автономно и практически непрерывно в течение всего времени полета станции.

По сигналам от чувствительных элементов логическое устройство определяет, в каком направлении относительно станции находится солнце и как нужно развернуть каждую панель солнечных батарей вокруг ее оси, чтобы она получала максимум солнечной энергии. Чувствительные элементы расположены группами на переднем торце рабочего отсека и на заднем торце агрегатного отсека.

Конструкция приводов солнечных батарей обеспечивает не только вращение солнечных батарей, но и передачу электроэнергии, команд и высокочастотной информации через вращающееся соединение (на концах солнечных батарей установлены антенны радиосистем).

Система терморегулирования (СТР). В задачи СТР входят: 1) поддержание температуры воздуха внутри герметичных отсеков станции и жилых отсеков пристыкованных кораблей, приемлемой для экипажа орбитального комплекса; 2) поддержание нужных температурных условий в приборной зоне рабочего отсека; 3) обеспечение теплового режима негерметичных отсеков и всех элементов, приборов и агрегатов, расположенных на внешних поверхностях станции; 4) поддержание теплового режима пристыкованных к станции кораблей.