Программа ЭПАС

Программа ЭПАС

Около полутора десятилетий космическая техника в СССР и США развивалась относительно независимо. Одним из мотивов объединения усилий явилось стремление иметь возможность оказывать взаимную помощь в космосе. Для этого необходима была прежде всего техническая основа и нужны были совместимые КК, способные взаимодействовать и состыковываться. Но в первую очередь в подобных делах требовалась добрая воля, которая наметилась было во взаимоотношениях стран в начале 70-х годов. Таковы были предпосылки осуществления программы экспериментального полета «Аполлон» — «Союз» (ЭПАС).

В результате первых встреч специалисты обеих стран впервые воочию убедились в разнице систем КК «Союз» и «Аполлон». К этим системам, нуждающимся в совместимости при осуществлении программы ЭПАС, прежде всего относились системы сближения, стыковки, жизнеобеспечения и связи. Вначале были созданы 4 смешанные рабочие группы по этим системам, позже к ним присоединилась пятая, ответственная за общую увязку технических вопросов, организацию и планирование (эта группа получила порядковый № 1). Эти специалисты во главе с техническими директорами проекта (с советской стороны членом-корреспондентом АН СССР К. Д. Бушуевым, с американской — доктором Г. Ланни) преодолели все противоречия и подготовили экспериментальный полет КК «Союз» и «Аполлон».

КК «Союз-19» и «Аполлон», изготовленные и испытанные по программе ЭПАС независимо, стартовали 15 июля 1975 г. соответственно с космодрома Байконур и космодрома им. Кеннеди. Между КК была установлена двухсторонняя связь, они сблизились и произвели одну за другой две стыковки (17 и 19 июля). Общая масса состыкованных КК составила 20,97 т. Воспользовавшись переходным модулем, советские и американские космонавты совершили несколько взаимных визитов. После успешного выполнения программы КК «Союз-19» благополучно приземлился (а КК «Аполлон» приводнился) в расчетном районе.

Для обеспечения совместимости технических систем использовались различные методы. Совместимость, например, стыковочных агрегатов, непосредственно механически взаимодействующих и соединяемых частей КК, была обусловлена тем, что создали принципиально новое стыковочное устройство. Вместо стыковочного механизма с конусом и штырем, который служил рабочим элементом амортизатора и производил предварительные выравнивание и стягивание КК «Союз», в новой конструкции по периферии стыковочных шпангоутов размещались кольца с тремя лепестками.

При взгляде с торца оба агрегата выглядят одинаковыми, но тем не менее соединяются между собой; специалисты в этом случае их называют андрогинными (двуполыми в переводе с древнегреческого). Кроме того, каждый агрегат мог выполнять как активную роль (производить все операции при помощи расположенных на нем механизмов), так и пассивную роль. Андрогинные периферийные агрегаты стыковки (АПАС) незаменимы там, где требуется обеспечить возможность стыковки многих космических аппаратов между собой.

Специалисты каждой страны спроектировали и изготовили свой АПАС, который существенно отличался по принципиальной схеме и по конструкции отдельных элементов. Совместимость АПАС достигалась согласованием минимального числа размеров и характеристик. Такой подход существенно упростил всю работу. Совместимость была проверена при совместных испытаниях и контрольной проверке летных агрегатов.

Непросто оказалось совместить «земную» атмосферу КК «Союз» с чисто кислородной атмосферой КК «Аполлон». Было решено создать специальный переходный стыковочный модуль, который размещался при старте с Земли на РН «Сатурн-1Би» под КК «Аполлон» подобно тому, как лунный модуль на РН «Сатурн-5». После выхода на орбиту происходила перестыковка, и КК с переходным стыковочным модулем окончательно отделялся от РН. В этом модуле могла создаваться атмосфера как одного, так и другого КК.

Чтобы ускорить и облегчить для советских и американских космонавтов переходный процесс от кислородно-азотной атмосферы (КК «Союз») к чисто кислородной (КК «Аполлон»), общее давление в КК «Союз-19» было понижено до 520 мм рт. ст. Таким путем удалось избежать длительного процесса десатурации — постепенного удаления азота, растворенного в крови, при переходе в кислородную атмосферу.

Совместимость радиосвязи обеспечивалась сравнительно просто: на каждом КК установили по приемопередатчику, имевшему требуемые характеристики (частоту и т. п.). Потребовалось, однако, провести большой объем испытаний, подтвердивших совместимость новых радиолиний, включая испытания летной аппаратуры на космодромах. После стыковки космонавты соединяли электрические разъемы межкорабельной проводной связи (эти разъемы размещались в переходном тоннеле АПАС). Проводная линия использовалась для телефонной связи, а также для передачи телевизионных сигналов и подключения другой аппаратуры, которая применялась при переходах космонавтов из одного КК в другой.

Чтобы соответствующая радиоаппаратура КК «Аполлон» могла проводить необходимые для сближения измерения относительной дальности и скорости, еще один приемопередатчик установили на КК «Союз-19».

Были согласованы и установлены на обоих КК основные и резервные мишени, которые использовались для окончательного выравнивания при стыковке, а также импульсные световые и навигационные огни. Схема размещения совместимых средств сближения и стыковки на КК «Союз-19» показана на рис. 12. Регламентировались также некоторые режимы и процедуры управления КК на конечном участке причаливания и после стыковки. Наряду с проблемами обеспечения совместимости технических систем было решено огромное количество организационных, методологических и даже психологических проблем.

Рис. 12. Совместимые средства сближения и стыковки на КК «Союз-19»: 1 — бытовой отсек, 2 — СА, 3 — приборно-агрегатный отсек, 4 — солнечные батареи, 5 — АПАС, 6 — антенны УКВ-приемопередатчика КК «Аполлон», 7 — антенны УКВ-приемопередатчика КК «Союз-19», 8 — импульсные световые маяки, 9 — стыковочная мишень, 10 — навигационные бортовые огни, 11 — УКВ-радиоаппаратура, 12 — солнечный датчик

При подготовке и осуществлении экспериментального» полета удалось увязать такие комплексные организационно-технические вопросы, как подготовка космонавтов, планирование и управление полетом. В этом полете было проведено в общей сложности 22 научных эксперимента. В целом программа ЭПАС показала реальность преодоления всех проблем технической и человеческой совместимости, какими бы неразрешимыми они ни представлялись вначале.