- Орбитальные станции 'Алмаз' и 'Салют'
(ЦКБМ И ЦКБЭМ)
- Идея пилотируемой космической
станции, предложенная К.Э.Циолковским,
начала находить свое воплощение в
набросках аппаратов, предназначенных для
длительного пребывания человека в
космическом пространстве, сделанных С.П.Королевым
еще до запуска первого ИСЗ, Впоследствии
эти мысли вылились в исследования по теме
'Союз'. Королев предполагал в будущем
реализовать эту идею, но большая
загруженность другими работами не
позволила ему сделать это.
-
В США работы по орбитальным
станциям вскоре после их начала получили
четкую военную ориентацию, Чтобы не
отстать от Америки в этих вопросах, в
Советском Союзе к середине 60-х годов
проводились научно-исследовательские
работы по созданию пилотируемых станций.
Кроме ОКБ-1, в котором предполагалось с
помощью сборки на орбите создать станцию,
в работу включилось ОКБ-52 под
руководством В.Н.Челомея.
-
Начало работ над проектом
орбитальной станции в ОКБ-52 можно отнести
к 12 октября 1964 г., когда генеральный
конструктор предложил сотрудникам
предприятия заняться созданием
посещаемой орбитальной пилотируемой
станции (ОПС) со сменяемым экипажем из 2-3
человек и сроком существования год-два.
Станция предназначалась для решения
задач научного, народнохозяйственного и
оборонного значения и выводилась на
орбиту носителем УР500К. Эскизный проект
ОПС, а точнее, ракетно-космической
системы, получившей наименование 'Алмаз'
был принят в 1967 г, межведомственной
комиссией из 70 известных ученых и
руководителей КБ и НИИ промышленности и
Министерства обороны.
- 'Алмаз' был задуман как
космический наблюдательный пункт с
комфортабельными условиями для экипажа и
хорошим оснащением аппаратурой
наблюдения, точной системой ее наведения,
способный следить как за лесными
пожарами и загрязнением морей и рек, так и
за перемещениями военных сил.
-
Для доставки на станцию экипажа
и запасов разрабатывался свой
транспортный корабль снабжения (ТКС),
рассчитанный на вывод той же ракетой УР500К,
Вначале предполагалось снабдить и
станцию и ТКС аналогичными возвращаемыми
аппаратами (рис. 4), рассчитанными на спуск
экипажа с орбиты, но вскоре от этой идеи
отказались. ВА остался только на
транспортном корабле.
Рис.4.
Первоначальный проект системы 'Алмаз':
1 и 7 - возвращаемые аппараты; 2 и 4 - солнечные
батареи; 3 - функционально-грузовой блок ТКС;
5 - станция 'Алмаз'; 6 - радиолокатор бокового
обзора
-
Станция 'Алмаз' была
приспособлена для длительной работы
экипажа из трех человек. Конструктивно
гермоотсек ОПС разделялся на две зоны,
которые можно условно назвать зоной
большого и зоной малого диаметров. Зона
малого диаметра располагалась в передней
части станции и закрывалась при
выведении коническим головным
обтекателем. Далее шла зона большого
диаметра. Стыковка транспортных КК
должна была осуществляться с задней
торцевой части ОПС, где находилась
сферическая шлюзовая камера (ШК),
соединявшаяся с гермоотсеком большим
переходным люком, В задней части ШК
размещался пассивный стыковочный узел, в
верхней - люк для выхода в открытый
космос, в нижней - люк в камеру, из которой
можно было спускать на Землю капсулы с
материалами исследований. Капсула имела
свою пороховую ДУ, парашютную систему,
сбрасываемый теплозащитный экран и
спускаемый отсек с маяком. Стабилизация
ее перед включением ДУ осуществлялась
закруткой после необходимой ориентации
перед выпуском со станции. Вокруг ШК
размещались агрегаты двигательных
установок ОПС, развертываемые антенны и
две большие панели солнечных батарей.
Хвостовая часть станции с ШК закрывалась
конусообразным щитом из экранно-вакуумной
теплоизоляции.
-
В передней части гермоотсека в
зоне малого диаметра размещался бытовой
отсек экипажа со спальными местами,
столиком для приема пищи, креслом для
отдыха и иллюминаторами для обзора.
-
За бытовым - рабочий отсек с
пультом управления, рабочим местом,
оптическим визиром, позволяющим
останавливать бег земной поверхности и
наблюдать отдельные детали, панорамно-обзорное
устройство для широкого обзора Земли,
перископическое устройство для осмотра
окружающего космического пространства.
Задняя часть гермоотсека была занята
аппаратурой наблюдения и системой
управления.
-
Большой оптический телескоп
для наблюдения Земли занимал место
позади рабочего отсека от пола до потолка
ОПС. Предполагалось, отсняв участки суши
или моря, проявить фотопленку прямо на
станции, просмотреть ее и наиболее
интересные кадры передать по
телевизионному каналу Остальную пленку
можно было спустить на Землю в капсуле.
-
Учитывая, что в период
проектирования ОПС 'Алмаз' в США велись
работы над различного рода космическими
инспекторами-перехватчиками спутников,
на станции были приняты меры для защиты
от подобных перехватчиков и
буксировщиков: ОПС оснащалась
авиационной скорострельной пушкой
конструкции А.Э.Нудельмана. Ее можно было
навести в нужную точку через прицел,
поворачивая станцию. Нападать на кого-либо
'Алмаз', конечно, не мог - это было лишь
средство самозащиты.
-
Работы по ракетно-космической
системе 'Алмаз' распределялись так:
проект в целом, сама станция и ВА корабля
ТКС разрабатывались в головной
организации В.Н.Челомея - Центральном
конструкторском бюро 'Машиностроение' (ЦКБМ),
ТКС (его функционально-грузовой блок) - в
филиале ? 1 ЦКБМ. Там же создавалась
ракета УР500К. Станция, корабль и носитель
должны были изготавливаться на
машиностроительном заводе им. Хруничева.
-
На первом этапе создания
системы 'Алмаз' экипажи на ОПС должны
были доставляться КК 'Союз'. В этом
вопросе было налажено взаимодействие
между ЦКБМ и ОКБ С. П. Королева (ЦКБЭМ).
-
Перед создателями комплекса 'Алмаз'
со стороны заказчика были поставлены
очень сложные задачи по характеристикам
аппаратуры, надежности и длительности ее
функционирования. И если к концу 1969 г.
график работ по созданию корпусов ОПС и
некоторых служебных систем соблюдался
четко, то работы над приборным составом
станции затянулись.
-
К 1970 г. были созданы корпуса
восьми стендовых и двух летных блоков ОПС
и велась наземная отработка систем
станции. Был определен состав экипажей
для полетов на станцию, тренировки
которых велись в Центре подготовки
космонавтов.
-
Однако по определенным
причинам под нажимом руководства
министерства общего машиностроения
изготовленные корпуса, оснастка, часть
аппаратуры и документация были переданы
в ЦКБЭМ, где на основе ОПС 'Алмаз' с
применением систем КК 'Союз' в
кооперации с филиалом ? 1 ЦКБМ менее чем
за год была создана долговременная
орбитальная станция (ДОС) - 'Изделие 17К'.
-
ДОС отличалась от ОПС
переходным отсеком в передней части зоны
малого диаметра, к которому
производилась стыковка КК 'Союз'. В
хвостовой части станции был установлен
модифицированный ПАО корабля 'Союз',
Энергопитание станции предполагалось
осуществлять с помощью четырех небольших
солнечных батарей, также взяты' с КК 'Союз'
и смонтированных попарно в районе зоны
малого диаметра и ПАО. В приборном
отношении ДОС также имела очень мало
общего с ОПС 'Алмаз': последняя была
гораздо более насыщена аппаратурой.
-
В связи с ускорением работ по
ДОС для полетов к станции в ЦКБЭМ была
спешно разработана транспортная
модификация корабля 'Союз', имеющая
стыковочный агрегат новой конструкции.
-
ДОС-1 была запущена 19 апреля 1971 г.
под названием 'Салют'. Для доставки
экипажа на станцию 23 апреля 1971 г.
стартовал КК 'Союз-10', однако его экипаж
(В, А. Шаталов, А. С. Елисеев и Н, Н.
Рукавишников), состыковавшись со
станцией, перейти в нее не смог из-за
дефекта в узле стыковки. Второй экипаж
стартовал 6 июня 1971 г. на корабле 'Союз-11'.
На этот раз космонавты Г. Т. Добровольский,
В. Н. Волков и В. И. Пацаев перешли в
станцию 'Салют'. После 24- суточной
работы на станции экипаж корабля 'Союз-11'
при возвращении на Землю из-за
разгерметизации СА трагически погиб:
-
С учетом работы первой станции 'Салют' была подготовлена ДОС-2, попытка
запуска которой 29 июля 1972 г. была
неудачной из-за аварии носителя на
участке работы второй ступени.
-
Тем временем в ЦКБМ и на заводе
им. Хруничева шла работа над первой ОПС 'Алмаз'.
Наземная отработка станции при
комплексном испытании всех систем была
завершена к 1973 г.
-
После трехмесячной подготовки
к старту первая станция 'Алмаз' 3 апреля
1973 г. была запущена на орбиту и получила
наименование 'Салют-2'. При выполнении
автономного полета, в котором были
проверены все системы станции, на 13-е
сутки полета произошла разгерметизация
ее корпуса с постепенным отказом всех
систем. После анализа телеметрической
информации наиболее вероятной причиной
аварии была признана неисправность,
возникшая в ДУ и приведшая к
возникновению пробоины в корпусе ОПС.
Станция 'Салют-2' постепенно сошла с
орбиты и упала в океан.
-
В это время на заводе им.
Хруничева велось строительство 'ДОС-3',
которая имела некоторые отличия от
станций 'ДОС-1 и -2'. В частности,
предполагалось использовать на станции
три большие поворачивающиеся солнечные
батареи, предназначенные для ТКС, что
более чем вдвое увеличивало мощность
систем электропитания и избавляло от
необходимости поддерживать ориентацию
станции на Солнце. Станция имела отличия
и в приборно-агрегатном составе. После
выведения на орбиту 5 ноября 1973 г. в
системе ориентации и управления
движением ДОС произошли сбои по ионным
датчикам, приведшие к выработке всего
топлива двигателями ориентации. Станция,
получившая обозначение 'Космос-637',
некоторое время совершала пассивный
полет. После выдачи команды на подъем
орбиты ДОС из-за неправильной ориентации
вошла в атмосферу и прекратила свое
существование.
-
Работа над ОПС 'Алмаз'
продолжалась. После подробного анализа
работоспособности систем при полете
станции 'Салют-2' 25 июня 1974 г. на орбиту
под названием 'Салют-3' выведена ОПС 'Алмаз-2',
в конструкцию которой были введены меры
по повышению ее надежности. Автономный
полет станции протекал успешно. 3 июля 1974
г. летчики-космонавты П. Р. Попович и Ю. П.
Артюхин на корабле 'Союз-14'
благополучно состыковались со станцией и
перешли в нее. Станция (рис. 5) начала
работать в пилотируемом режиме.
Рис.5.
Станция 'Салют-3' (ОПС-2 'Алмаз'):
1 - корабль 'Союз-14'; 2 - станция 'Алмаз'
-
После успешного выполнения
программы полета 19 июля 1974 г. экипаж на
корабле 'Союз-14' возвратился на Землю.
СА приземлился в районе Джезказгана.
-
26 августа 1974 г. к ОПС стартовал
корабль 'Союз-15' с экипажем в составе Г.
В. Сарафанова и Л. С. Демина, однако из-за
неисправности в системе сближения
стыковка со станцией не удалась. 28
августа СА корабля приземлился в районе
Целинограда. Других КК 'Союз' для
продолжения работ с ОПС выделено не было.
-
Станция 'Салют-3', полностью
выполнив автономный полет по основной и
дополнительной программам, 24 января 1975 г.
по командам с Земли была спущена с орбиты
и затоплена в Тихом океане.
-
Запуск ДОС-4 под обозначением 'Салют-4'
был произведен 26 декабря 1974 г. Необходимо
отметить, что если мощности завода
позволяли вести изготовление
параллельно двух типов станций-'Алмаз'
и ДОС, то управлять одновременно двумя
пилотируемыми станциями в космосе
командно-измерительный комплекс в то
время был не в состоянии. Управление даже
одной станцией требовало круглосуточной
напряженной работы всех наземных пунктов,
особенно в периоды пилотируемых полетов.
Поэтому запуски станций 'Салют'
производились в определенной
очередности. На станцию 'Салют-4' были
осуществлены две эксспедиции
космонавтов на кораблях 'Союз-17' (старт
11 января 1975 г., экипаж А, А. Губарев, Г.М.
Гречко, посадка 9 февраля 1975 г.) и 'Союз-18'
(старт 24 мая 1975 г., экипаж П. И. Климук и В. И.
Севастьянов, посадка 26 июля 1975 г.). 5 апреля
1975 г. к станции был запущен экипаж в
составе В. Г. Лазарева и О. Г. Макарова,
однако из-за неисправности при сбросе
хвостового отсека третьей ступени РН
корабль 'Союз' на орбиту не вышел.
Космонавты совершили в СА полет по
баллистической траектории и
приземлились через 21,5 мин после старта.
-
С целью проведения ресурсных
испытаний агрегатов и систем в
совместном длительном полете на станцию 'Салют-4' 17 ноября 1975 г. был запущен
беспилотный КК 'Союз-20'. ДОС 'Салют-4'
прекратила существование 3 февраля 1977 г.
Запуск ОПС 'Алмаз-3' ('Салют-5'
состоялся 22 июня 1976 г., 7 июля 1976 г, на борту
корабля 'Союз-21' на станцию был
доставлен экипаж в составе Б.В.Волынова и
В. М. Жолобова. Работа экипажа должна была
проходить в течение примерно двух
месяцев, однако из-за резкого ухудшения
самочувствия В. М. Жолобова полет был
прерван 24 августа 1976 г. После проведения
анализа работы космонавтов объединенная
медицинская комиссия пришла к заключению,
что наблюдавшийся в полете синдром
явился результатом перегрузки экипажа,
эмоционального напряжения. Отмечалось
хроническое недосыпание космонавтов,
нарушение режима физтренировок,
недостаточная психологическая поддержка
с Земли.
-
Для доказательства пригодности
станции 'Салют-5' к дальнейшей
эксплуатации 14 октября 1976 г. к ней был
направлен экипаж в составе В. Д. Зудова и В.
И, Рождественского на корабле 'Союз-23'.
Однако стыковка КК с ОПС не удалась из-за
неисправности в антенне головки
самонаведения системы сближения КК. 7
февраля 1977 г. стартом КК 'Союз-24' с
экипажем в составе В. В. Горбатко и Ю. Н.
Глазкова была наконец подтверждена
возможность дальнейшей работы с ОПС.
После выполнения программы полета 25
февраля 1977 г. экипаж вернулся на Землю.
-
Станция 'Салют-5' завершила
свой полет 8 августа 1977 г., когда после
выдачи тормозного импульса вошла в
плотные слои атмосферы над заданным
районом Тихого океана.
-
Уже на начальном этапе работ на
станциях первого поколения стало ясно,
что их возможности ограничены запасами
расходуемых компонентов. Одновременно в
двух ОКБ, возглавляемых В.П.Мишиным и В.Н.Челомеем,
появилась идея создания станции с двумя
стыковочными узлами и возможностью
дозаправки ДУ топливом в полете. Эта идея
была реализована на станциях второго
поколения (Салют-6 и -7' (рис. 6), созданных в
филиале ? 1 ЦКБМ, преобразованном в
самостоятельное КБ 'Салют'.
Рис.6.
Станция 'Салют-7':
1 - корабль 'Союз'; 2 - станция 'Салют-7'; 3 -
солнечные батареи увеличенной площади; 4 -
ТКС 'Космос- -1443'
-
ЦКБМ приготовило к запуску ОПС-4 'Алмаз-4', (В случае успешного запуска в
1979-1980 гг. эта станция получила бы
наименование 'Салют-7' или 'Салют-8'.
Она имела два стыковочных агрегата - один
для приема ТКС, а другой для кораблей 'Союз')
оснащенную значительно более
совершенным комплектом аппаратуры,
имеющую увеличенное время существования
и улучшенные характеристики. Однако
затяжка программы 'Алмаз' и последующее
ее закрытие не позволили реализовать
возможности нового аппарата.
-
В.Н.Челомей вышел с
предложением о разработке тяжелой
усовершенствованной ОПС с двумя
стыковочными агрегатами. Наиболее важной
отличительной чертой этого проекта было
то, что экипаж из 4-5 человек должен был
выводиться совместно с ОПС в
возвращаемом аппарате больших размеров,
установленном в передней части станции.
Дальнейшая работа ОПС должна была
обеспечиваться запусками ТКС, которые
могли причаливать к двум стыковочным
агрегатам станции. Для запуска такой ОПС
предполагалось разработать специальную
РН грузоподъемностью свыше 35 т. Однако
средств для финансирования проекта
нового носителя и ОПС не нашлось, и работы
по пилотируемым станциям 'Алмаз' к 1978 г.
были закрыты. В СССР продолжалась только
одна программа создания пилотируемых
станций, в которой участвовало НПО 'Энергия',
преобразованное из ЦКБЭМ, и КБ 'Салют',
которыми была создана орбитальная
станция третьего поколения 'Мир',
выведенная на орбиту 20 февраля 1986 г.
-
Несмотря на закрытие работ по
пилотируемой тематике, ЦКБМ продолжало
разработку ОПС 'Алмаз', на этот раз в
беспилотном варианте. За счет отказа от
систем, связанных с пребыванием на
станции космонавтов, на станции удалось
разместить большой комплекс аппаратуры
для дистанционного исследования Земли, в
том числе уникальный радиолокатор
бокового обзора с высоким разрешением.
Подготовленная к старту в 1981 г.
автоматическая станция 'Алмаз'
пролежала в одном из цехов монтажно-испытательного
корпуса космодрома Байконур до 1985 г.
После многолетних задержек, не связанных
с работами по ОПС, была предпринята
попытка запуска этой станции,
оказавшаяся неудачной из-за отказа
системы управления РН 'Протон'.
Рис. 7.
Автоматическая станция 'Алмаз-1':
1 - антенны сброса информации на Землю; 2 -
дополнительный бак с топливом для ДУ, 3 -
модифицированный вариант ОПС 'Алмаз'; 4 -
солнечные батареи; 5 - радиолокатор
бокового обзора; б - антенна сброса
информации через спутник-ретранслятор
-
18 июля 1987 г. состоялся удачный
запуск автоматического варианта ОПС 'Алмаз',
который получил обозначение 'Космос-1870'.
Высококачественные радиолокационные
изображения земной поверхности,
полученные со спутника, были
использованы в интересах обороны и
народного хозяйства СССР. И наконец 31
марта 1991 г. модифицированный
автоматический вариант ОПС разработки
ЦКБМ со значительно улучшенными
характеристиками бортовой аппаратуры
был выведен на орбиту под своим настоящим
именем 'Алмаз-1' (рис. 7).
Далее...