«Наука и жизнь» 1978, №4, с. 11-16, 2-3 с. вкл.
сканировал Игорь Степикин
Технический арсенал космонавтики
И. Юдин.
"Салют-6" — новый космический дом
Орбитальный научно-исследовательский комплекс "Союз-26"-"Салют-6"-"Союз-27". Рис. М. Аверьянова. |
"Салют-6", как и другие советские станции этого типа, представляет собой тяжелый космический аппарат, обеспечивающий длительное пребывание в космосе экипажа и проведение им большого объема разнообразных исследований и экспериментов — от изучения природной среды и природных ресурсов нашей планеты до использования невесомости и глубокого вакуума в интересах технологии, от медико-биологических экспериментов до астрономических и астрофизических исследований. Для этого станция оснащена самыми различными научными приборами и устройствами, их общая масса достигает полутора тонн; приборы размещены не только внутри, но и снаружи станции (см. 2-3 стр. цветной вкладки).
Масса и габариты "Салюта-6" по сравнению с предыдущими станциями этой серии фактически не изменились. Тем не менее возможности станции существенно расширились, заметно повысилась и ее надежность. Произошло это в основном за счет некоторых конструктивных изменений.
Так, на станции появился второй стыковочный узел. Он установлен в кормовой части станции со стороны агрегатного отсека, где раньше находилась только двигательная установка. Благодаря перекомпоновке ее агрегатов как раз и было высвобождено место для еще одного стыковочного узла.
Оба стыковочных узла станции имеют идентичную конструкцию. Стыковка в автоматическом режиме для них совершенно одинакова: станция лишь разворачивается к приближающемуся транспортному кораблю носом или кормой. Кстати, эти термины "нос" и "корма", позаимствованные у моряков, теперь уже стали привычными и применительно к кораблям космическим.
Для перехода космонавтов из корабля, пристыкованного к кормовому узлу, в рабочие помещения станции имеется переходная камера, оба люка-лаза которой снабжены герметичными крышками.
Что дала станции установка второго стыковочного узла?
У транспортного корабля, приближающегося к станции, появилась возможность выбора узла для стыковки; в некоторых ситуациях это может оказаться очень важным. Кроме того, к станции могут быть пристыкованы сразу два корабля, что всегда было мечтой специалистов, занимающихся безопасностью космических полетов. Значительно лучше обстоит теперь дело и с доставкой на станцию расходуемых материалов, оборудования, срок эксплуатации которого меньше, чем время полета станции. Сейчас к "Салюту-6" может подойти и пристыковаться беспилотный транспортный корабль-заправщик. Это значит, что станцию можно по мере необходимости пополнять топливом, водой, сжатыми газами, продуктами питания, а следовательно, существенно увеличить срок ее эксплуатации.
Переходной отсек станции благодаря установке здесь некоторого дополнительного оборудования (в основном пневматического) может выполнять роль шлюзовой камеры при выходе космонавтов в открытое космическое пространство.
Этим отсеком, в частности, воспользовались Ю. Романенко и Г. Гречко, когда потребовалось осмотреть внешние элементы конструкции станции в районе переходного отсека и расположенного на нем носового стыковочного узла. Необходимость такого осмотра была вызвана отклонениями в режиме причаливания корабля "Союз-25" в октябре прошлого года — нужно было выяснить, не получила ли станция тогда каких-либо повреждений. Осмотр и контроль состояния элементов стыковочного узла, которые провел Г. Гречко, показали, что узел исправен и повреждений нет.
Для выхода в открытый космос разработан новый тип скафандра. Его шлем и "туловище" выполнены в виде металлической жесткой кирасы, а оболочки для рук и ног мягкие. В этой космической одежде можно нормально трудиться полную рабочую смену, причем космонавты надевают ее за одну-две минуты. Прежде на это уходило 15-20 минут.
Современный космический скафандр не просто костюм для выхода в космос, это машина, которая намного сложнее, чем, к примеру, автомобиль "Жигули". Система жизнеобеспечения, размещенная в ранце скафандра, включает в миниатюре все блоки, которые есть в кабине космического корабля. Создание скафандра нового типа — бесспорная заслуга наших конструкторов и инженеров.
"Салют-6" оснащен более совершенной аппаратурой для визуальной и автоматической ориентации, решения навигационных задач. Здесь немало систем и устройств, которые на предшествующих "Салютах" были лишь экспериментальными. Это электромеханическая система ориентации "Каскад", установка для регенерации воды, бортовой телетайп "Строка" и другие.
Новая система ориентации длительное время с большой точностью поддерживает заданное положение станции в пространстве, что очень важно для проведения исследований, связанных с наблюдением каких-либо объектов или наведением на них научных приборов. Примечательно то, что эта система отличается высокой экономичностью. Работа ее основана на вращении большой инерционной массы — маховика. Когда двигатель вращает маховик, то по закону сохранения момента количества движения станция вращается в противоположном направлении. Правда, вращается с угловой скоростью, во столько раз меньшей, во сколько момент инерции маховика меньше момента инерции станции. Такая система ориентации отличается от систем с внешними реактивными двигателями прежде всего своей экономичностью — здесь двигатель, вращающий маховик, потребляет электрическую энергию, а она поступает от солнечных батарей (для реактивных двигателей системы ориентации нужно так называемое рабочее тело, в частности сжатый газ, который выбрасывается в космос).
Режим стабилизации станции в орбитальной или инерциальной системе координат — главный режим управления ее угловым положением, он, как правило, непрерывен и по длительности соизмерим с длительностью полета. Поэтому применение системы, отличающейся высокими эксплуатационными качествами, надежностью и точностью в течение длительного времени при снижении общего расхода рабочего тела, существенно увеличивает время функционирования станции на орбите.
В качестве штатной на "Салюте-6" установлена новая система регенерации воды из конденсата влаги, которая имеется в атмосфере помещений станции. Обеспечение экипажа питьевой и технической водой в длительном полете — проблема весьма серьезная. На каждого космонавта определена норма расхода воды — примерно два литра в сутки, и без регенерации нужно было бы иметь запасы воды в сотни литров. К тому же в длительных полетах необходим душ, и, кстати, конструкторы учли это, снаряжая в полет "Салют-6". Одним словом, воды на станции надо много. А откуда ее взять? Неужели брать с собой или доставлять транспортными кораблями? К счастью, существует более простой путь получения воды — организация круговорота ее на борту станции.
Система, работающая сейчас на "Салюте-6", перерабатывает только жидкость, которая испаряется с поверхности тела и которую космонавты выдыхают. Но и ее оказывается вполне достаточно для удовлетворения основных потребностей в воде. В частности, благодаря новой системе регенерации как раз стало возможным пользоваться душем.
Еще одна новинка — телетайп "Строка". Он позволяет экипажу получать информацию из Центра управления полетом, не отрываясь от исследований и экспериментов. И даже во время сна.
На "Салюте-6" оборудовано семь постов — семь рабочих мест. Одни из них оснащены аппаратами для фотографирования земной поверхности, другие — для проведения астрофизических исследований, третьи — приборами и устройствами для выполнения медицинских и биологических экспериментов. Посты снабжены кронштейнами для установки съемных приборов, средствами фиксации тела космонавтов. На некоторых постах есть пульты управления приборами и ориентацией станции. Для наблюдений и исследований на станции имеется более двух десятков иллюминаторов.
По-новому на "Салюте-6" организован рабочий день космонавтов. Прежде экипаж жил в так называемом витковом времени — распорядок дня строился таким образом, чтобы время работы и бодрствования приходилось на период, когда станция находилась над территорией нашей страны. Однако плоскость орбиты все время прецессирует, то есть как бы скользит по земному шару. В результате станция пролетает над нами то днем, то ночью, и поэтому время отдыха космонавтов приходилось сдвигать. В какие-то периоды их сон приходился на наш день, а их работа — на нашу ночь, а через какое-то время "день" и "ночь" на борту менялись местами. Это было дополнительной нагрузкой на организм космонавта, который и без того подвергается в космосе серьезным испытаниям. С учетом этого Земля пошла космонавтам навстречу. Теперь не они приспосабливаются к работе наземных служб обеспечения полетом, а наоборот. Экипаж "Салюта-6" живет по московскому времени: встает в восемь и работает до двадцати трех.
Предшествующие полеты показали, что высокая работоспособность космонавтов, сохранение у них этой работоспособности на длительное время в немалой степени зависят от комфорта, от удобств на борту станции. Создатели станции и организаторы полета позаботились о том, чтобы сделать в этой части максимум возможного.
С особой тщательностью продумана система питания. Меню подобрано в соответствии с вкусами космонавтов, продукты достаточно разнообразны, по рационам размещены в специальной упаковке, удобной для приема в условиях невесомости,— тубах, банках, полиэтиленовых пакетах. С помощью подогревателей пищу можно быстро довести до нужной температуры.
Хорошо организованы спальные места. Они снабжены средствами фиксации тела и сетками, предупреждающими выплывание космонавтов во время сна в попадание посторонних частиц в нос или рот при дыхании.
Для предупреждения неблагоприятного воздействия длительной невесомости на человеческий организм космонавты располагают различными профилактическими и тренажными средствами, позволяющими им получать дозированную физическую нагрузку, К числу таких средств относятся комплексный физический тренажер с бегущей дорожкой, велоэргометр, вакуумная емкость, нагрузочные костюмы. Космонавты имеют возможность контролировать изменение массы своего тела с помощью массметра — космических весов. Кроме этого, на борту находится различная диагностическая аппаратура, позволяющая постоянно контролировать состояние здоровья членов экипажа.
Всевозможные отходы упаковываются в металлические капсулы и через две небольшие шлюзовые камеры удаляются из станции.
Санитарно-гигиенический узел размещен в конце рабочего отсека. От остального помещения он отделен шторой и имеет принудительную вентиляцию.
Уделено внимание и досугу космонавтов. В их распоряжении книги, шахматы, видеомагнитофон. В свободное время они смотрят веселые мультипликационные выпуски "Ну, погоди!" и полюбившийся им кинофильм "Белое солнце пустыни". Экипаж "Союза-27" доставил на борт станции новый видеофильм — новогодний "Голубой огонек", передававшийся по Центральному телевидению.
Жилой объем станции достигает ста кубических метров. Ее вес — 18,9 тонны. С двумя пристыкованными транспортными кораблями общий вес комплекса составляет 32,3 тонны.
Станция в достаточной степени обеспечена электрической энергией. Она вырабатывается тремя панелями солнечных батарей, каждая из которых имеет свой электропривод и независимо от других поворачивается по командам датчиков, постоянно следящих за Солнцем. В результате этого отпала необходимость в закрутке, которая стабилизирует, поддерживает ориентацию станции на Солнце для обеспечения максимальной освещенности панелей, как это было на первых "Салютах". Режим закрутки исключал или сильно затруднял проведение ряда исследований. Общая площадь панелей на "Салюте-6" — 60 квадратных метров, а суммарная мощность вырабатываемой ими электроэнергии — 4 киловатта.
Выбор орбиты станции обусловлен возможно более полным удовлетворением ряда требований: энергетикой ракет-носителей, выводящих в космос станцию и транспортные корабли, энергетикой самих космических аппаратов, необходимостью достаточно длительного существования станции, а также обеспечением возможно лучших условий для исследования природной среды и природных ресурсов Земли.
Для периодического поднятия орбиты с целью увеличения срока активного существования станции она снабжена корректирующей двигательной установкой с тягой 800 килограммов.
Создание "Салюта-6" — очередной важный шаг в совершенствовании советских орбитальных станций.