Текст книги "Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть II)"

Автор книги: Антон Первушин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 24 страниц)

Военно-космическая станция «Алмаз»

Результаты, полученные в ходе полетов кораблей «Союз-4» и «Союз-5», были признаны удовлетворительными. Системы стыковки и жизнеобеспечения были проверены в деле. Их можно было использовать при монтаже и эксплуатации более крупной станции. Однако для вывода в космос тяжелых орбитальных станций типа «МКБС» требовался еще носитель «Н-1». А вот как раз носителя-то и не было, что задерживало всю работу.

Другим путем к созданию долговременной орбитальной станции подошел извечный соперник и конкурент «королевцев» Владимир Челомей, Генеральный конструктор ОКБ-52 (ЦКБМ).

Начало работ над проектом орбитальной станции в ОКБ-52 можно отнести к 12 октября 1964 года, когда Челомей предложил сотрудникам бюро заняться созданием посещаемой орбитальной пилотируемой станции со сменяемым экипажем из двух или трех человек и сроком существования год или два Станция предназначалась для решения задач научного, народнохозяйственного и оборонного значения и выводилась на орбиту носителем «УР500К» («Протон-К»).

Эскизный проект такой станции, получившей наименование «Алмаз», был принят в 1967 году Межведомственной комиссией, состоявшей из 70 известных ученых и руководителей КБ и НИИ промышленности и Министерства обороны.

В 1968 году уже появились макеты комплекса «Алмаз», на заводе № 22 (ныне – завод имени Хруничева), полным ходом шло изготовление корпусов станции. Для конструкторского коллектива Владимира Мясищева (бывшего ОКБ-23), вошедшего филиалом в челомеевский ОКБ-52, разработка больших корпусов космической орбитальной станции была задачей не слишком трудной.

Формально «Алмаз» разрабатывался по техническому заданию Министерства обороны. Он состоял из орбитальной пилотируемой станции, возвращаемого аппарата и большегрузного транспортного корабля снабжения «ТКС».

По проекту предполагалось, что «Алмаз» будет более совершенным космическим разведчиком, чем «Зениты» – автоматические беспилотные аппараты-фоторазведчики. Большой фотоаппарат «Алмаза» расходовал пленку на фотографирование наземных объектов только по воле космонавтов.

Космонавты могли разглядывать Землю в видимом или инфракрасном спектре через мощный «космический бинокль».

Увидев нечто подозрительное, они давали бы команду на серию снимков. Фотопленка проявлялась на борту под контролем экипажа. Достойные внимания военной разведки фрагменты изображения передавались на Землю по телевизионному каналу.

Эти же или любые другие участки планеты также могли просматриваться с помощью радиолокатора бокового обзора.

Условия разведки требовали постоянной ориентации станции на Землю с возможностью разворотов для поиска и нацеливания фотоаппаратуры на различные объекты. Потому от системы управления «Алмаза» требовались высокая точность длительного поддержания трехосной ориентации, развороты вдоль продольной оси на заданные углы, ориентация солнечных батарей на Солнце, и при всем этом расход рабочего тела должен был позволить активно работать не менее трех-четырех месяцев.

При проектировании станции «Алмаз» («11Ф71») были выбраны следующие габариты: полная длина – 14,6 метра, максимальный диаметр – 4,2 метра, обитаемый объем – 100 м³, полная масса – 17,8 тонны, полезная нагрузка – 5 тонн. Станция рассчитывалась на экипаж из двух человек и время работы на орбите в 410 дней. Электроснабжение осуществлялось панелями солнечных батарей общей площадью 52 м², мощность – 3,12 кВт.

Конструктивно гермоотсек станции 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 кораблей должна была осуществляться с задней торцевой части станции, где находилась сферическая шлюзовая камера, соединявшаяся с гермоотсеком большим переходным люком. В задней части шлюзовой камеры 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 результатами наблюдений и исследований.

Капсула имела свой пороховой двигатель, парашютную систему, сбрасываемый теплозащитный экран и спускаемый отсек с маяком. Стабилизация ее перед включением двигателя осуществлялась закруткой после необходимой ориентации перед выпуском со станции.

Вокруг шлюзовой камеры размещались агрегаты двигательных установок станции, развертываемые антенны и две большие панели солнечных батарей. Хвостовая часть станции с шлюзовой камерой 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 обзора.

За бытовым – рабочий отсек с пультом управления, рабочим местом, оптическим визиром, позволяющим наблюдать отдельные детали поверхности Земли, 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 станции.

Учитывая, что в период проектирования станции «Алмаз» в США велись работы над различного рода космическими перехватчиками, на станции были приняты меры для защиты от подобных вражеских объектов: станция оснащалась скорострельной пушкой конструкции Нудельмана. Ее можно было навести в нужную точку через прицел, поворачивая станцию. Нападать на кого-либо «Алмаз» не мог – это было лишь средство самозащиты.

Работы по ракетно-космической системе «Алмаз» распределялись следующим образом. Проект в целом, сама станция и возвращаемый аппарат корабля «ТКС» разрабатывались в головной организации Челомея – Центральном конструкторском бюро «Машиностроение» (ЦКБМ),

«ТКС» – в филиале № 1 ЦКБМ. Там же создавалась ракета «УР500К». Станция, корабль и носитель должны были изготавливаться на машиностроительном заводе имени Хруничева.

Несколько слов следует сказать и о корабле снабжения «ТКС», являвшемся неотъемлемой частью комплекса «Алмаз».

«ТКС» состоял из функционально-грузового блока и возвращаемого аппарата. В отличие от космического корабля «Союз», где спускаемый аппарат располагался под бытовым отсеком, возвращаемый аппарат «ТКС» занимал верхнее место, чем обеспечивалось его надежное спасение в аварийной ситуации. Такая компоновка потребовала наличия люка в днище возвращаемого аппарата для перехода экипажа в функционально-грузовой блок. Это решение поначалу вызывало сомнения у многих специалистов, однако последующие натурные пуски возвращаемого аппарата подтвердили надежность конструкции при спуске с орбиты.

Стыковочный агрегат «ТКС» располагался на заднем торце грузового блока в зоне увеличенного диаметра, в которой предполагалось размещать капсулы для сброса информации с «Алмаза». Космонавты в скафандрах при сближении со станцией должны были располагаться непосредственно у стыковочного агрегата и наблюдать за операциями через иллюминаторы.

Это упрощало процедуру стыковки, расширяло обзор и позволяло уйти от системы перископов и телекамер, как на корабле «Союз». В случае возникновения при стыковке ударных нагрузок быстрой разгерметизации корпуса «ТКС» произойти не могло из-за большого внутреннего объема корабля.

Стыковочный агрегат «ТКС» имел конструкцию, принципиально отличающуюся от узла стыковки «Союза», кроме того, он сразу же разрабатывался с внутренним люкомлазом.

Агрегаты двигательной установки, баки с топливом, микродвигатели ориентации, а также солнечные батареи располагались вокруг корпуса «ТКС», снаружи зоны малого диаметра, и закрывались при выведении обтекателями.

Габариты корабля «ТКС» («11Ф72»): полная длина – 17,5 метра, максимальный диаметр – 4,2 метра, обитаемый объем – 45 м³, полная масса – 17,51 тонны, масса полезного груза – 12,6 тонны. Корабль рассчитан на максимальный экипаж из трех человек. Время эксплуатации – 7 дней, время эксплуатации в составе комплекса «Алмаз» – 200 дней.

Электроснабжение осуществляется панелями солнечных батарей площадью 40 м², мощность – 2,4 кВт.

Поскольку «ТКС» еще нуждался в отработке, на первом этапе создания системы «Алмаз» экипажи на станцию должны были доставляться кораблями «Союз».

При конструировании «Алмаза» использовались самые современные технические решения. Так, на станции устанавливалась электромеханическая система стабилизации с шаровым двигателем-маховиком и кольцевым маховиком с большим кинетическим моментом. Подвешенный в электромагнитном поле шар-маховик по тем временам был очень оригинальной разработкой. Другой экзотической новинкой являлось использование для управления аппаратурой наблюдения бортовых цифровых вычислительных машин «Аргон16».

К 1970 году были созданы корпуса восьми стендовых и двух летных блоков станции и велась наземная отработка систем.

Был определен состав экипажей для полетов на станцию, тренировки которых велись в Центре подготовки космонавтов.

Однако работы над приборным составом станции затянулись, а время поджимало: руководство отрасли требовало новых космических достижений к 100-летию со дня рождения Ленина и к началу XXIV съезда КПСС. Тогда группа конструкторов в ЦКБЭМ во главе с Константином Феоктистовым предложила взять готовый корпус станции «Алмаз», поставить на него увеличенные панели солнечных батарей, смонтировать систему жизнеобеспечения и отработанную аппаратуру стыковки «Игла», а экипаж отправить на любом из кораблей «7К-ОК». И станцию, и корабль с экипажем можно запустить с помощью ракеты «Протон-К».

Идея в конце концов овладела умами руководства Министерства общего машиностроения, и под его нажимом изготовленные корпуса, оснастка, часть аппаратуры и документация были переданы в ЦКБЭМ, где на основе «Алмаза» с применением систем кораблей «Союз» в кооперации с филиалом № 1 ЦКБМ менее чем за год была создана долговременная орбитальная станция «ДОС», проходившая в документах под обозначением «Изделие 17К».

«ДОС» отличалась от станции «Алмаз» переходным отсеком в передней части зоны малого диаметра, к которому производилась стыковка кораблей «Союз». В хвостовой части станции был установлен модифицированный приборно-агрегатный отсек корабля «Союз». Энергопитание станции предполагалось осуществлять с помощью четырех небольших солнечных батарей, также взятых от «Союза» и смонтированных попарно в районе зоны малого диаметра и приборноагрегатного отсека. В связи с ускорением работ по «ДОС» для полетов к станции в ЦКБЭМ была спешно разработана транспортная модификация корабля «Союз» («7К-Т»), имеющая стыковочный агрегат новой конструкции.

Орбитальная станция «ДОС-1» (или «Салют») была запущена 19 апреля 1971 года. Так началась эпоха орбитальных станций серии «Салют», продлившаяся до весны 1986 года, когда космонавты Леонид Кизим и Владимир Соловьев поставили «Салют-7» на консервацию, после чего перебрались на новую орбитальную станцию «Мир».

Полеты «Алмазов» и «ТКС»

Работы над проектами «Алмаза» и «ТКС» продолжались и после того, как первый «Салют» вышел на орбиту.

Так, в ЦКБМ была создана станция № 0104. На ее борт экипаж должен был доставляться не кораблем «7К-Т», а штатным «ТКС». Кроме того, на 0104-й решили испытать другой состав аппаратуры наблюдения за наземными объектами, а также радиолокационную станцию «Меч-А» с изготовленной к тому времени большой радиолокационной антенной, раскрывающейся в полете.

Изменилась и система вооружения. Теперь для обороны вместо пушки (система «Щит-1») на станцию устанавливались два снаряда «космос-космос» (система «Щит-2») конструкции того же Нудельмана.

По согласованному с заводом графику все доработки предполагалось закончить в ноябре 1978 года. Но опять работы задержались из-за того, что не был доведен «ТКС». Тогда было решено перепроектировать станцию под стыковку с «Союзами». С этой задачей конструкторы ЦКБМ справились.

Опираясь на имевшийся люк в переднем днище станции и ферменную конструкцию, крепящуюся к переднему шпангоуту гермоотсека, решили срочно изготовить автономный отсек стыковки, закрепить его на ферму и соединить герметичным сильфоном с основным объемом станции, а на переднее днище автономного отсека установить пассивный узел корабля «7К-Т» – агрегат «Г-3000».

Уже на начальном этапе работ на станциях первого поколения стадо ясно, что их возможности ограничены запасами расходуемых компонентов. Одновременно в двух ОКБ, возглавляемых Мишиным и Челомеем, появилась идея создания станции с двумя стыковочными узлами и возможностью дозаправки двигательной установки топливом в полете. Наиболее важной отличительной чертой этого проекта было то, что экипаж из четырех или пяти человек должен был выводиться совместно с «Алмазом» в возвращаемом аппарате больших размеров, установленном в передней части станции.

Дальнейшая работа станции должна была обеспечиваться запусками «ТКС», которые могли причаливать к двум стыковочным агрегатам станции. Для запуска такой станции предполагалось разработать специальную ракету-носитель грузоподъемностью свыше 35 тонн.

Однако средств для финансирования проекта нового носителя и станции не нашлось. Постановлением правительства от 28 июня 1978 года работы по пилотируемой космонавтике в бюро Владимира Челомея были прекращены.

Тогда конструкторы ЦКБМ стали разрабатывать беспилотную версию военно-космической станции «Алмаз». За счет отказа от систем, связанных с пребыванием на станции космонавтов, на «Алмазе» удалось разместить большой комплекс аппаратуры для дистанционного исследования Земли, в том числе уникальный радиолокатор бокового обзора с высоким разрешением.

Подготовленная к старту в 1981 году автоматическая станция «Алмаз» пролежала в одном из цехов монтажно-испытательного корпуса космодрома Байконур до 1985 года.

После многолетних задержек, не связанных с работами по станции, была предпринята попытка запуска этой станции, оказавшаяся неудачной из-за отказа системы управления ракетыносителя «Протон-К». 18 июля 1987 года состоялся удачный запуск автоматического варианта станции «Алмаз» под обозначением «Космос1870». С нее были получены высококачественные радиолокационные изображения земной поверхности.

И, наконец, 31 марта 1991 года модифицированный автоматический вариант орбитальной станции разработки ЦКБМ со значительно улучшенными характеристиками бортовой аппаратуры был выведен на орбиту под своим настоящим именем «Алмаз-1».

Параллельно шли работы над «альтернативным» кораблем снабжения «ТКС». Первый «ТКС» (№ 16101) планировалось использовать как комплексный стенд для наземной отработки корабля. Однако для ускорения начала летно-конструкторских испытаний под этот стенд пошел второй корабль (№ 16201). Первый же был выведен на орбиту 17 июля 1977 года под названием «Космос-929». Через месяц от него отделился и совершил посадку возвращаемый аппарат; автономный полет грузового блока продолжался до 3 февраля 1978 года, К началу 1981 года был подготовлен запуск следующего «ТКС» (№ 16301); еще два корабля (№ 16401 и 16501) находились на заводе в стадии изготовления. Проектными службами КБ «Салют» было предложено продолжить испытания «ТКС» в рамках программы «ДОС».

«ТКС» № 16301 под названием «Космос-1267» был запущен 25 апреля 1981 года. 24 мая от корабля отделился возвращаемый аппарат. 19 июня оставшийся на орбите блок причалил к станции «Салют-6». Из-за того, что стыковочный узел станции не был рассчитан на прием «ТКС», аппараты были только стянуты (механические замки не закрывались).

Совместный полет «ТКС» и «Салюта-6» продолжался более года. Экипажи за это время на станцию не прилетали. 29 июля 1982 года связка «Салют-6» – «Космос-1267» была сведена с орбиты.

ТКС № 16401 совершил полет к станции «Салют-7», на которой были приняты специальные меры по совместимости стыковочных узлов, вследствие чего на его борту смогли поработать космонавты. Корабль стартовал под именем «Космос-1443» 2 марта 1983 года и состыковался с орбитальной станцией 10 марта, доставив туда различные грузы. 14 августа «ТКС» отчалил от «Салюта-7», а 23 августа от него отделился возвращаемый аппарат, успешно севший на Землю. Корабль «ТКС» впервые выполнил возложенные на него грузовые функции.

В 1982 году было принято решение установить на последний модернизированный корабль «ТКС-М», летящий к «Салюту-7», комплекс «Пион-К». Этот комплекс массой около 1400 килограммов создавался под руководством главного конструктора Германа Рудольфовича Пекки в ЦКБ «Фотон» (Казань). «Пион-К» предназначался в первую очередь для наблюдения за морскими военными базами и кораблями, а также за различными наземными объектами потенциального противника. Корабль «ТКС-М» стартовал 27 сентября 1985 года, получив обозначение «Космос-1686». С комплексом «Пион-К» на «Салюте-7» поработать не удалось. Космонавты перенесли его на «Мир», там починили и только после этого выполнили всю программу испытаний. 7 февраля 1991 года связка «Салют-7» – «Космос-1686» неконтролируемо сошла с орбиты и прекратила существование в плотных слоях атмосферы. Несгоревшие обломки упали в малонаселенных районах на границе Чили и Аргентины, не причинив особого вреда.

Боевые орбитальные комплексы для «Бурана»

Мы помним, что ракетно-космический комплекс «Энергия-Буран» создавался по заказу Министерства обороны для решения военных задач в ближнем космосе. Понятно, что в одно время с комплексом разрабатывались и полезные нагрузки для него. Что же они собой представляли?

Военная целевая нагрузка для орбитального корабля «Буран» разрабатывалась на основании специального секретного постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об исследовании возможности создания оружия для ведения боевых действий в космосе и из космоса» (1976 год).

В то время в НПО «Энергия» был проведен комплекс исследований по определению возможных путей создания космических средств, способных решать задачи поражения космических аппаратов военного назначения, баллистических ракет в полете, а также особо важных воздушных, морских и наземных целей.

При этом ставилась задача достижения необходимых характеристик указанных средств на основе использования имевшегося к тому времени научно-технического задела с перспективой их развития. Для поражения военных космических объектов были разработаны два боевых космических аппарата на единой конструктивной основе, оснащенные различными типами бортовых комплексов вооружения – лазерным и ракетным. Основой обоих аппаратов явился унифицированный служебный блок, созданный на базе конструкции, служебных систем и агрегатов орбитальной станции серии «ДОС» («Салют»). В отличие от станции служебный блок должен был иметь существенно большие по вместимости топливные баки двигательной установки для маневрирования на орбите.

Выведение космических аппаратов на орбиту предполагалось осуществлять в грузовом отсеке орбитального корабля «Буран» (на экспериментальном этапе – ракетой-носителем «Протон-К»). Для обеспечения длительного срока боевого дежурства на орбите и поддержания высокой готовности космических комплексов предусматривалась возможность посещения объектов экипажами – два космонавта на семь суток.

Меньшая масса бортового комплекса вооружения с ракетным оружием, по сравнению с комплексом с лазерным оружием, позволяла иметь на борту этого космического аппарата больший запас топлива, поэтому представлялось целесообразным создание системы с орбитальной группировкой, состоящей из боевых космических аппаратов, одна часть из которых оснащена лазерным, а другая – ракетным оружием. При этом первый тип применялся бы по низкоорбитальным объектам, а второй – по объектам, расположенным на средневысотных и геостационарных орбитах.

Для поражения стартующих баллистических ракет и их головных блоков на пассивном участке полета в НПО «Энергия» был разработан проект ракеты-перехватчика космического базирования. В практике НПО это была самая маленькая, но самая энерговооруженная ракета. Достаточно сказать, что при стартовой массе, измеряемой всего десятками килограммов, ракета-перехватчик обладала запасом характеристической скорости, соизмеримой с характеристической скоростью ракет, выводящих современные полезные нагрузки на орбиту ИСЗ.

Для поражения особо важных наземных целей разрабатывалась космическая станция, основу которой составляла станция серии «Салют» или «Мир», на которой должны были базироваться автономные модули с боевыми блоками баллистического или планирующего типа. По специальной команде модули отделялись от станции и посредством маневрирования занимали необходимое положение в космическом пространстве с последующим отделением блоков по команде на боевое применение.

Конструкция и основные системы автономных модулей были заимствованы с орбитального корабля «Буран».

В качестве варианта боевого блока рассматривался аппарат на базе экспериментальной модели корабля «Буран» (аппараты семейства «Бор»).

В начале 90-х годов в связи с изменением военно-политической обстановки работы по боевым космическим комплексам в НПО «Энергия» были прекращены.