Текст книги "100 рассказов о стыковке. Часть 2"

Автор книги: Владимир Сыромятников

сообщить о нарушении

Текущая страница: 15 (всего у книги 51 страниц)

Другим прототипом могут также служить самолеты с вертикальным взлетом и посадкой (ВВП). На них используются воздушно–реактивные двигатели, поэтому там не нужны баки с кислородом. Тем не менее самолеты с ВВП, пожалуй, самые сложные в современной авиации и наименее эффективные. Их применение ограничено очень узкой областью. Единственная возможность повысить безопасность – это предусмотреть дополнительное средство спасения для космонавтов, например катапультируемые кресла с парашютами, подобные тем, которые используются на военных самолетах. Однако на космических кораблях осуществить катапультирование значительно сложнее. Видны и другие проблемы, которые могут стать критическими.

В начале 1989 года умер В. Глушко. Вскоре отношения К. Феоктистова с Ю. Семёновым приблизились к критической черте. После их разрыва работы над «Зарей» прекратились.

В начале 90–годов мне попала на глаза информация о том, что американцы начали заниматься проектированием одноступенчатого корабля, точнее, ракетно–космической системы. Меня это очень удивило – ведь речь шла не о теоретических оценках возможного полета на орбиту и возвращения на Землю, а о практической разработке моноблочного ракетно–космического аппарата, который, по замыслу, должен запускаться, летать и приземлиться в одной и той же конфигурации. Проект получил название Single Stage to Orbit -SSTO (одной ступенью на орбиту – ОСНА). На первый взгляд, схема очень заманчива, но только на самый первый.

О принципиальных трудностях обеспечения посадки при помощи реактивных двигателей уже говорилось. Однако ОСНА не просто корабль типа «Заря». Это корабль вместе с ракетой–носителем, объединенные в одно целое. Посадить на землю такого монстра задача неизмеримо более сложная. Но дело даже не в этом. Известно, что максимальная скорость ракеты зависит от скорости истечения продуктов сгорания из сопла двигателя, в свою очередь определяемого топливом, и отношением веса заправленной и пустой ракеты. Используя основополагающую формулу Циолковского и проведя не очень сложные вычисления, можно показать, что при самом эффективном химическом топливе сегодняшнего дня (кислороде и водороде) необходимо выдержать соотношение между стартовым весом и весом ракетно–космического аппарата на орбите, которое до сих пор не было достигнуто для самых совершенных ракет. Однако и это еще не все.

В проекте ОСНА к весу «сухой» ракеты с космическим кораблем надо прибавить вес дополнительной теплоизоляции, которая должна защищать корабль и ракету от перегрева при торможении в атмосфере при возвращении на Землю, а также прибавить вес дополнительного топлива, необходимого для посадки, и вес самого посадочного устройства. Даже если бы удалось преодолеть все эти проблемы, сверхлегкая конструкция, как яичная скорлупа, неизбежно развалилась бы при возвращении с орбиты при входе в атмосферу.

Все сказанное – это лишь самые крупные, видимые на глаз проблемы, а приведенный анализ – не научное исследование. Однако и он показывает, что современная РКТ далека от того, чтобы серьезно говорить об одноступенчатых космических системах. Они требуют нового поколения технологий, в первую очередь нехимического или какого?то сверххимического ракетного топлива.

Находясь в Вашингтоне в 1992 году, я познакомился с отставными американскими военными, объединившимися в ассоциацию ракетно–космических систем. Это были ярые приверженцы ОСНА. Их логика базировалась на элементарных соображениях, я бы сказал, рекламного характера: Спейс Шаттл плох с оперативной, эксплуатационной точки зрения, потому что он требует для каждого следующего полета обновленных ускорителей, нового топливного бака и очень много–много времени и средств на подготовку к следующему запуску. По сравнению с ним самолет – идеальный ЛА: после очередного полета его заправляют, выполняют сравнительно простое техобслуживание и он готов стартовать снова. Идеал, к которому можно если не стремиться, то уж хотя бы о нем мечтать. Однако для отставных генералов все это показалось сомнительным.

Дальше события с разработкой ОСНА стали развиваться еще более неожиданно. Известная фирма «МакДональд Дуглас» приступила к разработке первого летающего прототипа SSTO. Затратив «всего» несколько сот миллионов долларов, они создали ракетный ЛА под условным названием DX-10. Надо отдать должное специалистам фирмы, им удалось быстро создать летающую модель ракеты, которая умела взлетать и успешно садиться на Землю, они получили уникальный опыт по созданию таких ЛА. Беда только одна, но большая: он поднимался только на высоту нескольких километров, а разгонялся до скорости несколько метров в минуту. Злые языки язвили: эта самая низкая орбита из всех космических ЛА, его можно заносить в Книгу рекордов Гиннеса.

Дело, конечно, не в высоте, а в величине скорости, до которой можно разогнать аппараты типа DX-10. Эта скорость составила лишь долю процента от орбитальной.

Как нас учила диалектика, берущая начало с немецкого полуидеалиста, полуматериалиста Гегеля, количество переходит в качество. Разогнаться до скорости в 26 махов, чтобы вывести космический корабль на орбиту, а затем погасить ее для возвращения корабля на Землю, старым способом пока невозможно, задача не решается. Ступенчатость ракет есть в данном случае то самое новое качество, именно его предложил и теоретически обосновал К. Э. Циолковский. Космос оказался слишком высоким, чтобы достичь его одним прыжком, для этого потребовалась ступенчатая лестница. Расчеты и анализ конструкций, разработанных на основе существующих технологий и ракетных двигателей на химическом топливе, показывают, что создать подобную самолету одноступенчатую ракетно–космическую систему невозможно, оставаясь на том же уровне техники. Чтобы летать в космос, требуется либо ступенчатый разгон, либо качественный скачок в технике и технологии ракетных двигателей и сверхлегких конструкций.

Другого пути не видно. Земля (колыбель человечества, как назвал ее Циолковский) так просто не отпускает нас из своих объятий, и рвать пуповину оказалось совсем не просто.

Можно сказать больше о ступенчатом принципе полета и ступенчатости конструкции РК–системы. Не только ракета, разгоняющая космический корабль до орбитальной скорости, оказывается ступенчатой. По существу, все корабли, за исключением «Спейс Шаттла» и КС «Буран», были сконструированы и летали с использованием ступенчатого принципа. «Восток», «Союз», «Меркурий», «Джемини» и «Аполлон» имели отсеки, которые отделялись от капсулы после входа корабля в атмосферу при возвращении на Землю. В корабле «Союз», который состоит из трех отсеков, этот принцип можно назвать классическим. Деление корабля на отсеки при возвращении на Землю, хотя и не является необходимым, делает систему более рациональной, повышает надежность и безопасность приземления. Этот принцип, заложенный еще Королёвым, далеко не исчерпал себя, и, думаю, что он должен жить еще долгое время.

Все корабли, которые при возвращении делятся на отсеки, были созданы пока одноразовыми. С другой стороны, анализ показал, что ступенчатый принцип не исключает возможности создать корабль многоразового использования, состоящий из нескольких отсеков. К этим идеям и проработкам я неоднократно возвращался все последующие годы, надеюсь, что они тоже еще не исчерпаны.

Механика космического полета оказалась такой же квантовой, как и физическая.

Еще одна страница моей проектно–корабельной биографии связана с разработкой так называемого корабля–спасателя. Эта тема, связанная с созданием средства возвращения экипажа с космической станции, возникла в НПО «Энергия» в самом начале 90–х годов. Трехместный «Союз» рассматривался как корабль для экстренного возвращения экипажа со станции «Фридом». Он смотрелся – за исключением двух параметров: числа членов экипажа (хотелось бы разместить в нем до б—8 человек) и времени пребывания на орбите (до нескольких лет вместо полугода). Сначала эта тема коснулась меня только благодаря тому, что, как всегда, требовалось устанавливать стыковочный агрегат на новый корабль, эта задача не вызывала особых проблем и последствий. Тем не менее где?то в конце 1991 года мне пришла в голову идея, которая занимала меня всю ту зиму, к ней я снова и снова возвращался в последующие годы. Однажды фирма «Роквелл» чуть не взялась рассмотреть технические предложения по этому варианту.

Основная идея оказалась, как часто бывает, проста: предлагалось создать корабль на 9 человек, который включал в себя сразу три союзовских спускаемых аппарата (СА). Удачным оказалось то, что такой трехглавый корабль вполне размещался в отсеке полезного груза «Спейс Шаттла», в котором его было бы удобно доставлять на орбиту, там ему предстояло нести дежурство. Вся конфигурация – довольно очевидна, почти проста, ничто так не очевидно, как ясная простая концепция. Однако за техническими предложениями (ТП) стояла не только конфигурация.

В процессе дальнейшей работы над ТП появилось много частных проблем. С другой стороны, хорошие рациональные идеи позволяли увеличить продолжительность жизни корабля на орбите. Не только это: чтобы понять настоящие достоинства концепции, нужно вспомнить, какую роль выполняет СА, или капсула, в космическом полете. Она служит экипажу от начала и до конца: в полете на ракете и в космосе, при возвращении на Землю, до момента, когда ставится последняя точка каждой миссии. Капсула для космонавтов – это последний отсек, который защищает их от скоростного напора и вакуума, от перегрева, переохлаждения и от многого другого. Чтобы капсула делала все как надо, ее отрабатывали и доводили годами. Сначала, еще до полета в космос, её испытывали на Земле, потом сбрасывали с самолета, затем – во время многократных беспилотных пусков, и, наконец, в пилотируемом варианте корабль залетал. Этот процесс, как известно, шёл сначала трудно, даже с трагическими исходами. Только несколько лет спустя полеты корабля «Союз», возвращения капсулы на Землю стали регулярными и надежными. Есть большой смысл сохранить эту надежную голову корабля на будущее.

Я снова вспомнил об этом, о чем уже пришлось писать в предыдущих главах, в рассказах о «Союзе-1», летавшем в апреле 1967 года, и о «Союзе-11» – в июне 1971–го. Корабль–спасатель с тремя СА чем?то напомнил мне Змея Горыныча из русских сказок с тремя отдельными головами, раскаленными, огнедышащими. В отличие от него, нападавшего на добрых молодцев, эти головы готовы сослужить им добрую службу, возвратить из космоса в трудную минуту и мягко приземлить.

Концепция, конфигурация корабля–спасателя с тремя СА еще долго пробивала себе дорогу. Мне еще предстоит вернуться к этой очередной одиссее в следующей главе, и не только в книге.

Можно было бы заглянуть еще дальше, подумать, как объединить многие из упомянутых здесь идей: ступенчатость и модульность, многоразовость и безопасность. Однако надо остановиться, поставить точку. Требуется еще какое?то время, чтобы осознать внешние и внутренние факторы, связать необходимость и возможность.

3.19   Прикасаясь к «Гермесу»

Гермес – древнегреческий бог, покровитель торговли и путников, а значит – космонавтов и астронавтов. По преданию, с его именем связано появление первого андрогина, прообраза нашего АПАСа. Похоже, он стал очень популярным среди моих современников, как среди россиян, так и других народов. В наше время его именем называют проекты и компании, а коммерсанты верят, что это имя должно помочь. Иногда бог, иногда спонсоры помогают ищущим, иногда – нет.

Уже упоминалось о том, что французы назвали этим именем проект космического самолета (КС), который в течение 10 с лишним лет создавался под эгидой Европейского космического агентства (ЕКА). В этом проекте французское космическое агентство – КНЕС – играло ведущую роль. Достигнув больших успехов в создании и использовании серии ракет–носителей «Ариан» и приступив к разработке самой мощной из них – «Ариан-5», французы при участии других европейских государств – членов ЕКА активизировали работы по «Гермесу». В середине 80–х годов разработчики этого КС старались сделать его конкурентоспособным – как с американским Спейс Шаттлом, так и с российским «Союзом».

Имея стартовую массу около 20 тонн, то есть в пять раз меньше массы Спейс Шаттла «Орбитер», этот КС в миниатюре воспроизводил основные характеристики своего старшего брата. При его разработке многое спроектировали по–своему, стараясь исправить те недостатки, о которых говорилось в рассказе о советском «Буране». Периодически в проект вносились изменения – по мере того как появлялась свежая информация, новые факты и идеи. Так, после катастрофы «Челленджера» в январе 1986 года стали рассматривать и проектировать дополнительные средства спасения экипажа на разных участках полета.

Прорабатывая программу «Гермес», уже на ранней стадии проекта изучали средства сближения и стыковки, с тем чтобы использовать КС совместно с Европейской станцией «Колумбус» и ее модулями. Естественно, они пришли к нам.

В 1986 году в Москве состоялось несколько встреч во вновь организованном Главкосмосе. Это было время, когда мы уже перестали работать через «дупло», стали отмирать наши старые легенды «сотрудников» Институтов Машиноведения и Института космических исследований (ИКИ), приоткрылась калитка нашей ракетно–космической отрасли – Главкосмоса. До открытия ворот НПО «Энергия» было еще далеко, но прогресс был налицо, перестройка ракетчиков началась. Нам постепенно возвращали наши собственные имена.

В рамках КНЕСа проект «Гермес» возглавлял Филипп Куйяр. Он приезжал в Москву и работал с нами в Тулузе, с самого начала мы симпатизировали друг другу. Позднее мы неожиданно встретились в Мадриде, где я оказался проездом по пути в Севилью. В это время в Испании проходила выставка высоких технологий Европы. Ф. Куйяр показал мне полномасштабный макет будущего космического самолета, выставленного в центральном парке города. Это была приятная встреча, которая могла стать полезной позднее, но не стала. Так же, как, к сожалению, ничего не получилось из проекта «Гермес».

Наша совместная работа с французами развивалась медленно: после первой встречи составили план работ по обмену информацией, изучению и начальной интеграции средств сближения и стыковки на борту КС «Гермес». В апреле 1987 года состоялось наше первое посещение Центра КНЕС в Тулузе. Это была та самая поездка во Францию, в которую я попал сразу после знаменитой стыковки модуля «Квант» с ОС «Мир», насыщенной столькими событиями и переживаниями. Переговоры проходили в гостинице на окраине Тулузы: французы платили нам той же монетой, хотя одно посещение офисов Центра КНЕС все же организовали. Ничего космического мы там не увидели, но «безопасность» несла свою службу исправно, как еще в старину говорили на Руси.

Гостиница называлась «Patio» (внутренний дворик), она была современной, удобной для работы, а жили мы почему?то в центре Тулузы в другой старой гостинице, но этим тоже остались довольны. После нескольких бессонных ночей в ЦУПе, после экскурсии через весь Париж накануне нашего приезда в Тулузу мне так хотелось выспаться. Нас долго заселяли в гостиницу, перед нами оформлялась какая?то большая молодежная группа, находившаяся не то на каникулах, не то на гастролях. Только к полуночи я добрался до постели и быстро заснул. Тут?то и раздался телефонный звонок. Мне подумалось, что это, как в Хьюстоне 15 лет назад, меня проверяли свои, но женский голос стал что?то лопотать по–французски. Ответив с возмущением: «I don't speak French», – и повесив трубку, я долго еще не спал, встревоженный всеми последними впечатлениями. Когда утром мой рассказ о ночном звонке услышал В. Благов, реакция Виктора оказалась мгновенной и адекватной ситуации. Как и полагалось руководителю полетов, он посмеялся надо мной: наверное, девушка узнала, что приехал знаменитый советский специалист по стыковке, и она хотела узнать подробности о последних достижениях в этой области у русских, а ты так грубо с ней обошелся. Наверное, они оба были правы.

Многие из нас тогда впервые посетили Францию и оказались в старинном, европейском, весеннем городе. Помню, что мы просыпались рано и по утрам ходили глазеть на изобилие продовольственных супермаркетов: продовольственная программа, начатая Горбачевым еще при Брежневе, не принесла нам изобилия. Это было то, чему мы завидовали всю жизнь.

Наша офисная гостиница «Patio» оказалась удобной не только для работы: западный сервис очень быстро превращал внутренний дворик в обеденный зал, где мы наслаждались настоящей французской кухней. Когда в один из рабочих дней нас посетили французские космонавты Ж. Л. Кретьен и его дублеры, тут же появился хозяин гостиницы с традиционным французским шампанским. Лишний раз мы убедились в притягательной силе космоса и космонавтов среди простых и непростых людей. Помню, что тогда я в очередной раз подумал: созданию космической техники действительно стоило посвятить целую жизнь.

Для нас, советских людей, каждая такая командировка становилась не только business trip [деловой поездкой], не только интересной работой и встречей с коллегами, одновременно она приобщала к не доступному нам зарубежному туризму, приоткрывало окно в западную цивилизацию. И не только западную. Должен рассказать еще об одной интересной встрече, которая произошла во время этой самой первой и примечательной для меня поездки во Францию в апреле 1987 года.

Возвращаясь из Тулузы в Париж и оказавшись по привычке часа за два до отлета своего авиарейса в аэропорту, мы попали на какой?то странный для нас чартерный рейс. «Боинг-747» оказался полупустым, и я пригласил Благова побродить по самолету. Взобравшись на второй этаж, мы увидели трех мужчин в полупилотской форме. «Вы кто?» – спросил «старшой». «Мы русские». – «А мы – ливанцы». Оказалось, что самолет принадлежал ливанской авиакомпании, Бейрутский международный аэропорт в очередной раз закрылся, и хозяин послал свои экипажи на заработки туда, куда глядели глаза и уносили крылья.

Сорок минут полета пролетели незаметно: мы разговаривали со «старшим». «Этот, – показывая на своих людей, говорил тот, – мой бортмеханик, может в полете добраться до любого узла самолета [почти как в кинофильме «Экипаж»], а тот – радист, может связаться с любым местом на земном шаре». «А вы сам?то кто?» – спросил я в конце разговора. – «Я, – ответил он гордо, – старший стюард». Он был больше чем стюард. Этот восточный человек был тем, кого в хороших компаниях назначают и называют public relation officer («офицером» связи с общественностью). Такие офицеры умеют говорить обо всем. Так оно и было в полете над Францией. Мы говорили о Боге, о войне, о летающих тарелках. «Ну, у вас?то бог другой, Аллах», – ляпнул я. «Э, нет, Бог – един», – поправил он меня. «А почему вы непрерывно воюете?» Ответ оказался тоже примечательным: «Израиль не хочет, чтобы мы перестали, Америка – не хочет, Россия – не хочет, а мы, дураки, воюем». После этого можно не читать газеты.

Потом стюард говорил о летающих тарелках, о которых он слышал в Бразилии. Я в Бразилии к этому моменту не был и поведал ему об НЛО, которое залетело к нам на станцию «Мир» и четыре дня не давало состыковать модуль «Квант». В то время космонавты еще летали на орбите и мы не знали природы нашего загадочного явления.

Яркая страница путешествия по Франции запомнилась мне очень хорошо! По–моему, здесь не обошлось без Гермеса, покровителя путешественников.

Другое неожиданное событие оставило не только еще одно воспоминание о той примечательной поездке во Францию в апреле 1987 года. Оно в прямом смысле оставалось со мной в течение почти 10 лет, и не только со мной, а путешествовало вокруг света вместе с ближайшими родственниками, налетав за это время не менее миллиона километров.

Речь идет всего–навсего о дорожной сумке, но какой! Ее впору занести в книгу мировых рекордов Гиннеса, и не только потому, что ей было суждено побывать почти на всех континентах и у обоих порогов космических орбит: на Байконуре и на мысе Канаверал. Она накрутила уникальный километраж и перевезла не одну тонну груза. Началось с того, что покупку этой сумки, сделанную не где?нибудь, а на бульваре Севастополь в городе Париже, финансировал сам… «Аэрофлот». Этот акт стал действительно широким, щедрым жестом, считайте, подарком от советских авиаторов представителю советской космонавтики. Конечно, формальный повод для этого нашелся: моя старая сумка оказалась разорванной по пути из Москвы в Париж в тот самый день 12 апреля, в День космонавтики и в ночь стыковки модуля «Квант», звездном часе космических стыковщиков. Однако всем, кому пришлось много следовать советской рекламе – «летайте Аэрофлотом», когда и рекламы?то настоящей у нас еще не было, не считая рекламы самой советской власти, все мы знали не понаслышке о прижимистости нашей почти «буржуазной» авиакомпании как монополиста в любой области.

Наверное, и здесь не обошлось без вмешательства покровителя космических авиапутешественников – Гермеса. На обратном пути из Тулузы в Москву, в Париже, в представительстве «Аэрофлота», в том самом, что разместился в самом центре самой центральной авеню французской столицы – Шан–з-Елизе (на Елисейских Полях), мне в обмен на заявление и какой?то чек вручили целых 250 франков. Их хватило на эту уникальную покупку и даже осталось на бутылку настоящего французского шампанского.

Об этой уникальной операции и самой сумке еще долго ходили легенды, а во время далеких командировок для ее осмотра устраивались экскурсии.

Нет, Гермес есть, он не забывал нас и иногда покровительствовал нам, почти космическим путешественникам.

Другой космический «бог», «Гермес», стал увядать и вскоре почти зачах. Работа над проектом с нашим небольшим участием в части системы сближения и стыковки продолжалась еще несколько лет. Французы приезжали к нам, а мы еще раз побывали в Тулузе в 1988 году. Вторая поездка почти не осталась в моей памяти.

Мне было искренне обидно за французов, за немцев, за всех европейцев. Встречаясь с коллегами в стране и за рубежом, я делал несколько попыток убедить их в целесообразности рассмотреть альтернативные варианты. В разговорах они соглашались, однако дальше этого дело не продвинулось. В 1993 году я оказался снова в Тулузе, на этот раз на международной конференции по робототехнике. Это было время, когда ЕКА приняло решение свернуть проект, выделив какие?то средства и оставив возможность провести дополнительные исследования. Созвонившись в Ф. Куйяром, мы договорились о встрече. Он пригласил меня в офис на фирму «Аэроспесиаль», прислав служебную машину. Хотя визит был очень коротким, почти мимолетным, мне было интересно посетить знаменитое предприятие, которое производило летавшие по всему миру аэробусы и ракеты «Ариан», выводившие на орбиту связные и другие космические аппараты многих стран мира. Мы говорили в основном о «Гермесе», о возможностях продолжить разработку. На прощанье Куйяр обещал написать мне. Видимо, Богу не было это угодно.

У космических, как у небесных богов, – своя судьба. У древних греков боги жили не очень высоко, не так уж далеко от людей – на Олимпе, менее 3000 метров над уровнем моря. Чем больше развивалась цивилизация, тем выше поднимались боги, удаляясь от людей. Ни на околоземных орбитах, ни на Луне мы с ними не повстречались. Чем глубже и шире познавалось окружающее пространство, тем загадочнее становились небесные силы. Так же как у первого ракетно–космического ученого К. Циолковского: чем глубже проникала мысль во вселенную, тем загадочнее, необъяснимее становился мир, подчинявшийся неясной первичной идее. Циолковский оперировал одновременно земными и небесными категориями, стараясь связать их при помощи своих многоступенчатых ракет. Он обожествлял человека, его начало, его разум. Он верил в человечество, в способность людей расселиться по всей вселенной, начав, стартовав от своей колыбели – Земли. Чтобы продолжить этот путь, надо суметь оторваться от сиюминутных мотивов и выгод, отойти от политики, преодолеть границы, которые разделяют людей на Земле. Может быть, тогда Гермес снова приблизится к людям и выполнит свое предназначение: продолжит покровительство пастухам и путникам, ракетчикам и космонавтам, а также торговле и прибыли. Он поможет взаимовыгодной международной кооперации, – если выразить это сухим современным языком.