ЛюинскийВ 2012 году исполнилось 45 лет первой в мире автоматической стыковке космических кораблей «Союз».

Легендарный человек, активный участник тех событий В.Е. Любинский вспоминает об этом событии в своей жизни.

Проводит интервью Волков Олег Николаевич, заместитель руководителя проекта «Великое начало».

В.: В гостях интернет портала «Планета Королёва» главный научный сотрудник ракетно-космической корпорации «Энергия», доктор технических наук, профессор МГТУ им. Баумана, действительный член академии космонавтики им. К.Э. Циолковского Валерий Евгеньевич Любинский.

Валерий Евгеньевич, добрый день.

Л.: Добрый день.

В.: Тема нашего сегодняшнего интервью – 45 лет автоматической стыковки кораблей «Союз». Это была первая в мире автоматическая стыковка, Вы были одним из активных участников этого события, расскажите, пожалуйста, причины, основания, историю идеи стыковать космические корабли.

Л.: В первое десятилетие после запуска первого искусственного спутника Земли космонавтика развивалась, я бы сказал, невиданными темпами, и наши руководители, идеологи этого процесса (я имею в виду С.П. Королёва – главного конструктора ОКБ-1, М.К. Тихонравова – начальника отдела проектирования космических аппаратов, К.П. Феоктистова – начальника сектора проектирования пилотируемых аппаратов) уже хорошо представляли себе перспективу этого процесса. Она вырисовывалась так, как это примерно произошло дальше и как сейчас планируется в перспективных программах различных стран, в том числе и нашей страны. Это, в первую очередь, освоение околоземного пространства с помощью пилотируемых кораблей и орбитальных станций, полёты к Луне и на Луну, межпланетные полёты – в первую очередь, к Марсу с экспедицией на его поверхность, в дальнейшем – создание постоянных баз на Луне и на Марсе. Всем нам было ясно, что осуществление этих проектов без применения сближения и сборки на орбите нереально.

В.: А почему?

Л.: Потому что эти космические аппараты или комплексы должны иметь значительную массу. В то время проводилось исследование вопросов создания всех этих перспективных космических объектов, аппаратов и комплексов и разрабатывались их предварительные проекты. Массы многих из них получались такие, что для их выведения на орбиту потребовалась бы очень большая ракета-носитель. В это время у нас разрабатывалась ракета Н-1, способная вывести на околоземную орбиту полезную нагрузку массой более чем 100 тонн. Но для межпланетного корабля с массой порядка 500 тонн всё равно требовалась сборка из нескольких крупных частей, которые могла вывести ракета такого класса. Поэтому ближайшие проекты у нас базировались на применении существующей ракеты-носителя, нашей «семёрки» (Р-7). Я имею в виду проекты создания орбитальных станций и полётов к Луне с её облётом. Для обеспечения высадки на Луну космонавтов, конечно, нужна была большая ракета типа Н-1 или американского «Сатурна-5». Первоочередной задачей в то время ставился пилотируемый облёт Луны. У нас разрабатывался проект ракетно-космического комплекса, собиравшегося на орбите из стандартных ракетных блоков массой порядка 7 тонн, выводимых на «семёрке». В качестве полезной нагрузки этого комплекса должен был служить пилотируемый корабль «Союз», который проектировался после корабля «Восток» как универсальный многоцелевой и многофункциональный корабль, способный работать на околоземной орбите и совершать полёты к Луне с её облётом. Конечно, для посадки на Луну «Союз» не был приспособлен.

В.: Валерий Евгеньевич, а какому коллективу и руководителю коллектива была поручена непосредственно задача разработки стыковки?

Л.: Уже на ранней стадии, когда еще не полетел в космос первый человек, в
ОКБ-1 начали проводиться работы по исследованию проблем сближения и сборки на орбите. В отделе М.К. Тихонравова в секторе К.П. Феоктистова была выделена группа людей, которая занялась исследованием этих вопросов и предварительной проработкой вопросов сборки космических аппаратов различного типа.

Эту группу возглавлял К.С. Шустин. Я назову некоторых ведущих специалистов, работавших с ним. Тогда они были совсем молодыми инженерами. Все мы в этой группе после окончания института работали в течение одного, двух, трех лет. Шустин был постарше, он работал уже почти пять лет и был, в наших глазах, матёрым проектантом. Кроме К.С. Шустина нужно назвать
Б.И. Столповского, который исследовал различные методы сближения кораблей в космосе, и Л.А. Горшкова, занимавшегося разработкой методов причаливания. Мне пришлось заниматься вопросами осуществления стыковки и сборки. Все эти исследования проводились впервые.

Были выбраны наиболее перспективные варианты решения рассматриваемой проблемы, и дальше эти работы развернулись, приобретая широкий характер. Вопросами сближения начало заниматься отделение, которым заведовал Б.В. Раушенбах, работы эти велись под руководством В.П. Легостаева. Из их участников можно назвать Б.Г. Невзорова и целый ряд других очень способных инженеров. Я заранее хочу попросить многих товарищей, которых я не смогу назвать, не обижаться – это не потому, что я их не помню или считаю не очень достойными быть упомянутыми, просто времени на перечисление всех у нас не найдется. Из исследованных схем сближения для начала был выбран метод параллельного наведения. Конечно, в этой команде еще нужно назвать
И.П. Шмыглевского, теоретика, разработавшего схему проведения процесса сближения этим методом, реально выполнимую с помощью той аппаратуры, которая на то время существовала.

Аппаратурой для проведения измерений параметров относительного движения, на основе которых система сближения должна была выполнять маневры, приводящие сближаемые корабли к встрече, занималась вначале одна ленинградская фирма, а потом это было поручено московскому институту
НИИ ТП (научно-исследовательский институт точного приборостроения), директором которого был А.С. Мнацаканян. У него был очень способный коллектив, который разработал эту аппаратуру. Она была изготовлена, успешно испытана и включена в систему, разработанную на нашем предприятии (ОКБ-1).

Первые наброски стыковочных узлов были придуманы в группе К.С. Шустина. Это были варианты стыковочных устройств, работающих по принципу «штырь-конус». Далее проводилась их разработка в третьем отделе предприятия, который занимался проектированием ракет-носителей. Там был один весьма известный у нас инженер, изобретатель, разработавший стыковочный узел, который должен был обладать необходимыми качествами. Нужно заметить, что после того, как мы проработали проект полета к Луне с помощью комплекса, собиравшегося из стандартных ракетных блоков с массой порядка семи тонн, третьим отделом был предложен другой вариант – с ракетным блоком, заправляемым топливом на орбите искусственного спутника Земли с помощью нескольких танкеров-заправщиков. Танкеры-заправщики должны были доставить к этому блоку окислитель и горючее, состыковаться с ним и перелить топливо в его баки. Стыковочный узел, разработанный в третьем отделе, совмещал в себе функцию стыковки двух аппаратов (заправляемого ракетного блока и танкера-заправщика) с функцией перелива топлива.

«Союз» сразу проектировался как корабль, способный сближаться и стыковаться с другими космическими аппаратами, такими как корабль «Союз», орбитальная станция, ракетный комплекс, собираемый на орбите. Для первых испытаний в космосе, отработки средств сближения и стыковки (это должна была быть первая в мире система автоматического сближения и стыковки) стыковочный узел был разработан, как мне напомнили мои коллеги, под руководством Л.Б. Вильницкого. Далее всеми разработками стыковочных устройств руководил В.С. Сыромятников. Из числа его сотрудников я назову конструктора стыковочных узлов Е.Г. Бобровича и разработчика автоматики, которая управляла работой стыковочных устройств при соединении аппаратов, В.Н. Живоглотова. Сейчас этими работами руководит В.Н. Павлов.

Вначале стыковочные устройства не предусматривали внутреннего перехода из одного корабля в другой, обеспечивая только наружные соединения. Первый переход с выходом из корабля в открытый космос совершили в 1969 г. А.С. Елисеев с Е.В. Хруновым, используя орбитальные отсеки состыкованных «Союзов» в качестве шлюзовых камер. В дальнейшем, когда стала проектироваться и готовится к полету орбитальная станция «Салют», под руководством В.С. Сыромятникова был разработан стыковочный узел с внутренним переходом (с туннелем), с герметичным соединением двух аппаратов – корабля «Союз» и станции. Эти стыковочные устройства продолжали совершенствоваться. Долгое время в их основу был заложен принцип «штырь-конус». Потом появился универсальный андрогинный агрегат, разработанный этим же коллективом и позволявший стыковаться двум любым кораблям друг к другу. Он был опробован впервые в проекте «Союз-Аполлон». С помощью этого агрегата корабли успешно состыковались, а потом такой узел был установлен и использовался на станции «Мир».

В.: Валерий Евгеньевич, вопрос такой, а вы следили за аналогичными разработками американцев в то время по стыковке?

Л.: Да, следили. Следили и стремились к тому, чтобы оказаться первыми. Хотя первая стыковка, при ручном управлении, была осуществлена американским кораблем «Джемини», но автоматическая стыковка, без которой космонавтика не может полноценно развиваться, впервые была выполнена нашими кораблями «Союз». Сборка нашей громадной 135-тонной станции «Мир», состоящей из 6 модулей, проводилась автоматически: автоматическое сближение, автоматические срабатывания стыковочных устройств. Вся эта махина соединялась стыковочными узлами габарита 1 м, оказавшимися весьма прочными, выдержавшими большие нагрузки, которые испытывала станция на всех этапах ее полета, в том числе, когда к ней стыковался американский корабль «Шаттл». В течение 15 лет узлы сохраняли герметичность, прочность, жесткость и все необходимые качества.

В.: Вопрос такой, американцы до сих пор не освоили автоматическую стыковку, они до сих пор стыкуются вручную, теперь уже с помощью манипуляторов, почему именно автоматическая стыковка была взята за основу, почему мы не пошли по пути повторения американского решения, а остановились на автоматической?

Л.: Дело в том, что мы понимали, что многие проекты не целесообразно было создавать из расчета на ручную стыковку. Автоматическая стыковка позволяла нам решить проблемы создания сложных сборных конструкций в космосе, не привлекая к сборке экипаж со всеми сложностями его жизнеобеспечения. А ручную стыковку мы сразу же планировали на пилотируемых кораблях, наряду с автоматической, в качестве резервной. Они друг друга дублируют, то есть в случае отказа автоматической стыковки экипаж может сблизить и состыковать корабль со станцией или с другим кораблем.

В.: Сейчас автоматическая стыковка кораблей это уже как бы рутинный процесс, а 45 лет назад это было действительно уникальное событие. Какие трудности пришлось преодолеть, какие открытия пришлось сделать для того, чтобы эта стыковка состоялась?

Л.: Само сближение в космосе вначале казалось фантастической идеей, потому что аппарат-цель, с которым нужно сблизиться, движется в пространстве на большом удалении с огромной скоростью, а к нему нужно близко подойти, попасть, как говорится, издали «мухе в глаз». Это целая проблема, которой пришлось достаточно напряженно и долго заниматься очень квалифицированным людям.

Вторая проблема – это сам процесс стыковки, когда нужно причалить к аппарату-цели очень точно с такой скоростью, чтобы не было никаких нарушений конструкции, и соединится с ним, погасив энергию относительного движения при сближении. При этом должны быть обеспечены и механическое соединение, и электрическое, и гидравлическое. В настоящее время на транспортных кораблях «Прогресс» и «Союз», которые обслуживали станции «Салют», «Мир», а сейчас – Международную космическую станцию, дополнительно появились и шины для обмена цифровой информацией. Всё это – непростые технические проблемы, которые были успешно решены. Стыковочный узел – это сложный точный механизм, который должен надежно работать в жестких условиях космического пространства, в глубоком вакууме.

В.: Валерий Евгеньевич, такой вопрос, была стыковка впервые, и она прошла успешно. Сейчас всё-таки можно сказать, все ли задачи сразу были решены в первой стыковке, или какие-то задачи пришлось отложить на последующее время?

Л.: Конечно, дальше всё это непрерывно развивалось. Совершенствовалась и сама технология сближения. Раньше применялся метод параллельного наведения, при котором перед стыковкой сближаемых аппарата должны были сориентироваться друг навстречу другу. Аппарат-цель должен был повернуться своим причалом к стыковочному узлу приближающегося корабля. Так было, например, когда корабли «Союз» стыковались со станцией «Салют». В дальнейшем, появились огромные станции, которые нецелесообразно разворачивать навстречу каждому причаливающему к ним кораблю (это вызывает и излишний расход топлива на выполнение ориентации). Вместо прежней аппаратуры измерения параметров относительного движения, которая раньше называлась «Игла», была разработана другая аппаратура – «Курс», которая измеряла большее количество параметров (не только дальность и радиальную скорость сближения, но и углы) и позволяла кораблю определить его расположение относительно станции. В эту систему была включена вычислительная машина, которая обеспечила использование метода свободных траекторий сближения с существенно более экономным расходом топлива, чем при параллельном наведении. Корабль стал также способен облетать вокруг станции, будучи при дальнем сближении выведен в безопасную точку относительно неё на расстояние примерно полукилометра. Во время облёта он одновременно приближается к ней, выходит на линию причала (стыковочного агрегата станции) и дальше осуществляет мягкое, плавное причаливание. Развивались и методы сближения, и стыковочные устройства. Сейчас техника сближения и стыковки в космосе достигла высокого уровня и продолжает совершенствоваться.

В.: Валерий Евгеньевич, если посмотреть на это событие с точки зрения исторического влияния автоматической стыковки на развитие космической программы Советского Союза, России, какую роль сыграла автоматическая стыковка?

Л.: Если бы не было автоматической стыковки, не было бы у нас больших станций, таких как станции «Салют» и «Мир», российский сегмент Международной космической станции. Не располагая этой технологией, невозможно было бы идти дальше – дальнейшая перспективная программа предполагает и освоение Луны, и полеты к Марсу, и создание крупных сооружений в космосе, а без автоматической стыковки выполнить это невозможно.

В.: Т.е. после первых пилотируемых полетов, которые осуществлялись на отдельных кораблях, с появлением автоматической стыковки появилась возможность создавать целые орбитальные комплексы, функционирующие не короткое время, как транспортный космический корабль, а годы, десятилетия (в ближайшей перспективе мы надеемся, что сроки службы орбитальных комплексов будут измеряться уже десятками лет).

Валерий Евгеньевич, хотелось спросить, вот сейчас, буквально в этом году, не так давно был сделан очередной шаг в сторону изменения технологии стыковки кораблей «Прогресс». Если раньше эти корабли стыковались у нас по двухсуточной схеме, то теперь опробована четырехвитковая, пятивитковая схема. Что было сделано, чтобы достигнуть такого успеха? И почему мы, Ракетно-космическая корпорация «Энергия», перешли на стыковку по сокращенной, ускоренной схеме?

Л.: Это сделано не ради кораблей «Прогресс», поскольку, в принципе, эти автоматические беспилотные аппараты можно стыковать и в течение суток, и в течение двух недель, как это происходит с крупными блоками-модулями, которые идут к станции. Это в большей степени было сделано ради пилотируемых кораблей с тем, чтобы не затягивать время от их выведения на орбиту до стыковки со станцией. У корабля «Союз» ограниченный ресурс автономного полета (по средствам жизнеобеспечения экипажа – кислороду, воде и т.д.), порядка пяти суток. Лучше, чтобы большая часть этого ресурса осталась на этап полета после расстыковки корабля со станцией для того, чтобы в случае каких-либо проблем при спуске было большее время для выхода из них.

В.: Раньше применялась стыковка в первые сутки полёта корабля?

Л.: Применялась. В первых полетах кораблей к станции «Салют» была односуточная схема. Потом ее растянули на двое суток, чтобы это было более надежно, не в таком темпе, чтобы можно было внимательно разобраться, как работает корабль и его системы, провести в более спокойном темпе маневры и другие ответственные операции.

В.: Т.е. это просто еще одна из возможностей стыковки, которая дает большую гибкость при принятии решений?

Л.: Конечно, если мы вернемся опять на сближение за одни сутки или за несколько витков, то всегда, если в полёте возникнут какие-то проблемы или трудности, что-то не будет получаться, можно будет этот процесс растянуть на большее время, например, на те же двое суток.

В.: Понятно. Валерий Евгеньевич, большое спасибо Вам за интервью, за то, что Вы рассказали, как уже достаточно давно, 45 лет назад это происходило. Мы Вам желаем творческих успехов, продолжения работы на ракетно-космической корпорации, чтобы Ваши студенты, которым Вы преподаете в МГТУ им. Баумана, приходили на ракетно-космическую корпорацию «Энергия», продолжали это дело, которое Вы начинали с Вашими соратниками, спасибо Вам большое!

Л.: Спасибо Вам!

 

Интервью с В.Е. Люби...
Интервью с В.Е. Любинским (часть 1)
Интервью с В.Е. Люби...
Интервью с В.Е. Любинским (часть 2)
Интервью с В.Е. Люби...
Интервью с В.Е. Любинским (часть 3)

 

 

 

 

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

 

Международная космическая станция Автоматические космические системы Роскосмос РКК Энергия "Морской старт" и "Наземный старт" "Морской старт" и "Наземный старт"