С отработкой стыковки, несмотря на внешне приемлемое состояние дел, тоже не все ладилось. Две автоматические стыковки в этот период были удачными лишь частично (впрочем, об этом знал ограниченный круг лиц) - механический захват произошел, но стягивание и электрический контакт оставались невозможными. Что уж говорить о герметичном переходе. В мае 68-го Береговой вообще не смог состыковаться, на этот раз уже вручную. Это была просто какая-то феерия - навигационные огни на пассивном корабле "Союз-2" были перепутаны местами, датчик астроориентации не астроориентировал, а топлива в баках двигателей ориентации хватало на одну-две попытки.
Примечание. Описана реальная ситуация за исключением того, что срок перерыва в пилотируемых полетах сокращен с полутора лет до года вследствие отставки Мишина и наличия бОльших ресурсов.
Такая ситуация ставила программу "Алмаз" на грань срыва. И Челомей-таки пробил передачу темы стыковки ему, хотя все поползновения по закрытию темы "Союза" и перехода к его проекту пилотируемого транспортного корабля были в очередной раз пресечены. Не в силах повлиять на ОКБ-1 в части увеличения запаса топлива для двигателей ориентации, он занялся оптимизацией процесса стыковки. Использовав бортовой компьютер ЛОК-а (отсутствующий на "Союзе"-7К-ОК), лазерный дальномер с него же, его КБ в сотрудничестве с Пилюгиным принялось за серьезную модернизацию системы "Игла". Новая система, в отличие от "Иглы", использовала метод свободных траекторий и позволяла совершать стыковку вне радиовидимости наземных контрольных комплексов. Правда, активному кораблю требовалось получать информацию с пассивного.
Стыковочные шпангоуты предусматривали переход к андрогинным стыковочным узлам при замене системы "Штырь-Конус" на лепестковую конструкцию (см. узлы АПАС, использовавшиеся в проекте "Союз-Аполлон" и в полетах Шаттла к "Миру" и МКС). Однако такая конструкция была значительно тяжелее, и система "Штырь-Конус" осталась. Для активного аппарата было разработано устройство центрирования и совмещения осей КА после контакта - многорычажная конструкция на штыре. Узел обеспечивал герметичный переход, передачу информации, электропитания и в перспективе - дозаправку КА компонентами топлива.
Система получилась тяжелой, тяжелее стандартной на 70 кило. В ОКБ-1 устроили было скандал, но когда два "Космоса" состыковались с первой попытки и благополучно стянулись, крыть им стало нечем. Учитывая кратковременность полета к станции (2-3 дня) штатную автономность корабля в одиночном полете сократили до недели. Порывались выбросить стокилограммовый балансировочный груз в СА, но уменьшенный стараниями Феоктистова с 2.4 до 2.2 метров диаметр не позволял правильно расположить центр тяжести без него. Вторая стыковка "Космосов" с новым узлом не удалась - активный аппарат внезапно перешел в неуправляемый режим из-за нештатной работы компьютера. Пилюгин разобрался и навешал программистам. В результате регламентация по разработке программных кодов стала как бы не жестче, чем при разработке "железа". Третье испытание новой системы прошло как иллюстрация к учебникам.
16 августа 1969 года "Союз-4" состыковался с "Союзом-5". Выход в открытый космос не понадобился. Космонавты открыли люки, Елисеев и Хрунов перешли из корабля в корабль. Ходили слухи, что скорость касания была выше расчетной и кто-то из экипажа "Союза-5" заявил, что это грубое насилие. Однако стык был плотным, утечки воздуха не было зафиксировано. Дорога к орбитальным станциям была открыта, хотя при возвращении СА "Союза" произошла нештатная ситуация - из-за того, что не полностью отделился ПАО, СА вошел в атмосферу люком вперед. К счастью, ферма, соединявшая СА и ПАО прогорела раньше, чем люк.
Примечание. Дата стыковки "Союза-4" и "Союза-5" смещена на 8 месяцев позднее. Это связано с работами по новой системе стыковки и по оснащению "Союза" БЦВК. В реале стыковочные узлы с гермопереходом появились только на "Союзе-10" в апреле 1971, а гермопереход получился только на "Союзе-11" в июне того же года. Двухгодичная фора объясняется высвобождением гигантских средств, в реале занятых в программе УР-700 и их переброской на программу "Алмаз", в том числе - на разработку системы стыковки.
В октябре 69-го состоялся тройной запуск кораблей - "Союз-6", "-7" и "-8". Программой полета предусматривалась стыковка "Союза-7" с "Союзом-8" и выход 2 человек (по одному из экипажа каждого корабля) в открытый космос. БО "Союза-7" должен был использоваться как основной шлюз", БО "Союза-8" - как резервный. Полет прошел успешно, хотя потребовалась ручная перезагрузка БЦВК как на "Союзе-7, так и на "Союзе-8". Качество работы программистов оставляло желать лучшего - как оказалось, в программу были внесены недокументированные изменения. Контроль над производством программ был усилен еще - хотя, казалось, куда больше.
Это был всего-навсего второй выход в открытый космос. Выяснилось, что использующиеся скафандры обеспечивают недостаточный теплоотвод, сложны в использовании и обеспечивают отвратительную свободу движений. Выдано задание на разработку полужесткого скафандра в орбитальной и лунной модификации. Руководитель "Звезды" Гай Северин заявляет, что с использованием имеющихся наработок скафандр может быть создан за 5-6 месяцев.
Декабрь 69 года - 18-суточный полет "Союза-9". Полет прошел без особых происшествий, однако состояние экипажа по возвращении на Землю было ужасным. Длительное воздействие невесомости на человека сильнейшим образом влияло на кровообращение, тонус мышц, вестибулярный аппарат, кости. Назначенный на январь 70-го запуск ОС "Алмаз" был отменен - медики не гарантировали здоровье экипажей.
Такая вереница запусков - 6 кораблей за полгода - была вызвана двумя факторами. С одной стороны, обозначился прорыв во многих технологиях, которые нуждались в отработке. С другой - хоть как-то обозначить свою активность на фоне американской лунной миссии было необходимо. Это частично получилось - способность запускать в среднем по кораблю в месяц произвела впечатление как на публику, так и на политиков и, что самое важное, на специалистов. Именно в это время было заложено требование к будущей многоразовой космической системе Space Shuttle - способность осуществлять полет раз в месяц.
Медики задержали старт "Алмаза" на полгода. В феврале 70-го стартовал очередной "Союз" - десятый. Космонавты отряда ВВС - Попович и Артюхин - опробовали на 3 ступени ракеты-носителя установленную в БО на месте стыковочного узла пушку Нудельмана. Испытания увенчались относительным успехом - наведение по РЛ и оптическому каналу работало, лазерный дальномер действовал, БЦВК исправно считал траектории. Однако теоретически скомпенсированная по отдаче пушка вносила такие возмущения в ориентацию аппарата, что топливо в баках ДУ ориентации почти закончилось после второй короткой очереди. В результате дальнейшие операции пришлось прекратить. Ограниченная емкость баков, беда 7К-ОК, проявилась и здесь. Корабль и ступень вращались на очень низкой - ок. 180 км - орбите, с целью избежать замусоривания пространства. Огонь велся вне зоны контроля радаров США и НАТО, так что об испытании оружия стало известно только в 1990 году после рассекречивания сведений о полете. Появившиеся на орбите осколки (немногочисленные - снаряды были болванками) приписали взрыву 3 ступени. На эту версию работала и аномально низкая орбита, и быстрая, всего через сутки, посадка корабля
Наконец, в сентябре 70-го года "Алмаз" был запущен под именем "Салют-1". Станция имела оригинальную двигательную установку, "размазанную" вокруг 2.9-метрового цилиндрического модуля и 2 солнечных батареи бОльшей, чем у "Союза" плошади. В 4-метровой секции находился стыковочный узел. В зауженной 2-метровой в диаметре секции на противоположном конце был установлен комплекс оптических приборов, включая объектив с метровой апертурой, смонтированный в блоке с фотоаппаратом и спектрометром. 1 октября 1970 года "Союз-11" с экипажем в составе Волкова, Добровольского и Пацаева со второй попытки вручную состыковался со станцией. Стыковка получилась не очень удачной - рассогласование осей было великовато, но конструкция стыковочного узла оказалась способной его парировать. Несмотря на ряд неисправностей (короткое замыкание в целевой аппаратуре, задымление станции) задача полета была выполнена. Кассеты с отснятой пленкой уложили в СА. Корабль отстыковался от станции. Однако, на этапе спуска, уже после участка торможения аварийно открылся клапан стравливания давления и космонавты погибли.
