«Париж — это праздник, который всегда с тобой, если тебе посчастливилось жить там молодым человеком», — так написал Э. Хэмингуэй под конец жизни о годах своей молодости.
После того как «космический сегмент» системы перестыковки был готов, хотя в то время только на бумаге, надо было думать, как испытать, как отработать систему на Земле. Так же как при отработке стыковки, одна из основных проблем заключалась в том, как заставить огромные конструкции, приводимые в движение при помощи небольшого манипулятора, рассчитанного на работу в невесомости, перемещаться на Земле. В целом требовалось проверить все: кинематику и динамику, взаимодействие всех компонентов системы и работу автоматики, многое другое. Надо сразу сказать, что эту задачу удалось решить очень удачно, лучше, чем для отработки самой стыковки в целом, можно сказать, блестяще.
Как часто бывало, идея приходила неожиданно, иногда даже во сне. На этот раз все оказалось наяву.
Основой стенда стал ПхО — сам переходной отсек базового блока орбитальной станции «Мир», тот самый шарик, на котором размещались пять наших стыковочных агрегатов: один осевой, рабочий, и четыре боковых, предназначенных для стыковки модулей. Между агрегатами установили те самые два гнезда, ответные узлы для головки манипулятора, все настоящее, почти космическое, в натуральную величину.
Разработка стенда для отработки перестыковки, или, как его называли у нас, экспериментальная установка, — одна из самых успешных и, я бы сказал, красивых наших работ в этой области. Экспериментальная стендовая база являлась той основой, которая обеспечивала главное: позволяла воспроизводить на Земле то, что потом работало в космосе, что обеспечивало надежность и безопасность нашей космической техники. Экспериментальная установка, пожалуй, лучше, удачнее, чем испытательные стенды для других подобных систем, выполняла свою задачу.
Мне уже приходилось рассказывать о том, что при отработке других конструкций, прежде всего — системы стыковки, нам приходилось расчленять процесс, раскладывать его на составляющие. Например, отдельно проверялась работа автоматики и статическая прочность, кинематика и динамика, функционирование в вакууме и при экстремальных температурах — почти все эти испытания проводились на разных стендах и установках. Пожалуй, только для системы перестыковки нам удалось создать стенд, на котором стало возможно совместить испытания почти всех видов.
Основная идея стенда вроде бы не так уж хитроумна. Однако позднее мне пришлось не раз сталкиваться почти с парадоксом, демонстрируя эту установку, рассказывая об идее и об ее исполнении. Все вроде бы на виду: все то, что движется, и в какую сторону. «Крутится, вертится шар голубой» — как поется в популярном куплете. Наш шар не стал голубым, но крутился все?таки так хитроумно, что я сам иногда путал, с какой стороны оказывался осевой причал, с какой — боковой. Не такими уж, видимо, простыми оказались вся эта система и все испытательное устройство: оси вращения расположились в пространстве под каким?то хитрым косым углом, а скорость была очень медленной, едва заметной глазу, почти как у минутной стрелки часов. В целом операция выглядела даже несколько загадочной, а «чтобы уважали, нужно, чтобы тебя хоть немного не понимали». Позднее, во время экскурсий, на нас смотрели уважительно многочисленные посетители и руководство. Однако не только в удачной кинематике и в этих психологических тонкостях заключалась ценность установки. Дело было во многих других технических подробностях и деталях.
Нам удалось заменить массивную станцию и многотонный модуль, воспроизвести их относительное движение при помощи двух специальных маховиков, которые создавали те же динамические нагрузки при манипулировании, как в невесомости. Не только это, на стенде испытывалась не только механика: управление всеми операциями производилась теми же приборами Е. Панина, какие использовались в полете, все работало по–настоящему.
И, наконец, последнее: мы сделали установку портативной, а наружные габариты позволяли поместить ее в термобарокамеру (ТБК). Это позволило проводить испытания в вакууме при повышенных и при пониженных температурах, что особенно важно для космических механизмов. Поэтому манипулятору–перестыковщику, нашей «лапе», можно сказать, повезло: он дважды испытывался в самых суровых климатических условиях, автономно и в совокупности с остальными механизмами и другими компонентами системы. Можно сказать, что манипулятор закалился на холоде, стал «лапой белого медведя».
Стенд экспериментальной установки разместили в большом испытательном зале стенда «Конус». Там собирали и отлаживали всю установку, процесс управления системой, проводили испытания в различных режимах при нормальной температуре. При посещениях «Конуса» многочисленными гостями и зарубежными делегациями наряду с 6–степенным динамическим стендом отработки стыковки, экспериментальная установка всегда тоже вызывала неизменный интерес специалистов по космической технике. Все ее привлекательные качества проявлялись при этих демонстрациях и отмечались вслух.
Это тоже было приятно!
Накануне той памятной ночи, поздним вечером 7 декабря, перед перестыковкой «Кванта-2», в «Конус» приехала высокая партийно–правительственная делегация во главе с секретарем ЦК КПСС О. Баклановым и министром О. Шишкиным. Панин рассказывал, как ему приходилось буквально оттаскивать Бакланова от работавшего стенда, чтобы он не попал между двумя вращавшимися частями.
На примере этой экспериментальной установки можно учить, как испытывать комплексные электромеханические системы, как их отрабатывать перед запуском на орбиту, наглядно продемонстрировать все то, что необходимо выполнить, чтобы система работала надежно, чтобы сделать систему с запасом. Можно сказать, что стенд для испытаний и отработка перестыковки стали классическим образцом, к которому можно стремиться, планируя создание комплексной системы, приступая к ее наземной отработке.
Возможно, когда?нибудь испытательный стенд этой установки как представитель наземного сегмента, скрытого от глаз внешнего наблюдателя, займет место в космическом музее, рядом с моделями, прототипами и настоящими космическими кораблями, побывавшими на орбите.
Однако это произойдет, наверное, не скоро, а пока нам еще много раз приходилось возвращаться на эту установку и работать на ней. Это происходило в 1994–1995 годах, когда требовалось модифицировать систему перестыковки для того, чтобы избежать больших неприятностей на орбите при подготовке последних двух модулей ОК «Мир»: «Спектр» и «Природа», к стыковке первых Спейс Шаттлов, и позднее после двух первых миссий под условным названием STS-71 и STS-74. Об этом рассказ тоже впереди.
Чтобы закончить рассказ о первых манипуляторах–перестыковщиках, надо вспомнить, что изготавливались они так же, как стыковочные механизмы на Азовском оптико–механическом заводе. Там они собирались и испытывались из деталей и узлов, часть из которых по–прежнему делали у нас в Подлипках. При советской власти мелкие детали было делать невыгодно. Положение еще долго оставалось таким, пока обвал начала и середины 90–х годов не стал изменять эти устои, сложившиеся за долгие годы. Какую цену пришлось платить за эту науку — вопрос особый.
Еще в середине 80–х годов, когда работа по системе перестыковки находилась в разгаре, проектанты под руководством К. Феоктистова изменили конфигурацию модулей. Вернее, они решили сохранять в их составе приборно–агрегатный отсек при полете в составе станции, а не отбрасывать его так, как это делалось с первым модулем «Квант». В целом это было правильное решение, увеличились возможности новых модулей. Однако такое изменение легло дополнительным бременем на нашу систему: инерционные, динамические нагрузки при перестыковке значительно возросли. Пришлось на ходу дорабатывать конструкцию, выжимать из нее все, что можно, все запасы по энергоемкости амортизаторов, которые еще оставались в них. В результате система стала еще более напряженной, работавшей почти на пределе своих возможностей.
