подборка материала с разных сайтов
И.Афанасьев, И.Маринин, С.Шамсутдинов.
«Новости космонавтики» Фото И.Маринина
 |
Рисунок показывает внутреннее устройство космического
комплекса «Алмаз» (ВА + ТКС + ОПС) второго этапа |
Четверть века назад, 25 июня 1974 г., ракетой-носителем «Протон» на орбиту Земли была выведена орбитальная пилотируемая станция ОПС №102, разработанная по программе «Алмаз» в Центральном конструкторском бюро машиностроения под руководством Владимира Николаевича Челомея.
Моментом начала работ по орбитальным пилотируемым станциям (ОПС) в ОКБ-52 можно считать 12 октября 1964 г., когда Генеральный конструктор на совещании руководящих сотрудников предприятия предложил заняться созданием ОПС для решения оборонных, научных и народнохозяйственных задач, выводимой на орбиту ракетой-носителем УР-500К («Протон»).
В.Н.Челомей видел в станции «Алмаз» новое мощное средство космической разведки, на порядок превосходящее по возможностям созданные к тому времени. Работы по системе начались по приказу министра общего машиностроения от 27 октября 1965 г. Эскизный проект станции «Алмаз» первого этапа был разработан в 1966 г. Решением Военно-промышленной комиссии от 28 декабря 1966 г. была сформирована кооперация и утвержден план-график работ. Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 14 августа 1967 г. определило сроки разработки и тактико-технические характеристики средств комплекса «Алмаз».
ОПС «Алмаз» предназначалась для разведки малоразмерных и частично замаскированных объектов с доставкой информации в спускаемых капсулах или по радиоканалу. Станция «Алмаз» создавалась в пику американской военной орбитальной лаборатории MOL.
Первоначально экипаж, так же, как в американском проекте, предполагалось запускать вместе с ОПС, в возвращаемом аппарате (ВА), размещенном в ее передней части. После завершения работ космонавты должны были вернуться на Землю в том же аппарате. Такая схема доставки углубленно изучалась в ранних проектах кораблей и станций как в США, так и в СССР, когда возможность выполнения стыковки на орбите с переходом космонавтов из объекта в объект была еще не отработана.
При более подробной разработке ОПС выяснилось, что кроме плюсов (быстрого начала работы космонавтов на станции), такая схема имела серьезные недостатки. Наличие с составе комплекса тяжелого ВА резко уменьшало массу целевого оборудования, что затрудняло его разработку и уменьшало возможности ОПС. Кроме того, после возвращения экипажа на Землю станция не могла больше работать в пилотируемом режиме; в противном случае необходимо было запускать специальный транспортный корабль с экипажем и расходуемыми материалами. Окончательный эскизный проект ОПС, а точнее ракетно-космического комплекса «Алмаз», включающий в себя базовый блок без ВА (собственно станцию) и транспортный корабль снабжения, оснащенный ВА, был принят межведомственной комиссией в 1967 г.
 |
Большой оптический телескоп и
фотоаппарат АСА-43Р системы «Агат» |
ОПС «Алмаз» (индекс 11Ф71) стартовой массой 18.9 т, общей длиной 11.61 м и максимальным диаметром (по ЭВТИ) 4.15 м состояла из герметичного и негерметичного отсеков. Герметичный отсек конструктивно делился на две части, которые можно условно назвать зонами малого и большого диаметров. Зона малого диаметра (поперечный размер по гермокорпусу – 2.9 м) располагалась в передней части ОПС и закрывалась при выведении коническим головным обтекателем. Иллюминаторы и часть приборов вне гермоконтура прикрывались локальными сбрасываемыми крышками. Далее через конический переходник шла зона большого диаметра (поперечный размер по гермокорпусу – 4.1 м).
Внутренний герметичный объем ОПС (около 90 м3) включал бытовую, рабочую, приборную и переходную зоны. Бытовая зона с несколькими обзорными иллюминаторами размещалась в гермоотсеке малого диаметра и предназначалась для отдыха и сна космонавтов, приема пищи и проведения медицинских экспериментов. У одного борта располагались стол с подогревателями пищи, кресла космонавтов, емкости с водой и встроенные контейнеры с продуктами питания.
Над столом был смонтирован пульт управления системой жизнеобеспечения. У другого борта – шкафы с медицинским оборудованием, комплектами белья, предметами быта и личными вещами космонавтов всех экспедиций, магнитофон с фонотекой и радиоприемник. Торец бытовой зоны отдан под спальные места космонавтов.
В гермоотсеке большого диаметра располагалась рабочая зона с пультами управления и контроля станции, пультом пилота с отображением текущих координат и индикатором пространственного положения ОПС, с ручкой управления ориентацией станции, оптическим визирно-измерительным устройством ОД-5, позволявшим останавливать «бег» земной поверхности и наблюдать отдельные районы с разрешением 7–8 м, панорамно-обзорным устройством ПОУ-11 для широкого обозрения земной поверхности, перископом кругового обзора и контроля за окружающим космическим пространством.
 |
Шлюзовая камера: слева – закрытый люк стыковочного
механизма; справа внизу – вход в пусковую камеру;
вверху – манипулятор КСИ |
Заднюю часть рабочей зоны занимали аппаратура «Агат-1» и система управления ОПС. В состав аппаратуры входил большой оптический телескоп с переменным фокусным расстоянием до 7.2 м для детального наблюдения за объектами, расположенными на земной поверхности, в акватории Мирового океана и в атмосфере Земли.
Телескоп был совмещен с широкопленочным фотоаппаратом АСА-34Р и занимал герметичную нишу от пола до потолка.
В будущем предполагалось оснастить ОПС средствами наблюдения в других диапазонах электромагнитного средства, в т.ч. мощным радиолокатором бокового обзора с синтезированной апертурой. Крупногабаритные панели антенны типа «фазированная решетка» этого радиолокатора должны были раскладываться вперед вдоль корпуса станции.
В рабочей зоне стояла бортовая проявочная машина для диффузной обработки фотопленки и световой стол, на котором можно было детально, с увеличением рассмотреть проявленную фотопленку. Наиболее интересные и важные кадры считывались, кодировались и передавались на Землю, на специальный приемный пункт в Подмосковье, по закрытому каналу «Аврора». После завершения программы полета экспедиции фотопленки доставлялись на Землю в капсуле спуска информации (КСИ) 11Ф76.
 |
Хвостовая часть автоматического
«Алмаза» внешне мало отличалась от
аналогичного узла пилотируемой станции:
видны сопла двигателей и стыковочный
отсек, закрытый теплоизоляцией.
Фото И. Афанасьева |
В рабочей зоне имелась также телевизионная аппаратура «Печора» и бортовая информационно-поисковая система для оперативного получения информации по различным системам ОПС. На станции устанавливался комплексный тренажер с бегущей дорожкой для физических тренировок и измеритель массы (масс-метр). Конечно, был шлюз для удаления контейнеров с отходами, туалет и шкаф с предметами личной гигиены.
В приборной зоне размещалась аппаратура и агрегаты бортовых систем станции: ориентации и управления движением, жизнеобеспечения, электропитания, радиосвязи, телеметрии, командной радиолинии и других систем. Комплексом аппаратуры управляла БЦВМ «Аргон-12А».
Снаружи гермоотсека монтировались панели теплообменников системы терморегулирования, датчики системы ориентации, антенны телеметрии и радиосвязи.
Переходная зона имела сферическую форму и жестко соединялась с рабочей зоной большого диаметра. Между переходной и рабочей зонами размещался гермолюк. Снаружи на торце переходной зоны располагался пассивный стыковочный узел типа «Конус» с люком-лазом для перехода космонавтов из транспортного корабля «Союз» в ОПС. В верхней части переходной зоны был люк для выхода космонавтов в открытый космос. При этом переходная зона должна была использоваться как шлюзовая камера, в которой находился контейнер для укладки в него двух выходных скафандров (которых фактически ни на одном «Алмазе» не было).
Нижняя часть переходной зоны сопрягалась с пусковой камерой, из которой отстреливалась КСИ.
При выведении станции на орбиту в эту камеру устанавливалась одна капсула, позволяющая доставить на Землю до 100 кг груза (фотопленка, результаты исследований), который загружали в КСИ космонавты. После завершения программы полета капсула автоматически отстреливалась из ОПС. КСИ имела форму, близкую к цилиндрической, с полусферическим передним днищем. Она имела собственную пороховую двигательную установку (ДУ), парашютную систему, сбрасываемый теплозащитный экран и спускаемый отсек с маяком. Стабилизация капсулы перед включением ДУ осуществлялась закруткой после необходимой ориентации перед выпуском со станции.
 |
Центр управления и контроля станции с оптическим устрой-
ством ОД-5 и визирами – панорамно-обзорного устройства
(справа внизу) и перископа кругового обзора «Сокол»
(справа вверху) |
Учитывая то, что в период проектирования комплекса в США велись работы над различного рода космическими инспекторами-перехватчиками и буксировщиками спутников, на станции были приняты меры для защиты от подобных аппаратов: ОПС оснащалась скорострельной пушкой конструкции А.Э.Нудельмана. Ее можно было навести в нужную точку через прицел, поворачивая станцию.
ДУ станции имела вытеснительную систему подачи топлива (азотная кислота – несимметричный диметилгидразин) и состояла из сферических топливных баков, шар-баллонов с газом наддува, двух ЖРД коррекции тягой по 400 кгс, 16 ЖРД жесткой стабилизации по 20 кгс, 12 ЖРД мягкой стабилизации по 1.2 кгс и четырех ЖРД коррекции по 40 кгс. Агрегаты ДУ, за исключением ЖРД стабилизации, устанавливались в кормовой части станции. Двигатели системы стабилизации стояли на переходном отсеке в носовой части ОПС.
 |
Визир панорамно-обзорного устройства
ПОУ-11 |
В связи с необходимостью обеспечения высокой надежности из-за пребывания на борту станции космонавтов возникли большие трудности в создании и отработке агрегатов ДУ, которые дублировались и завязывались в общую пневмогидросхему с едиными баками топлива и баллонами наддува. Двигатели стабилизации изготавливало КБ МАП главного конструктора В.Г.Степанова, коррекции – КБХА МОМ главного конструктора А.Д.Конопатова.
Агрегаты ДУ размещались вокруг шлюзовой камеры. Здесь же находились раскрывающиеся антенны связи с Землей, антенна системы сближения «Игла», а также две большие панели солнечных батарей (СБ) общей площадью 52 м2 и максимальной мощностью 3.12 кВ·А. Ориентация батарей на Солнце осуществлялась по одной оси, за счет стягивания тросовой системы – станция как бы покачивала огромными «крыльями». Перед стартом СБ складывались по бокам шлюзовой камеры «гармошкой». Хвостовая часть станции закрывалась конусообразным щитом из экранно-вакуумной теплоизоляции.
Отличительной особенностью ОПС явилась совершенная бортовая система управления (БСУ), включающая системы ориентации, стабилизации на ЖРД и электромеханических приводах (гиродинах), управления двигателями коррекции, автономного ручного управления и программно-коммуникационную аппаратуру. БСУ разработки ОКБ-52 обеспечивала управление станцией во всех режимах полета и имела уникальные характеристики точности стабилизации.
 |
| Пульт управления БЦВМ «Аргон-12А» |
Впервые для стабилизации и разворота крупного КА была применена система с шаровым трехкоординатным электродвигателем-маховиком и кольцевым маховиком в качестве исполнительных органов, обеспечивающая стабилизацию с точностью выше 10', уменьшающая расход топлива ЖРД в системе ориентации до 10–15 г/виток.
По техническому заданию ОКБ-52 над созданием приборов и подсистем для БСУ работали НИИПМ (В.И.Кузнецов), ВНИИЭМ (Н.Н.Шереметьевский), МИЭА (А.Д.Александров). Вся идеология системы и более трети приборов были разработаны в ОКБ-52.
В начале работы над станцией В.Н.Челомей задумывал предложить ОКБ-1 разработать новый мощный транспортный корабль для комплекса «Алмаз». Однако, предвидя возможные сложности общения (отношения С.П.Королева с В.Н.Челомеем нельзя назвать простыми), он решил спроектировать такой корабль силами своего ОКБ, в частности его филиала №1. Все работы по комплексу «Алмаз» распределялись следующим образом: проект в целом, ОПС и ВА транспортного корабля снабжения (ТКС) разрабатывались в головной организации В.Н.Челомея, получившей к 1967 г. наименование – Центральное конструкторское бюро машиностроения (ЦКБМ); собственно ТКС создавался в филиале №1 ОКБ-52, получившем впоследствии наименование КБ «Салют». И ОПС, и ТКС с ВА должны были запускаться с помощью ракеты-носителя УР-500К «Протон», которая разрабатывалась в филиале №1 ОКБ-52. Станцию, корабль и РН предполагалось изготавливать на Машиностроительном заводе имени М.В.Хруничева (ЗИХ), приданном филиалу №1.
 |
| Стол с подогревателем пищи и пультом СОЖ |
 |
| Пульт управления отстрелом капсулы |
В связи с тем, что разработка ТКС началась в 1967 г., когда работы по ОПС велись полным ходом, предполагалось, что до ввода в строй корабля снабжения экипаж на станцию будет доставляться с помощью КК «Союз» модификации 11Ф615А9. В этом вопросе с помощью руководства отрасли было налажено взаимодействие между ЦКБМ и Центральным конструкторским бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ), руководимым В.П.Мишиным. На каждую из трех запланированных к летно-конструкторским испытаниям ОПС должны были доставляться по три экспедиции, которым предстояло совершать полеты продолжительностью до двух месяцев. Первоначально предполагалось, что в состав каждой будут входить три космонавта. После доработки в 1971–72 г. корабль «Союз» стал двухместным, в связи с чем в экспедиции стали включать по два космонавта.
Со стороны заказчика перед создателями комплекса стояли очень высокие требования по характеристикам целевой и служебной аппаратуры, надежности и длительности ее функционирования. И если график работ по созданию корпусов ОПС и некоторых служебных систем соблюдался четко, то комплектация приборного состава затягивалась.
Для преодоления отставания руководство отрасли предусмотрело возможность кооперации организаций В.Н.Челомея и В.П.Мишина, который сменил С.П.Королева, после его смерти, на посту руководителя ОКБ-1, с тем чтобы использовать оборудование и системы, разработанные в ЦКБЭМ, для оснащения изготовленных в ЦКБМ корпусов ОПС «Алмаз». Кроме того, рассматривались другие варианты взаимодействия конструкторских бюро, однако ни один из них оптимальным признан не был. Взаимопонимания между этими двумя ведущими организациями – разработчиками космической техники достичь не удалось.
В январе 1973 г. первая станция «Алмаз» (ОПС-1, №101) была доставлена на космодром Байконур и после трехмесячной подготовки запущена 3 апреля 1973 г., получив после выведения на орбиту название «Салют-2». К старту был готов транспортный корабль «Союз», который должен был доставить на борт станции первую экспедицию – П.Поповича и Ю.Артюхина. Но на 13-е сутки полета станции, 15 апреля 1973 г. (по другим данным, на 9-е сутки) произошла внезапная разгерметизация отсеков, затем прекратила поступать телеметрическая информация. Эксплуатировать ОПС в пилотируемом режиме стало невозможно. Станция прекратила существование 28 мая 1973 г. из-за естественного торможения в верхних слоях атмосферы. Наиболее вероятной причиной разгерметизации первой станции ОПС было признано повреждение ее осколками, возникшими при взрыве пустой третьей ступени РН «Протон», оказавшейся в момент разрушения в зоне пролета ОПС.
Вторая станция серии «Алмаз» (ОПС-2, №102) была выведена на орбиту 25 лет назад – 25 июня 1974 г. и получила название «Салют-3». Кораблем «Союз-14» на ее борт была доставлена первая экспедиция. П.Попович и Ю.Артюхин проработали на станции 15 суток. Космонавты второй экспедиции (Г.В.Сарафанов и Л.С.Демин), стартовавшие на «Союзе-15», не смогли состыковаться с ОПС из-за неисправности в системе сближения и стыковки корабля. На доработку этой системы потребовалось время, и поэтому в дальнейшем ОПС-2 в пилотируемом режиме не эксплуатировалась.
23 сентября 1974 г. из ОПС была отстрелена спускаемая капсула с результатами работы первой экспедиции, но при посадке она разбилась.
После завершения программы полета в автоматическом режиме ОПС-2 по командам ЦУПа сошла с орбиты и прекратила существование в Тихом океане 24 января 1975 г.
