«Алмазный» корабль

По мотивам статья Антона Первушина с сайта WARSPOT от 7 декабря 2019 года.

Содержание:

15 декабря 1976 года в космическое пространство были отправлены два устройства, получившие обезличенные обозначения «Космос-881» и «Космос-882». ТАСС сообщил об этом коротко, указав, что новые спутники предназначены для научных исследований. На самом деле, этими запусками начались испытания необычного космического корабля, который до сих пор не имеет себе равных.

Небесный бот

Первые шаги в развитии космических средств разведки показали, что автоматические спутники-шпионы не могут эффективно выполнять задачи, поставленные военными. Поэтому появилась идея мониторинга наземных объектов с пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций.

В начале 60-х годов научно-исследовательские институты Министерства обороны СССР исследовали этот вопрос и определили основные требования к пилотируемым космическим средствам разведки. В 1964 году Главное управление космических средств (ГУКОС) совместно с Генеральным штабом Вооружённых сил подготовили предварительный проект требований. Особое конструкторское бюро №1 (ОКБ-1) немедленно откликнулось на запрос, и в третьем филиале в Куйбышеве (ныне Самара) началась работа над проектом небольшой орбитальной станции 7К-Р («Союз-Р») и транспортного корабля 7К-ТК, предназначенного для доставки экипажа из двух человек на станцию.

С альтернативным проектом разведывательной орбитальной станции «Алмаз» (11Ф71) выступили сотрудники Опытно-конструкторского бюро №52 (ОКБ-52) под руководством Владимира Николаевича Челомея. Ветеран предприятия Анатолий Викторович Благов вспоминал:

«Мы подошли к станции сразу после того, как поняли, что нам <…> Луны не видать. <…> Владимир Николаевич собрал нас и сказал: давайте займёмся станцией. Всех, кто занимался возвращаемым аппаратом для [лунного корабля] ЛК-1, бросили на станцию».

Главный инженер Челомей планировал разработку космической системы, включающей: орбитальную пилотируемую станцию массой 18-19 тонн; транспортный корабль для снабжения в версиях без экипажа и с экипажем; возвращаемый модуль многократного использования; капсулы для передачи информации на Землю; тяжелую ракету-носитель «Протон-К» (УР-500К), стартовые и технические площадки для неё; а также наземную станцию для приема информации и сеть командно-измерительных комплексов для управления станцией в ходе полета.

Орбитальная станция «Алмаз» (11Ф71) с транспортным кораблём снабжения ТКС (11Ф72). Плакат из архива НПО машиностроения

Космический комплекс «Алмаз». Плакат из архива НПО машиностроения

Проект быстро продвигался, однако из-за политических изменений его реализация в задуманном виде оказалась под угрозой. Несмотря на это, 16 июня 1970 года было принято постановление Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР №437-160 о продолжении работ над комплексом «Алмаз», который предусматривал два этапа выполнения программы. На первом этапе предполагалось, что орбитальная станция будет загружена всеми необходимыми запасами на Земле, а доставка экипажей будет осуществляться кораблями 7К-Т («Союз»). На втором этапе вся логистика станции должна была осуществляться кораблем, разрабатываемым в Филиале №1 ОКБ-52 (после 1966 года — Центральном конструкторском бюро машиностроения, ЦКБМ).

Тем же документом определялись требования к транспортному кораблю снабжения ТКС (11Ф72). Он должен был быть способен к стыковке с «Алмазом» в космическом пространстве, при надобности повышать его орбиту, перевозить экипаж, грузы, оборудование и средства жизнеобеспечения, поддерживать длительное управление комплексом до 90 суток и обеспечивать автоматический возврат аппарата на Землю.

Конструкторы ТКС планировали, что все операции будут выполняться в автоматическом режиме вне зависимости от присутствия экипажа. Учитывая различные функции, было решено разделить систему управления корабля на две независимые части: для функционально-грузового блока (ФГБ) и для возвращаемого аппарата (ВА). Эти части стали самостоятельными проектами, известных как 11Ф77 и 11Ф74.

Корабль ТКС в стартовом положении на ракете «Протон-К» отличался наличием большого двигателя системы аварийного спасения. Под ним располагался возвращаемый аппарат, а ниже — функционально-грузовой блок. Размеры корабля: длина на старте — 17,51 м, на орбите — 13,3 м; объем внутренних отсеков — 49,88 м³; масса на старте — 21,62 т, на орбите — 17,57 т. Экипаж мог состоять из не более чем трех человек.

Сравнение ТКС с кораблем «Союз» показывает существенное улучшение возможностей. Масса полезного груза ТКС, включая возвращаемый аппарат, достигала 12,6 т; масса доставляемых на станцию грузов — 5,2 т. Кроме того, ТКС обладал достаточным запасом топлива для многократных космических операций, включая стыковку и изменение орбиты комплекса «Алмаз».

Транспортный корабль снабжения (11Ф72) с возвращаемым аппаратом (11Ф74) в пилотируемом варианте. Плакат из архива КБ «Салют» (ГКНПЦ им. М.В. Хруничева)

Центральный элемент функционально-грузового блока представлял собой цилиндрический отсек с диаметром 2,9 метра, который сужался назад двумя конусообразными вставками, достигая в максимуме 4,1 метра в ширину. В хвостовой части ТКС находился активный узел для стыковки. Специально для этого корабля был разработан уникальный в мировой практике узел с «гибкой штангой» — со стыковочным шарниром у основания. Этот узел позволял стыковаться с большим углом ошибки и защищал объекты от расхождения при столкновении. Топливо (3,82 тонны азотного тетраоксида и несимметричного диметилгидразина) хранилось в восьми цилиндрических баках на наружной стороне. Здесь же размещались основные компоненты двигательной установки, двигатели для ориентации и стабилизации, антенны и сенсоры, радиаторы системы терморегулирования и солнечные батареи.

Система управления кораблем включала цифровой контур, что было новаторским подходом для того времени. Однако конструкторы решили не полностью переходить на цифровую систему, поэтому оставили аналоговые устройства, что привело к созданию «цифро-аналоговой» системы с различными режимами работы в ответственных операциях, например при спасении экипажа. Для поиска станции и сближения корабль оснащался системой «Игла-1Р».

Полет космонавтов на ТКС должен был проходить так: запуск предполагался с помощью ракеты-носителя «Протон-К» с космодрома Байконур, а экипаж находился в возвращаемом аппарате, который, в случае аварии, мог быть удален от ракеты с помощью системы спасения. После выхода на орбиту космонавты открывали люк в днище ВА и переходили во внутренний отсек функционально-грузового блока. В «зоне малого диаметра» ФГБ размещались блоки с грузами, необходимыми для работы на станции, а в «зоне большого диаметра» находились капсулы с информацией. Чтобы упростить работу внутри ФГБ, по всей его длине были установлены направляющие, с помощью которых космонавты могли транспортировать грузы на станцию.

В процессе сближения с «Алмазом» экипаж находился в креслах в хвостовой части ФГБ, где располагался узел стыковки, и наблюдал за маневрами через иллюминаторы. Здесь проектировщики обошлись без сложных систем перископов и камер, которые были на «Союзе». После стыковки космонавты выравнивали давление между отсеками, открывали люк и переходили на станцию.

После окончания экспедиции экипаж мог покинуть «Алмаз» в возвращаемом аппарате, который был адаптирован для этой миссии на основе предыдущих разработок для лунных пилотируемых кораблей ОКБ-52, вдохновленных «Джемини» и «Аполлон». Внешне ВА напоминал капсулу «Джемини», хотя по своим габаритам соответствовал командному модулю «Аполлона».

Возвращаемый аппарат (11Ф74) транспортного корабля снабжения с тормозной двигательной установкой в заводском цехе. Фото из архива КБ «Салют» (ГКНПЦ им. М. В. Хруничева)

Главный отсек аппарата для возврата с экипажем имел форму конуса с усеченной вершиной и полусферическим основанием. К основанию крепился дополнительный отсек для жизнеобеспечения, а в верхней части кабины был установлен носовой отдел с системой реактивного управления и парашютами. Далее носовой отсек заканчивался твердотопливным тормозным двигателем, отвечающим за выведение с орбиты.

Система реактивного управления поддерживала ориентацию аппарата на орбите и при спуске и отделялась перед раскрытием парашютов. Космонавты занимали места в креслах внутри герметичной кабины, напротив панелей отображения информации. В отличие от расположения в корабле «Союз», кресла «Казбек» устанавливались в ряд. Центральное кресло было откидным, обеспечивая доступ к переходному люку. Специальный пиропатрон поднимал переднюю часть кресла на 25 см перед посадкой, поглощая энергию удара при приземлении. Испытания показали, что такая схема снижала ударные нагрузки. Экипаж входил в корабль через боковой люк, предусмотрен был и запасной люк сверху на случай аварии.

Методы разработки теплозащиты аппарата ТКС существенно различались от принятых в тех аппаратах того времени. Разработчики выбрали многократно используемую систему: теплозащита состояла из слоев кремнеземной ткани, пропитанных фенолформальдегидной смолой. При спуске в атмосфере смола испарялась, а продукты пиролиза формировали защитный слой из газа, защищающий от обгорания.

Интересной особенностью было то, что аппарат мог выполнить две попытки приземления. Контроль дистанции спуска осуществлялся изменением угла атаки с помощью реактивных двигателей, не пересекая предел нагрузки в 3 g. На финальной стадии полета на высоте 10 км отделялся носовой отсек, после чего последовательно раскрывались вытяжной, тормозной и основной парашюты, выдвигались антенны и активировались системы радиопеленга и светового маяка. Перед посадкой по сигналу высотомера «Кактус» активировался твердотопливный двигатель мягкой посадки, размещенный в верхней части кабины и направляющийся вдоль конуса. Также была предусмотрена возможность посадки на воду с устойчивым передним положением аппарата.

Орбитальная станция «Алмаз» (11Ф71) с транспортным кораблём снабжения ТКС (11Ф72) в заводском цехе. Фото из архива КБ «Салют» (ГКНПЦ им. М. В. Хруничева)

Испытания на орбите

На заводе им. М.В. Хруничева заложили шестнадцать возвращаемых аппаратов и шесть функционально-грузовых блоков. Кроме того, были изготовлены «специальные изделия» для проведения многочисленных испытаний, а также тренажёры ТДК-Ф74 (ВА) и ТДК-Ф77 (ФГБ) для отработки действий экипажей.

В 1975 году начались лётно-конструкторские испытания. Челомей торопился с отработкой, прежде всего, возвращаемого аппарата, справедливо считая его наиболее ответственным элементом всего комплекса. На 51-й площадке космодрома Байконур прошло пять испытаний системы аварийного спасения. Специалисты монтировали имитатор верхней части функционально-грузового блока, на котором устанавливался возвращаемый аппарат, снабжённый штатными узлами разделения, пирозамками, пироножами и пружинными толкателями. Все они срабатывали после выдачи команды «Авария», а затем одновременно производился запуск двух двигательных установок — основной и аварийной. В этих экспериментах трижды использовался возвращаемый аппарат, проходивший в документах под обозначением «изделие 005», и дважды — «изделие 007». Последнее отличалось комплектацией: в частности, наличием штатного люка, позволившего провести замеры акустических нагрузок в отсеке экипажа. Все пуски были признаны успешными.

Возвращаемый аппарат ТКС с системой аварийного спасения на полигонных испытаниях. Фото из архива НПО машиностроения

В 1974 году начались работы по системе 82ЛБ72 — специальному аппарату, который по своим обводам и центровке полностью соответствовал кораблю под обтекателем (странное обозначение расшифровывалось следующим образом: на 82-м носителе, то есть «Протоне», установлен лётный блок, имитирующий 72-е изделие, то есть ТКС). Он представлял собой состоящий из двух частей корпус 82ЛВИ (лётно-весовое изделие для 82-го носителя), в верхней части и внутри которого располагались штатные проставки со средствами разделения. На последние крепились два возвращаемых аппарата. В корпусе под верхним ВА были предусмотрены «карманы» для заполнения балластом — песком и чугунной дробью.

Согласно программе испытаний, после выхода на орбиту системе 82ЛБ72 шла команда, по которой корпус 82ЛВИ «рвался» поперёк. Ещё через две секунды поступал сигнал на отделение возвращаемых аппаратов. Гироскопы аппаратов «запоминали» их положение на орбите и строили ориентацию на торможение. За пятнадцать минут до спуска включались тормозные двигатели, производился сброс навесных агрегатов, вход в атмосферу, управляемое снижение и парашютная посадка.

Первый запуск, получивший обозначение ЛВИ-1 (лётно-весовое изделие №1), состоялся 15 декабря 1976 года. После выхода на орбиту и разделения два возвращаемых аппарата (верхний — №009А и нижний — №009) получили официальные названия «Космос-881» и «Космос-882». Выполнив одновитковый полёт, они совершили баллистический спуск в атмосфере с перегрузкой около 8 g и мягкую посадку.

Испытательная ракетно-космическая система 82ЛБ72 в Монтажно-испытательном корпусе космодрома Байконур. Фото из архива НПО машиностроения

Официальное сообщение ТАСС о запуске спутников «Космос-881» и «Космос-882», опубликованное в газете «Правда» 16 декабря 1976 года

Система 82ЛБ72, подготовленная для пуска ЛВИ-2, была укомплектована теми же возвращаемыми аппаратами и отправилась в космос 5 августа 1977 года. На 49-й секунде после старта отказало управление ракеты, и резко упало давление в баках первой ступени. Сработала система аварийного спасения. «Верхний» аппарат (№009А/П — буква «П» здесь означает «повтор») совершил мягкую посадку, а «нижний» (№009/П) погиб вместе с носителем.

Участники испытаний во главе с лётчиком-космонавтом Германом Степановичем Титовым стали свидетелями аварии. Интересно, что в тот день Титову как председателю Госкомиссии разрешили показать запуск малолетним дочерям. При появлении огромного ядовитого облака на месте падения ракеты знаменитый космонавт всерьёз испугался за жизнь своих близких.

30 марта 1978 года состоялся старт ЛВИ-3. Выведение прошло нормально. Возвращаемые аппараты №009А/П2 («Космос-997») и №009П/2 («Космос-998») совершили одновитковый полёт, управляемый спуск в атмосфере с перегрузкой около 5 g и мягкую посадку. Таким образом, была продемонстрирована возможность многократного применения теплозащиты и выполнено первое в мире трёхкратное использование космического аппарата (ВА №009А). Увы, из-за секретности, окружавшей проект, не могло идти и речи о том, чтобы объявить миру о новом историческом достижении.

Пуск ЛВИ-4 состоялся 23 мая 1979 года. В соответствии с программой испытаний после разделения «нижний» возвращаемый аппарат (№102) совершил одновитковый полёт («Космос-1100»), а «верхний» (№102А) — двухвитковый полёт («Космос-1101»), соответствующий пилотируемому спуску корабля ТКС. Аппараты оборудовали штатными системами, в том числе навесными отсеками и пультами космонавтов. К сожалению, последние спровоцировали аварию — после сброса навесных отсеков атмосферная плазма замкнула контакты разъёмов через цепь пультов и обесточила возвращаемые аппараты. Поэтому дальнейший спуск проходил при отключённых системах: носовой отсек не сбросился, парашюты не раскрылись, аппараты упали в нерасчётных районах и разрушились. Не сработали даже системы автоматического подрыва — тротил заряда-ликвидатора спокойно выгорел уже после падения.

Несмотря на то, что из четырех полётов 82ЛБ72 успешными оказались лишь два, заказчики остались довольны: с орбиты было спущено четыре возвращаемых аппарата, в реальных условиях прошла испытания система аварийного спасения, отработаны оба режима спуска (баллистический и управляемый). Пришло время испытывать сам корабль.

Согласно постановлению ЦК КПСС и Совета министров СССР №476-13 «О продолжении работы по “Алмазу” и ТКС» от 19 января 1976 года, лётно-конструкторские испытания корабля в беспилотном варианте (два запуска) должны были начаться в 1976 году, в пилотируемом (пять запусков) — в 1978 году, с тем, чтобы принять комплекс «Алмаз» в эксплуатацию до конца 1980 года. Как водится, реальность внесла в планы свои коррективы.

Ракета-носитель «Протон-К» с кораблём ТКС перед стартом на космодроме Байконур. Фото из архива НПО машиностроения

Первый ТКС (ФГБ — «изделие 16101», ВА — «изделие 009А/2») был запущен 17 июля 1977 года под названием «Космос-929». Планировался автономный полёт с целью проверки динамических характеристик корабля. Баки двигательной установки были полностью заполнены, а часть полезного груза заместил балласт. После выхода на орбиту корабль многократно маневрировал. Суммарное приращение скорости превысило 300 м/с. Зарубежные аналитики предположили, что «русские испытывают прототип межорбитального буксира».

Через тридцать суток, 17 августа, возвращаемый аппарат отделился от ТКС, выполнил управляемое снижение и мягкую посадку. 19 августа функционально-грузовой блок поднялся на более высокую орбиту, проработал там четыре месяца, а 20 декабря сделал ещё один крупный манёвр, поднявшись до высоты 450 км. 3 февраля 1978 года по команде с Земли он вошёл в плотные слои атмосферы и разрушился.

В то время Филиал №1 ЦКБМ обрёл самостоятельность, превратившись в Конструкторское бюро (КБ) «Салют». Дмитрий Алексеевич Полухин, ставший начальником и главным конструктором предприятия, разработал собственную программу использования ТКС в кооперации с Научно-производственным объединением (НПО) «Энергия», которое возглавлял Валентин Петрович Глушко, и тот пошёл навстречу. Изначально для отработки процесса стыковки с «Алмазом» было предложено использовать в качестве «мишени» опустевшую ступень ракеты «Протон-К», которая выводила ТКС на орбиту, но тут появился замысел состыковать новый корабль с орбитальной станцией «Салют-6». Идея нашла сторонников, ведь на станции и ТКС стояли аналогичные системы поиска и сближения «Игла», а отличались лишь стыковочные узлы. При обсуждении решили предусмотреть стыковку без создания внутреннего перехода и подобрать такой режим работы ТКС, чтобы использовать топливо и управление корабля в совместном полёте со станцией без непосредственного соединения их систем.

25 апреля 1981 года стартовал ТКС-2 (ФГБ — «изделие 16301», ВА — «изделие 103/3»), получивший официальное название «Космос-1267». 24 мая, после месяца автономного полёта, от корабля отделился и совершил мягкую посадку возвращаемый аппарат. Функционально-грузовой блок продолжал полёт, а 19 июня пристыковался к станции «Салют-6», которая с 26 мая работала в беспилотном режиме. Объекты были стянуты стыковочной штангой ТКС-2 без механического захвата. Совместный полёт продолжался больше года, с помощью своих двигателей блок трижды поднимал высоту станции, а 29 июля 1982 года он же осуществил управляемое сведение «Салюта» с орбиты.

Пилотируемый вариант

Следующий запуск ТКС должен был стать пилотируемым. Готовность космонавтов, проходивших обучение по программе эксплуатации «Алмаза» с ТКС, была очень высокой. Например, с 20 по 28 ноября 1979 года экипаж, состоявший из Геннадия Васильевича Сарафанова, Валерия Александровича Романова и Владимира Евгеньевича Преображенского, принял участие в Межведомственных комплексных испытаниях по реализации восьмисуточной полётной программы на аналоге корабля (ВА №004 с пристыкованным к нему макетом ФГБ М11Ф77). Они проводились в Научно-исследовательском институте №30 (НИИ-30) в посёлке Чкаловский в рамках подготовки к первому пилотируемому полёту ТКС.

Космонавты-испытатели после восьмисуточной имитации полёта на ТКС (слева направо): Г.В. Сарафанов, В.А. Романов, В.Е. Преображенский. Фото из личного архива В.А. Романова

С июня по август 1981 года на 81-й площадке космодрома Байконур отрабатывались операции по посадке и эвакуации космонавтов из возвращаемого аппарата при помощи специального рукава. С февраля 1982 года в несколько этапов были проведены морские испытания ВА №003А и №003Б на Чёрном море в районе Феодосии с использованием специального судна «Севан», в которых участвовали будущие космонавты. Среди испытаний были такие как работа экипажа на плаву в течение трёх суток при волнении моря в 3 балла, а также эвакуация ВА вертолётом «Ми-8».

Впрочем, пилотируемый полёт ТКС так и не состоялся. Сергей Владимирович Челомей, который в то время был инженером ЦКБМ и одним из кандидатов на полёт, вспоминал:

«В 1981 г. мы готовили на Байконуре к пуску наш транспортный корабль в комплекте с возвращаемым аппаратом («Космос-1267»). Он шёл в беспилотном варианте, но мы надеялись, что скоро, может быть уже на следующем корабле, с рабочих пультов уберут специальные защитные пластиковые экраны, и на нём в полёт пойдёт экипаж, в составе которого будет кто-то из нашей группы. <…>

За несколько дней до пуска, когда наш аппарат являлся уже третьей ступенью ракеты-носителя «Протон», стоявшей в готовности на старте, нашей группе было поручено проверить работоспособность радиопередающей и принимающей аппаратуры возвращаемого аппарата. Проверять выпало мне. Внизу хорошо: солнце, слабый ветерок. Поднялся наверх на ферму, а тут ветер свищет, холодно. Залез внутрь возвращаемого аппарата, сел в кресло командира, включил рацию, доложил вниз о готовности. С КП отвечают: жди. Через десять минут чувствую, что замерзаю. На кресла для имитации веса космонавта были положены свинцовые чушки — холодные, как лёд. На них-то я и лежал. Сама работа заняла бы от силы минут десять-пятнадцать, но мы её обязаны были прекращать, когда над местом старта пролетали американские спутники-шпионы с записывающей аппаратурой. Хорошо, через некоторое время ребята догадались и прислали мне солдатскую шинель — подложить под спину, а работу я закончил примерно через час, но простудил спину. Тогда сразу я этого не понял, не почувствовал: поболело и прошло, а вот следствие этого дало себя знать через год. <…> Я с трудом, на грани прошёл ежегодные медицинские обследования <…> и понял, что космоса мне уже не видать. <…> Но борьба за космос на фирме продолжалась. В марте 1983 г. запустили очередной ТКС. Мы тоже работали на полигоне, только для меня закрытые пластиком пульты смотрелись совсем иначе. Но надежда, сумасшедшая надежда ещё жила — а вдруг… Пусть любой из нас оставшихся, а вдруг… нет! Приказ министерства в 1987 г. о расформировании группы не оставил никаких надежд».

До сих пор нет ясности, почему руководство ракетно-космической отрасли отказалось дать разрешение на полёт ТКС в пилотируемом варианте. Есть версия, что поскольку двигатели «Протона-К» работали на токсичных компонентах топлива, то возникли опасения, будто бы при аварии на старте эвакуация космонавтов окажется затруднена.

Комплекс «Космос-1443» — «Салют-7» — «Союз Т-9» на орбите. Обложка журнала «Советский Союз» (1984)

Тогда специалисты предложили использовать ТКС для доставки грузов на орбитальную станцию «Салют-7», которая была успешно запущена 19 апреля 1982 года. На стыковочном шпангоуте станции было смонтировано специальное приспособление — периферийная пассивная проставка (ППП). В свою очередь, ТКС нёс на стыковочном агрегате периферийную активную проставку (ПАП). Новые приспособления позволили обойти проблему «несовместимости» агрегатов разных «фирм», а также обеспечивали герметичность при переходе космонавтов из одного комического аппарата в другой.

2 марта 1983 года стартовал ТКС-3 (ФГБ — «изделие 16401», ВА — «изделие 103/4»), получивший официальное название «Космос-1443». За счёт снятия системы аварийного спасения, которая при беспилотном полёте обычно не нужна, массу полезного груза удалось поднять до 2700 кг, не считая 3800 кг топлива. 10 марта ТКС-3 пристыковался к «Салюту-7», доставив контейнеры с пищей, ёмкости с водой, сменные блоки и агрегаты систем станции, фотоматериалы и прочее (свыше шестисот наименований).

В июне к станции прилетел корабль «Союз Т-9», на борту которого находились Владимир Афанасьевич Ляхов и Александр Павлович Александров. Стыковка состоялась 28 июня, а ещё через два дня космонавты открыли люки и впервые перешли на ТКС. Там их встретил шутливый плакат: «Добро пожаловать! Таскать вам — не перетаскать!» Освободив внутренний объём корабля от грузов, космонавты уложили в ФГБ отработавшее оборудование, а в ВА — материалы, предназначенные для возвращения на Землю.

Совместный полёт ТКС-3 и «Салюта-7» продолжался 159 суток — до 14 августа 1983 года, потом корабль отстыковался. 23 августа от него отделился и успешно приземлился возвращаемый аппарат. Функционально-грузовой блок находился по орбите ещё двадцать шесть дней и был затоплен в Тихом океане 19 сентября.

Картина А.А. Леонова и А.К. Соколова «Над Донбассом» из альбома «Космос на службе мира. Каталог выставки» (1985); на картине изображён момент отстыковки беспилотного корабля «Космос-1443» от орбитальной станции «Салют-7»

Картина А.К. Соколова «“Космос-1443” возвращается» из альбома «Космос на службе мира. Каталог выставки» (1985); на картине изображён вход возвращаемого аппарата беспилотного корабля «Космос-1443» в атмосферу

«Самоходный» модуль

Корабль ТКС-4 (ФГБ — «изделие 16501», ВА — «изделие 103/8») изготавливался как «дублёр» ТКС-3. 26 августа 1982 года, когда функционально-грузовой блок корабля находился на электроиспытаниях, министр общего машиностроения Сергей Александрович Афанасьев подписал приказ №308, которым поддержал инициативу бюро «Салют» по переделке корабля в военно-прикладной модуль ТКС-М.

Проект предполагал создание так называемого «самоходного» модуля, который снабжён собственной двигательной установкой для полёта и стыковки. При этом возвращаемый аппарат надо было переделать в целевой модуль 74П. С ним, однако, возникли сложности — изготовление оборудования затянулось, график оказался сорван, и 74П попал на Байконур только в июле 1985 года. В начале сентября экипажи, готовившиеся к полёту на орбитальную станцию, провели на Байконуре «обживание» модуля, познакомившись с расположением аппаратуры и грузов.

ТКС-М был запущен на орбиту 27 сентября 1985 года под названием «Космос-1686», а 2 октября пристыковался к переходному отсеку «Салюта-7». Там его дожидались лётчики-космонавты Владимир Владимирович Васютин, Александр Александрович Волков и Виктор Петрович Савиных.

Космонавты В.В. Васютин, А.А. Волков и В.П. Савиных на борту орбитальной станции «Салют-7». Фото из личного архива В.П. Савиных

Через три дня после стыковки экипаж станции открыл проход в модуль. Виктор Савиных записал в дневнике:

«5 октября.

Подъём в 7.00. Мы получили разрешение на открытие люка в «Космосе-1686». В очередном сеансе связи открыли люки. Земля наблюдала весь процесс открытия по ТВ. Огромный объём, масса грузов.

Целый день расконсервировали корабль, затем открыли люк в научный модуль и подключили фильтры очистки атмосферы, так как оттуда шёл запах аммиака и ещё всего того, что при долгом хранении при температуре приблизительно 30 градусов Цельсия выделяют электроника, кожа, поролон и краска панелей. У Саши [Волкова], который провёл там час, разболелась голова. Закрыли наш люк и оставили его фильтроваться до утра.

В присланных подарках нашёл фильм «На дальней станции сойду», который снимало Кировское телевидение. Посмотрел за ужином и как бы побывал дома летом и зимой, встретился с отцом и матерью.

Настроение у ребят хорошее.

К ночи подключили новый патрон очистки атмосферы. Гудит голова, как датчик. Углекислого газа всего 6 миллиметров ртутного столба, но я его сразу ощущаю…»

«Самоходный» модуль доставил на станцию 4300 кг расходных материалов и спецоборудование более восьмидесяти наименований: агрегаты систем жизнеобеспечения и ассенизационного устройства; контейнеры с пищей, водой и одеждой; буферную батарею и кабели; бортовую документацию и научную аппаратуру, включая раздвижную ферму «Маяк». Кроме того, в баках ТКС-М находилось 1550 кг топлива для поддержания высоты орбиты «Салюта-7», его ориентации и стабилизации.

Научное оборудование массой 1255 кг предназначалось для проведения двухсот уникальных экспериментов. К примеру, военно-прикладной оптический комплекс «Пион-К» с лазерно-электронным телескопом высокого разрешения был создан для наблюдения за военными объектами «потенциального противника» на Земле (эксперимент «Поверхность»), на поверхности океана («Зебра») и в атмосфере («Оболочка»). В интересах программы создания противоракетной обороны планировалось провести испытания под кодовым названием «Октант»: от модуля 74П по команде должны были отделиться специальные мишени (уголковые отражатели), движение которых отслеживалось бы «Пионом-К».

Аппаратура «Пион-К» (на переднем плане) и «Лира» (на заднем плане) на макете модуля «Спектр». Фото К. Лантратова из архива журнала «Новости космонавтики»

Для исследований спектральных характеристик излучения фона Земли в инфракрасном диапазоне в модуле находился массрадиоспектрометр Фурье (МРСФ-ИК). Для проведения «гражданских» экспериментов на ТКС-М стояла научная аппаратура шести наименований: радиометр «Озон» должен был изучать солнечную радиацию и концентрацию озона на высотах от 15 до 70 км; спектрометр «Фаза» служил для наблюдения за серебристыми облаками; аппаратура «Севан» измеряла ядерный состав космического излучения и лёгких частиц высоких энергий; установка «Канопус» предназначалась для исследований параметров космического пространства и их стандартизации; прибор «Нега» регистрировал нейтроны и гамма-кванты; аппаратура ИТС 7 позволяла наблюдать звёзды и Солнце в инфракрасном диапазоне.

Разумеется, космонавты работали, прежде всего, по военно-прикладной программе. Виктор Савиных вспоминал:

«Когда мы провели первые наблюдения на «Пионе», то разрешающая способность оказалась ниже, чем была записана в документах. Я сравнивал по некоторым участкам поверхности Земли и понял, что прибор несколько не дотянул до заявленных характеристик. То ли где-то что-то было разъюстировано, то ли ещё что…

Я потом собирался поработать с «Пионом», понаблюдать с его помощью заходы и восходы солнца. Там была хорошая оптика, было сильное увеличение. <…> В «Пионе» был ещё спектрометр. Можно было посмотреть спектры разных слоёв верхней атмосферы. Но мне так и не разрешили провести такие наблюдения, потому что Волков и Васютин непрерывно занимались на «Пионе» своими экспериментами. Планировалось запустить с ТКС-М и отслеживать несколько целей. Но проведение этих экспериментов нам запретили. Не знаю, по каким причинам.

На мои же просьбы поработать с «Пионом» мне сказали: «Только в конце экспедиции мы тебе разрешим, потому что ты можешь там что-нибудь сжечь». Потому что солнце имеет большую яркость, на которую этот прибор рассчитан не был. Я тогда предложил просканировать атмосферу при заходе и восходе луны или звёзд. Это тоже было бы интересно. На «Салюте-7» был ещё чешский прибор тоже для изучения атмосферы при заходе или восходе звёзд. Можно было бы сравнить результаты наблюдения им и «Пионом». Но вот не получилось».

Из-за болезни командира экспедиции Владимира Васютина поработать на ТКС-М довелось недолго, и программа экспериментов не была завершена. 21 ноября 1985 года экипаж досрочно вернулся на Землю.

Учитывая, что состояние бортовых систем «самоходного» модуля оставалось отличным, руководство полётом «Салюта-7» приняло решение не отстыковывать ТКС-М от станции, а дождаться прибытия следующей экспедиции. Такая экспедиция состоялась, причём в уникальном режиме: впервые в истории корабль с экипажем прилетел не с космодрома, а с нового орбитального комплекса «Мир». 6 мая 1986 года «Союз Т-15», на борту которого находились космонавты Леонид Денисович Кизим и Владимир Алексеевич Соловьёв, пристыковался к «Салюту-7». Они-то и довели до конца некоторые из экспериментов, которые планировались для ТКС-М.

Космонавты Л.Д. Кизим и В.А. Соловьёв на борту орбитальной станции «Салют-7». Фото из архива журнала «Новости космонавтики»

Лётчик-космонавт Владимир Соловьёв рассказывал:

«В «Космосе-1686» мы в основном занимались работой с «Пионом-К». «Пион» автоматически компенсировал «бег Земли», останавливал изображение. Результаты наблюдений были впечатляющими. Работы с «Пионом-К» были одной из наших главных задач. Прибор стоил безумных денег! <…> Мы специально перед стартом летали в Казань, в КБ «Фотон», где создавался этот прибор. Было подозрение, что один из внешних элементов «Пиона» не вращается — это обнаружилось в процессе автоматических тестов. В программе нашего полёта (а у нас было запланировано два выхода в открытый космос) записали, что в одном из выходов мы должны подремонтировать «Пион».

В Казань, к разработчикам прибора, мы везли скафандры. В этих скафандрах с элементами обезвешивания мы должны были отрабатывать ремонт «Пиона». В итоге же ремонт на орбите не потребовался. По командной радиолинии команды не проходили, а когда мы в «Космос-1686» залезли, на команды с пульта «Пион» реагировал нормально.

Приятной неожиданностью для нас было, что в этом корабле мы обнаружили упаковки мёда в сотах! Такое лакомство на орбите я встретил впервые».

Завершив работы, космонавты законсервировали «Салют-7» и ТКС-М, после чего выполнили обратный перелёт на «Мир».

Орбитальная станция «Салют-7» с модулем ТКС-М («Космос-1686»); фотоснимок сделан с борта корабля «Союз Т-15» spacefacts.de

Встал вопрос о дальнейшей судьбе станции и модуля. Сначала предлагалось затопить «Салют-7», однако позже решили поднять комплекс на орбиту хранения со сроком баллистического существования 8-10 лет. Возникла даже фантастическая идея когда-нибудь вернуть станцию на Землю, чтобы изучить влияние космических факторов на её конструкцию. 22 августа 1986 года с помощью двигательной установки ТКС-М орбиту связки подняли до 450 км.

К сожалению, реализовать идею не удалось: в декабре 1989 года отказ системы электропитания ТКС-М нарушил работу его агрегатов. В 1990 году из-за роста солнечной активности земная атмосфера «разбухла», и орбита станции начала снижаться значительно быстрее, чем предполагалось. 7 февраля 1991 года связка развалилась. Несгоревшие обломки упали в малонаселённых районах на границе Чили и Аргентины.

Эксперименты с «Пионом-К», начатые на ТКС-М, планировалось продолжить на специализированном военно-прикладном модуле 77КСО («Спектр») комплекса «Мир». Там должна была стоять оптическая система «Октава» для исследования системы «поверхность-атмосфера», в состав которой входили установки «Лира», «Пион-К» и «Бутон». Чтобы откалибровать аппаратуру, со «Спектра» собирались отстреливать специальные мишени. Из-за сокращения финансирования до лётных испытаний «Октавы» дело не дошло; зато спектрометр «Фаза», продемонстрировавший хорошие результаты на «самоходном» модуле, был всё-таки установлен и на борту «Спектра».

Два готовых функционально-грузовых блока ТКС были использованы в других космических программах. «Изделие 16601» переоборудовали в функционально-служебный блок 77КЭ для доставки модуля «Квант» на орбитальный комплекс «Мир». Сборка, получившая название 77КС, стартовала 31 марта 1987 года. «Изделие 16201» превратили в функционально-служебный блок аппарата «Скиф-ДМ» («Полюс»), запущенного при первом старте новейшей ракеты-носителя «Энергия» 15 мая 1987 года.

Несмотря на положительные итоги лётно-конструкторских испытаний, продемонстрировавших высокую надёжность корабля, программа ТКС была закрыта, как и всё «алмазное» направление в советской космонавтике — предпочтение отдали комплексу «Энергия-Буран». Тем не менее, разработка корабля снабжения стала хорошей школой проектирования передовой техники: благодаря полученному опыту удалось достичь быстрых результатов при создании целевых модулей комплекса «Мир» и Международной космической станции.

Автор статьи рядом с возвращаемым аппаратом ТКС в Музее космонавтики в Москве, 27 октября 2019 года. Фото И. Кулагиной

В декабре 1993 года на аукционе дома Сотбис были представлены два необычных лота: возвращаемый аппарат «Космоса-1443» и капсула спуска информации станции «Алмаз». Оба были приобретены и позднее выставлены на всеобщее обозрение в Национальном музее воздухоплавания и астронавтики (Вашингтон). На этом тихо и незаметно завершилась самая амбициозная разведывательная программа в истории Советского Союза.

Источники и литература

1. 1. 1. Афанасьев И. Другой корабль. К 25-летию первого полёта Транспортного корабля снабжения // Новости космонавтики. 2002. №9, 11. 2003. №5
      2. Афанасьев И. Неизвестные корабли. — М.: Знание, 1991
      3. Афанасьев И., Воронцов Д. Золотой век космонавтики: мечты и реальность. — М.: Фонд «Русские Витязи», 2015
      4. Афанасьев И., Маринин И., Шамсутдинов С. Четверть века «Алмазу» // Новости космонавтики. 1999. №8
      5. Афанасьев И., Шлядинский А. Спасение на старте // Новости космонавтики. 2009. №11
      6. Бодрихин Н. Челомей. — М.: Молодая гвардия, 2014
      7. Евтеев И. Опережая время. — М.: Биоинформсервис, 2002
      8. Ильин А., Лындин В. «Мир» — «Салют-7» и обратно. К 25-летию первого межорбитального перелёта // Новости космонавтики. 2011. №8
      9. Лантратов К. Первый модуль 77-й серии // Новости космонавтики. 2000. №11
      10. Лантратов К., Савиных В. «Оптический комбайн» ТКС’а // Новости космонавтики. 2000. №11
      11. Леонов А., Соколов А. Космос на службе мира. Каталог выставки. — М: Изд-во «Советский художник», 1985
      12. Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди. / Под ред. Ю. Батурина. — М.: Изд-во «РТСофт», 2005
      13. Первушин А. Звёздные войны: СССР против США. — СПб.: Амфора, 2014
      14. Письма читателей: В. Поляченко [о проекте станции «Алмаз»] // Новости космонавтики. 2001. №2
      15. Поляченко В. На море и в космосе. Воспоминания. — СПб: МОРСАР АВ, 2008
      16. Савиных В. Вятка — Байконур — Космос. — М: МИИГАиК, 2002
      17. Савиных В. Записки с мёртвой станции. — М: ИД «Системы Алиса», 1999
      18. Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-производственное объединение машиностроения». 60 лет самоотверженного труда во имя мира. Энциклопедический сборник / Под общ. ред. Г. Ефремова. — М: ИД «Оружие и технологии», 2004
      19. Чугунова Н. Космонавты Челомея // Огонёк. 1993. №4-5
      20. Шамсутдинов С. «Алмазные» космонавты // Новости космонавтики. 2000. №12

источник: https://warspot.ru/16052-almaznyy-korabl