Апр 07

П. ван ШЕЙК

Выход из космического корабля «Восход-2», осуществленный полковником Леоновым, безусловно, произвел большое впечатление, но его едва ли можно считать неожиданным. Давно уже все были уверены в том, что человек сможет выйти из корабля в космическое пространство и выполнить гораздо более сложные маневры, чем сделал Леонов. Такая уверенность частично основывалась на успехе экспериментов, проведенных в условиях искусственно созданной невесомости на самолетах ВВС США.

В некоторых экспериментах испытуемые пользовались маневровой установкой AMU, разработанной Лабораторией авиационных двигателей. Установка объединяет в одном блоке систему передвижения и систему жизнеобеспечения (СЖО). К сожалению, установка AMU оказалась слишком громоздкой для кабины КК «Джеминай». Поэтому вместо нее сконструирована автономная маневровая установка MMU. Она включает нагрудный блок с СЖО и ранцевый блок с системой двигателей. В 1966 г. первый космонавт, снабженный этой установкой, осуществит выход в космос и отойдет на значительное расстояние (60 м) от КК «Джеминай».

Совершенно очевидно, что в условиях невесомости космонавт будет нуждаться в системе передвижения. Было выдвинуто много проектов двигательных установок, но после оценочных испытаний большинство из них пришлось отбросить. Несмотря на заверения некоторых авторов о том, что их конструкции будут проще, легче и надежнее, остановились на установках AMU и MMU.

Требования к двигателю маневровой установки

Тяга двигателя должна проходить через центр масс космонавта. Поскольку реактивные двигатели очень легкие, их можно просто держать в руках или прикреплять к рукам стропами. Тогда руки, по предположению многих авторов, будут выполнять роль маневровой установки. Но то обстоятельство, что направление тяги двигателей нельзя совместить с центром масс космонавта, заставляет отказаться от данного проекта, так как момент силы тяги неизбежно приведет к беспорядочному вращению и в результате к потере управления. Реактивные двигатели, установленные на уровне талии, и буксировочные агрегаты меньше нарушают устойчивость космонавта, чем ручные двигатели, но и в этом случае нельзя избежать эксцентриситета силы тяги. Такими блоками иногда будут пользоваться для передвижения на небольшое расстояние, примерно до 15 м. но их нельзя применить для передвижения на большие расстояния и выполнения сложных маневров в космическом пространстве. Наиболее приемлемы ранцевые установки с реактивными двигателями, расположенными симметрично относительно центра масс космонавта, и простые стабилизирующие гироскопы.

Говоря о маневровой установке, часто не обращают внимания на то, что космонавт вместе с системой передвижении представляет собой небольшой автономный космический корабль, который должен иметь такие же конструктивные параметры, как и обычный космический корабль:

- достаточный запас топлива для выполнения типичных заданий. Конструирование установки с импульсом менее 900 кг·сек – просто потеря времени;

- блок СЖО значительного веса и объема, рассчитанный на обеспечение жизнедеятельности космонавта, по крайней мере, в течение часа;

- источники электропитания и средства связи, имея в виду, что батареи обладают существенным весом;

- различное расположение центра, масс у космонавтов;

- максимальную надежность – дублирование отдельных узлов.

При любой неисправности в установке космонавт должен вернуться на космический корабль с расстояния до сотни метров. Многие из выдвинутых в последнее время проектов маневровой установки совершенно не удовлетворяют этому требованию. Автономная маневровая установка ММU во многих отношениях сложнее других, но она обладает необходимой степенью надежности. Ранцевый блок установки ММU обеспечивает передвижение и стабилизацию космонавта, создает газовую среду в скафандре, включает систему телеметрии, средства радиосвязи, управление передвижением и источники электропитания.

Система передвижения состоит из двух полностью продублированных систем, которые имеют 12 импульсных двигателей малой тяги для движения вперед – назад, вверх – вниз, а также для вращения по трем осям. Запас топлива (перекись водорода) составляет около 10 кг.

Система стабилизации включает небольшой блок с гороскопами и электронно-логическое устройство, подающее управляющие сигналы импульсным реактивным двигателям. Устойчивость заданного положения космонавта обеспечивается в пределах ± 2°. Система стабилизации освобождает космонавта от необходимости выбирать положение тела в пространстве, причем она использует не более 5% располагаемого импульса реактивных двигателей.

Система управления передвижением позволяет космонавту правильно направлять движение (он может двигаться, поступательно с ускорением 0,1 м/сек2) и изменять положение тела в пространстве со скоростью вращения не более 15º/с. Через устройство голосовой связи космонавт может поддерживать постоянную связь с космическим кораблем на расстоянии до 300 м.

Хранение кислорода

Основной элемент СЖО автономной маневровой установки ММU – баллон, в котором хранится примерно 2,7 кг кислорода при давлении 210 атм. Баллон устанавливается в верхней части ранцевой установки, откуда кислород поступает в нагрудный блок и из него в скафандр. Помимо этого, нагрудный блок содержит незамкнутую СЖО и аварийный запас кислорода.

В качестве источника электроэнергии для всех подсистем установки ММU применяются серебряно-цинковые аккумуляторы в виде двух полностью продублированных комплектов. Естественно, что автономную маневровую установку нужно скомпоновать со скафандром для экипажа КК «Джеминай». А это не так просто, как может показаться, поскольку ношение поверх скафандра ранцевой установки ограничивает движения космонавта и превращает его, образно говоря, в горбуна. В связи с этим, возникла задача сделать ранцевую установку почти плоской и подогнать ее по форме спины космонавта.

Автономная маневровая установка изготовляется по заказу ВВС США фирмой Линг-Темко-Воут. В ближайшие несколько месяцев фирма поставит образцы установки ММU для тренировки космонавтов в бассейне невесомости на самолетах. Первый космический полет с применением установки ММU планируется на 1966 г.; космонавт будет находиться в течение 1 час в открытом космосе на солнечной стороне орбиты. Последовательность действий при этом выходе будет, видимо, следующей: космонавт наденет нагрудный блок в корабле и подключится с помощью шланга к СЖО кабины. Затем выберется через люк и, держась за обшивку корабля, доберется до тыльной стороны переходной секции от космического корабля ко второй ступени ракеты-носителя. Здесь он достанет установку ММU, наденет ее на скафандр, вернется к кабине, включит подачу кислорода из баллона, находящегося в ранцевой установке, и ухватится за привязной фал (без линий связи и шланга подачи кислорода). После этого космонавт покинет корабль и будет выполнить маневры с поступательным движением и поворотами на 180° для проверки работы установки ММU. Затем он облетит корабль по прямоугольнику как в стабилизированном, так и дестабилизированном положении.

При осуществлении следующего полета космонавт отдалится (с привязным фалом или без него) на 60 м от корабля.

Переводчик Г. Я. ТВЕРСКАЯ

Редактор А. И. МАРАКАЗОВ

Похожие статьи:

  1. Разногласия по поводу скафандра для экипажа космического корабля «Аполлон» Следующим шагом явится создание выходного снаряжения по проекту «Аполлон», включающего...
  2. Ранцевая установка Вентиляция скафандра вполне достаточна для отвода тепла (в среднеем 130...
  3. Существенные изменения в конструкции скафандра для экипажа космического корабля «Аполлон» – продолжение Гермошлем. Летом 1964 г. началась разработка гермошлема в виде прозрачного...

автор admin



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.