Авиация и космонавтика 2005 03

Титановый баллон для сжатого воздуха с вентилем расстыковки по высокому давлению.

Стыковочное устройство со шлангом высокого давления

Кстати, без одного человека изделие едва ли было бы собрано, это моя твердая уверенность. Я говорю о сле- саре-сборщике Владимире Николаевиче Кремневе. Львиную долю работ по изделию вел он – собирал узлы, которые вроде не должны были собираться, выполнял и малоквалифицированную работу (если дело касалось изделия) и прочие работы. Если что-то проглядел конструктор, то без всяких кляуз начальству звонил сам, говорил «ласковые» слова, после которых конструктор сломя голову летел в цех исправлять свои грехи. Вообще, поскольку предприятие специализированное, каждый участок имел своих специалистов. По отладке электрики непревзойденный специалист Михаил Михайлович Иконников. Ведь мало сделать изделие, надо создать грамотную методику проверок, чтобы, не дай Бог, подать куда не нужно плюс вместо минуса. Это грозит выходом из строя дорогостоящего прибора.

Изделие не имело зарубежных материалов и узлов – все отечественное. На него работали и Саратов, и Свердловск, и Новочеркасск, Москва и Ленинград, т.е. половина России. Одним из уникальных и вполне конкурентоспособных является блок питания – титановый баллон емкостью 28 литров с рабочим давлением 350 атм. С оригинальным вентилем и соединительным устройством по высокому давлению. Оно было разработано в бригаде Б.Ю. Шмуклера – Ривлиной, Зубиловой и Киричко. Почему появилась потребность в соединении по высокому давлению? Из- за того, что изделие не подзаряжалось, а целиком происходила смена баллонов. Все элементы для эксплуатации в головке вентилей, ручки и т.д. многократно опробовались испытателями в скафандре. Правда, это проектировалось для использования на ОС «Буран». На станции происходило все в нормальных условиях, за исключением невесомости. Изделие работало надежно. Даже при остаточном давлении, когда в шланге происходил хлопок, соединительный шланг не летел в космонавта, а оставался на месте. Сам титановый баллон с пластмассовой оплеткой вызвал наибольший интерес со стороны гражданского использования. В его доводке много сил потратили члены бригады В.Б. Семенова, ранее начинавшего компоновку пневмосистемы изделия в бригаде Акопяна. Легкость баллона при его прочности получена за счет оплетки по методике ВИАМ.

Для опробования системы управления движением СУД (основные разработчики – специалисты НПО «Энергия» во главе с Л. А. Зворыкиным и асами «пилотажа» крупных космических объектов Николаевым, Щербаковым и Артемьевым) в составе изделия и его взаимодействия с системой исполнительных двигателей теоретическим отделом НПО «Звезда» во главе с А.Н.Лившицем были предложены различные стенды, некоторые из них потом были использованы для тренировок космонавтов. Основная идея этих стендов – уменьшение трения при помощи воздушных подшипников. Сначала были сделаны стенды по проверке СУД в режиме вращения в одной плоскости, затем с двумя степенями свободы (опора в виде полусферы, на которую опирается ответная часть со смонтированной на ней установкой перемещения). При этом за счет дополнительных грузов имитировались все моментные и массовые характеристики изделия с космонавтом в скафандре. Первые же эксперименты показали надежность работы всех систем установки, т.е. стабилизация выполнялась надежно, режимы вращений были устойчивые, «раскачки», разгона не было.

Пришла пора стенда для плоского перемещения изделия с космонавтом. Принцип перемещения был взят из олимпийского комплекса на проспекте Мира. Там трибуны перемещались при помощи опор, в которые подавался сжатый воздух. Но здесь надо было выполнить несколько иную задачу – трение должно быть меньше 50 грамм, т.е. саму установку, водруженную на специальную платформу с испытателем в скафандре и с кучей датчиков общим весом 600 кг, можно было бы сдвинуть с места пальцем с усилием 50 грамм. В противном случае исполнительные двигатели, тяга которых была скорректирована на земную и на момент инерции всего сооружения, просто бы не справлялись с задачей. Основная тяжесть здесь легла на специалистов-испытателей, которые под руководством В.П. Ситникова довели это дело до конца.

Прежде всего, был смонтирован «ринг» из специальных плит, отполированных и выставленных так, чтобы перепады по всей площади были в сотых долях миллиметра. После этого стали доводить воздушные опоры. Это никак не удавалось: все сооружение начинало «танцевать» и приплясывать. Воздух выходил не равномерно по окружности тарельчатых опор, а сразу в одну сторону. Тогда ограничили свободу сферического шарнира опоры, после чего все стало получаться. Единственно, чем не воспользовались, так это полной автономностью – воздух в опоры подавали не из баллонов, а сверху по шлангу, а для исключения погрешности от трения шланга за установкой ходил специальный человек в войлочных тапочках, как в музее, и держал этот шланг. Уж очень много было испытаний, а менять или заправлять баллоны – большая морока.

Много трудностей вызвало испытание технологических образцов изделия, как в начальной, так и в окончательной компоновке на самолете-лаборатории Ил-76ЛЛ. Дело в том, что сама невесомость длится после горки секунд 15-20, и сразу после этого следует перегрузка 2д, т.е. вес удваивается. Вес испытателя с установкой приближается к полутонне, при этом на сильные удары изделие не расчитано. Ну и самое главное, надо защитить самого испытателя, а в случае чего быстро его эвакуировать (вдруг что-нибудь с самолетом). Для испытаний была сделана достаточно прочная, но легкая рама, и восемь человек после окончания периода невесомости «кантовали» за нее установку к полу. Весь цикл испытаний был как бы разбит на маленькие отрезки, которые на видеопленке затем «склеивали» и получали единое целое. То, насколько это трудно, мы поняли, посмотрев первые долгожданные видеокадры: они запечатлели в основном как было плохо одному из помогавших, и он «травил» у борта.

Испытателями работали специалисты ВВС из ЦПК, особенно много работы выпало на долю подполковника Б.С. Архипенко. Ну а помогали в том числе испытатели со «Звезды» Гунбин, Елисеев, Элбакян, Балашов. В результате почти в натурных условиях была проверена работа СИО с системой управления. Изделие начинало летать.

Больше всего опасений вызывала страховочная лебедка. Дело в том, что в отличие от американцев испытания у нас проводились со станции, которая, как известно, манипулятора не имеет (чтобы достать улетевший аппарат), а уж пустить такую станцию вдогонку – это уже из области фантастики. Поэтому, несмотря на все заверения СУДовцев о надежности системы, решено было соединить изделие со станцией тонким прочным тросом и поместить лебедку на изделии, хотя потом стало очевидным решение о размещении ее на станции. Но тогда казалось – пилоту виднее, он должен оперативно управлять лебедкой. Лебедка являлась сложным агрегатом. Сделаешь усилие сматывания во время отхода большим (был там такой хитрый вал, который позволял это сделать), будешь вносить помехи на движение. При малом усилии трос не подматывался, и возникало естественно возможность запутывания. Поместили эту лебедку в изделии около ног космонавта сзади, выход троса сделали в центре массы на спине, а для исключения повреждения и перецепки троса вперед поместили его на выходе в пружинную оболочку и всегда с сомнением посматривали – уж больно велико трение, но считалось, что невесомость все спишет. Уже подошел заказ серийных образцов, а решения не было, тем временем летные испытания подтвердили – сматывание троса практически не происходит – застревает даже без изгиба его, а уж при перецепке троса на шпангоут спереди и говорить нечего. Испытание перенесли на стенд с аэростатической опорой и начали думать, как снизить трение с 0,7-0,8 кг до 0,1 кг.