Долговременные орбитальные станции нового поколения

     Основным направлением работы по созданию ДОС продолжало оставаться эксплуатация станций "Салют" и разработка новых её модификаций.
     Так как ресурс любой долговременной орбитальной станции в основном определяется запасами топлива и расходуемыми средствами системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖ), размещенными на ней при выведении, причём он весьма ограничен, встал вопрос о создании системы постоянного снабжения станции.
     Были проработаны возможности дозаправки двигательных установок станции в полёте. Постепенно стало вырисовываться новое качество станции - независимость её ресурса от начального запаса топлива и средств обеспечения жизнедеятельности за счёт постоянной системы её снабжения.
     Проработки о введении на станции второго стыковочного агрегата проводились и ранее. Теперь все это оформилось в стройную концепцию постоянно снабжаемой орбитальной станции с помощью транспортных грузовых кораблей "Прогресс".
     Идея введения второго стыковочного агрегата появилась ещё в 1971 году сразу же после запуска станции "Салют" на орбиту. Но тогда не было подходящих условий для её реализации. Во многом, этому мешала позиция В.П.Мишина, который вместе с В.Н.Челомеем искали возможность закрыть программу орбитальных станций "Салют". Позицию В.Н.Челомея можно было понять: ведь "Салюты мешали программе "Алмаз". И когда, в частности, обсуждалась идея двух стыковочных агрегатов с двумя кораблями "Союз", пристыкованными к ним, В.Н.Челомей, являющийся признанным специалистом в области динамики, авторитетно заявлял о невозможности такого решения из за возникающего эффекта "хлыста".
     Однако в ходе проводимых работ по новой станции был создан новый агрегатный отсек с двигательной установкой с сильфонными баками, позволяющими дозаправлять её топливом в полёте.
     Второй стыковочный агрегат давал возможность не только дозаправлять станцию топливом, но и производить смену экипажа на станции при постоянном пилотируемом полёте. Это было новым в космической технике, и не все верили в возможность этого, но стремление сделать станцию действительно долговременной с постоянным возобновлением её ресурсов преодолело все сомнения.
     В состав новых станций была введена дополнительная переходная камера со вторым стыковочным агрегатом, который позволял находиться на станции одновременно кораблям "Союз" и "Прогресс" при дозаправке и доставке грузов или одновременно двум кораблям "Союз" при смене экипажа, появилась возможность выхода в открытый космос, при этом переходный отсек стал шлюзовой камерой, где размещались скафандры и все необходимое оборудование для обеспечения выхода из станции на её внешнюю поверхность с использованием специальных поручней для перемещения и закрепления космонавтов.
     Был усовершенствован ряд систем станций, введено цветное телевидение, а в рабочем отсеке была установлена складываемая душевая кабина для улучшения комфорта экипажа. Ресурс станций был увеличен до 3 лет.
     Как всегда при ретроспективном взгляде, решения по станциям третьего поколения кажутся естественными. Но, в действительности, была необходима большая смелость, чтобы довериться автоматическим системам корабля "Прогресс", автоматически многократно стыкующимся к станции, на которой находится экипаж. И только сегодня видно, насколько правильным было это решение.
     Корабли "Прогресс" позволили не только доставлять расходуемое оборудование, но и наращивать возможности станции по проведению научных исследований за счёт доставки соответствующей научной аппаратуры.
     И уже в процессе эксплуатации станции разрабатывались исследовательские модули для изучения поведения элементов больших конструкций ("Виток", "Виток-2"), исследования по обнаружению подводных лодок ("Квант") и др.
     В 1980 году была разработана комплексная программа работ по направлению орбитальных станций, в эту программу входили, в том числе и эти работы. Сама программа была достаточно обширной. Она стала основой деятельности научно-исследовательских, военных и промышленных организаций на последующие несколько лет.
     Новые задачи станций потребовали существенной переделки конструкции и проведения большого объёма экспериментальных работ. Одной из проблем являлось создание новой двигательной установки, позволяющей многократно заправлять её на орбите. Серьезные трудности возникли с отработкой баков с сильфонными мембранами между топливом и газом наддува. Отрабатывался специальный профиль сильфона, не теряющего устойчивость при перепадах давления.
     При испытании станции на ЗЭМ и на полигоне много проблем было с новой системой ориентации "Дельта". Это была экспериментальная система управления на цифровой вычислительной технике.
     После окончания испытания на полигоне 29 сентября 1977 г. была выведена на орбиту первая долговременная орбитальная станция третьего поколения "Салют-6".
     С 29 сентября 1977 г. по 29 июля 1982 г. на станции работали пять основных экспедиций и 11 экспедиций посещения.
     Первая экспедиция на станцию не состоялась. Космический корабль "Союз-25" запущенный 14 октября 1977 г. с космонавтами В.В.Коваленком и В.В.Рюминым, не состыковался со станцией из-за допущенных отклонений в ориентации на участке причаливания и перерасхода топлива и вынужден был вернуться на Землю.
     Первыми, посетившими станцию "Салют-6" на "Союзе-26", стали космонавты Г.М.Гречко и Ю.В.Романенко, проработавшие на орбите более 96 сут. с 10 декабря 1977 г. по 16 марта 1978 г. В этот период состоялись две экспедиции посещения: 10-16 января 1978 г. космонавты В.А.Джанибеков и О.Г.Макаров на корабле "Союз-27".
     На станции "Салют-6" началась программа совместных исследований с участием космонавтов других стран. Вначале это были исключительно страны социалистического лагеря. И, несмотря на то, что, во многом, в этих работах преследовались и политические мотивы, опыт, полученный в международном сотрудничестве по совместным научным исследованиям был, безусловно важным для последующих программ.
     2-10 марта 1978 г. космонавты А.А.Губарев и В.Ремек (ЧССР) на "Союзе-28" работали на станции. Гражданин ЧССР В.Ремек стал первым космонавтом в составе международного экипажа орбитальной станции.
     Вторая экспедиция - космонавты В.В.Коваленок и А.С.Иванченков, стартовавшие на корабле "Союз-29", работала с 15 июня по 2 ноября 1978 года, проведя на орбите почти 140 сут. Это время стало рекордным. Нужно сказать, что слово рекорд часто использовалось при эксплуатации орбитальных станций. Но не стремление к рекордам двигало разработчиков космической техники. Проводилось планомерное исследование поведения человеческого организма в условиях космического полёта. Человек обрел новую среду обитания и этот процесс необратим. И очень важно изучить все опасности, которые ждут его на этом пути. В течение длительного времени в НПО "Энергия" шли работы по пилотируемой экспедиции на Марс. Исследование длительных полётов для этих работ очень важно. И такие исследования могли проводиться только на орбитальных станциях.
     В организации планомерного наращивании длительности полётов космонавтов большая роль принадлежала В.П. Глушко. Он стремился к постоянной, непрерывной эксплуатации станций в пилотируемом полёте, чтобы в составе экипажей наряду с мужчинами были и женщины. И полёты на станциях "Салют" и "Мир" являются иллюстрацией такого планомерного увеличения длительности полёта на орбите (23 суток, 63 суток, 96 суток, 139 суток, 175 суток, 184 суток, 211 суток, 237 суток, 326 суток, 366 суток, 438 суток - все это этапы сложнейшей работы по подготовке техники и людей).
     Во время этой экспедиции состоялось знаменательное событие. 18 августа 1983 года впервые в мире к станции "Салют-6" пристыковался автоматический грузовой корабль-заправщик "Прогресс", который доставил на станцию необходимые грузы и дозаправил её двигательную установку.

     За время второй основной экспедиции на станции побывали две экспедиции посещения: 27 июня - 5 июля 1978 г. космонавты П.И.Климук и М.Гермашевский (ПНР) на корабле "Союз-30" и 26 августа - 3 сентября 1978 г. космонавты В.Ф.Быковский и З.Йен (ГДР) на "Союзе-31".
     При полётах на орбите одной их серьезных опасностей является опасность пожара. И, хотя принимаются все меры по уменьшению вероятности пожара (подбор материалов, средств обнаружения дыма, средств ликвидации очага возгорания и др.), опасность всё-таки существует. И как раз во время второй экспедиции на станции в районе пульта управления возник пожар, но А.С.Иванченков своевременно справился с ним с помощью бортового огнетушителя.
     Третья экспедиция - космонавты В.В.Рюмин и В.А.Ляхов, стартовавшие на корабле "Союз-32", работали с 25 февраля по 19 августа 1979 г. Космонавты провели на орбите более 175 суток (почти полгода). Запланированная на 10-12 апреля 1979 г. на "Союзе-33" экспедиция посещения - космонавты Н.Н.Рукавишников и Г.Иванов (НРБ) - не состоялась из-за отказа основного двигателя сближающе-корректирующей двигательной установки.
     Это был один из весьма драматичных эпизодов пилотируемых полётов. Опасность для космонавтов остаться на орбите была чрезвычайно велика. Но космонавты сохранили хладнокровие, и с помощью Центра управления полётом корабль с использованием дублирующего двигателя возвратился на Землю.
     Четвёртая экспедиция - космонавты Л.И.Попов и В.В.Рюмин, стартовавшие на корабле "Союз-35", работали с 9 апреля по 11 октября 1980 г. Космонавты были на орбите 185 сут. За это время состоялись четыре экспедиции посещения: 26 мая 3 июня - космонавты В.Н.Кубасов и Б.Фаркаш (ВНР) на "Союзе-36", 5-9 июня космонавты Ю.В.Малышев и В.В.Аксенов на новом транспортном корабле "Союз Т-2", 23-31 июля космонавты В.В.Горбатко и Фам Туан (СРВ) на "Союзе-37" и 18 - 26 сентября космонавты Ю.В.Романенко и А.Томайо Мендес (Куба) на "Союзе-38".
     27 ноября 1980 г. на станцию был доставлен на "Союзе Т-3" экипаж в составе: Л.Д.Кизим, О.Г.Макаров и Г.М.Стрекалов, которые в течение 12 сут провели ряд ремонтно-восстановительных работ. В частности, был восстановлен жидкостной контур системы терморегулирования.
     Во время полёта четвёртой экспедиции проводился интересный эксперимент по монтажу на станции радиотелескопа с параболической антенной диаметром 10 метров (КРТ-10). антенна при раскрытии не полностью приняла расчётную форму, поэтому эксперимент был выполнен только частично. Но при отделении антенн уже накануне возвращения экипаж на Землю антенна зацепилась за элементы конструкции станции. Положение было не из приятных: станция с зацепленной антенной стала практически неуправляемой. Пришлось экипажу вместо возвращения на Землю проводить выход в открытый космос. В.В.Рюмин пошёл вдоль всей станции к агрегатному отсеку с помощью рычага ("кочерги"), которая оказалась на борту, отцепил антенну.
     Выходы в космос стали одним из важных элементов космической деятельности для проведения экспериментальных работ, развертывания необходимых элементов станции и ремонтных работ.
     Пятая экспедиция - космонавты В.В.Коваленок и В.П.Савиных, стартовавшие на "Союзе Т-4", работала с 12 марта по 26 мая 1981 г. За этот период состоялись две экспедиции посещения: 22 - 30 марта космонавты В.А.Джанибеков и Ж.Гуррагча (МНР) на корабле "Союз-39" и 14-22 мая космонавты Л.И.Попов и Д.Прунариу (СРР) на "Союзе-40".
     К этому времени программа "Алмаз" была закрыта. Эксплуатация двух станций с одними и теми же транспортными кораблями выглядела очень неубедительной. Решению по прекращению работ со станцией чисто военного назначения способствовало и то, что аналогичная программа США (MOL) не была реализована. Но в рамках этой программы разрабатывались корабли ТКС, которые по предложению ЦКБМ(Ф) было решено использовать в программе "Салютов" . И 19 июня 1981 года к станции пристыковался корабль ТКС, который в печати получил название "Космос-1267". При стыковке использовалась система сближения "Игла", разработанная для кораблей "Союз" и "Прогресс".
     На этом программа станции "Салют-6" была закончена, и 29 июля 1982 г. орбитальная станция "Салют-6" вместе с ТКС была спущена в плотные слои атмосферы над Тихим океаном и прекратила свое существование.
     Следующей станцией этого поколения стала станция ДОС N 5-2 ("Салют-7"). Станция во многом явилась повторением станции ДОС N 5. Тем не менее на станции был реализован ряд технических усовершенствований. Была предусмотрена возможность навешивания в полёте дополнительных солнечных батарей, что резко увеличивало её энерговооруженность.
     Для увеличения эффективности этой станции был разработан специальный модуль 37КЭ с комплексом научного оборудования (рентгеновский комплекс, ультрафиолетовый телескоп, визир ОД-5 и др.), современной системой управления на базе вычислительной машины "Салют-5Б" и гиродинами для обеспечения безрасходного режима ориентации станции. Однако, в дальнейшем из-за задержек при его изготовлении было принято решение переориентировать его на станцию следующего поколения "Мир", и этот модуль получил название "Квант".
     Подготовка станции на полигоне проходила в несколько этапов. Для обеспечения требований по ресурсу пришлось провести замену более 100 приборов, Для обеспечения стыковки модуля 37К стыковочный агрегат был заменен на модификацию с большей несущей способностью.
     Долговременная орбитальная станции "Салют-7" была выведена на орбиту 19 апреля 1982 г.
     С 19 апреля 1982 г. по 25 июня 1986 г. на станции работали четыре основных экспедиции и пять экспедиций посещения.
     Первая экспедиция - космонавты А.Н.Березовой и В.В.Лебедев, стартовавшие на КК "Союз Т-5", работала на орбите с 13 мая по 10 декабря 1982 г. За это время на станции побывали две экспедиции посещения: 24 июня - 2 июля космонавты В.А.Джанибеков, А.С.Иванченков и Ж.Л.Кретьен (Франция) на КК "Союз Т-6" и 19-27 августа космонавты Л.И.Попов, А.А.Серебров и С.Е.Савицкая на корабле "Союз Т-7".
     Вторая экспедиция - космонавты В.А.Ляхов и А.П.Александров, стартовавшие на "Союзе Т-9", работала на орбите с 27 июня по 23 ноября 1983 г. Эта экспедиция знаменательна тем, что в это время космонавты начали сложнейшую операцию по установке дополнительных панелей солнечных батарей.
     Первая экспедиция посещения - космонавты В.Г.Титов, Г.М.Стрекалов не состоялась из-за аварии (пожар) ракеты-носителя на старте. Буквально за несколько секунд до взрыва А.М.Солдатенков (ЦСКБ) и А.А.Шумилин (полигон) выдали команду на систему аварийного спасения. Спускаемый аппарат с космонавтами был уведён от аварийной ракеты-носителя и благополучно приземлился в безопасной зоне (в 800 м от стартового стола). Так впервые в реальных условиях была проверена работа САС с наличием экипажа.
     Во время полёта станции в районе ассенизационного устройства на гермокорпусе было обнаружено пятно с ярко выраженными признаками коррозии. Так как толщина корпуса в этом месте составляет всего 1,8 мм, возникли опасения за его прочность и герметичность и за безопасность экипажа. После неоднократных замеров толщины корпуса в месте коррозии было принято решение поставить на это место специальную "заплату". Герметичность корпуса была сохранена до конца эксплуатации станции.
     Третья экспедиция - космонавты Л.Д.Кизим, В.А.Соловьев и О.Ю.Атьков, стартовавшие на "Союзе Т-10", работала с 8 февраля по 2 октября 1984 г., таким образом космонавты провели на орбите почти 237 сут.
     Во время этой экспедиции проводилась одна из самых серьезных ремонтно-восстановительных работ. На станции потеряла герметичность одна из топливных магистралей. Одной из возможных причин мог быть пробой её метеоритом. И в течение шести выходов в открытый космос космонавты сумели изолировать вышедшую из строя магистраль и подключить к двигательной установке новую. Для подключения дополнительной магистрали использовались заправочные штуцеры.
     Этой работе предшествовала многомесячная наземная отработка и тренировка экипажа. Был разработан специальный пресс для герметичного пережима трубопровода, специальные клапаны, устанавливаемые на заправочные штуцеры и т.д.
     За это время состоялись две экспедиции посещения: 3-11 апреля космонавты Ю.В.Малышев, Г.М.Стрекалов и Р.Шарма (Индия) на корабле "Союз Т-11" и 17-29 июля космонавты В.А.Джанибеков, С.Е.Савицкая и И.П. Волк на "Союзе Т-12". 25 июля космонавты В.А.Джанибеков и С.Е.Савицкая вышли в открытое космическое пространство для испытаний нового инструмента для проведения сложных технологических операций.
     11 февраля 1985 г. на беспилотном участке полёта станции из-за выхода из строя системы командного управления и ошибки оператора ЦУП была потеряна связь с ней, в результате чего из-за невозможности вмешаться с Земли в работу автоматики нарушился режим подзаряда буферных батарей, система обесточилась и станция полностью вышла из строя.
     Это было серьезной ситуацией. Полная потеря станции стала очень реальной. В НПО "Энергия" начал прорабатываться вопрос: можно ли стыковаться с полностью неуправляемой станций. Для этого нужно было знать, с какой угловой скоростью она вращается. Для этого привлекались различные ведомства, в том числе средства противоракетной обороны.
     Для обеспечения предстоящей стыковки, как тогда говорили, "к некооперируемому объекту" проводилась тщательная отработка предстоящей работы и тренировки будущего экипажа. Такая операция не имела ещё аналогов. Тем не менее, на заседании Военно-промышленной комиссии специалисты оценили вероятность успешного выполнения стыковки величиной 0,7-0,8. И, несмотря на это, было принято решение эту операцию провести: слишком велико было желание сохранить станцию. Большое внимание этим вопросам уделял министр общего машиностроения О.Д.Бакланов.
     И вот начинается беспрецедентная работа по восстановлению станции. 6 июня 1985 г. на орбиту была направлена специальная экспедиция - космонавты В.А.Джанибеков и В.П.Савиных на корабле "Союз Т-13". "Союз Т-13" с помощью целеуказаний с Земли и ручного управления с использованием лазерного дальномера и БЦВМ сблизился со станцией, состыковался с ней как с некооперируемым объектом. Космонавты провели ремонтно-восстановительные работы и станция была введена в строй. В процессе этих работ были довольно драматичные моменты. Например, на станции не работала в числе других и система терморегулирования. Вода на станции превратилась в лед. С собой космонавты могли взять только ограниченное количество воды. И до самого последнего момента было неизвестно, успеют ли космонавты отогреть станцию, чтобы воспользоваться её запасами воды, или им придется вернуться на Землю, не выполнив работы из за отсутствия питьевой воды.
     8 сентября 1985 г. на станцию прибыла экспедиция посещения - космонавты В.В.Васютин, Г.М.Гречко и А.А.Волков на "Союзе Т-14". В.В.Васютин и А.А.Волков остались на станции, а В.А.Джанибеков и Г.М.Гречко вернулись на Землю, но 21 ноября из-за болезни В.В.Васютина четвёртая экспедиция была досрочно прекращена.

     В связи с началом эксплуатации станции "Мир" 25 июня 1986 г. работы со станцией "Салют-7" были прекращены. Для изучения поведения конструкции и аппаратуры при длительной эксплуатации было принято решение о переводе станции "Салют-7" на высокую орбиту с длительным сроком существования (как прогнозировалось, не менее 10 лет). Но прогноз оказался неточным из за неожиданно высокой плотности атмосферы в годы активного Солнца и станция начала снижаться значительно более энергично, чем предполагалось. Мировая общественность была обеспокоена вероятностью неорганизованного падения осколков станции на какие-нибудь густонаселенные районы. И, хотя специалисты знали, насколько мала эта вероятность, волнений было достаточно. И вот 7 февраля 1991 г. станция "Салют-7" прекратила свое существование в плотных слоях атмосферы над Южной Америкой.
     Главным недостатком станций "Салют" было то, что они были моноблочными. Это ограничивало использование научной аппаратуры.
     Другим недостатком было отсутствие электромеханических исполнительных органов, в связи с чем для ориентации требовались значительные запасы топлива и, как следствие, большой грузопоток Земля-борт. Не было на "Салютах" системы связи через спутник-ретранслятор, и связь со станцией имела большие перерывы. И, наконец, опыт, полученный на "Салютах" и на кораблях "Союз" по работе с системой управления с использованием цифровой техники позволил перейти к использованию современных систем управления с использованием БЦВК.
     Поэтому началась разработка станции четвёртого поколения, ДОС N 7, 8.

Станция "Мир"
     В 1976 году были выпущены технические предложения по созданию усовершенствованных долговременных орбитальных станций ДОС N 7, 8, 9. Системы станции были существенно модернизированы, система управления была построена на базе БЦВК, переходный отсек имел два боковых стыковочных агрегата для сты-ковки исследовательских модулей, выводимых ракетой "Союз".
     На НТС МОМ технические предложения были подвергнуты критике, проект был оценен как слишком новаторский, вызвало возражение даже наличие боковых стыковочных агрегатов. НПО "Энергия" продолжало работать над новыми станциями, и в августе 1978 года был выпущен эскизный проект. Проект был построен, в основном, на использовании систем станций "Салют", но предусматривалось четыре боковых стыковочных агрегата для стыковки модулей на базе ракеты "Союз".
     И в феврале 1979 выходит Постановление о развертывании работ по созданию станций нового поколения, определяется кооперация по разработке и изготовлению базового блока, бортового, научного и наземного оборудования, в которой участвует свыше 100 организаций 20 министерств и ведомств при головной роли НПО "Энергия". Предстояло в достаточно короткие сроки обеспечить разработку, отработку и поставку комплектующих изделий.
     В связи с этим для выпуска конструкторской документации на базовый блок станции "Мир" было привлечено КБ "Салют" .
     В процессе работ проект непрерывно уточнялся. Принимались новые решения, направленные на расширение задач станции и упрощение некоторых проблем по кооперации.
     Бортовой цифровой вычислительный комплекса "Аргон-20" был заменен на двухмашинный БЦВК на базе ЦВМ "Аргон-16" и "Салют 5Б", разработки НИИЦЭВТ (В.В.Пржиялковский), НПО "Элас" (Г.Я.Гуськов).
     Система станции были существенно модернизированы: система управления на базе БЦВМ существенно расширила возможности станции и позволяла перепрограммирование с Земли, новая система сближения "Курс" не требовала разворотов станции при сближении, система энергопитания имела существенно увеличенную мощность и регулирование уровня напряжения в узком диапазоне, вместо громоздких регенераторов атмосферного воздуха была установлена система электролиза воды ("Электрон") для снабжения кислородом и регенерируемая система поглощения углекислого газа ("Радуга"), система управления бортовым комплексом использовала БЦВМ и современные алгоритмы управления.
     Была введена радиосистема "Антарес" с остронаправленной антенной для связи через спутник ретранслятор.
     Несмотря на изменения проекта, конструкторская документация на базовый блок , выпускаемая совместно с КБ "Салют", передана в 1982-83 годах на Машзавод им. М.В.Хруничева (А.И.Киселев) и Завод экспериментального машиностроения (А.А.Борисенко).
     В процессе работы было принято решение использовать модули, выводимые ракетой-носителем "Протон". В качестве основы их конструкции использовались схема одного из модулей, ранее планировавшегося для доставки на станцию "Салют-7" (модуль 37КЭ "Квант"). И был выпущен проект на модуль дооснащения станции (37КД), исследований в области технологии (37КТ), исследования природных ресурсов Земли, для решения военно-прикладных задач (37КП), грузовой (37КГ). Однако, эффективность использования таких модулей была недостаточно высокой, так как доставку модулей на орбиту обеспечивал функциональный грузовой блок (ФГБ) массой около 10 т, а отсек доставки, сделанный на базе, например, агрегатного отсека базового блока, мог быть легче более чем вдвое.
     С таким предложением НПО " Энергия" и вышло в МОМ. Однако КБ "Салют" вышло с альтернативным предложением: использовать в качестве исследовательских модулей корабли ТКС. По мнению руководства НПО "Энергия" (В.П.Глушко, Ю.П.Семёнов), такое решение было бы неправильным, так как эти корабли сложны и трудоёмки в изготовлении. Возникали большие сомнения в том, что они могут быть изготовлены к планируемому запуску станции. Как впоследствии и оказалось, они не только не успели к первому году полёта станции (как планировалось), а изготовление этих модулей растянулось на многие годы (третий из четырёх модулей "Спектр" был запущен только на девятый год полёта "Мира"). Это в большой степени снизило эффективность станции "Мир".
     Тем не менее, НТС МОМ принял решение поддержать предложение КБ "Салют" и работа над исследовательскими модулями началась. В программу станции "Мир" были введены модули: дооснащение станции (77КСД), технологический (77КСТ), работ по так называемой программе "Октант" - исследование спектральных характеристик поверхности Земли в интересах министерства обороны (77КСО), исследование ресурсов Земли (77КСИ). В последствии эти модули будут названы соответственно: "Квант 2", "Кристалл", "Спектр", "Природа". Незадолго до этого принимается решение о переориентации модуля 37КЭ на программу "Мир". Модуль 37КЭ в дальнейшем стал первым исследовательским модулем новой станции (модуль "Квант"). Но главное внимание всех было приковано к подготовке базового блока.
     В 1984 году был изготовлен макет для статических испытаний, после завершения которых корпус его был использован для изготовления ещё двух экспериментальных макетов.
     В августе 1984 года изготовлено полноразмерное изделие с установленными габаритно-массовыми макетами систем и передано на динамические испытания в ЦНИИМаш.
     Серьезный вопрос возник, когда были выпущена конструкторская документация по бортовой кабельной сети. Масса кабелей оказалась выше, чем закладывалось в проектной документации, почти на тонну. И мероприятия по компенсации пришлось проводить, когда изделие уже находилось на сборке, что существенно осложняло работы. Если бы прогноз по массе кабелей был бы сделан раньше, те же мероприятия проводить было бы легче. Основные мероприятия по обеспечению баланса массы сводились к снятию части оборудования при выведении базового блока, с тем, чтобы его доставить на борт с помощью грузовых кораблей.
     Сильно осложнило работы по станции опаздывание математического обеспечения системы управления с использованием БЦВМ "Салют-5Б". И в конце концов было принято решение: в начале полёта использовать для управления контур БЦВМ "Аргон". А в процессе полёта по готовности матобеспечения доставить на борт БЦВК "Салют-5Б".
     В декабре 1985 года был собран и передан на ЗЭМ комплексный стенд для отработки и электроиспытаний бортовых систем базового блока. Включение комплексного стенда проведено в марте 1985 года после завершения монтажа и отладки наземного испытательного оборудования.
     Комплексный стенд был предусмотрен на этой станции впервые. Это полноразмерное изделие, выполненное по штатным чертежам. Именно на этом изделии и была проведена проверка и выявление всех ошибок в схемах.
     Принимается решение о параллельной работе с комплексным стендом на КИС ЗЭМа и подготовки штатного базового блока на полигоне "Байконур". Штатный блок станции "Мир" после завершения сборки был направлен в апреле 1985 года прямо на полигон впервые без цикла проверок на контрольно-испытательной станции ЗЭМ.
     Базовый блок станции "Мир" прибыл на полигон 6 мая 1985 года, но работы с ним были начаты лишь 12 мая из-за неготовности помещения монтажно-испытательного корпуса по допустимым нормам по пыли.
     После проведения вакуумных испытаний в барокамере и готовности наземного испытательного оборудования изделие 26.05.1985 г. установлено в монтажный стенд.
     Для своевременного проведения доработки штатного изделия по результатам электроиспытаний бортовых систем на комплексном стенде была организована регулярная связь, вначале через курьеров, а затем по фототелеграфу для передачи откорректированной документации по выявленным замечаниям на КС и штатном изделии. Особенно большой объём доработок выпал на долю бортовой кабельной сети. Всего за время подготовки изделия на полигоне было доработано свыше 1100 кабелей из общего числа ~ 2500 кабелей.
     Запуск базового блока станции "Мир", намеченный на 16.02.1986 г. не состоялся из-за неустойчивого приема телеметрической информации.
     При несостоявшемся запуске, учитывая сильный ветер при низкой температуре, усилия специалистов были направлены на скорейшую наладку термостатирования головного блока, чтобы сохранить работоспособность средств жизнеобеспечения.
     Повторный запуск базового блока станции "Мир" прошёл успешно 20 февраля 1986 года.
     Первая экспедиция прибыла на станцию на корабле "Союз Т-15" (космонавты Л.Д.Кизим и В.А.Соловьев) и работала на орбите с 13 марта по 16 июля 1986 г. Во время этой экспедиции на "Союзе Т-15" был совершён уникальный эксперимент: перелет со станции "Мир" на станцию "Салют-7" и обратно.
     Космонавты провели ряд незаконченных работ на станции "Салют-7". В частности, провели эксперимент по разворачиванию трансформируемой фермы "Маяк". Эксперименты по развертыванию больших конструкций являлось одним из важных работ НПО "Энергия" и, в частности ферма "Маяк" являлась одним из таких экспериментов, который проводился совместно с ИЭС им. Патона (Б.Е.Патон). При возвращении обратно на станцию "Мир" космонавты захватили с собой часть исследовательского оборудования, так как работы на прежней станции были уже прекращены.
     Вторая экспедиция (сначала космонавты Ю.В.Романенко, А.И.Лавейкин, потом А.И.Лавейкина сменил А.П.Александров) работала на орбите с 6 февраля по 29 декабря 1987 г. Во время этой экспедиции на станцию пришел первый модуль "Квант" (31 марта 1987 г.). Стыковка произошла со второй попытки, первая не удалась из-за ошибки в системе управления модуля.
     Но самое интересное началось, когда модуль состыковался, при стягивании стыковочных агрегатов произошла остановка процесса. Специалисты по стыковочному агрегату терялись в догадках: все системы должны работать нормально, но стягивание не идет. 12 апреля был проведён выход в открытый космос с целью инспекции состояния стыковочных агрегатов. Результат оказался совершенно неожиданным. В полости стыковочных агрегатов находился мешок со средствами личной гигиены, который оказался защемленным крышкой люка. Его космонавты недостаточно аккуратно уложили в корабль "Прогресс" для удаления со станции.
     После обнаружения ошибки (возможно, это просто совпадение) у А.И.Лавейкина были выявлены серьезные замечания по сердечно-сосудистой системе и экспедицию пришлось досрочно вернуть на Землю.
     Модуль "Квант" оказался одним из самых результативных модулей станции, несмотря на то, что он был самым небольшим из них. Во-первых, гиродины, установленные на нем, обеспечивали ориентацию всей станции долгие годы. Во-вторых, рентгеновский комплекс модуля, состоящий из нескольких телескопов, в том числе разработки Германии, Голландии и других стран, позволил получить серьезные научные результаты.
     Впервые было зарегистрировано рентгеновское излучение при вспышке звезды Сверхновой 1987А в районе большого Магелланова облака и отслежена временная эволюция её спектра, проведены успешные наблюдения пульсаров Геркулес-ХI и Лебедь-ХI и звезды Новой в созвездии Лисички. Результаты этих наблюдений являются приоритетными и признаны научной общественностью как выдающееся мировое достижение.
     Начиная со второй экспедиции экипаж на борту станции работал непрерывно. Во время второй экспедиции состоялась экспедиция посещения: космонавты А.С.Викторенко, А.П.Александров, М.Фарис (НРС).
     С 21 декабря 1987 года по 21 декабря 1988 года на станции работал экипаж третьей основной экспедиции (В.Г.Титов, М.Х.Манаров).
     За время этого годового полёта экипаж принял 5 грузовых кораблей "Прогресс" и две экспедиции посещения: А.Я.Соловьев, В.П.Савиных, А.П.Александров на "Союзе ТМ-5" и В.А.Ляхов, В.В.Поляков, А.Моманд (Афганистан).
     Во время спуска на Землю космонавтов В.А.Ляхова и А.Моманда произошёл очень опасный случай, когда из-за ошибки экипажа, без выдачи тормозного импульса запустилась программа разделения корабля. Это могло привести к трагическим последствиям. Но удалось вовремя предотвратить разделение и экипаж спустился благополучно.
     Во время этой экспедиции 15.11.1988 г. состоялся первый старт и первая в мире автоматическая посадка многоразового корабля "Буран". Это был большой успех советских инженеров. Программой предусматривалась совместная работа этого корабля со станцией "Мир". Но, как оказалось впоследствии этому не суждено было случиться. Полёт "Бурана" был первым и последним.
     26 ноября на станцию прибыл корабль "Союз ТМ-7" с экипажем следующей четвёртой основной экспедиции (А.А.Волков, С.К.Крикалев, Ж.Л.Кретьен - Франция).
     В течение месяца длился советско-французский полёт. Франция первая из стран Запада участвовала в экспериментах на борту станции. В процессе этого полёта была развернута антенна "Эра". Правда, вначале раскрытия не получилось. Пришлось космонавтам "помогать" пружинным механизмам и раскрыть антенну.
     Экипаж третьей основной экспедиции спустился вместе с Ж.Л.Кретьеном, кроме врача - космонавта В.В.Полякова, который остался на следующую экспедицию.
     Экипаж четвёртой основной экспедиции вернулся на Землю 27 апреля 1988 года, после чего наступил второй перерыв в пилотируемых полётах из-за того, что на полигоне был выведен из строя следующий корабль (перенаддув приборно-агрегатного отсека).
     25.8.1989 г. к станции пристыковался корабль "Прогресс М 1". Началась эксплуатация "грузовиков" новой модификации.
     Пятая основная экспедиция в составе: А.С.Викторенко и А.А.Серебров работала на борту с 6.9.1989 г. по 12.12.1989 г. Во время этой экспедиции к станции пристыковался модуль Квант-2. Стыковка тоже произошла не с первой попытки (отключение системы сближения "Курс" на модуле). Стыковка произошла 6.12.1989 г.
     Модуль"Квант-2 (77КСД) имел достаточно просторную шлюзовую камеру с большим люком диаметром 1 метр. В составе модуля дополнительный комплект гиродинов, установленных не внутри обитаемого отсека, как на "Кванте" , а снаружи. Но, как показал опыт дальнейшей эксплуатации модуля, это техническое решение не оправдало себя. Слишком сложна оказалась замена гиродинов при их выходе из строя.
     На модуле было установлено исследовательское оборудование, которое расширило научную программу станции. В частности на корпусе модуля была установлена поворотная управляемая платформа с фотометрической, телевизионной и спектрометрической аппаратурой. Управление этой платформой могло производится как экипажем станции, так и оператором ЦУПа. Теперь ученые непосредственно с Земли могли исследовать отдельные участки земной поверхности или небесной сферы.
     Во время пятой экспедиции космонавты испытали новое средство передвижения в открытом космосе - средство передвижения космонавта ("космический мотоцикл"). Космонавты поочередно работали на средстве передвижения космонавтов, облетали станцию, фотографировали её.
     Шестая основная экспедиция (А.Я.Соловьев и А.Н.Баландин) работала на станции с 11.2.1990 г. по 9.8.1990 г.
     Во время шестой экспедиции к станции пристыковался третий исследовательский модуль "Кристалл". На борту модуля был установлен комплекс технологического оборудования для исследования возможности организации в космосе получения материалов с новыми свойствами.
     Модуль "Кристалл" был оборудован вторым стыковочным агрегатом типа АПАС (андрогинно-периферийный агрегат стыковки) для стыковки к станции корабля "Буран".
     Во время этой экспедиции проводился ремонт экранно-вакуумной изоляции спускаемого аппарата корабля. Космонавты забандажировали изоляцию аппарата, но при возвращении на станцию им не удалось наддуть шлюзовую камеру нового модуля. Пришлось разгерметизировать следующий отсек и использовать его в качестве шлюза. Причина этой ситуации - ошибка экипажа при выходе из шлюзовой камеры в начале выхода. Избыточным давлением, невыровненным космонавтами, был выведен из строя выходной люк. Предстоял его ремонт.
     Седьмая экспедиция Г.М.Манаков, Г.М.Стрекалов работали на станции с 1.8.1990 г. по 10.12.1990 г. Экипаж провел выход в космос для ремонта выходного люка, однако полностью решить эту задачу не удалось. Во время седьмой экспедиции впервые была испытана возвращаемая капсула для доставки на Землю результатов исследований на борту станции.
     Следующая восьмая экспедиция работала на станции с 2.12.1990 г. по 26.5.1991 г. в составе В.М.Афанасьев и М.Х.Манаров. Во время смены экипажа с 2.12.1990 г. по 10.12.1990 г. проводился первый коммерческий международный полёт с участием гражданина Японии Т.Акияма.
     Во время восьмой экспедиции произошёл очень опасный случай при стыковке корабля "Прогресс М 7" Из-за поломки антенны "Курса" на модуле "Квант" сближение не было выполнено и грузовой корабль пролетел мимо станции по опасной траектории. В первые годы во время стыковок автоматических грузовых кораблей руководство полёта тщательно следило за тем, чтобы космонавты в этот период для безопасности уходили на другую сторону станции в спускаемый аппарат корабля "Союз". Постепенно после очень многих успешных автоматических стыковок "грузовиков" бдительность притуплялась и, хотя этот порядок никто не отменял, экипаж часто наблюдал стыковку "Прогрессов" из станции. Так было и в этот раз. И, хотя все обошлось благополучно, это был хороший урок на будущее.
     В.М.Афанасьев и М.Х.Манаров при выходах в космос восстановили, наконец, работоспособность выходного люка модуля "Квант 2", На борту станции для предстоящих работ по переносу солнечных батарей модуля "Кристалл" по планам перестроения станции была установлена грузовая стрела.
     Девятая экспедиция в составе: А.П.Арцибарский и С.К.Крикалев работала на борту с 18.5.1991 г. по 15.10.1991 г. Во время смены экипажа был проведён международный полёт с участием представительницы Великобритании Х.Шарман. Теперь все международные полёты стали коммерческими.
Во время девятой экспедиции была проведена многонациональная экспедиция посещения в составе: А.А.Волков, Т.Аубакиров (вновь созданное государство Казахстан), Ф.Фебек (Австрия).
     Во время этой экспедиции выполнялся интересный эксперимент с трансформируемыми большими конструкциями. На корпусе модуля "Квант" была развернута ферма "Сафора", для безлюфтовых соединений которых использовался эффект "память формы" металлов.
     При проведении десятой экспедиции был заменен только командир: с 2.10.1991 г. на борту стал работать в качестве командира после спуска А.П.Арцибарского вместе с Т.Аубакировым и Ф.Фебеком С.К.Крикалев, который остался на второй срок. Он работал на станции 312 суток.
     Одиннадцатая экспедиция в составе: А.С.Викторенко и А.Ю.Калери работала на станции с 17.3.1992 г. по 10.8.92 г. Во время смены экипажа был проведён российско-германский международный полёт. К.Фладе (Германия) стартовал вместе с экипажем одиннадцатой экспедиции и возвратился с экипажем десятой.
     К весне 1992 года оказались неработоспособными почти все гиродины, установленные снаружи модуля "Квант-2". Поэтому для обеспечения надёжного выполнения последующей программы экипаж провел установку двух гиродинов, доставленных на кораблях "Прогресс М".
     Двенадцатая экспедиция в составе: А.Я.Соловьев, С.В.Авдеев работала на борту с 27.7.1992 г. по 1.2.1993 г. Во время смены экипажа был проведён российско-французский полёт с участием гражданина Франции М.Тонини.
     Экипаж установил на ферме "Софора" выносную двигательную установку (ВДУ) для использования её при ориентации все усложняющейся конфигурации станции. ВДУ была доставлена на специально модифицированном корабле "Прогресс М" , в котором отсек дозаправки был заменен на негерметичный грузовой отсек. Такая модификация грузового корабля очень перспективна, в том числе для доставки на орбиту спутников.
     Тринадцатая экспедиция в составе: Г.М.Манаков и А.Ф.Полещук работала на борту с 24.1.1993 г. по 22.7.1993 г. Корабль "Союз ТМ 16" был с андрогинно-периферийным стыковочным агрегатом и стыковался он к модулю "Кристалл", для проверки причала, к которому планировался полёт корабля "Буран". Во время этого полёта был проведён облёт станции и её фотографирование. Впервые у причалов станции находилось три корабля (два "Союз ТМ" и "Прогресс М") и с четвёртого "Союз ТМ" проводилось фотографирование.
     На корабле "Прогресс М15" был проведён эксперимент "Знамя" с разворачиваемым тонкопленочным отражателем - прообразом космических зеркал будущего.
     Во время тринадцатой экспедиции проводился важный для будущих проектов эксперимент по дистанционному управлению стыковкой. Космонавты, используя телекамеру, установленную на "Прогрессе М", проводили ручную стыковку грузового корабля так, как будто они находились на этом корабле.
     Четырнадцатая экспедиция в составе: В.В.Циблиев и А.А.Серебров работала на борту с 1.7.1993 г. по 14.1.1994 г. Во время смены экипажа был проведён полёт гражданина Франции Ж.П.Энере.
     Перед посадкой на Землю экипажа было принято решение произвести облёт и фотографирование станции. Во время облёта из-за ошибочных действий экипажа произошло нерасчётное сближение и соударение корабля и станции. Поэтому в задачу следующей экспедиции входил осмотр мест соударения.
     Пятнадцатая экспедиция в составе: В.М.Афанасьев, Ю.В.Усачев и В.В.Поляков работала на борту с 8.1.1994 г. по 9.7.1994 г.
     7 марта 1994 года на полигоне произошёл пожар на технической позиции. Сгорели две пультовые и множество кабелей. Несмотря на серьезные проблемы с проведением испытаний кораблей, программа продолжалась.
     В шестнадцатой экспедиции, кроме нового экипажа Ю.И.Маленченко и Т.А.Мусабаева, работавших на станции с 3.7.1994 г. по 4.11.1994 г., продолжал полёт врач-исследователь В.В.Поляков. Он являлся одновременно и исследователем и объектом исследования по изучению поведения организма человека в сверхдлительном, почти полуторагодовом, полёте.
     Во время этой экспедиции произошла аварийная ситуация при стыковке корабля "Прогресс М 24". Из-за повышенной флуктуации измерений угла крена произошло столкновение корабля со станцией. Последующий анализ показал, что касание было 3-4 раза. После анализа было принято решение провести стыковку с использованием телеоператорного режима. Что и было успешно выполнено.
     Семнадцатая экспедиция в составе: А.С.Викторенко и Е.В.Кондаковой работала на борту с 4.10.1994 г. по 22.3.1995 г. Впервые проходил длительный полёт женщины-космонавта. Во время смены экипажа выполнялся полёт космонавта европейского космического агентства (ЕКА) У.Меербольда, который вернулся с экипажем шестнадцатой экспедиции.
     3 февраля 1995 года состоялся старт американского корабля Шаттл "Дискавери", на котором работал российский космонавт В.Титов. В полёте предусматривалась проверка сближения корабля со станцией в рамках программы "Мир-Шаттл". В процессе сближения корабль подошёл на расстояние около 10 метров от станции.
     Восемнадцатая экспедиция в составе В.Н.Дежуров, Г.М.Стрекалов и американский астронавт Н.Тагард работали на станции с 14.3.1995 г.
     20 мая на орбиту был выведен модуль "Спектр" (77КСО), Для приема модуля было необходимо перестыковать модуль "Кристалл" для того, чтобы освободить для "Спектра" его рабочее место. Перестыковка прошла 30.5.1995 г.
     1 июня произошла автоматическая стыковка модуля "Спектр". Для обеспечения стыковки американского корабля "Шаттл" модуль "Кристалл" был переведён на осевой стыковочный агрегат. В процессе перестыковки было зафиксировано касание шпангоутов модулей при перестыковке. Это вызвало серьезную озабоченность участников работ, но последующий анализ подтвердил работоспособность модулей, несмотря на касание шпангоутов.
     28 июня 1995 года произошло историческое событие к российской станции "Мир" пристыковался американский корабль "Шаттл". Началась международная программа совместных полётов.

     Да, разумеется, на месте корабля "Шаттл" мог быть российский "Буран", но, как уже отмечалось, этого не случилось. И то, что такая работа была предусмотрена в программе "Мир", все было отработано и проверено, позволило, обеспечить выполнение программ "Мир-Шаттл" и "Мир-НАСА".
     Одним из главных недостатков станции "Мир" была ограниченность в энергетике. И, несмотря на то, что в полной конфигурации станции установленная мощность была достаточно большой (более 30 кВт), взаимное затенение солнечных батарей не позволяло кардинально решить проблему с энергопитанием. Наиболее эффективным способом для этого было вынесение солнечных батарей от основной конструкции на фермах с введением двух степеней поворота вместо одной.
     Опыт работы со станцией "Мир" показал, что модули "Квант-2", "Кристалл" и другие были переразмерены, и требовали большой трудоемкости. Необходимы были модули меньшего размера с унифицированными отсеками доставки модулей к станции. Эти изменения и были заложены в проект новой станции "Мир-2", который был выпущен в 1992 г. Кроме них предусматривалась и модификация ряда систем станции: вводился замкнутый цикл по снабжению экипажа кислородом и водой с использованием систем электролиза воды ("Электрон"), регенерации воды из конденсата и урины (СРВ-К, СРВ-У), утилизация кислорода из углекислого газа и т.п., система управления была построена как единый информационно-управляемый комплекс на базе БЦВК "Салют-5Б", в системе энергопитания стали использоваться комбинации солнечных фотопреобразователей и газотурбинной солнечной установки с зеркальными концентраторами солнечной энергии при высоком (до 120 В) напряжении для уменьшения потерь при транспортировании энергии, были установлены стыковочные агрегаты андрогинного типа (АПАС).
     В дальнейшем проект станции "Мир-2" стал основой проекта российского сегмента международной станции "Альфа".

Проекты станций с крупноразмерными модулями
     В 1969 году в качестве одного из полезных грузов новой ракеты носителя Н1 разрабатывался проект орбитальной станции массой около 100 т. Станция представляла собой цилиндр диаметром 6 м и длиной 20 метров с четырьмя причалами для кораблей "Союз". Эти причалы располагались со стороны одного из её торцов под углом 30 градусов к продольной оси. Станция с кораблями напоминала стрелу с оперением.
     В связи с началом работ над станциями "Салют" проект дальнейшего развития не получил.
     В дальнейшем был разработан проект ДОС. Станция состояла из нескольких модулей, выводимых перспективной ракетой носителем РЛА-150. Эти модули имели массу 100 т. Станция состояла из шести модулей, соединенных между собой через герметичный шлюз-коллектор одним из торцов так, что получалась ортогональная звезда.
     Модули имели различное целевое назначение: жилой модуль, обсерватория, исследовательские лаборатории, производство для получения новых материалов и веществ.
     Экипаж станции 12 человек. Корабли снабжения, проектируемые на базе технических решений корабля "Союз", с увеличенным спускаемым аппаратом для доставки и спуска 6 человек.
     Этот проект не получил дальнейшего развития, но сама идея создания гигантской станции с модулями массой около 100 тонн продолжала существовать, и только, когда была разработана ракета-носитель "Энергия", работы по большой станции возобновились.
     В 1984 году был разработан проект новой орбитальной станции. Этот проект был уже не по станции, а по орбитальному Центру (ОСЭЦ - орбитальный сборочно-эксплуатационный центр).
     Одними из главных задач Центра была сборка и развертывание крупногабаритных конструкций и обслуживание спутниковых систем, включая их ремонт.
     Центр имел разветвленную орбитальную инфраструктуру, включая заправочные станции, ремонтные стапели, буксиры для доставки к Центру отдельно летающих платформ и спутников.
     В дальнейшем проект претерпел эволюцию: уточнялись задачи, менялись концепции.
     На последнем этапе этих разработок (1988 г.) станция такой размерности стала называться "Мир-2". Масса этой станции 100-120 т, объём гермоотсеков 360 куб.м, мощность системы энергопитания 100 квт, число членов экипажа 3-6 человек.
     В дальнейшем этот проект развития не получил, и станцией Мир-2 стал называться проект с модулями размерности 20 тонн, который стал продолжением программы "Мир".
     Причин, почему не получили развитие станции с использованием модулей большой размерности, несколько. Главной из них является то, что как и в 1969, 1975, так и в 1988 году, не вышли на эксплуатацию ракеты-носители такой размерности (Н1, РЛА-150, "Энергия"). Кроме того, целевое обоснование перехода к дорогим и трудоемким станциям большой размерности было недостаточным.

Далее...