Как же конструировать и располагать все соединяемые при стыковке узлы и элементы, чтобы получить андрогинность устройства в целом?

Советские специалисты предложили руководствоваться общим принципом, успешно примененным при создании стыковочного устройства «Союз–Салют». Американская сторона его приняла, и он стал руководящим при разработке конструкции АПАС для кораблей «Союз» и «Аполлон». Мы назвали свое предложение принципом обратной симметрии. Суть его в том, что все соединяемые при стыковке, или, как их называют, ответные, элементы размещаются симметрично относительно общей оси. Штырь – гнездо, вилка – розетка, выступ – впадина всегда располагаются попарно симметрично, если смотреть на торец стыковочного агрегата.

Сейчас нам это кажется простым и естественным, а в конце 60-х годов все нужно было найти и применить в конструкторской работе.

Интересно, что еще главный конструктор ракетно-космических систем академик С. П. Королев сформулировал общее требование к такому устройству. Он говорил: «Сделайте стыковочные агрегаты одинаковыми на обоих кораблях и обеспечьте переход космонавтов по внутреннему туннелю».

Андрогинность наших стыковочных шпангоутов для системы «Союз–Салют» также значительно увеличила надежность наиболее ответственной части конструкции – замков жесткого соединения. Ведь фактически при стыковке таких шпангоутов в нашем распоряжении имеется два комплекта замков, по одному на корабле и станции. В случае необходимости всегда можно ввести в действие второй комплект. Кроме того, обеспечивается другое важное требование к андрогинному устройству: стыковка может быть полностью проведена любым кораблем.

Короче говоря, шпангоут для стыковочного устройства космической системы «Союз–Салют» был в целом и во многих деталях удачно сконструирован. В этом убедились и американские специалисты.

Через год, после тщательного изучения, они сами предложили принять его за основу при создании стыковочного шпангоута для кораблей «Союз» и «Аполлон».

Но только через год. А тогда, осенью 1970 года, все, о чем я рассказал, выглядело не таким уж очевидным.

АПАС
СТАРТУЕТ

Итак, в результате первой встречи наметили основные черты стыковочного устройства будущих кораблей и станций. Следующий шаг – детализация этих требований и разработка принципиальной схемы нового устройства. Необходимо было кроме того решить, каким образом обеспечить совместимость, что подлежало согласованию между партнерами.

В начале 1971 года состоялись встречи руководителей АН СССР и НАСА, в результате которых вся работа по созданию совместимых средств стала приобретать более конкретные формы.

В июне того же года на встрече в Хьюстоне обсуждались и согласовывались детальные требования к новому стыковочному устройству, руководствуясь которыми обе стороны к октябрю представили свои варианты принципиальных схем.

Постепенно вырабатывались согласованные требования, складывалась общая терминология и все больше было технического взаимопонимания. Представленные проекты, хотя и различались во многих существенных деталях, содержали уже такие положения, которые позволили довольно быстро выработать общую схему.

Выяснилось, что обе стороны согласны с тем, что, во-первых, будет четкое функциональное разделение стыковочного агрегата на стыковочный механизм и стыковочный шпангоут с его замками жесткой стыковки, во-вторых, стыковочный механизм будет иметь основной рабочий элемент в виде кольца с несколькими направляющими выступами, расположенного на подвижных штангах для амортизации соударения кораблей, втягивания и выдвижения кольца. Кроме того, перевод из пассивного состояния в активное и мы, и американцы предполагали осуществлять выдвижением кольца из втянутого в переднее положение.

Различались проекты числом направляющих выступов и пар штанг (три – в советском проекте и четыре – в американском), расположением защелок, конструкцией замков стыковочного шпангоута и рядом менее существенных деталей. В советском проекте, естественно, предполагалось использовать стыковочный шпангоут, конструктивно подобный существовавшему в устройстве космической системы «Союз–Салют».

После обмена докладами и обсуждений представитель американской стороны заявил, что можно принять советский проект принципиальной схемы за основу для дальнейшей разработки. Подписанное соглашение этой встречи зафиксировало принятие многих советских предложений. Был использован и ряд деталей американского проекта, например, схема защелок кольца с направляющими и уплотнения стыка и электроразъемы.

Надо подчеркнуть, что утверждение общей схемы вовсе не означало полного копирования в последующем принципа действия стыковочных агрегатов. Оговоренное еще на первой встрече 1970 года и подтвержденное на июньской встрече 1971 года в Хьюстоне решение о том, что каждая сторона полностью проектирует и изготавливает свои стыковочные агрегаты, а совместимость их достигается согласованием минимального числа параметров и только взаимодействующих между собой деталей и элементов, оставляло большую свободу поиска.

Здесь уместно остановиться на некоторых особенностях советской и американской школ конструирования стыковочных устройств. Первое существенное различие, которое сразу бросается в глаза, заключается в том, что американцы применяют гидравлику, а мы – электромеханику в демпферах (приспособлениях для поглощения энергии при соударении и гашения механических колебаний). Каждый из этих способов демпфирования имеет свои преимущества и недостатки. И все же использование электромеханики еще в самых первых модификациях стыковочных механизмов кораблей «Союз» было довольно смелым новаторством, которое по мере развития техники стыковки раскрывало свои преимущества. Недаром на осенней встрече 1971 года один из американских специалистов сказал, что они, возможно, тоже применили бы электромеханику, но из-за отсутствия разработанной технологии просто не успевают это сделать в заданный срок.

Любопытно, что два года спустя, уже, по существу, закончив работу над своим «гидравлическим» АПАСом, НАСА заключило контракт с одной из фирм на создание экспериментального чисто электромеханического стыковочного механизма.

Гидравлика и электромеханика диктуют выбор существенно разных элементов кинематики, в первую очередь поэтому наши агрегаты так не похожи друг на друга. Но для специалистов более важно принципиальное построение всей амортизационно-приводной схемы стыковочного механизма.