В 1976 году НПО "Энергия" выпустило Технические предложения по созданию усовершенствованных долговременных орбитальных станций ДОС № 7, 8. Системы станции были существенно модернизированы, система управления была построена на базе БЦВК, переходный отсек имел два боковых стыковочных агрегата для стыковки исследовательских модулей, выводимых ракетой "Союз". На НТС MOM технические предложения подвергли критике, проект был оценен как новаторский, вызвало возражение наличие боковых стыковочных агрегатов. Предприятие продолжало работать над новыми станциями, и в августе 1978 года был выпущен эскизный проект. Проект был основан на использовании систем станций "Салют", но предусматривалось четыре боковых стыковочных агрегата для стыковки модулей на базе ракеты "Союз".
В феврале 1979 года 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.
Первоначально разработку конструкторской документации на базовый блок, за исключением заимствуемой документации на гермокорпус разработки КБ "Салют", планировалось выполнить силами конструкторского комплекса 2 НПО "Энергия", возглавляемого заместителем генерального конструктора В.В. Симакиным. Однако к концу 1979 года на предприятии создается чрезвычайно сложная обстановка, связанная с перегрузкой тематических подразделений, и в первую очередь конструкторских, по разработке целого ряда целевых модулей для станции "Салют-7", изготовлению самой станции, модернизации пилотируемого корабля "Союз Т", изготовлению грузовых кораблей "Прогресс" и развертыванию работ по ракете-носителю "Энергия" на фоне структурных преобразований предприятия. Встал вопрос, как и на предыдущих станциях, о привлечении КБ "Салют" для выпуска конструкторской документации на базовый блок станции "Мир". И такое решение было принято.
В процессе работ проект непрерывно уточнялся. Принимались новые решения, направленные на расширение задач станции и упрощение некоторых проблем по кооперации. Бортовой цифровой вычислительный комплекс "Аргон-20" заменили на двухмашинный БЦВК на базе "Аргона-16" и "Салюта-5Б" разработки НИИ ЦЭВТ (В.В. Пржиялковский), НПО "Элас" (ГЯ. Гуськов). Системы станции были модернизированы: система управления на базе БЦВМ значительно расширяла 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 установили систему электролиза воды ("Электрон") для снабжения кислородом и регенерируемую систему поглощения углекислого газа ("Воздух"), система управления бортовым комплексом использовала БЦВМ и современные алгоритмы управления. Была введена радиосистема "Антарес" с остронаправленной антенной для связи через спутник-ретранслятор.
Работы в НПО "Энергия" и КБ "Салют" продолжались. Оперативное управление требовало значительных усилий со стороны главного конструктора направления -заместителя генерального конструктора Ю.П. Семенова – по увязке и технической координации решений, связанных со своевременным изготовлением вновь вводимых систем. Несмотря на изменения проекта, конструкторская документация на базовый блок, выпускаемая совместно с КБ "Салют", передана в 1982-1983 гг. на ЗИХ (А.И. Киселев) и ЗЭМ (А.А. Борисенко).
К началу 1984 года обстановка в MOM сложилась таким образом, что работы по перспективным станциям были практически остановлены. Все ресурсы Министерства в этот период были задействованы на программу "Буран". И вдруг новый неожиданный импульс программа получила весной 1984 года, когда министром общего машиностроения был О.Д. Бакланов. В.П. Глушко и Ю.П. Семенов ранним утром были вызваны к секретарю ЦК КПСС Г. В. Романову, и им была поставлена задача срочно завершить работы по станции к XXVII съезду КПСС. В совещании принимали участие О.Д. Бакланов, В.П. Глушко, Ю.П. Семенов, О.Н. Шишкин (заместитель министра), О.С. Беляков.
 | Базовый блок орбитальной станции "Мир", оснащенный шестью стыковочными агрегатами, солнечными батареями большой площади и радиосистемой связи через спутник-ретранслятор 1. Антенна системы сближения 2. Бортовой огонь красный 3. Антенна командной радиолинии 4. Левая панель солнечной батареи 5. Стыковочная мишень 6. Поручни 7. Иллюминатор 8. Осевой стыковочный агрегат 9. Гнездо манипулятора 10. Боковой стыковочный агрегат 11. Антенна системы сближения 12. Переходный отсек 13. Рабочий отсек 14. Агрегатный отсек 15. Бортовой огонь зеленый 16. Правая панель солнечной батареи 17. Антенна системы сближения 18. Остронаправленная антенна связи 19. Маршевые двигатели 20. Стыковочная мишень 21. Осевой стыковочный агрегат 22. Переходная камера 23. Оптический датчик 24. Двигатели ориентации 25. Антенны радиосвязи 26. Поручни 27. Иллюминатор 28. Оптический прибор ориентации 29. Антенна радиотелеметрии |
В НПО "Энергия" и в КБ "Салют" были развернуты работы по подготовке штатного изделия. В процессе работы было принято решение использовать модули, выводимые ракетой-носителем "Протон". В качестве основы их конструкции использовалась схема одного из модулей, ранее планировавшегося для доставки на станцию "Салют-7" (модуль 37КЭ). Был выпущен проект на модули дооснащения станции (37КД), исследований в области технологии (37КТ), исследования природных ресурсов Земли и для решения военно-прикладных задач (37КП), грузовой (37КГ). Однако эффективность применения таких модулей была недостаточно высокой, так как доставку модулей на орбиту обеспечивал функциональный грузовой блок 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 MOM. Однако КБ "Салют" вышло с альтернативным предложением: использовать в качестве исследовательских модулей корабли ТКС. По мнению руководства НПО "Энергия" (В.П. Глушко, Ю.П. Семенов), такое решение было бы неправильным, так как эти корабли сложны и трудоемки в изготовлении. Возникали большие сомнения в том, что они могут быть изготовлены к планируемому запуску станции. Так впоследствии и оказалось. Они не были готовы не только к первому году полета станции (как планировалось), их изготовление растянулось на многие годы (третий из четырех модулей "Спектр" был запущен только на девятый год полета станции "Мир"). Это не позволило использовать в полной мере возможности станции.
Тем не менее НТС MOM в целях использования уже созданного задела по станции "Алмаз" принял решение поддержать предложение КБ "Салют", и работа над исследовательскими модулями началась. В программу станции "Мир" были введены модули: для дооснащения станции (77КСД), технологический (77КСТ), для работ по так называемой программе "Октант" – исследование спектральных характеристик поверхности Земли в интересах Министерства обороны (77КСО) и для исследования ресурсов Земли (77КСИ). Впоследствии 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.
Для эффективного решения вопросов были созданы Межведомственная оперативная группа, которая не реже двух раз в месяц анализировала обеспечение своевременной поставки комплектующих от смежных организаций, и оперативно-техническое руководство, которое еженедельно рассматривало и принимало технические решения, Это позволило уже в 1984 году изготовить макет для статических испытаний, после завершения которых корпус его был использован для изготовления еще 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 была 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 сделан раньше, те же мероприятия проводить было бы гораздо легче. За ошибки в прогнозе массы кабелей начальника проектного отдела 171 Л.А. Горшкова временно освободили от занимаемой должности. Основные мероприятия по обеспечению баланса массы сводились к снятию части оборудования, которое в дальнейшем доставлялось на борт с помощью грузовых кораблей.
Очень осложнило работы по станции опаздывание математического обеспечения системы управления с использованием БЦВМ "Салют-5Б". И в конце концов было принято решение: в начале полета использовать для управления контур БЦВМ "Аргон", а в процессе полета по готовности математического обеспечения доставить на борт БЦВМ "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 нем и была проведена проверка и выявление всех ошибок в схемах.
 Н.И. Зеленщиков |
Базовый блок станции "Мир" прибыл на полигон 6 мая 1985 года, однако работы с ним начались лишь 12 мая из-за неготовности помещения монтажно-испытательного корпуса (превышение допустимых норм по пыли). После проведения вакуумных испытаний в барокамере и готовности наземного испытательного оборудования изделие 26 мая 1985 года 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 комплексном стенде и штатном изделии. Особенно большой объем доработок выпал на долю бортовой кабельной сети. Всего за время подготовки изделия на полигоне было доработано свыше 1100 кабелей из общего числа ~ 2500 кабелей.
В составе станции впервые использовалась система связи через спутник-ретранслятор "Альтаир". Для проверки этого тракта на полигоне станцию вывезли из монтажно-испытательного корпуса прямо на улицу, направили остронаправленную антенну на спутник "Альтаир" и проверили все режимы связи. Такие проверки делались впервые. Этот опыт использовали потом на корабле "Буран" для проверки аналогичной системы связи.
При проведении электрических испытаний заметную роль сыграли заместитель главного конструктора – заместитель технического руководителя А.В. Васильковский и руководитель бригады испытателей ЗЭМ В.П. Кочка, имеющие большой опыт в разборе отказов и замечаний при испытаниях, а главное, – умение выделить суть каждого из них и обнаружить причину конкретного отказа. Общее руководство на технической позиции по подготовке станции к запуску осуществлял заместитель главного конструктора Н.И. Зеленщиков. Одновременно на полигоне шла подготовка корабля "Буран", что существенно усложняло работы по станции.
 | Базовый блок станции "Мир" в монтажно- испытательном корпусе космодрома Байконур (корпус МИК-2Б) |
 Запуск базового блока станции "Мир" с помощью ракеты-носителя "Протон" 20 февраля 1986 г. |
Первая экспедиция прибыла на станцию на корабле "Союз Т-15" (космонавты А.Д. Кизим и В.А. Соловьев) и работала на орбите с 13 марта по 16 июля 1986 года. Во время этой экспедиции на "Союзе Т-15" был совершен уникальный эксперимент: перелет со станции "Мир" на станцию "Салют-7" и обратно. Это был первый опыт, закладывающий основы межорбитальных перелетов и обслуживания в будущем космических баз-станций.
Космонавты провели ряд незаконченных работ на станции "Салют-7". В частности, провели эксперимент по разворачиванию трансформируемой фермы "Маяк". Эксперименты по развертыванию больших конструкций являлись наиболее важными среди работ НПО "Энергия" и, в частности, ферма "Маяк" – один из таких экспериментов, который проводился совместно с ИЭС им. Е.О. 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, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-2" (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 года. Во время этой экспедиции на станцию пришел первый модуль "Квант" (31 марта 1987 года). 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 проведен 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. Космонавты недостаточно аккуратно уложили его в корабль "Прогресс" для удаления со станции, и он остался в стыковочном агрегате после отстыковки грузового корабля. После обнаружения ошибки (возможно, это просто совпадение) у А.И. Лавейкина были выявлены серьезные отклонения в сердечно-сосудистой системе, и экспедицию пришлось досрочно вернуть на Землю.
Модуль "Квант" оказался одним из самых результативных модулей станции, несмотря на то, что 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, позволили получить серьезные научные результаты. Впервые было зарегистрировано рентгеновское излучение при вспышке звезды Сверхновой 1987А в районе Большого Магелланова Облака и отслежена временная эволюция ее спектра, проведены успешные наблюдения пульсаров Геркулес-XI и Лебедь-XI 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 на корабле "Союз ТМ-3" состоялась экспедиция посещения: космонавты А.С. Викторенко, А.П. Александров, М. Фарис (Сирия). С 21 декабря 1987 года по 21 декабря 1988 года на борту работал экипаж станции третьей основной экспедиции (В.Г. Титов, М.Х. Манаров), стартовавший на корабле "Союз ТМ-4".
За время этого годового полета экипаж принял пять грузовых кораблей "Прогресс" и две экспедиции посещения: А.Я. Соловьев, В.П. Савиных, А.П. Александров – на корабле "Союз ТМ-5" и В.А. Ляхов, В.В. Поляков, А. Моманд (Афганистан) – на корабле "Союз ТМ-6". Во время спуска на Землю космонавтов В.А. Ляхова и А. Моманда произошел очень опасный случай, когда из-за ошибки экипажа без выдачи тормозного импульса запустилась программа разделения корабля, что могло привести к трагическим последствиям. Но удалось вовремя предотвратить разделение, и экипаж спустился благополучно. Во время проведения этой экспедиции 15 ноября 1988 года состоялся первый старт и первая в мире автоматическая посадка многоразового корабля "Буран". Это был большой успех советских инженеров. Программой предусматривалась совместная работа "Бурана" со станцией "Мир". Но, как оказалось впоследствии, этому не суждено было случиться. Полет "Бурана" был первым и последним.
26 ноября к станции стартовал корабль "Союз ТМ-7" с экипажем следующей четвертой основной экспедиции (А.А. Волков, С.К. Крикалев, Ж.-Л. Кретьен – Франция). В течение месяца длился советско-французский полет. Франция – первая из стран Запада – участвовала в экспериментах на борту станции. В процессе этого полета была развернута антенна "Эра". Правда, вначале она не раскрывалась, пришлось космонавтам "помогать" пружинным механизмам, после чего антенну удалось раскрыть. Экипаж третьей основной экспедиции спустился вместе с Ж.-Л. Кретьеном, врач-космонавт В.В. Поляков остался со следующей экспедицией. Экипаж четвертой основной экспедиции вернулся на Землю 27 апреля 1988 года, после чего наступил перерыв в пилотируемых полетах из-за того, что на полигоне был выведен из строя следующий корабль (перенаддув приборно-агрегатного отсека).
25 августа 1989 года к станции пристыковался грузовой корабль "Прогресс М-1". Началась эксплуатация "грузовиков" новой модификации.
Пятая основная экспедиция, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-8" в составе А.С. Викторенко и А.А. Сереброва, работала на борту с 6 сентября 1989 года по 19 февраля 1990 года. Теперь станция эксплуатируется непрерывно в пилотируемом режиме с максимальным использованием разработанной космической техники.
 | Диаграмма наращивания длительности работы на орбите |
Во время пятой экспедиции к станции пристыковался модуль "Квант-2". Стыковка тоже не получилась с первой попытки (отключение системы сближения "Курс" на модуле). Пришлось срочно командировать бригаду специалистов-управленцев НПО "Энергия" и КБ "Салют" в г. Харьков для моделирования на стенде КБ "Электроприбор" (Я.Е. Айзенберг), которое являлось головным разработчиком системы управления модуля, процесса стыковки и выявления причин отказов. Отказ был воспроизведен и дано заключение о возможности повторной стыковки. В декабре 1989 года станция "Мир" стала трехмодульной.
Модуль "Квант-2" (77КСД) имел достаточно просторную шлюзовую камеру с большим люком диаметром один метр. В составе модуля – дополнительный комплект гиродинов, установленных не внутри обитаемого отсека, как на "Кванте", а снаружи. Однако, как показал опыт дальнейшей эксплуатации модуля, это техническое решение не оправдало себя: слишком сложной оказалась замена гиродинов при их выходе из строя. На модуле было установлено исследовательское оборудование, которое расширило научную программу станции, в частности поворотная управляемая платформа с фотометрической, телевизионной и спектрометрической аппаратурой на корпусе модуля. Управление этой платформой могло производиться как экипажем станции, так и оператором ЦУП. 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 – СПК (средство передвижения космонавта) – "космический мотоцикл". Космонавты поочередно работали на СПК, облетали станцию, фотографировали ее.
Шестая основная экспедиция, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-9" (А.Я. Соловьев и А.Н. Баландин), работала на борту с 11 февраля по 9 августа 1990 года. Во время ее работы к станции пристыковался третий исследовательский модуль "Кристалл", на борту которого был установлен комплекс технологического оборудования для исследования возможности получения в космосе материалов с новыми свойствами. Здесь же размещен целый комплекс исследовательской аппаратуры в области материаловедения, в том числе для изучения промышленного производства материалов (установки "Галлар" и "Кратер", "Зона-02", "Зона-03" и "Оптизон-1") и биотехнологические установки ("Светлана", "Ручей", "Айнур", "Биокрист", "Рекомб", "Вита" и "Максат"). Модуль "Кристалл" был оборудован вторым стыковочным агрегатом типа АПАС (андрогинно-периферийный агрегат стыковки) для стыковки к станции корабля "Буран".
Во время шестой экспедиции проводился ремонт экранно-вакуумной теплоизоляции спускаемого аппарата корабля. Космонавты забандажировали изоляцию аппарата, однако 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, не выравненным космонавтами, был выведен из строя выходной люк. Предстоял его ремонт.
Седьмая экспедиция, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-10" (Г.М. Манаков, Г.М. Стрекалов), работала на борту с 1 августа по 10 декабря 1990 года. 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 в составе В.М. Афанасьева и М.Х. Манарова, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-11", работала на борту со 2 декабря 1990 года по 26 мая 1991 года. Во время смены экипажа со 2 по 10 декабря 1990 года проводился первый коммерческий международный полет с участием гражданина Японии Т. Акияма (на корабле "Союз ТМ-11"). Во время восьмой экспедиции произошел очень опасный случай при стыковке корабля "Прогресс М-7". Из-за поломки антенны "Курса" на модуле "Квант-2" в процессе сближения грузовой корабль пролетел мимо станции по опасной траектории. В первые годы во время стыковок автоматических грузовых кораблей руководство полета 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... К счастью, все обошлось благополучно, Однако 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 перекомпоновки станции была установлена грузовая стрела.
Девятая экспедиция, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-12" в составе А.П. Арцебарского и С.К. Крикалева, работала на борту с 18 мая по 10 октября 1991 года. Во время смены экипажа был проведен международный полет с участием гражданки Великобритании X. Шарман. Теперь все международные полеты стали коммерческими.
 | 1990 год. Встреча на космодроме Байконур с международным экипажем корабля "Союз ТМ-11" основного и дублирующего состава после заседания Государственной комиссии: сидят А.П. Арцебарский, С.К. Крикалев, Т. Акияма, Ю.П. Семенов, В.М. Афанасьев, М.Х. Манаров; стоят В.А. Шаталов, А.А. Леонов, Г.И. Северин |
Во время девятой экспедиции также была проведена многонациональная экспедиция посещения на корабле "Союз ТМ-13" в составе А.А. Волкова, Т. Аубакирова (Республика Казахстан), Ф. Фебека (Австрия). Во время этой экспедиции выполнялся интересный эксперимент с трансформируемыми большими конструкциями. На корпусе модуля "Квант" была развернута ферма "Софора", для безлюфтовых соединений которой использовался эффект "память формы" металлов. Нужно отметить, что выходы в открытый космос стали неотъемлемой частью программ станций. Работа космонавтов вне станции длится пять часов и более. Уникальные операции выполняются на орбите: сложнейшие ремонты, строительство дополнительных конструкций, проведение научных исследований.
 | Заседание Межгосударственной комиссии перед запуском международного экипажа на корабле "Союз TM-13". За столом президиума: Г.В. Сергеев, Ю.Г. Гусев, Ю.П. Семенов, В.Л. Иванов, Е.Г. Ежиков-Бабаханов, А.Л. Крыжко, Ю.Н. Коптев, В.А. Шаталов и др. |
 | Беседа официальных лиц Казахстана (С.А. Терещенко – председатель Совета Министров Республики Казахстан и Е.Г. Ежиков-Бабаханов – заместитель председателя Совета Министров Республики Казахстан) и России (О.Н. Сосковец – первый заместитель Председателя Правительства России) с космонавтом Т. Аубакировым перед его полетом на станцию "Мир" на корабле "Союз TM-13" |
При проведении десятой экспедиции был заменен только командир: со 2 октября 1991 года на борту стал работать в качестве командира А.А. Волков, после спуска А.П. Арцебарского вместе с Т. Аубакировым и Ф. Фебеком. С.К. Крикалев остался на второй срок. Он работал на станции 312 суток. Одиннадцатая экспедиция, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-14" в составе А.С. Викторенко и А.Ю. Калери, работала на борту с 17 марта по 10 августа 1992 года. Во время смены экипажа был выполнен российско-германский международный полет. 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 надежного выполнения последующей программы экипаж установил два гиродина, доставленные на кораблях "Прогресс М".
Двенадцатая экспедиция, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-15" в составе А.Я. Соловьева, С.В. Авдеева, работала на борту с 27 июля 1992 года по 1 февраля 1993 года. Во время смены экипажа был проведен российско-французский полет с участием гражданина Франции М. Тонини. Экипаж установил на ферме "Софора" выносную двигательную установку для использования ее при ориентации все усложняющейся конфигурации станции. ВДУ была доставлена на специально модифицированном корабле "Прогресс М", в котором отсек дозаправки заменили на негерметичный грузовой отсек. Такая модификация грузового корабля очень перспективна, в том числе для доставки на орбиту спутников.
Размещение выносных двигательных установок планировалось еще на станции "Салют-7" и на модуле "Квант", который, как уже упоминалось, должен был работать в составе этой станции. Для этого предусматривались специальные конструктивные элементы. Первоначально предполагалась дозаправка этих установок. Но в процессе работ, учитывая появление возможности вынесения этих установок на большие плечи, используя новую ферму "Софора", приняли вариант с установкой автономных, периодически заменяемых двигательных установок на 15-метровой ферме как наиболее простой и эффективный способ увеличения управляющего момента при ориентации. Теперь станция "Мир" приобрела новое качество: дополнительные возможности по управляемости при все усложняющейся ее конфигурации.
Тринадцатая экспедиция, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-16" в составе Г.М. Манакова и А.Ф. Полещука, работала на борту с 24 января по 22 июля 1993 года.
Корабль "Союз ТМ-16", с андрогинно-периферийным стыковочным агрегатом, стыковался к модулю "Кристалл" для проверки причала, к которому планировался полет корабля "Буран". Во время этого полета (3 июля 1993 года) были осуществлены облет станции и ее фотографирование. Впервые у причалов станции находилось три корабля: "Союз ТМ-16", "Прогресс М-17", "Прогресс М-18" (при отходе), а с четвертого корабля "СоюзТМ-17" проводилось фотографирование.
На корабле "Прогресс М-15" был проведен эксперимент "Знамя-2" с разворачиваемым тонкопленочным отражателем – прообразом космических зеркал будущего. Во время тринадцатой экспедиции проводился важный для будущих проектов эксперимент по дистанционному управлению стыковкой. Эта работа начиналась еще в 1985 году по инициативе М.М. Лемелева (отдел 171) и Ю.Н. Зыбина (отдел 153), теперь проводилась реальная проверка режима. Космонавты, используя телекамеру установленную на "Прогрессе М-15", проводили ручную стыковку грузового корабля так, как будто они находились на этом корабле.
Четырнадцатая экспедиция, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-17" в составе В.В. Циблиева и А.А. Сереброва, работала на борту с 1 июля 1993 года по 14 января 1994 года. Во время смены экипажа совершил полет гражданин Франции Ж.-П. Энере. Перед посадкой на Землю экипажа было принято решение произвести облет и фотографирование станции. Во время отделения корабля от станции для облета из-за ошибочных действий экипажа произошло нерасчетное сближение и соударение корабля и станции. Были серьезные опасения о повреждении антенн системы "Курс" в процессе соударения. Это опасение усиливалось из-за сбоев в режимах автоматического сближения двух кораблей "Прогресс М-19" и "Прогресс М-20", стыковавшихся в этот период. Поэтому одной из задач следующей экспедиции стал осмотр мест соударения. К счастью, опасения эти не подтвердились.
В.В. Циблиев и А.А. Серебров совершили посадку 14 января 1994 года. После приземления В.В. Циблиева, А.А. Сереброва и Ж.-П. Энере внутри спускаемого аппарата обнаружили значительное количество неучтенных документацией так называемых личных вещей, взятых с борта станции "Мир" в качестве сувениров (около 30 кг). Это вызвало серьезную тревогу специалистов, отвечающих за безопасность спуска и посадки. Такое превышение массы груза, который был размещен в спускаемом аппарате не в соответствии с расчетной схемой, могло привести к аварийной ситуации. Кроме этого, не исключено, что соударение корабля было связано с фактом размещения личных вещей. По этому поводу была создана комиссия, подтвердившая возможность такого объяснения случившегося. Был получен еще один урок, который потребовал ужесточенного требования по соблюдению дисциплины при укладке возвращаемого оборудования внутри спускаемого аппарата при спуске.
 | Комплекс "Мир" с модулями "Квант", "Квант-2", "Кристалл", транспортным кораблем "Союз ТМ-16", грузовым кораблем "Прогресс М-17" и отстыковавшийся грузовой корабль "Прогресс М-18" (фото с корабля "Союз ТМ-17") |
 Президент Казахстана Н. Назарбаев на месте посадки корабля "Союз ТМ-19" встречает космонавта Т. Мусабаева  В.В. Поляков и С.К. Крикалев проводят медицинские эксперименты  Контроль развития растения в установке "Оранжерея" |
В шестнадцатой экспедиции кроме нового экипажа, стартовавшего на корабле "Союз ТМ-19", – Ю.И. Маленченко и Т.А. Мусабаева, работавших на борту с 3 июля по 4 ноября 1994 года, – продолжал полет врач-исследователь В.В. Поляков. Он являлся одновременно и исследователем, и объектом исследования по изучению поведения организма человека в сверхдлительном, почти полуторагодовом полете. Во время этой экспедиции возникла аварийная ситуация при стыковке грузового корабля "Прогресс М-24". Из-за повышенной флуктуации измерений угла крена произошло столкновение корабля со станцией. Последующий анализ показал, что было 3-4 касания. После анализа было принято решение провести стыковку с использованием телеоператорного режима, что и было успешно выполнено. Полностью оправдалось введение телеоператорного режима с его предварительной отработкой.
Семнадцатая экспедиция, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-20" в составе А.С. Викторенко и Е.В. Кондаковой, работала на борту с 4 октября 1994 года по 22 марта 1995 года. Впервые проходил длительный полет женщины-космонавта. Во время смены экипажа выполнялся полет космонавта Европейского космического агентства (ЕКА) У Мербольда, который вернулся с экипажем шестнадцатой экспедиции.
3 февраля 1995 года состоялся старт американского корабля "Шаттл" ("Дискавери"), на котором работал российский космонавт В.Г. Титов. В полете предусматривалась проверка сближения корабля со станцией в рамках программы "Мир – Шаттл". В процессе сближения корабль подошел на расстояние около 10 м к станции.
Восемнадцатая экспедиция, стартовавшая на корабле "Союз ТМ-21" в составе В.Н. Дежурова, Г.М. Стрекалова и американского астронавта Н. Тагарда, работала на борту с 14 марта по 4 июля 1995 года.
В течение второй половины 1994 года велась интенсивная подготовка к запуску модуля "Спектр", на котором установлена согласно соглашению, достигнутому НАСА и РКА, аппаратура американского производства. Американское оборудование, предназначенное, в основном, для медицинских исследований в ходе полета американских астронавтов на борту станции, явилось серьезным дополнением к отечественному исследовательскому оборудованию, разработанному Институтом медико-биологических проблем (А.И. Григорьев). Это оборудование используется для медицинского обеспечения российских полетов.
Для заключительного испытания модуля на Байконуре в весьма сжатые сроки создавались новые рабочие места в МИК ОК площадки 254, ранее созданного для корабля "Буран". Руководил работой Н.И. Зеленщиков, который в течение нескольких месяцев работал на Байконуре. Подготовку модуля осложняла ситуация в стране и смежных организациях, когда получение каждого прибора и агрегата из организаций, задействованных в этой программе и находящихся в тяжелейшем экономическом положении, становилось почти неразрешимой проблемой. Но, несмотря на это, модуль "Спектр" удалось подготовить в согласованные с НАСА сроки. 20 мая 1995 года новый модуль был выведен на орбиту.
В это же время на борту станции "Мир" велась серьезная подготовка к приему этого модуля, Модуль "Кристалл" с помощью бортового манипулятора перевели на другой боковой стыковочный агрегат для того, чтобы освободить для "Спектра" его рабочее место. Выполнены четыре выхода экипажа в открытый космос, проведен перенос солнечных батарей с "Кристалла" и их укладка. Перестыковка прошла 30 мая 1995 года.
1 июня 1995 года проведена автоматическая стыковка модуля "Спектр" – четвертого крупногабаритного исследовательского модуля. Почти десять лет разделяют запуск базового блока и модуля "Спектр". Для обеспечения стыковки американского корабля "Шаттл" модуль "Кристалл" перевели на осевой стыковочный агрегат. В процессе перестыковки было зафиксировано касание шпангоутов модулей. Это вызвало серьезную озабоченность участников работ, но последующий анализ подтвердил работоспособность модулей, несмотря на касание шпангоутов. После перестыковки модуля "Спектр" с осевого стыковочного агрегата на боковой узел, ранее освобожденный модулем "Кристалл", во время раскрытия солнечных батарей, предназначенных обеспечить энергетикой станцию для предстоящих работ после стыковки американского корабля "Шаттл", обнаружилось, что одна из двух панелей солнечных батарей не раскрывается. Анализ показал, что это – результат неправильных действий Центра управления полетом. Необходим "выход" экипажа в открытый космос для осмотра характера зацепления конструкции и выдачи рекомендации наземным службам по дальнейшим действиям. Баланс энергетики на борту крайне неблагоприятный.
И в этот критический момент экипаж стал возражать против "выхода", ссылаясь на его нецелесообразность и собственную усталость. Такое в практике управления полетом встретилось впервые. Получен еще один урок и опыт – требуется более тщательный подбор экипажа на предстоящие полеты!
 | Норман Тагард (США), Е.В.Кондакова, В.Н.Дежуров, Г.М.Стрекалов, В.В.Поляков, А.С.Викторенко на борту станции "Мир" |
Создалась критическая ситуация. На совещании у генерального конструктора, учитывая психологическую неготовность экипажа к сложным работам, принимается решение: "выход" не производить, установить режим максимальной экономии энергии на борту станции. Согласовываются со специалистами США возможные аварийные ситуации в период совместного полета станции с кораблем "Шаттл". Устанавливается порядок чередования операций за счет двигателей "Шаттла" и "Мира" в ходе полета с целью обеспечения максимального энергопритока от Солнца. Старт "Шаттла" назначается на 24 июня 1995 года, однако по погодным условиям переносится на 27 июня этого же года, На борту "Шаттла" совместно с пятью американскими астронавтами стартуют и два российских космонавта А.Я. Соловьев и Н.М. Бударин, которые должны заменить на борту экипаж восемнадцатой экспедиции.
Орбитальная станция "Мир" на различных этапах развертывания
 | 1986 год. Базовый блок 1987 год. Базовый блок – модуль "Квант" с кораблем "СоюзТМ" |
 | 1989 год. Базовый блок – модули "Квант" и "Квант-2", корабль "Союз ТМ" 1990 год. Базовый блок – модули "Квант", "Квант-2", "Кристалл" |
 | 1993 год. Базовый блок – модули "Квант", "Квант-2", "Кристалл" с кораблем "Союз ТМ", два корабля "Прогресс М" 1995 год. Базовый блок – модули "Квант", "Квант-2", "Кристалл" и "Спектр" |
Накануне старта "Шаттла" на мыс Канаверал срочно вылетели Ю.П. Семенов, В.В. Рюмин и А.П. Александров с целью провести беседу с А.Я. Соловьевым и Н.М. Будариным, рассказать о необходимости "выхода" для осмотра и устранения замечаний по солнечным батареям. Одновременно в США доставлены специально разработанные РКК "Энергия" инструменты для перекусывания стяжки, которая удерживает батареи. Аналогичный инструмент предоставлен американской стороной. Экипаж понял поставленную задачу и, как показали последующие события, прекрасно справился с ней.
29 июня 1995 года в 13 часов по Гринвичу произошло историческое событие: к российской станции "Мир" пристыковался американский корабль "Шаттл" ("Атлантис"). Началась международная программа совместных полетов. "Шаттл" отстыковался от станции "Мир" 4 июля 1995 года и совершил посадку на территории США с американскими астронавтами и российскими космонавтами В.Н. Дежуровым и Г.М. Стрекаловым. Да, разумеется, на месте корабля "Шаттл" мог быть российский "Буран", но, как уже отмечалось, этого не случилось. И то , что такая работа предусматривалась в программе "Мир" и все было отработано и проверено, позволило обеспечить выполнение программ "Мир – Шаттл" и "Мир – НАСА".
 | 1995 год. Фотографирование комплекса "Мир" и корабля "Шаттл" проводит экипаж корабля "СоюзТМ-21" А.Я. Соловьев и H.M. Бударин, предварительно отстыковав корабль от станции |
4 сентября 1995 года состоялся очередной старт к станции "Мир" космического корабля "Союз ТМ-22" с международным экипажем в составе Ю.П. Гидзенко, С.В. Авдеева и Т. Райтера (астронавт ЕКА). 5 сентября экипаж прибыл на станцию. Началось выполнение программы "Евромир-95". По этому поводу коллектив РКК "Энергия" получил поздравление от Директора пилотируемых полетов ЕКА господина Й. Фойстель-Бюхля.
 | Встреча членов Межгосударственной комиссии и технического руководства с международным экипажем в составе Ю.П. Гидзенко, С.В. Авдеева и Т. Райтера (астронавт ЕКА) перед запуском корабля "Союз TM-22". На встрече присутствовал помощник Президента Ю.М. Батурин. На переднем плане (сидят): Ю.Н. Коптев, С.В. Авдеев, Ю.П. Семенов, Ю.М. Батурин, Ю.П. Гидзенко, Т. Райтер, В.Л. Иванов Основной и дублирующий экипажи 21-й экспедиции на орбитальный комплекс "Мир" - Д. Блаха, А.И. Лазуткин, В.В. Циблиев, Ю.В. Усачев, Ю.И. Онуфриенко, Ш. Люсид. Беседа перед стартом Встреча с Т. Райтером и экипажем 20-й экспедиции в ЦПК им. Ю.А. Гагарина после возвращения их на Землю |
5 марта 1996 года. Передача икон "Святая Анастасия – надежда на мир" Патриарху Московскому и всея Руси Алексию II Вручение Патриарху Московскому и всея Руси Алексию II фотографии орбитального комплекса "Мир – Шаттл" для космического музея в его резиденции  H.M. Бударин и А.Я. Соловьев в резиденции Патриарха Московского и всея Руси Алексия II. Свято-Данилов монастырь |
21 февраля 1996 года к станции "Мир" на корабле "Союз ТМ-23" стартовал экипаж 21-й экспедиции в составе Ю.И. Онуфриенко и Ю.В. Усачева. 23 февраля космонавты на станции "Мир" приступили к реализации сложной программы двадцать первой экспедиции.
Следующим модулем станции "Мир" являлся модуль "Природа". По насыщенности научным оборудованием этот модуль превосходил все предыдущие. На нем размещался большой комплекс оборудования по исследованию природных ресурсов Земли (научный руководитель – Н.А. Арманд). На модуле также устанавливалась научная аппаратура США, Франции, Германии и других стран. Поэтому сроки запуска модуля имели очень важное значение, так как это было связано с международными контрактными обязательствами.
Так же, как и для модуля "Спектр", на площадке 254 космодрома Байконур в короткие сроки было создано новое "рабочее место" для проведения испытаний модуля "Природа".
 |
Встреча основного и дублирующего экипажей 21-й экспедиции перед запуском с депутатами Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации, Межгосударственной комиссией и техническим руководством |
 | Ю.И. Онуфриенко и Ю.В. Усачев на стартовой площадке перед посадкой в корабль "Союз ТМ-23" |
Модуль "Природа" был доставлен на техническую позицию полигона Байконур в январе 1996 года, и в течение почти четырех месяцев шла интенсивная работа по подготовке его к запуску на орбиту. Руководство этой работой было поручено первому заместителю генерального конструктора Н.И. Зеленщикову.
 | Модуль "Природа" во время испытаний на технической позиции космодрома Байконур |
Как это обычно бывает, подготовка модуля на технической позиции проходила негладко. Наиболее серьезным замечанием было то, что во время проверок была неожиданно зафиксирована негерметичность одного из 168 литиевых источников тока с возможным выделением в атмосферу станции, если эта ситуация произойдет в полете, вредных газов (сернистый ангидрид и хлористый водород). Специальная комиссия (руководитель О.И. Бабков) разработала мероприятия по исключению опасности разгерметизации источников тока.
23 апреля 1996 года модуль "Природа" был выведен на орбиту. Участникам работ пришлось серьезно поволноваться: после выведения из-за отказа в системе энергопитания модуль лишился половины запасов электроэнергии. Положение усугублялось тем, что в отличие от предыдущих модулей, на модуле "Природа" не было солнечных батарей, и литиевые источники тока были единственным средством обеспечения модуля электроэнергией без возможности их подзаряда. В результате этого отказа исключалась возможность повторных попыток стыковки в случае возникновения такой необходимости. А участники работ знали, что при предыдущих стыковках модулей приходилось не раз использовать эти возможности.
Тем не менее, 26 апреля модуль "Природа" благополучно пристыковался к станции "Мир" и на следующие сутки с помощью манипулятора был перестыкован на боковой стыковочный агрегат, то есть занял свое рабочее место. Это был шестой последний модуль станции "Мир", завершающий строительство станции в соответствии с проектом. Развертывание станции длилось значительно медленнее, чем планировалось вначале, Но станцию "Мир" нельзя назвать "долгостроем", так как все эти годы в процессе ее наращивания и развития шла интенсивная работа в непрерывном пилотируемом режиме. Конфигурация станции развивалась с учетом опыта ее эксплуатации. Станция дооснащалась модулями, дополнительными ферменными конструкциями, солнечными батареями, научной аппаратурой.
Таким образом, 27 апреля 1996 года станция "Мир", наконец, стала иметь полную конфигурацию и состояла из шести модулей: базового блока, модулей "Квант", "Квант-2", "Кристалл", "Спектр" и "Природа".
Эта станция стала вершиной российской космонавтики. Постоянно функционирующая многоцелевая космическая лаборатория предоставила ученым разных стран уникальные возможности по исследованию космического пространства и обработке технических средств будущего.
Орбитальная станция "Мир", воплотившая в себе огромный опыт работ НПО "Энергия" по орбитальным станциям "Салют", послужит основой для пилотируемых комплексов XXI века.
 | Орбитальная станция "Мир" в полной конфигурации |
 | Группа сотрудников отдела проектирования орбитальных станций типа "Салют" и "Мир" (начальник отдела Л.А. Горшков). В первом ряду Э.К. Демченко, Л.А. Черей, H.M. Заболотная, С.Н. Панфилова, В.Н. Бобков, Н.В. Горбова, T.B. Губина, Н.Г. Иконникова; во втором ряду В.Е. Лукоянов, В.Н. Лобанов, Н.А. Брюханов, Е.И. Козлов, К.С. Шустин, Т.Н. Цуканова, А.А. Иванов, В.В. Токарев; в третьем ряду В.Д. Мамьянов, Н.М. Горожанкин, Н.А. Шебанов, А.Г. Успенский, А.А. Попов, А.А. Данкжин, М.М. Лемелев |
Одним из 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 бы вынесение солнечных батарей от основной конструкции на фермах с введением двух степеней их поворота вместо одной.
Опыт работы со станцией "Мир" показал, что модули "Квант-2", "Кристалл" и другие были переразмерены. 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 году. Кроме этого, 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 планировали использовать 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. В дальнейшем проект станции "Мир-2" стал основой проекта российского сегмента международной станции "Альфа". В разработке орбитальных станций "Салют" и "Мир" принимали участие: К.П. Феоктистов, Л.А. Горшков, Э.К. Демченко, А.А. Нестеренко, М.М. Лемелев, В.В. Токарев, П.Ф. Арьков, Н.П. Береснев, В.Н. Бобков, Н.А. Брюханов, А.А. Кочкин и др. – проект;
А.Н. Иванников, В.Т. Иннелаур, А.В. Палло, Д.А. Слесарев, А.Г. Когутенко, Ю.И. Григорьев, В.И. Яин, ГГ. Табаков и др. – координация работ, ведущие конструкторы;
Б.Е. Черток, В.П. Легостаев, О.И. Бабков, Е.А. Башкин, В.Н. Бранец, П.Н. Куприянчик, Э.В. Гаушус, Ю.С. Карпов, И.А. Сосновик, В.В. Куянцев, B.C. Семячкин, Л.А. Зворыкин, А.Д. Сверчков, Е.Н. Токарь, С.А. Савченко, Б.Н. Рябухин, В.Г. Беркут, Н.Д. Родителев, А.И. Шунин, Н.А. Шталтовный, И.А. Дубов, Б.Г. Невзоров и др. – система управления;
Г.Н. Дегтяренко, П.М. Воробьев, Р.Ф. Аппазов, Е.С. Макаров, В.П. Гаврилов, Б.М. Антонов, В.Ф. Гладкий, О.Д. Жеребин, B.C. Патрушев, С.С. Бобылев, Б.П. Плотников и др. -расчеты, баллистика;
B.C. Овчинников, И.В. Лавров, Э.И. Григоров, О.В. Сургучев, Ю.С. Долгополов, А.Л. Магдесян, А.В. Пучинин, В.И. Несынов, Е.Н. Зайцев, Н.Н. Протасов, А.С. Гузенберг, Ю.В. Капинос, А.А. Лепский, ТВ. Батенчук-Туско и др. – СОЖ;
Д.А. Князев, В.А. Николаев, B.C. Сасов, Л.Б. Простов, А.Г. Пальцев, Ю.В. Спаржин, М.Г. Чинаев, М.М. Тюлькин, И.С. Востриков, А.В. Звонков, Ф.М. Лебедев и др. – двигательные установки;
В.А. Калашников, Л.Б. Вильницкий, И.Ф. Алышевский, B.C. Сыромятников, В.Н. Живоглотов, Б.С. Чижиков, Э.М. Беликов, Е.Г. Бобров, М.В. Брусков, Г.И. Зиманек и др. – электромеханические системы;
В.И. Бурячко, Б.М. Пенек, Н.С. Некипелов, В.П. Хорунов, В.Н. Беликов, Л.П. Козлов, Н.Я. Пинигин, П.К. Седов, В.В. Носков и др. – система электропитания и кабели;
Б.В. Никитин, П.К. Сосулин, А.В. Иванов, В.Е. Вишнеков, В.В. Воршев, М.В. Краюшкин, Б.Ф. Рядинский, Л.И. Нежинский, В.В. Калантаев, Ю.А. Богданович, И.Д. Дордус, В.В. Эстрович, Ю.В. Ходатаев, Н.П. Голунский, Б.М. Попов и др. – радиосистема и телеметрия;
В.Н. Соболев, О.Н. Лебедев, В.П. Никитский – программы исследований;
А.Н. Андриканис, Б.И. Зеленщиков, Н.И. Зеленщиков, А.В. Васильковский, В.И. Гаврилов, М.А. Купцов, А.Д. Марков, М.П. Кашицын, А.И. Палицин, Б.И. Зуйков, А.А. Капустин, П.К. Кошкин, В.В. Купче, В.Г. Меняйлов, Ю.Д. Манько, Б.М. Афанасьев, А.В. Бачурин, Ю.А. Ермолаев, А.К. Купряков, В.А. Пономарев и др. – испытания;
К.К. Пантин, К.М. Хомяков, Д.П. Савельев, В.А. Закоморный, Ю.К. Кузьмин и др. – конструкторы;
А.С. Елисеев, В.В. Рюмин, В.А. Соловьев, В.Д. Благов, В.Г. Кравец, А.Л. Судаченко, В.П. Варшавский, С.В. Бронников, О.С. Цыганков, Г.С. Оганесянц, С.А. Бугрова, А.Н. Адров, Ю.П. Антошечкин, В.Ф. Домашев, Ю.Ф. Бугров и др. – управление полетами и подготовка экипажей;
Л.И. Енуков, В.И. Шаповалов, Б.А. Ищенко – представители заказчика.
 Глаз тайфуна "Рита" |  Загрязнение окружающей среды в окрестностях города Семипалатинска |
 | Тайфун над поверхностью Земли Пожары на побережье Африки Космическая заря |
 В.Т.Иннелаур |  В.В.Рюмин |  А.В.Палло |
 Ю.И.Григорьев |  В.П.Гузенко |  Е.П.Вяткин |  Д.А.Слесарев | |||
 В.И.Яин |  П.Н. Полежаев |  В.Н. Погорлюк |  Г.Г. Табаков |
Ведущие конструкторы по космическим кораблям "Союз", "Прогресс", "Буран" и станциям "Салют" и
"Мир" в разные периоды времени
Средство передвижения космонавта в открытом космосе
В НПО "Энергия" и на заводе "Звезда" в 70-е годы велись научно-исследовательские работы по выявлению возможностей создания установки для перемещения космонавта в скафандре с помощью реактивных двигателей для работ в открытом космосе. Предполагалось использовать ее для различных ремонтных работ вне станций и кораблей, в том числе для восстановления работоспособности автоматических аппаратов.
Энтузиастами этого направления работ были разработаны технические материалы. Как часто бывало, существенной поддержки этим работам не было, пока аналогичную установку не применили американцы на "Шаттле".
В 1979 году Ю.П. Семенов и Г.И. Северин подписали у министров общего машиностроения и авиационной промышленности решение о развертывании работ по экспериментальному СПК. Наряду с предприятиями Министерства общего машиностроения к этим работам был подключен завод "Звезда" Министерства авиационной промышленности (Г.И. Северин), который стал головным разработчиком этой установки. Все основные системы (система управления движением, ручные органы управления, система энергопитания, стыковочные устройства, системы обеспечения безопасности) разрабатывались в НПО "Энергия" с участием смежных организаций. 23 марта 1984 года был выпущен совместный приказ министра общего машиностроения О.Д. Бакланова и министра авиационной промышленности И.С. Силаева об ускорении опытно-конструкторских работ и проведении ЛКИ. В дальнейшем эти работы были утверждены Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 25 сентября 1985 года.
 А.А. Серебров проводит испытание индивидуального средства передвижения космонавта в космическом пространстве |
После завершения наземных испытаний СПК в составе модуля дооснащения в ноябре 1989 года было доставлено на станцию "Мир". Натурные испытания на орбите проводились в феврале 1990 года космонавтами А. А. Серебровым и А.С. Викторенко. В процессе испытаний выполнялись различные маневры вблизи станции.
Больше СПК не использовалось. Одной из главных причин этого было отсутствие конкретных задач, так как расширение работ в области пилотируемой космонавтики не было реализовано из-за экономической ситуации в стране. Были прекращены работы по кораблю "Буран", в развитии программы которого СПК отводилось особое место (ремонт и профилактика особо ценных автоматических аппаратов).
Тем не менее эта работа была одной из самых интересных инициативных работ НПО "Энергия", в которой принимали участие ряд квалифицированных специалистов организации: С.В. Бесчастнов, А.А. Лобнев, В.М. Дякин (отдел 178, начальник отдела И.Л. Минюк), Е.Н. Зайцев, В.Б. Разгулин, А.Ф. Асыка (отдел 057, начальник отдела И.В, Лавров), А.И. Щербаков, В.Н. Николаев, А.Д. Сверчков (отдел 152, начальник отдела Л.А. Зворыкин), А.С. Зернов, А.Л. Либина (отдел 048, начальник отдела Б.М. Пенек), Б.М. Попов, С.Н. Воронков (отдел 103, начальник отдела В.В. Воршев), К.А. Непомнящий, (отдел 037, начальник отдела Б.В. Никитин), Б.А. Непорожнев, Ю.В. Озорнин (отдел 282, начальник отдела Б.С. Захаров), Б.С. Чижиков, Р.И. Тюкавин (отдел 045, начальник отдела B.C. Сыромятников), О.С. Цыганков, А.И. Гриднев (отдел 111, начальник отдела О.Г. Макаров), Г.Г. Халов (ведущий конструктор).
Проекты станций с крупноразмерными модулями
В 1969 году в качестве одной из полезных нагрузок новой ракеты-носителя Н1 разрабатывался проект орбитальной станции массой около 100 т. Станция представляла собой цилиндр диаметром 6 м и длиной 20 м с четырьмя причалами для кораблей "Союз", Эти причалы располагались со стороны одного из ее торцев под углом 30° к продольной оси. Станция с кораблями напоминала стрелу с оперением. В связи с началом работ над станциями "Салют" проект дальнейшего развития не получил.
Как уже отмечалось, одним из первых шагов деятельности В.П. Глушко было формирование программы НПО "Энергия". В программу входили работы по новой серии ракет-носителей (РЛА), полеты человека на Луну и разработка перспективных орбитальных станций, выводимых тяжелыми ракетами-носителями РЛА-150. Первый эскиз такой станции В.П. Глушко вручил Ю.П. Семенову – главному конструктору орбитальных станций, который в то время занимался разработкой проектов и эксплуатацией "Салютов". И с этого момента началась разработка постоянной орбитальной станции. Предполагалось, что эти станции в перспективе заменят "Салюты", которые к этому времени уже постоянно эксплуатировались на орбите.
Был разработан проект ПОС. Станция состояла из нескольких модулей, выводимых перспективной ракетой-носителем РЛА-150, массой по 100 т. Станция состояла из шести модулей, соединенных между собой через герметичный шлюз-коллектор одним из торцев так, что получалась ортогональная "звезда". Модули имели различное целевое назначение: жилой модуль, обсерватория, исследовательские лаборатории, производство для получения новых материалов и веществ, Экипаж станции планировался в составе 12 человек. Корабли снабжения, проектируемые на базе технических решений корабля "Союз", имели увеличенный спускаемый аппарат для доставки и спуска 6 человек.
В этих работах принимали участие К.П. Феоктистов, Л.А. Горшков, Г.А. Долгополов, Н.П. Береснев, Е.А. Штарков и др.
Этот проект не получил дальнейшего развития, но сама идея создания гигантской станции с модулями массой около 100 т продолжала существовать. И когда в НПО "Энергия" была разработана ракета-носитель с тем же названием, работы по большой станции возобновились.
В 1984 году был разработан проект новой орбитальной станции. Этот проект был уже не по станции, а по орбитальному сборочно-эксплуатационному центру. Одними из главных задач его 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 нему отдельно летающих платформ и спутников. Позже проект претерпел эволюцию: уточнялись задачи, менялись концепции. На последнем этапе этих разработок (1988 год) станция такой размерности стала называться "Мир-2". Масса этой станции 100-120 т, объем гермоотсеков 360 м3, мощность системы энергопитания 100 кВт, экипаж 3-6 человек.
В дальнейшем этот проект развития не получил, и станцией "Мир-2" назвали проект с модулями массой 20 т, который стал продолжением программы "Мир". Причин, почему не получили развитие станции с использованием модулей большой размерности, несколько. Главной из них является то, что, как в 1969, 1975 годах, так и в 1988 году, не вышли на эксплуатацию ракеты-носители такой размерности (Н-1, РЛА-150, "Энергия"). Кроме того, целевое обоснование перехода к дорогим и трудоемким станциям большой размерности было недостаточным.
Грузовые космические корабли "Прогресс" и экспериментальные работы с их использованием
Опыт эксплуатации первой орбитальной станции показал, что длительный полет космонавтов на станции связан с организацией регулярного грузопотока. Вначале была предпринята попытка организации такого грузопотока с помощью корабля "Союз".
Однако ограниченные возможности транспортных пилотируемых кораблей "Союз" не позволяли одновременно с экипажем доставлять необходимое количество расходуемых материалов и оборудования. Это побудило искать иные пути решения проблемы регулярного снабжения станции расходуемыми материалами, Особую остроту этот вопрос приобрел при разработке станции нового поколения "Салют-6".
Естественно, что одним из наиболее простых решений этой задачи была разработка специального транспортного средства с максимальным использованием уже отработанного и хорошо зарекомендовавшего себя в автоматическом полете корабля "Союз". Так родилась идея создания на базе транспортного пилотируемого корабля "Союз" грузового корабля, которому впоследствии было дано название "Прогресс".
Не существовало дилеммы "быть или не быть" кораблю, но "каким ему быть?" – такой вопрос был. Нужно было определить его размеры, рассчитать, сколько и каких материалов и оборудования, необходимых для обслуживания орбитальных станций типа "Салют", он сможет взять на борт. Одни разработчики считали, что он должен быть пилотируемым, другие предпочитали беспилотный вариант. Первое предложение давало возможность вернуть материалы и оборудование на Землю, зато второе было экономичнее: при одинаковой общей массе корабля масса груза оказывалась существенно больше, а материалы с результатами научных исследований, проведенных на станции, могли возвращаться на транспортных кораблях "Союз" одновременно с доставкой на станцию и возвращением на Землю экипажа и на автономных возвращаемых капсулах (в составе корабля "Прогресс"). Победила экономика: грузовой корабль "Прогресс" только доставляет материалы и оборудование на станцию. Определить размеры грузового корабля было непросто: вышедшее из строя или исчерпавшее свои возможности оборудование требовало замены в относительно короткий срок, затраты на доставку грузов (с учетом непредвиденных ситуаций, которые могли привести к потере выводимых на орбиту материалов и оборудования) должны были быть минимальными, элементы конструкции корабля должны были создавать как можно меньше помех работе антенн, оптических датчиков и солнечных батарей станции, а система ориентации и управления его движением вместе со сближающе-корректирующей двигательной установкой обеспечивать проведение орбитальных маневров станции.
Оптимальные размеры и масса грузового корабля для станции "Салют-6" оказались близкими к размерам и массе транспортного корабля "Союз", что позволило использовать приборы, агрегаты и элементы его конструкции. Материалы и оборудование, доставляемые на станцию, решили размещать в герметичном грузовом отсеке, оснащенном стыковочным агрегатом с люком для входа в этот отсек.
Агрегаты и пневмогидроарматура для транспортирования ядовитых компонентов топлива и сжатых газов размещались в негерметичном отсеке, что исключало попадание паров топлива в жилые помещения, а возможные утечки сжатого газа не повышали давление внутри герметичных отсеков. Негерметичным был и отсек с агрегатами и пневмогидроарматурой системы двигателей ориентации и сближающе-корректирующей двигательной установки. Бортовые системы располагались в герметичном приборном отсеке. При разработке грузового корабля конструкторы учитывали, что его стартовая масса и максимальные размеры со сложенными антеннами не должны превышать аналогичные размеры корабля "Союз". Это позволило бы использовать для его запуска ту же ракету-носитель, что выводит на орбиту корабль "Союз". Грузовой корабль имел три основных отсека: грузовой со стыковочным агрегатом, отсек компонентов дозаправки и приборно-агрегатный. Опыт полетов показал, что для увеличения продолжительности функционирования станции и обеспечения длительных полетов на ней космонавтов, в первую очередь, необходимы: восполнение запасов систем обеспечения жизнедеятельности; поддержание требуемых параметров орбиты станции и восполнение запасов топлива ее объединенной двигательной установки; доставка оборудования для проведения ремонта при возникновении отказов на станции; удаление отходов с последующим их затоплением в заданной точке акватории Мирового океана. Все эти задачи можно было решить с помощью грузового корабля "Прогресс".
Используя научно-технические разработки и производственный опыт по пилотируемым кораблям "Союз", удалось в короткий срок создать необходимую проектную, конструкторскую, рабочую и эксплуатационную документацию, а также завершить экспериментальную отработку и изготовление первых летных образцов корабля "Прогресс".
Разработка эскизного проекта по грузовому кораблю "Прогресс" была начата в отделе 037 (начальник отдела Л.А. Горшков) в середине 1973 года и закончена в феврале 1974 года.
Разработка системы дозаправки станции топливом проводилась отделами 505 (начальник отдела А.Л. Магдесьян), 502 (начальник отдела В.А. Николаев), 506 (начальник отдела А.В. Пучинин), а конструкции корабля – отделами 211 (начальник отдела К.К. Пантин), 221 (начальник отдела Н.А. Павлов), 017 (начальник отдела В.Ф. Гладкий). Выпуск эксплуатационной документации обеспечили отделы 721 (начальник отдела Е.А. Фролов), 733 (начальник отдела В.Д. Благов). Бессменным ведущим конструктором по кораблю "Прогресс" и его модификациям с 1973 года являлся Е.П. Вяткин.
С 1976 года, после очередной реорганизации, проектные работы по грузовому кораблю "Прогресс" были сосредоточены в отделе 174 (начальник отдела Л.И. Дульнев). Любопытная деталь, о которой необходимо сказать. Идея создания корабля "Прогресс" родилась в подразделениях службы 17 главного конструктора Ю.П. Семенова. Сначала (приблизительно в течение года) эта работа выполнялась только коллективом ЦКБЭМ, смежные организации не привлекались.
Это было время, когда конкурировали два направления развития орбитальной станции: направление, связанное с развитием станции "Алмаз", в составе которой разрабатывался транспортный корабль снабжения и которое поддерживалось Министерством обороны (МО) СССР, и направление долговременной орбитальной станции ("Салют"), которое в какой-то степени рассматривалось как инициативная работа коллектива ЦКБЭМ.
 | Компоновочная схема грузового корабля "Прогресс" 1. Стыковочный агрегат 2. Грузовой отсек 3. Отсек компонентов дозаправки 4. Приборно-агрегатный отсек |
 | Группа сотрудников отдела проектирования транспортных и грузовых кораблей "Союз" и "Прогресс". В первом ряду И.А. Казакова, З.А. Саушкина, Т.И. Близнецова, А.И. Дульнев (начальник отдела), Н.М. Терешенкова, А.Н. Кондакова; во втором ряду В.И. Суровых, А.Н. Солдатова, Ю.С. Денисов, А.Н. Максименко, В.П. Петров, П.К. Барышников; в третьем ряду С.Д. Серпков, В.Н. Петухов, В.В. Цветков, А.С. Королев, О.Б. Каленков |
 Старт ракеты-носителя "Союз" с кораблем "Прогресс" (головной обтекатель заимствован с корабля "Союз") |
Не оказывал этой работе поддержку, как уже отмечалось, и главный конструктор В.П. Мишин, в апреле 1972 года заключив с генеральным конструктором В.Н. Челомеем альянс, предусматривающий прекращение работ в ЦКБЭМ по станциям "Салют".
Поэтому инициаторам создания корабля "Прогресс" и приходилось вести его разработку без особого афиширования, а это привело к тому, что военная приемка при ЦКБЭМ, хотя и знала об этой работе, но, имея указание ГУКОС МО СССР (А.Г. Карась), не принимала участия в ней. И когда на очередном заседании ВПК в конце 1973 года Ю.П. Семенов доложил о проводимых работах по новому кораблю, с резкой критикой и нападками в адрес ЦКБЭМ выступил А.Г. Карась, который чувствовал поддержку в этом вопросе министра обороны А.А. Гречко. Это был решающий момент. И только благодаря Л.В. Смирнову (председатель ВПК) и министру С.А. Афанасьеву, поддержавших идею создания нового корабля, он был узаконен и получил путевку в жизнь.
Грузовой корабль "Прогресс" вошел составной частью в долговременную орбитальную станцию "Салют-6". Вся проектная и схемная документация была принята представителем заказчика задним числом, после выхода соответствующего Постановления Правительства в 1974 году.
Разработка конструкторской и эксплуатационной документации была проведена в 1974-1976 годах, а экспериментальную отработку и изготовление первого летного образца завершили к ноябрю 1977 года. Серии транспортных грузовых кораблей, первоначально состоявшей всего только из двух кораблей, присвоили индекс 11Ф615А15 с № 101. В дальнейшем заказ грузовых кораблей увеличили до 50 штук.
Длительная наземная отработка бортовых систем и конструкции, применение приборов и агрегатов, прошедших летные испытания на корабле "Союз", позволили совместить две задачи: доставку грузов на станцию "Салют-6" и первые летные испытания систем и конструкции нового грузового корабля.
Первый грузовой корабль "Прогресс-1" был запущен 20 января 1978 года. Как только отделилась последняя ступень ракеты-носителя, по команде с Земли раскрылись антенны радиотехнических систем и выдвинулась в исходное положение штанга активного стыковочного агрегата. В течение первых суток проверялась работоспособность бортовых систем и, прежде всего, системы ориентации и управления движением, радиотехнической аппаратуры сближения и стыковки, а также сближающе-корректирующей двигательной установки.
Заключительной операцией первых суток полета была коррекция орбиты корабля. К концу вторых суток полета после проведения последнего этапа коррекции орбиты завершилось формирование монтажной орбиты грузового корабля с параметрами, необходимыми для сближения и стыковки со станцией. В начале третьих суток полета началось автоматическое сближение, причаливание и стыковка корабля со станцией.
Центр управления полетом и космонавты Ю.В. Романенко и Г.М. Гречко, находившиеся на станции "Салют-6", благодаря телевизионному репортажу с борта станции и постоянной радиосвязи непрерывно контролировали ход операции. 22 января в 13 ч 12 мин московского времени произошла сцепка стыковочных агрегатов грузового корабля и станции "Салют-6", а затем стягивание стыковочных агрегатов. Были состыкованы электро– и гидроразъемы системы дозаправки топливом, после чего система электропитания корабля была подключена к системе электропитания станции и экипаж смог управлять системами корабля со станции "Салют-6".
Четвертые сутки полета отводились на отдых экипажа, однако Центр управления полетом, по настоятельной просьбе космонавтов Ю.В. Романенко и Г.М. Гречко, разрешил открыть люки, ведущие в грузовой отсек, так как им хотелось как можно быстрее посмотреть на доставленный груз.
Экипажу предстояло снять и перенести на станцию несколько сотен предметов общей массой до 1,3 т (это только кажется, что в невесомости легко), закрепить каждый предмет на своем месте, а затем перенести в грузовой отсек использованные агрегаты и приборы (тоже несколько сотен килограммов) и закрепить их. Космонавты в это время были не только грузчиками, параллельно они готовились к дозаправке станции топливом и газами. Станцию можно было дозаправить и по командам с Земли. Но Земля приняла решение, что дозаправку будет проводить экипаж, а специалисты Центра управления полетом – следить за ней и при необходимости консультировать. А консультации могли понадобиться: перед дозаправкой двигательной установки станции каждым компонентом топлива космонавты должны были проверить герметичность магистрали, количество топлива, оставшегося в баках станции, снизить давление в баках до заданной величины и проследить за поступлением топлива из баков грузового корабля в баки станции.
25 января экипаж приступил к переноске грузов и дозаправке станции топливом. Несмотря на то, что эти операции выполнялись в орбитальном полете впервые, все прошло в полном соответствии с программой, и 3 февраля работа была закончена. 4 февраля экипажу предоставили день отдыха. А 5 февраля первый грузовой корабль выступил в роли первого космического буксира. Была проведена коррекция орбиты станции с помощью системы управления и двигательной установки грузового корабля. 6 февраля корабль "Прогресс-1" был отстыкован от станции, а 8 февраля 1978 года разрушился над акваторией Тихого океана.
Грузовой корабль "Прогресс-1" имел массу 7020 кг, массу доставляемого груза до 2300 кг, в том числе в грузовом отсеке до 1300 кг и в отсеке компонентов дозаправки до 1000 кг.
 Грузовой корабль "Прогресс" в полете  Старт ракеты-носителя "Союз" с грузовым кораблем "Прогресс М" (головной обтекатель новой конструкции) |
Впервые в истории космонавтики с помощью автоматического корабля осуществлена транспортная операция по доставке на пилотируемую орбитальную станцию топлива для дозаправки двигательных установок, оборудования, аппаратуры и материалов для обеспечения жизнедеятельности экипажа и проведения научных исследований и экспериментов. Успешно начат новый важный этап полета пилотируемого научно-исследовательского комплекса "Салют-6" – "Союз-27", в процессе которого будут проведены испытания и отработка системы обслуживания орбитальных станций с помощью пилотируемых космических кораблей "Союз" и автоматических грузовых кораблей "Прогресс". "Правда", 23 января 1978 г. |
На начальном этапе эксплуатации грузовых кораблей (1979 год) была разработана специальная система доставки и перекачки в станцию воды – "Родник". Это позволило освободить значительную часть объема в герметичном грузовом отсеке для дополнительных грузов, так как баки с водой разместили в негерметичном отсеке, рядом с баками для топлива. Летная эксплуатация грузовых кораблей "Прогресс" показала их высокую надежность и эффективность, все 43 корабля, эксплуатировавшиеся вплоть до 1989 года, выполнили свою задачу.
В 1986 году, в связи с возникшими трудностями с поставками бортовой аппаратуры, использовавшей уже устаревшую к этому времени элементную базу провели кардинальную модернизацию корабля, в ходе которой основные бортовые системы, включая и солнечные батареи, были заимствованы с находящегося в стадии эксплуатации модернизированного пилотируемого корабля "СоюзТМ". После модернизации грузовой корабль получил название "Прогресс М" (индекс 11Ф615А55 с № 201). Эскизный проект на модернизированный грузовой корабль был выпущен проектным отделом 174 (начальник отдела Л.И. Дульнев) в мае 1986 года.
Летные испытания грузового корабля "Прогресс М" начали в августе 1989 года ("Прогресс М-1") и закончили в феврале 1990 года ("Прогресс М-2"). Так же, как и для корабля "Прогресс", летные испытания были совмещены с выполнением основной задачи – доставкой грузов на станцию. В связи с новыми требованиями, связанными с поддержанием и совершенствованием эксплуатационных характеристик станции "Мир", и постановкой новых задач необходимо было продолжать работы по модернизации грузовых кораблей.
В период подготовки базового блока станции "Мир" к выведению на рабочую орбиту и в первые годы эксплуатации станции (1986-1989 гг.) отделом 171 (начальник объединенного отдела Л.И. Дульнев) планировалась установка на модуле "Квант" дополнительных двигателей, обеспечивающих увеличенный момент для управления по каналу крена (вокруг продольной оси базового блока). Однако реализация этого плана затянулась в связи с возникшими проблемами по подключению дополнительных двигателей к двигательной установке станции.
В это же время (1989 год) конструкторским отделом 022 (Ю.И. Смольский, технический руководитель А.Г. Чернявский) разрабатывалась экспериментальная ферменная крупногабаритная конструкция "Софора" длиной около 15 м. По инициативе проектантов отдела 171 (Л.А. Горшков), с участием специалистов отдела 052 (B.C. Сасов), исполняющим обязанности генерального конструктора Ю.П. Семеновым было принято решение о разработке автономной выносной двигательной установки и об использовании фермы "Софора" для установки ВДУ. Доставить ВДУ и ферму "Софора" планировалось грузовыми кораблями "Прогресс М-8" и "Прогресс М-14". Размещение ВДУ на грузовом корабле в отличие от фермы "Софора" потребовало серьезной модернизации корабля. Вместо отсека компонентов дозаправки разработали новый дополнительный негерметичный грузовой отсек. В этом отсеке устанавливалась выносная двигательная установка (масса около 750 кг) с узлами крепления и зачековки и механизмом ее выдвижения. Работы по выдвижению двигательной установки и последующей ее установки на ферму "Софора" предусматривалось выполнять с участием космонавтов. Для этого на грузовом корабле были сделаны специальные приспособления.
В соответствии с программой работы станции "Мир" ферма и выносная двигательная установка были доставлены на станцию грузовыми кораблями "Прогресс М-8" (март 1991 года – ферма) и "Прогресс М-14" (август 1992 года – выносная двигательная установка). При переносе выносной двигательной установки с грузового корабля на станцию возникла аварийная ситуация: заклинило механизм ее выдвижения. По сообщению космонавтов и по результатам анализа специалистами Центра управления полетом было установлено, что трос механизма выдвижения соскочил с направляющего ролика в момент срабатывания пироболтов крепления двигательной установки. Космонавтам пришлось выдвигать выносную двигательную установку вручную.
Таким образом, решение частной задачи – доставка выносной двигательной установки – привело к созданию новой модификации грузового корабля "Прогресс М", обеспечивающего транспортировку крупногабаритных конструкций и оборудования, размещаемых на внешней поверхности станции (в вакууме).
Учитывая необходимость повышения надежности выполнения самой ответственной операции – стыковки корабля и станции, в период 1990-1991 гг. была разработана принципиально новая система телеоператорного режима управления, с помощью которой экипаж станции мог проводить стыковку грузовых кораблей в ручном режиме, используя при этом межбортовую радиолинию для передачи командной и телевизионной информации. Аппаратура телеоператорной системы управления в 1992 году была установлена на станции "Мир" и на грузовых кораблях, начиная с корабля "Прогресс М-15".
Впервые режим телеоператорного управления был успешно использован космонавтами при стыковке корабля "Прогресс М-24" (при третьей попытке стыковки), когда первые две попытки закончились неудачно. Необходимо отметить, что вторая попытка стыковки окончилась соударением корабля и станции, которая, к счастью, не привела к опасным последствиям. Как показал последующий анализ, причина была в появившихся на конечном участке стыковки повышенных флуктуациях сигналов радиотехнической системы сближения "Курс", выдаваемых в систему управления корабля.
 | Грузовой корабль "Прогресс М", предназначенный для доставки на станцию "Мир" топлива и других расходуемых материалов Основные характеристики грузового корабля "Прогресс М"
|
Полеты первых 28 кораблей "Прогресс М" подтвердили эффективность модернизации его систем и обеспечили бесперебойное снабжение станции "Мир".
Во время полетов грузовых кораблей "Прогресс" была подтверждена возможность их использования для проведения научных и прикладных исследований и экспериментов в интересах развития и совершенствования конструкции и систем космической техники, Исследования и эксперименты планировалось проводить параллельно с выполнением основной задачи по доставке расходуемых материалов и оборудования на станцию, что позволяло выполнять их оперативно и с минимальными затратами.
Из 68 кораблей "Прогресс" и "Прогресс М" за период эксплуатации (1978-1994 гг.) 26 кораблей были использованы для проведения экспериментов и исследований. К наиболее крупным их результатам следует отнести создание и отработку прототипа радиолокационной космической системы обнаружения подводных и надводных объектов (эксперимент "Кант"), крупногабаритных рамочных радиоантенн (эксперименты "Модель", "Модель-2", "Краб"), оптической аппаратуры для систем космической связи (эксперимент "Свет"), больших пленочных отражателей (эксперимент "Знамя-2") с целью создания парусов для космических аппаратов и отражателей солнечного света из космоса на Землю, а также возвращаемой баллистической капсулы и катапультируемых кресел корабля "Буран".
Кроме проведения исследований, на базе конструкции грузовых кораблей был создан также специальный астрофизический автоматический аппарат (модуль "Гамма"). Опыт создания и длительной эксплуатации грузовых кораблей "Прогресс" и "Прогресс М" показал, что:
■ грузовой корабль был первым и до 1996 года единственным автоматическим аппаратом, обеспечивающим снабжение орбитальных станций всем необходимым для их длительного и эффективного функционирования;
■ грузовой корабль, созданный, в основном, с использованием систем и конструкции корабля "Союз", стал качественно новым целевым аппаратом, решающим важные, свойственные только ему задачи;
■ благодаря применению прошедших длительную летную отработку бортовых систем и элементов конструкции, а также заимствованию отработанных технологий их изготовления и испытаний, грузовые корабли подтвердили высокий уровень надежности, что позволило всем без исключения кораблям "Прогресс" (43 корабля) и кораблям "Прогресс М" (28 кораблей) выполнить основную программу полета;
■ грузовой корабль явился весьма эффективной платформой как для проведения различных исследований, так и для создания целевых исследовательских модулей, в том числе таких уникальных, как модуль "Гамма";
■ и, наконец, как показали дальнейшие проработки нового грузового корабля "Прогресс М-2" для международной орбитальной станции, на основе бортовых систем и элементов конструкции корабля "Прогресс М" можно создать грузовой корабль большей размерности с использованием более мощных ракет-носителей типа "Зенит" и других. При этом большой грузовой отсек становился удобным помещением, используемым как склад для доставленного оборудования и материалов, а также для постепенного размещения удаляемых отходов.
Таким образом, коллектив НПО "Энергия", имеющий богатейший опыт разработки и летной эксплуатации кораблей "Союз", создал многоцелевой автоматический корабль, способный доставлять служебное и научное оборудование и средства жизнедеятельности для экипажей станции в качестве грузового корабля; проводить орбитальные маневры станции и доставлять станционные модули как корабль-буксир; доставлять и перекачивать топливо в баки двигательной установки станции как корабль-танкер; проводить исследования попутно с выполнением основных транспортных задач в роли исследовательского модуля; служить в качестве станционного склада для доставленных на станцию материалов и оборудования, а также удаляемых отходов.
В работах по кораблям "Прогресс" и "Прогресс М" принимали участие А.Н. Максименко, П.К. Барышников, А.А. Иванов, Г.Г. Болдырев, В.П. Демин, Н.М. Горожанкин, А.В. Данюкин, А.А. Дегтерев, В.Н. Петухов, В.А. Резников, А.С. Сафонов, Н.М. Терешенкова, Е.Г. Августинович, Т.И. Близнецова, Л.И. Денисова, Е.В. Кеменов, З.А. Саушкина, С.Д. Серпков, В.В. Цветков, В.В. Глушков, Ю.П. Карпачев, А.В. Бермишев, М.Г. Чинаев, И.С. Востриков, А.А. Шестак, Ю.П. Соколов, В.Г. Суворкин, Ю.В. Капинос, А.В. Звонков, Ю.М. Корешков, Н.П. Белоусов, Д.В. Соколов, В,Г. Чураев, B.C. Бочаров, Н.Г. Скрипица, Б.С. Горбачев, И.С. Пустовалов, В.Д. Аникеев, Н.И. Галкин, В.В. Маковеев, И.Г. Кириллов, В.П. Калманкин, М.А, Вавулин, В.А. Тюльменков, А.К. Богомолова, В.П. Викторов, B.C. Маслов, В.И. Гаврилов, П.К. Кошкин, А.И. Беликов, Б.И. Зуйков, Р.Н. Агапов, Э.М. Конеев, Ю.С. Карпов, В.П. Калмыков, В.В. Бирюков, В.Н. Бранец, B.C. Семячкин, Б.П. Скотников, А.С Фрунц, Л.А. Нездюр, К.И. Федчунов, Г.Я. Леденев, А.А. Федосов, А.Я. Бичуцкий, С.И. Борисов, С.П. Ермолаев, О.С. Котов, В.Е. Вишнеков, Б.Ф. Рядинский, М.М. Макеев, В.И. Папичев, Э.И. Григоров, В.А. Николаев, А.Г. Пальцев, Ю.Н. Борисенко, Ю.В. Орловский.
Астрофизический исследовательский модуль "Гамма"
Постановлением Правительства по орбитальным станциям ДОС-7К № 7, 8 от 17 февраля 1976 года было предусмотрено создание автономного модуля для астрофизических исследований в гамма-диапазоне с целью выяснения механизма генерации космического гамма-излучения с помощью комплекса нового поколения телескопов, устанавливаемых на астрофизическом модуле.
По сравнению с ранее использовавшимися приборами гамма-телескопы нового поколения "Гамма-1" (основной телескоп) и "Диск" имели существенно лучшие характеристики и большую чувствительность при регистрации космического гамма-излучения, а установка рентгеновского телескопа "Пульсар Х-2" создавала комплекс телескопов, способных проводить исследования в широком диапазоне электромагнитного спектра от 104 до 1010 эВ.
Все телескопы планировалось монтировать так, чтобы их оси были параллельны друг другу в пределах 5' с контролем рассогласования их осей на рабочей орбите, Специальный звездный датчик "Телезвезда", жестко соединенный с корпусом основного телескопа "Гамма", позволял определять фактическое положение оси телескопа в пространстве с точностью до 2'. Эскизный проект астрофизического модуля "Гамма" (19КА30) для проведения фундаментальных научных исследований в области гамма-астрономии был разработан в 1978 году.
Проектные работы проводились в отделе 174 (начальник отдела Л.И. Дульнев). Разработка конструкторских документов проводилась отделами 281 (начальник отдела Н.П. Белоусов), 282 (начальник отдела Д.П. Савельев, с 1982 года Б.С. Захаров), 285 (начальник отдела М.А. Вавулин), 017 (начальник отдела В.Ф. Гладкий).
Эксплуатационные документы выпускались отделом 381 (начальник отдела Б.И. Зеленщиков). Ведущим конструктором в 1979 году был назначен П.Н. Полежаев. Конструктивно модуль состоял из пяти отсеков: отсека научной аппаратуры (малого), научной аппаратуры (большого), переходного, приборного (входивших в единый гермоконтур) и негерметичного агрегатного. Всего в составе модуля было более десяти основных систем (управления движением, навигации, электропитания, радиосвязи, телеметрических измерений, обеспечения теплового режима, комбинированная двигательная установка и др.), связанных в единый бортовой комплекс. Большинство из них являлись модернизированными системами уже отработанных и показавших высокую надежность космических кораблей "Прогресс" и "Союз" и базового блока орбитального комплекса "Мир".
Первоначально проектом была предусмотрена стыковка модуля с пилотируемым кораблем типа "Союз" для возврата фотопленок с результатами исследований и проверки состояния научно-исследовательской аппаратуры и обслуживающих ее бортовых систем. В окончательном варианте конструкции модуля задача стыковки была исключена в связи с напряженной программой транспортного обеспечения орбитальных станций. Результаты исследований в этом варианте планировалось передавать только через телеметрическую систему с помощью французской регистрирующей аппаратуры "Видикон".
В разработке и изготовлении научной аппаратуры принимали участие Институт космических исследований АН СССР (Р.З. Сагдеев), Московский инженерно-физический институт (руководитель работ В.Г. Кириллов-Угрюмов, заместитель руководителя A.M. Гальпер) и Ленинградский физико-технический институт (технический руководитель Е.И. Чуйкин), Физический институт АН СССР (технический руководитель Л.В. Курносова), французские Центр ядерных исследований (г. Сакле) и Национальный центр космических исследований (г. Тулуза), а также польская Академия наук, учеными которой был создан звездный датчик "Телезвезда".
 | Астрофизический исследовательский модуль "Гамма" 1. Привязочный датчик "Телезвезда" 2. Блок электроники аппаратуры "Видикон" 3. Коллимационная решетка "Скат" 4. Приборно-агрегатный отсек 5. Солнечные батареи 6. Телескоп "Гамма" 7. Камеры "Видикон" 8. Отсек научной аппаратуры 9. Телескоп "Диск-Д" 10. Телескоп "Пульсар X-2" Основные характеристики модуля "Гамма"
|
НПО "Энергия" непосредственно участвовало в разработке и создании гамма-телескопа как основной исполнитель. Активными участниками в этих работах были А.Л. Магдесьян, И.А. Герасимов, В.П. Полуэктов, А.В. Серов и В.Ю. Тугаенко.
Астрофизический исследовательский модуль "Гамма" имел массу 7320 кг, в том числе массу научной аппаратуры 1700 кг. Модуль выводился на околоземную орбиту ракетой-носителем "Союз".
Наличие в составе системы управления шести силовых гироскопов, значительных запасов топлива (880 кг) и ориентируемых солнечных батарей мощностью около 3 кВт обеспечивало проведение сеансов астрофизических измерений на каждом витке в течение всего времени полета модуля "Гамма".
Для повышения эффективности астрофизических исследований в процессе полета за счет гибкого построения программного обеспечения системы управления, развитой логики управления служебным и научным оборудованием модуля, высокой эффективности работы аппаратной части системы управления (прежде всего, гиросистемы) удалось организовать наблюдение двух источников гамма-излучений на каждом витке, увеличив полезное время (время работы научной аппаратуры) в отдельных случаях до 70 минут на витке. Анализ изменений времени наблюдения за интересующими источниками в течение полета показал, что реально достижимым коэффициентом использования полетного времени для проведения наблюдений является 60-65%.
11 июля 1990 года была выведена на орбиту высокоэффективная космическая обсерватория "Гамма" – первый крупный целевой космический аппарат астрофизического и геофизического направлений. Модуль "Гамма" работал на орбите более девятнадцати месяцев, на семь месяцев больше запланированного срока.
В процессе разработки и летных испытаний модуля "Гамма" был получен большой опыт в области создания автономных долговременных орбитальных космических аппаратов и высокоточной системы ориентации.
Полет астрофизического модуля "Гамма" совпал с очередным максимумом солнечной активности, и телескоп "Гамма-1" продолжительное время был единственным телескопом, с помощью которого проводились исследования вспышек на Солнце и регистрация их гамма-излучения 26 марта, 15 июня и 30 октября 1991 года.
Впервые были получены экспериментальные данные, признанные мировой научной общественностью, в том числе регистрация потоков гамма-излучения с энергией более 1 ГэВ, гамма-вспышек, продолжающихся в гамма-диапазоне более одного часа, вспышек, демонстрирующих наличие гамма-излучения от распада пи-ноль-мезонов, вспышек в центре солнечного диска (26 марта 1991 года) и кратковременных отдельных вспышек гамма-излучения длительностью в несколько десятков миллисекунд.
Анализ временных, пространственных и энергетических характеристик потока гамма-излучения солнечных вспышек позволил сделать важный вывод о возможном механизме ускорения частиц в солнечной вспышке, Результаты исследований были доложены на Всесоюзных и международных конференциях и опубликованы в научной периодической печати.
Кроме астрофизических экспериментов проводились технические эксперименты по изучению характеристик модуля, которые показали, что система управления обеспечила выполнение всех типовых режимов ориентации с требуемыми точностями на четырех гиродинах (всего их шесть) без привлечения двигателей ориентации, т.е. без расхода топлива.
Во время экспериментов угловая скорость при проведении разворотов на четырех гиродинах не превышала 0,4 °/c точность стабилизации на шести гиродинах при обеспечении орбитальной ориентации (необходимой для последующих модулей данной серии космических аппаратов) достигала по каждому каналу управления не более 2' для углов и 0,007 °/с для угловых скоростей, жесткостные характеристики модуля мало изменялись при полете на световом и теневом участках орбиты, при вращении относительно центра масс (до разворота, во время разворота и после разворота), а также при вращении солнечных батарей и их фиксации.
Мировой опыт, накопленный в последние десятилетия, показывает, что в области внеатмосферной астрономии предпочтительными являются длительные эксперименты, проводимые на автоматических стабилизированных космических аппаратах.
Однако для достижения наибольшей эффективности проведения экспериментов и создания надежной аппаратуры целесообразна предварительная отработка научной аппаратуры и методик проведения экспериментов в составе орбитальных станций с участием экипажа. При этом, как показал опыт эксплуатации станций "Салют" и "Мир", в процессе отработки научной аппаратуры могут быть получены весомые результаты, в том числе и уникальные, например, исследование на станции "Мир" сверхновой звезды в Малом Магеллановом облаке. Исключение этапа предварительной отработки и обслуживания на орбите пилотируемыми средствами при создании специальных модулей и крупных научных инструментов может привести к снижению качества исследований или к необходимости ремонта аппаратуры. Это подтвердили полеты модуля "Гамма" и американского астрофизического телескопа "Хаббл". На модуле "Гамма" было зафиксировано отсутствие электропитания в системе искровых камер основного телескопа, что снизило эффективность его работы, а телескоп "Хаббл" вынуждены были ремонтировать с помощью астронавтов при очередном полете корабля "Шаттл".
В разработке конструкции и системы управления модуля принимали участие B.C. Бочаров, В.Г. Чураев, А.И. Плохотник, Е.И. Зыков, В.Г. Сафонов, В.А. Смолин, Ю.Л. Косарев, И.А. Заглубоцкий, Р.П. Николаев, Ю.С. Денисов, А.С. Королев, С.Б. Каленков, В.В. Рыжков, И.А. Казакова, А.Н. Максименко, В.Н. Петухов, А.С. Сафонов, С.Д. Серпков, Т.И. Близнецова, Ю.В. Озорнин, И.П. Некрасов, В.М. Крутов, Е.И. Журавлев, В.В. Волков, И.Ф. Селихов, В.А. Козлов, Ю.А. Ермолаев, А.И. Антонов, И.Е. Муравьев, А.В. Москаленко, A.M. Крутов, В.Н. Платонов, Ю.В. Казначеев, Ю.М. Захаров, Ю.А. Бажанов, Л.В. Захаржевская, С.А. Савченко, B.C. Семячкин, В.П. Петров.
 | Группа разработчиков модуля "Гамма": сидят З.Ф. Саушкина, Л.И. Денисова, А.Н. Максименко, Е.Г. Августинович, H.M. Терешенкова; стоят В.В, Цветков, И.В. Волкова, А.А. Костина, А.С. Сафонов, Н.И. Маркелова, Л.Н. Кондакова, С.Ф. Стойко |
В процессе разработки и летных испытаний космического модуля "Гамма", наряду с выдающимися научными результатами, был получен большой опыт в области создания автономных долговременных орбитальных аппаратов и высокоточной эффективной системы ориентации.
 Размещение возвращаемой баллистической капсулы при выведении на орбиту, загрузке и возвращении на Землю 1. Положение ВБК при выведении корабля на орбиту 2. Положение ВБК при ее загрузке экипажем 3. Положение ВБК перед выталкиванием ее из корабля при спуске |
В связи с непрерывным ростом объема научно-технических исследований на орбитальных станциях типа "Салют" и "Мир" возникла проблема оперативного возвращения на Землю материалов с результатами исследований.
В апреле 1988 года начальник отдела 181 О.Н. Лебедев и начальник сектора В.Е. Миненко доложили главному конструктору Ю.П. Семенову результаты проработок по этой проблеме, после обсуждения которых было принято решение о создании возвращаемой баллистической капсулы. Выводить и возвращать капсулу планировалось с помощью грузовых кораблей "Прогресс М". Для этого на участке от выведения на орбиту и до стыковки со станцией она разъединялась на две части и размещалась в грузовом отсеке корабля; экипаж станции перед отстыковкой грузового корабля закладывал внутрь капсулы материалы с результатами исследований, соединял обе части капсулы вместе, закреплял ее на фланце люка стыковочного агрегата корабля, проверял готовность ее систем к выполнению операций для возвращения на Землю. После расстыковки со станцией грузовой корабль выдавал тормозной импульс. Капсула перед входом в плотные слои атмосферы выталкивалась из грузового отсека пружинным механизмом, входила в плотные слои атмосферы, осуществляла баллистический спуск, затем спуск и посадку на парашюте с высоты 11 000-17 000 м.
В июле 1988 года был издан приказ генерального директора о создании капсулы в кратчайшие сроки, в соответствии с которым в январе 1989 года был разработан эскизный проект, а к концу 1990 года изготовлена первая капсула массой 350 кг. Масса возвращаемого груза составляла до 150 кг. В разработке эскизного проекта капсулы принимали участие проектные отделы 178 (начальник отдела К.П. Феоктистов), 179 (начальник отдела В.А. Овсянников), 174 (начальник отдела Л.И. Дульнев), 154 (начальник отдела Г.И. Казаринов) и ведущие конструкторы Г.Г. Табаков и Е.П. Вяткин.
 | Корабль "Прогресс М", оснащенный возвращаемой баллистической капсулой Возвращаемая баллистическая капсула 1. Крышка парашютного контейнера 2. Парашютная система 3. Приборы и оборудование 4. Возвращаемый груз 5. Теплозащитное покрытие Основные характеристики возвращаемой баллистической капсулы
Схема возвращения ВБК на Землю I. Выдача тормозного импульса II. Выталкивание капсулы. Н=130-110 км III. Баллистический спуск капсулы IV. Отстрел крышки парашютного контейнера. Ввод тормозного парашюта от реле давления. Н=17-11 км V. Отделение тормозного парашюта. Ввод основ- ного парашюта от реле давления. Н=4,5-3 км VI. Посадка капсулы. Работа радиопеленгаци- онных средств и светоимпульсного маяка |
Конструкторские документы выпускались отделами 282 (начальник отдела Б.С. Захаров), 281 (начальник отдела B.C. Бочаров), 285 (начальник отдела М.А. Вавулин).
В разработке конструкции капсулы принимали участие В.Е. Миненко, Л.Г. Сорокин, А.И. Буянов, В.М. Дякин, С.Н. Юдин, И.Г. Кириллов, В.А. Морыженков, Б.С. Захаров, В.Е. Козлов, Л.М. Тимофеев, Б.И. Чупров, Д.Д. Самусев, B.C. Бобрович, Ю.Ф. Павленко, Б.Ю. Фролов, В.И. Овчинников, Г.В. Лясковец.
Отдельно следует отметить П.К. Кошкина, Е.И. Тындыка, Е.П. Уткина, Ю.Ф. Пименова, М.И. Ульянкину и А.Н. Куликова, обеспечивших большой объем экспериментальной отработки и испытаний баллистической капсулы.
В 1990-1994 гг. было выведено на орбиту и возвращено на Землю девять капсул (одна из них после возвращения не была найдена), с помощью которых со станции "Мир" на Землю было доставлено материалов массой более 500 кг с результатами исследований. Успешное выполнение программы возвращения полезных грузов со станции "Мир" с помощью возвращаемой баллистической капсулы "Радуга" привлекли к ней внимание мировой общественности, что во многом было обусловлено удачным выбором ее проектных параметров, оптимальным соотношением аэробаллистических характеристик и относительно приемлемыми размерами отсека полезного груза. Аналогичные параметры характеристик полезных возвращаемых грузов рассматривались в проектах капсул "Карина" (Франция) и "Экспресс" (Германия). Поэтому в НПО "Энергия" обратились сразу несколько западноевропейских фирм с предложением на базе возвращаемой капсулы "Радуга" спроектировать автономный малоразмерный космический аппарат для проведения ряда ответственных экспериментов с аппаратурой Японии и Германии. В частности, предусматривалось проведение следующих экспериментов: синтез цеолитов и смешанных оксидных и сульфидных катализаторов для нефтеперерабатывающей промышленности; получение новых типов бездефектных кристаллов большого размера; подтверждение работоспособности новых элементов теплозащиты и исследование внешней среды, окружающей капсулу.
Для участия в конкурсе, проводимом Европейским космическим агентством, в 1992 году НПО "Энергия" по контракту с германской фирмой ОНВ SYSTEM на конкурсных началах был разработан аванпроект орбитального малого аппарата. Аппарат массой 765 кг и массой возвращаемого полезного груза 150 кг состоял из модернизированной возвращаемой баллистической капсулы "Радуга" и орбитального отсека, оборудованного системами и приборами для выполнения экспериментальной программы на высотах орбиты до 400 км при общей продолжительности космического полета до пяти суток.
Предполагалось ОМА выводить на орбиту с помощью японской ракеты-носителя M3-SII с полигона Кагошима, а посадку капсулы осуществить на полигоне Вумера в Австралии. В 1992 году после углубленной проектно-конструкторской и системной разработки было также подготовлено дополнение к аванпроекту, где была изложена концепция НПО "Энергия" по всему циклу проектных вопросов этого международного малого орбитального аппарата.
Несомненным преимуществом предложения НПО "Энергия" было наличие в составе аппарата хорошо отработанной возвращаемой капсулы "Радуга", а также серьезный задел по орбитальным системам и агрегатам, накопленный в процессе разработки и эксплуатации космических объектов.
Тем не менее организаторы конкурса отдали предпочтение конкурирующему проекту космического аппарата "Экспресс", разработанному конструкторским бюро "Салют" (Д.А. Полухин), с 1993 года – Государственным космическим научно-производственным центром им. М.В, Хруничева (А.И, Киселев). Это привело к затяжке реализации проекта на два года, несмотря на заимствование ряда систем от капсулы "Радуга" (парашютная система и т.д.) и помощь сотрудников НПО "Энергия" в процессе экспериментальной отработки капсулы "Экспресс". Проведенный в 1995 году запуск аппарата "Экспресс" окончился неудачей.
В работах по проекту ОМА принимали участие проектные отделы 752 (начальник отдела В.Е. Миненко, начальник сектора В.М. Дякин и др.), 103 (заместитель начальника отдела Л.И. Дульнев, начальники секторов Г.В. Лебедев и Е.П. Уткин); отделы по разработке конструкции 028 (начальник отдела Б.С. Захаров), 025 (начальник отдела А.Н. Софийский, заместитель начальника отдела М.А. Вавулин), 017 (начальник отдела В.Ф. Гладкий).
 Возвращаемая баллистическая капсула с парашютом (в музее РКК "Энергия") |
Эксперимент "Кант"
Эксперимент "Кант" проводился в соответствии с приказом Минобщемаша от 30 июня 1981 года на грузовых кораблях "Прогресс-17" (1983 г.) и "Прогресс-22" (1984 г.). Его целью было получение экспериментальных данных по характеристикам радиолокационной системы "Кант – Сириус" в режиме наблюдения за подводными и надводными целями.
Радиолокационная система "Кант – Сириус" состояла из трех функционально самостоятельных комплектов аппаратуры и элементов конструкции, включавших космический радиолокатор "Кант" – разработчик Научно-исследовательский институт точных приборов (О.Н. Шишкин), специальную радиотелеметрическую систему "Сириус" – разработчик Научно-исследовательский институт измерительной техники (О.А. Сулимов), антенну радиолокатора "Кант" площадью около 8 м2 – разработчик НПО "Энергия".
Основные проектные работы проводились в отделах 174 (начальник отдела Л.И. Дульнев) и 311 (начальник отдела В.Е. Вишнеков) с непосредственным участием конструкторского отдела 281 (начальник отдела Н.П. Белоусов).
Если установка на корабле аппаратуры "Кант" и "Сириус" особых проблем не вызвала, то разработка и отработка конструкции раскрываемой антенны радиолокатора "Кант" вылились в серьезную техническую проблему – обеспечение точностных характеристик как самой антенны, так и ее установки относительно базовых осей корабля. Необходимо было учитывать температурные деформации, точность изготовления элементов конструкции, выбор зазоров в механизмах раскрытия и ее установки, а также колебания антенны при работе системы ориентации корабля.
Благодаря тесному сотрудничеству специалистов проектных и конструкторских отделов и технологов завода конструкция антенны была создана и отработана всего за два года, а для ее юстировки в полете была разработана и установлена система контроля ее геометрических размеров "Фотон". Результаты экспериментов показали, что заданные точностные характеристики антенны были обеспечены с некоторым запасом. Активное участие в разработке конструкции антенны принимали В.А. Масленников, В.А. Луковников, А.И. Маштаков.
Грузовой корабль "Прогресс" в очередной раз подтвердил свои широкие возможности по обеспечению эффективного проведения научных и технических экспериментов, даже таких сложных, как эксперимент "Кант".
В ходе полета кораблей-модулей "Кант" получен значительный объем информации, способствующей решению проблемы обнаружения погруженных подводных лодок, что в то время очень интересовало Министерство обороны. Успешное проведение эксперимента "Кант" позволило в дальнейшем уверенно планировать и другие сложные эксперименты, такие, как "Свет" и "Знамя".
Эксперименты "Модель"
В 1980-1987 гг. в рамках программ полета орбитальных станций "Салют-6, -7" и "Мир" было проведено четыре эксперимента с крупногабаритными рамочными антеннами на грузовых кораблях "Прогресс". До 1986 года работа проводилась в инициативном порядке, а с 1986 года – в соответствии с Постановлением Правительства от 21 января 1986 года. Их целью было подтверждение возможности создания космической системы связи в сверхнизкочастотном диапазоне радиоволн и решение двух основных задач: раскрытия в условиях космического полета крупногабаритных рамочных антенн и проверки радиофизической теории распространения СНЧ-радиоволн в околоземном космическом пространстве и прохождения сигнала до поверхности Земли.
Была создана кооперация смежных организаций, в которую вошли Институт электросварки им. Е.О. Патона Академии наук Украинской ССР (Б.Е. Патон), Украинский НИИ по переработке полимерных и искусственных волокон (Л.С. Смирнов), Институт радиотехники и электроники АН СССР (В.А. Котельников), Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Академии наук СССР (В.В. Мигулин) и ряд других организаций.
Согласно теоретическим оценкам в штатной системе связи должны были использоваться передающие рамочные антенны диаметром 100 м. С учетом сложности создания и отработки таких полноразмерных антенн было решено сначала в натурных экспериментах испытать две уменьшенные в пять раз (диаметром 20 м) модели антенн, которые установили на внешней поверхности корабля "Прогресс" в специальных контейнерах.
Эксперименты проводились по окончании выполнения грузовым кораблем своих обычных функций по обслуживанию орбитальной станции. После его отстыковки и отхода от станции раскрывались две рамочные антенны, причем их раскрытие регистрировалось экипажем станции с помощью кино-, фото– и видеоаппаратуры. В раскрытом состоянии антенны должны были представлять собой два правильных кольца, симметрично расположенных по бокам корабля.
В процессе поисковых исследований рассматривалось около 30 различных вариантов конструкции рамочных антенн. В результате их анализа для дальнейшей разработки были отобраны три основные конструкции: упругая, надувная и "гармошка". Упругая антенна представляла собой кольцевой каркас, сваренный из упругих желобчатых профилей, к которому крепилась токопроводящая лента из аримидной ткани с вплетенными медными жилами, Надувная антенна имела мягкую герметичную торовую оболочку, склеенную из прорезиненной шелковой ткани, на которую был надет токопроводящий рукав, сшитый из аналогичной ленты. Антенна-гармошка представляла собой замкнутый многозвенник, состоящий из плоских панелей, отштампованных из алюминиевого сплава, соединенных между собой пружинными шарнирами с упорами.
В первом эксперименте "Модель", выполненном в 1980 году во время полета станции "Салют-6", на корабле "Прогресс-11" отрабатывалось раскрытие каркасов упругой антенны без токопроводящей ленты. В результате эксперимента один каркас полностью раскрылся и принял кольцевую форму, а второй после выхода из контейнера зацепился за выступающие элементы корабля и не смог образовать правильной формы.
Во втором эксперименте "Модель-2", выполненном в 1982 году во время полета станции "Салют-6", на корабле "Прогресс-14" была сделана попытка раскрыть упругие антенны (агрегат АС-20), предполагалось провести сеансы излучения СНЧ-радиоволн с использованием установленного на борту корабля передатчика "Всплеск" и приема сигналов на специально развертываемых наземных станциях. В процессе эксперимента обе антенны полностью вышли из контейнеров, но не смогли принять правильной кольцевой формы вследствие ошибки в оценке вязкости материала токопроводящей ленты.
В третьем эксперименте "Модель-2", выполненном в 1983 году во время полета станции "Салют-7", на корабле "Прогресс-18" предусматривалось раскрытие упругих антенн с усиленным каркасом (агрегат АС-20М) и проведение сеансов излучения и приема СНЧ-сигналов. В процессе раскрытия антенны пытались принять кольцевую форму, однако этому мешало то, что от антенн не были отброшены катушки, на которые они были намотаны перед укладкой в контейнеры.
В четвертом эксперименте "Модель-2", выполненном в 1987 году во время полета станции "Мир", на корабле "Прогресс-28" были успешно раскрыты надувные антенны (агрегат АС-20Н). Они раскрывались за счет наддува их азотом из баллонов системы дозаправки грузового корабля до давления, равного примерно половине нормального атмосферного давления. Процесс их раскрытия продолжался около пяти минут и вначале характеризовался интенсивной динамикой (антенны образовывали сложные и случайные формы), однако по окончании наддува антенны приняли вид правильных колец.
В этом эксперименте использовался усовершенствованный СНЧ-передатчик и предусматривался прием излучаемых рамочными антеннами СНЧ-сигналов не только на наземных станциях (как в предыдущих экспериментах), но и на борту станции "Мир". Для этого на станцию был доставлен СНЧ-приемник с трехкомпонентной антенной, выдвигаемой из шлюзовой камеры с помощью электропривода на 10-метровой штанге из замкнутого упругого профиля (агрегат ABШ-10). С помощью этих средств предполагалось также регистрировать СНЧ-сигналы, излучаемые различными наземными источниками (эксперимент "Секвента").
 Эксперимент "Модель-2", проведенный на корабле "Прогресс-28". Отработка надувных рамочных антенн диаметром 20 м |
Заданная форма раскрытых антенн и их положение относительно корабля сохранялись в процессе орбитального полета корабля в течение двух суток, при этом корабль с помощью своей системы управления движением поддерживал требуемую ориентацию антенн относительно силовых линий магнитного поля Земли. В процессе построения ориентации корабль с раскрытыми антеннами был развернут на 90° со средней скоростью 0,7°/c, при этом с помощью телекамеры, установленной на борту корабля, наблюдалось относительное движение одной из антенн. Аналогично наблюдалось и движение другой антенны в процессе спуска корабля с орбиты по окончании эксперимента. В обоих случаях антенны после нескольких затухающих колебаний восстанавливали свою форму и положение относительно корабля.
В ходе полета корабля "Прогресс" с раскрытыми антеннами было проведено 20 сеансов излучения СНЧ-сигнала и его приема на наземных станциях и на станции "Мир". Анализ принятых сигналов в целом подтвердил разработанную теорию распространения СНЧ-радиоволн в ионосферной плазме и магнитном поле Земли. В частности, на станции "Мир" удалось зарегистрировать распространение излучаемых СНЧ-сигналов преимущественно вдоль силовых линий магнитного поля Земли, а в отдельных сеансах наблюдались пиковые возрастания сигналов, принимаемых на наземных станциях в моменты пролета корабля над ними. В результате эксперимента была подтверждена возможность создания и проверена работоспособность крупногабаритных рамочных антенн диаметром 20 м и выдвижной 10-метровой штанги, а также накоплен опыт и получены данные, которые могут быть использованы при создании аналогичных конструкций диаметром до 100 м.
В работах по подготовке, проведению и анализу результатов экспериментов принимали участие Г.А. Долгополов, В.Г. Осипов, Б.В. Королев, П.М. Белоусов, А.А. Дегтерев, В.Ф. Быструхин, И.А. Соловьев, Н.Л. Шошунов, А.А. Кузнецов, Л.И. Дульнев, А.Н. Максименко, В.Н. Петухов, А.С. Сафонов, З.А. Саушкина, А.Л. Магдесьян, В.В. Глушков, Ю.П. Карпачев, В.Н. Банин, B.C. Сыромятников, Е.Г. Бобров, И.М. Обманкин, В.И. Бержатый, В.П. Грицаенко, А.С. Рогачев, П.К. Сосулин, А.В. Шабанов, В.А. Шлыков, В.А. Блинов, Л.И. Нежинский, Е.П. Вяткин.
Эксперимент "Свет"
Эксперимент "Свет" проводился по Постановлению Правительства от 21 января 1986 года на корабле "Прогресс-30", пристыкованном к станции, с 21 мая по 19 июля 1987 года. Цель эксперимента – получение опытных данных для подтверждения технической возможности и оценки целесообразности создания космической линии связи в оптическом диапазоне волн. На грузовом корабле был размещен комплекс целевого оборудования массой около 600 кг, разработанный Московским НИИ радиосвязи (А.П. Биленко), и успешно проведено более 30 сеансов связи, в ходе которых модулированный оптический сигнал принимался двумя специально оборудованными кораблями, расположенными в Тихом и Атлантическом океанах.
В результате эксперимента были подтверждены расчеты энергетики оптической линии связи, процедура вхождения в связь и правильность заложенных в аппаратуру технических решений. Эксперимент проводился без участия экипажа. Сигнал, переданный с борта корабля, впервые был зарегистрирован погружаемым приемным устройством на глубине около 50 м под водой.
В работах по подготовке, проведению и анализу результатов экспериментов принимали участие специалисты НПО "Энергия" П.А. Долгополов, В.П Осипов, Б.В. Королев, Т.К. Веселова, Е.А. Демина, А.А. Кузнецов, С.М. Чеботарев, Ю.С. Денисов, А.С. Королев, И.А. Казакова, В.А. Масленников, П.К. Сосулин, В.В. Левицкий, В.А. Кузьмичев, А.Н. Суздаль, Ю.Л. Трещалин, А.П Зайцев, С.А. Горяинов, Е.П. Вяткин, Г.В. Володко и специалисты Московского НИИ радиосвязи – П.Н. Егоров, В.В. Хомутов, Н.Н. Чуковский, В.А. Конов, В.П. Иванов.
Положительные результаты эксперимента позволили перейти к следующему этапу натурных исследований. В 1990 году был разработан эскизный проект эксперимента "Свет-2" на базе модуля "Гамма". Однако возникшие финансовые трудности в стране не позволили продолжить эту работу.
Технический эксперимент "Краб"
С 3 по 5 марта 1989 года на грузовом корабле "Прогресс-40" и орбитальной станции "Мир" был проведен космический эксперимент "Краб" по исследованию раскрытия, формообразования, жесткостных и динамических характеристик кольцевых рамочных крупногабаритных конструкций диаметром 20 м каждая, в которых для раскрытия используются приводы из сплава никелида титана ТН-1, обладающего эффектом памяти формы.
Головным разработчиком конструкции и постановщиком эксперимента было НПО "Энергия" (отдел 022, начальник отдела Ю.И. Смольский, технический руководитель А.Г. Чернявский). В разработке, изготовлении и отработке КГК принимали участие Институт электросварки им, Е.О Патона (Б.Е. Патон), СКВ ГПИ им. В.И. Ленина (Э.В. Медзмариашвили).
Развертывание кольцевых КГК, установленных в специальных ложементах на отсеке компонентов дозаправки грузового корабля "Прогресс-40", происходило по командам с Земли после отхода корабля от орбитальной станции "Мир" на расстояние 70-80 м, при этом орбита станции была близка к круговой с высотой 350-400 км и наклонением 51,6°. Отход корабля контролировался в Центре управления полетом, а также экипажем станции с помощью телекамеры, установленной на грузовом корабле по продольной оси.
Были развернуты две кольцевые КГК, которые приняли вид двух практически правильных окружностей диаметром 20 м каждая. Развертывание и формообразование наблюдались и регистрировались экипажем станции "Мир" (космонавты А.А. Волков, С.К. Крикалев и В.В. Поляков).
В последующие двое суток грузовой корабль "Прогресс-40" выполнял динамические операции, при этом поведение развернутых конструкций фиксировалось в Центре управления полетом с помощью телекамеры, установленной на грузовом корабле. После завершения запланированной программы исследований был выдан тормозной импульс и осуществлен спуск грузового корабля "Прогресс-40" по штатной схеме.
Впервые в мировой практике удалось провести космический эксперимент по развертыванию кольцевых крупногабаритных конструкций, обладающих эффектом памяти формы, определить их характеристики при выполнении динамических режимов космическим аппаратом, которые в целом соответствовали расчетным. Практически была доказана возможность создания крупногабаритных конструкций, развертываемых на околоземной орбите, в которых для раскрытия звеньев используются приводы из материалов, обладающих эффектом памяти формы.
Эксперимент "Знамя-2"
Идея использования плоских космических отражателей для передачи энергии Солнца на Землю была высказана еще в 20-х годах Ф.Э. Цандером. Однако для эффективного использования таких отражателей их площадь должна быть 5000-10 000 м2, и поэтому центральными проблемами при их создании являются минимизация массы и возможность автоматического развертывания их из транспортного положения. При современном состоянии техники этим условиям лучше всего удовлетворяют зеркала из полимерной металлизированной пленки, развертывание которых из транспортного положения в рабочее и поддержание необходимой формы осуществляются с помощью центробежных сил, создаваемых путем вращения отражателя вокруг оси, перпендикулярной его плоскости.
Начиная с 1981 года в НПО "Энергия" проводились научно-исследовательские работы с привлечением смежных организаций. Курировал эти работы отдел 782 (начальник отдела В.В. Антонов, руководитель работ В. А. Кошелев).
Поскольку отражатель солнечного излучения может выполнять роль солнечного паруса, данные разработки легли в основу проекта солнечного парусного корабля, представленного на конкурс, объявленный в 1989 году в честь 500-летия открытия Америки, Этот проект занял одно из призовых мест, Хотя конкурс и не имел продолжения в виде реализации проектов-победителей, он стимулировал проведение эксперимента "Знамя-2" по проверке в натурных условиях работоспособности конструкций, формируемых центробежными силами.
 Эксперимент "Знамя-2", проведенный на корабле "Прогресс М-15". Отработка конструкции крупногабаритных пленочных отражателей |
Общая подготовка эксперимента и разработка его идеологии осуществлялись комплексной бригадой в рамках консорциума "Космическая регата" (технический руководитель В.С. Сыромятников, заместители технического руководителя В.Н. Бранец и В.А. Кошелев).
Разработка конструкции агрегата раскрытия отражателя проводилась в отделении 74 (руководитель B.C. Сыромятников). Данный агрегат имел 8 катушек для намотки секторов полотна и приводы вращения и раскрытия отражателя за счет центробежных сил.
В соответствии с решением генерального конструктора Ю.П. Семенова от 5 октября 1990 года агрегат раскрытия солнечного отражателя был установлен на грузовом корабле "Прогресс М-15", стартовавшем в октябре 1992 года. Перед расстыковкой корабля и станции "Мир" стыковочный механизм был демонтирован и на его место был установлен агрегат.
24 февраля 1993 года в 3 ч 42 мин, после расстыковки грузового корабля со станцией, начался сам эксперимент. Время его начала было выбрано с учетом возможности теле– и фоторегистрации процесса раскрытия и дальнейшего полета солнечного отражателя при оптимальном температурном режиме пленочного материала, Эксперимент с отражением солнечного света из космоса проводился сразу после пересечения терминатора. Грузовой корабль ориентировался с учетом направления отраженного солнечного луча в подспутниковую точку при пролете над неосвещенной поверхностью Земли, при этом пятно отраженного солнечного света должно наблюдаться космонавтами со станции "Мир".
Траектория движения пятна отраженного солнечного света на поверхности Земли перед восходом Солнца должна была проходить через города Лион, Берн, Мюнхен, Прагу, Лодзь, Брест и Гомель, К сожалению, густой облачный покров над юго-западной Европой затруднил наблюдение. При проведении эксперимента велась прямая передача изображения корабля с солнечным отражателем с помощью телекамер корабля, а видеорегистрация на видеомагнитофон с борта станции "Мир" проводилась космонавтами с последующим "сбросом" записи на Землю через спутник-ретранслятор.
В создании агрегата развертывания солнечного отражателя и обеспечении эксперимента "Знамя-2" принимали участие Е.Г. Бобров, А.А. Ботвинко, И.П. Каверина, И.М. Обманкин, О.М. Розенберг, Е.Н. Рябко, Р.И. Тюкавин, В.М. Мельников, С.Ю, Зайцев, В.Н. Платонов, С.Н. Тимаков, Л.И. Дульнев, Е.В. Кеменов, А.Н. Максименко, В.Н. Петухов, А.С. Сафонов, С.Д. Серпков, В.А. Тимченко, В.В. Цветков, О.Г. Сытин, М.Т. Сегисбаев, В.Д. Благов, А.Н. Зайцев, А.И. Менжелей, И.А. Тополь,
Анализ переданной на Землю телевизионной и телеметрической информации подтвердил правильность принятых технических решений, а также основных принципов и расчетных методик, служащих базой для разработки нового направления по созданию крупногабаритных бескаркасных пленочных конструкций.
Такие конструкции могли бы применяться для ретрансляции энергии, теле– и радиосвязи, освещения Земли отраженным солнечным светом, очистки космоса от осколков и для межпланетных перелетов под солнечным парусом.
В дальнейшем консорциум "Космическая регата" принял решение о разработке проектов по созданию 70-метрового солнечного отражателя "Третье светило" и по системе космического освещения районов Заполярья.
Экспериментальная отработка катапультируемых кресел корабля "Буран"
Спасение экипажа корабля "Буран" в случае аварии ракеты-носителя при первых полетах должны были обеспечивать катапультируемые кресла при числах Маха (отношение скорости полета к скорости звука) до 3,5 и на высотах до 40 км. Существовавшие кресла типа К-36 разработки завода "Звезда" не были рассчитаны на эти условия. Для определения направлений доработки кресел и для их экспериментальной отработки необходимы были средства летных испытаний. Проблема состояла в отсутствии таких средств, поскольку самолеты-лаборатории, обычно применявшиеся в этих целях, ограничивали область экспериментов числом Маха 2,5 и высотой 25 км. Для проведения испытаний требовались специальные ракетные пуски с созданием нового испытательного оборудования.
Разработкой средств спасения для "Бурана" и поиском методов их испытания занимался отдел 179 (начальник отдела В.А. Овсянников) совместно с заводом "Звезда" и ЛИИ МАП. В результате проработок было предложено использовать в качестве лаборатории для испытаний ракетно-космический комплекс "Прогресс". На этом комплексе устанавливался двигатель системы аварийного спасения без заряда, сбрасывавшийся по ходу выведения на орбиту так же, как это делалось на кораблях "Союз". В свое время такое решение было принято для исключения доработок головного блока при создании грузовых кораблей. Именно этот двигатель должен был стать основой для решения задачи отработки кресел.
В 1985 году главный конструктор Ю.П. Семенов принимает решение о реализации проекта. Тогда же началось создание экспериментального сбрасываемого отсека, который устанавливался вместо указанного двигателя. Корпус ЭСО был создан заводом "Искра" (Ю.К. Куликов). Кресла и механизмы системы катапультирования разрабатывались заводом "Звезда" (Г.И. Северин). Работы по проекту в целом и по конструкции ЭСО велись НПО "Энергия" при участии ЦСКБ (Д.И. Козлов). В НИИ АУ (О.В. Рысев) создается новая сверхзвуковая парашютная система для торможения и стабилизации ЭСО с применением материалов типа СВМ.
В 1988-1990 гг. было проведено пять испытаний с экспериментальным сбрасываемым отсеком во время полетов грузовых кораблей "Прогресс" (заводские номера 11Ф615А15 № 146-150). В процессе испытаний были выработаны и проверены рекомендации по катапультируемому креслу К-36М. 11Ф35, разработанному заводом "Звезда" для корабля "Буран". В частности, проверена работа стабилизирующих штанг, разворачивающих кресло металлической чашкой сиденья к потоку (из положения лицом к потоку), уточнены условия работы элементов кресла при воздействии воздушного потока, даны рекомендации по усилению теплозащиты снаряжения пилота, по замене материалов в конструкции кресла на более жаростойкие, по модификации стабилизирующих парашютов кресла для повышения их прочности и устойчивости работы при больших числах Маха и др.
В результате экспериментов с ЭСО при пусках грузовых кораблей "Прогресс" была подтверждена принципиальная возможность применения открытого катапультируемого кресла К-36М. 11Ф35 для спасения экипажа корабля "Буран" и определены необходимые доработки кресла; отработана методика испытаний катапультируемых кресел с использованием ЭСО. Главной особенностью нового метода было использование целевого пуска ракеты-носителя по выведению на орбиту грузового корабля "Прогресс" в целях испытаний катапультируемых кресел, что позволило избежать разработки специальных ракетных установок. ЭСО в комплексе корабля "Прогресс" стал уникальной лабораторией по высотно-скоростным испытаниям средств спасения экипажей корабля "Буран".
назад