Особое место в программе полета орбитальных станций, и в частности станции «Салют-6», занимает изучение поведения человека в условиях длительного космического полета.

Эта работа имеет принципиальное значение для выбора дальнейшей стратегии проникновения человека в космическое пространство. Уже сегодня на повестке дня стоит вопрос создания таких фантастических сооружений, как многокилометровые конструкции радиотелескопов, способных заглянуть «за горизонт Вселенной» (см. «Наука и жизнь» № 5, 1978 г.). Инженеры разных стран размышляют над проектами систем управления климатом Земли или энергетических станций на орбите, которые перехватывают даровую солнечную энергию и перебрасывают ее на Землю, например, остронаправленным радиолучом. Какова же роль человека в создании этих сооружений? Кто он — строитель, исследователь, обитатель наших космических форпостов или оператор, управляющий с Земли по радиоканалу автоматами, работающими на далеких орбитах?

Сегодня окончательно ответить на эти вопросы еще нельзя, и длительные экспедиции на орбитальных станциях «Салют-6», отработка различных средств компенсации воздействия невесомости на организм человека — важные шаги в поисках ответа.

Основное новое качество станции «Салют-6», позволившее ей находиться в столь длительном полете и принимать большое количество экспедиций, — это возможность восполнения на борту расходуемых материалов. Станция стала основой целой системы регулярных космических полетов и долговременного функционирования на орбите научной лаборатории со сменными экипажами.

Один из важных элементов этой системы — грузовой корабль-заправщик «Прогресс». Его сближение со станцией и стыковку с ней выполняют автоматы — подобная операция на орбите впервые была проверена еще в 1967 году при полете спутников «Космос-186» и «Космос-188». В мире пока не существует аналогов таких систем автоматической стыковки: как известно, на кораблях «Джемини» и «Аполлон» стыковка производилась только самим экипажем.

Создание транспортной системы позволило по-новому подойти к построению всей программы космических полетов. Появилась, в частности, возможность периодически доставлять на орбиту аппаратуру и оборудование, накапливать опыт по ремонту и профилактическим работам на орбите.

Расширились возможности научных исследований — в процессе полета стало возможным изменять и расширять программы экспериментов. Грузовыми кораблями «Прогресс» на «Салют-6» доставлялось различное научное оборудование от контейнеров с биологическими объектами и технологических установок «Кристалл» до 10-метровой антенны радиотелескопа КРТ-10 (см. «Наука и жизнь» № 11, 1979 г.).

Форма орбитальной станции «Салют-6» — удлиненное веретенообразное тело, и сами размеры станции определяются условиями ее выведения на орбиту ракетой-носителем. Дело в том, что от диаметра и длины станции зависят и нагрузки на ракету, и сопротивление атмосферы при выведении — увеличение диаметра и длины станции требует в конечном счете увеличения стартовой массы ракеты. С другой стороны, уменьшение диаметра и длины существенно усложняет размещение аппаратуры и создание комфортных условий для работы и отдыха экипажа. С учетом характеристик ракеты и требований к самой станции был в итоге найден некоторый компромисс, отражением которого и стала современная форма орбитальных станций «Салют».

Для того, чтобы начать проектирование станции, нужно было прежде всего определить число ее отсеков, число отдельных помещений. А для этого, в свою очередь, нужно было решить, как размещать основную аппаратуру: в том же помещении, где работает экипаж, или отдельно. На корабле «Союз», например, основная аппаратура установлена в специальном приборном отсеке. Условия работы этой аппаратуры близки к идеальным: в приборном отсеке поддерживаются постоянная температура и минимальная влажность, в его атмосфере отсутствует кислород, начало всех малоприятных окислительных процессов. Но плата за эти идеальные (для аппаратуры!) условия довольно большая — экипаж лишен доступа в приборный отсек, лишен возможности в случае необходимости провести здесь какие-либо ремонтные работы.

Для станций, работающих на орбите несколько лет, оборудованных большим количеством самой различной аппаратуры, такая схема вряд ли целесообразна. И поэтому при создании станции «Салют» было принято решение: все основные системы и агрегаты установить, в том же отсеке, где живет и работает экипаж, открыв таким образом космонавтам возможность доступа к основному оборудованию станции. Исключение составляют только агрегаты, которые по своему назначению должны размещаться снаружи, так сказать, за бортом. Это прежде всего двигательная установка и часть научной аппаратуры, например, бортовой телескоп субмиллиметрового диапазона.

В итоге получалось, что на станции должны быть три основных отсека: для экипажа и аппаратуры — назовем его рабочим отсеком, — отсек для двигательной установки — агрегатный отсек — и отсек, так сказать, наружной научной аппаратуры. Конструктивно эти три отсека должны располагаться таким образом, чтобы к рабочему отсеку могли стыковаться и пилотируемые и грузовые корабли. А так как разгружать беспилотный грузовой корабль должен экипаж, то на станции следует предусмотреть возможность одновременного пребывания двух кораблей: пилотируемого и грузового. Поэтому должно быть как минимум два «причала», два стыковочных агрегата.

Полеты к станции «Салют-6» за период с сентября 1977 по декабрь 1980 года. В течение этого времени на станции работали 4 долговременные экспедиции и 10 экспедиций посещения, в том числе 6 международных.

Каждый стыковочный агрегат должен устанавливаться не непосредственно на рабочий отсек, а на промежуточную камеру, выполняющую роль «тамбура». Это своего рода элемент безопасности, он отделяет обитателей станции от того участка корпуса, куда подходит транспортный корабль при стыковке.

Итак, у нас получилось 5 отсеков. Прежде всего это 3 герметичных отсека — рабочий отсек с двумя «тамбурами», один из которых назван переходным отсеком, другой — промежуточной камерой (см. 2, 3 стр. цветной вкладки). И, кроме того, должно быть два обязательных негерметичных отсека — отсек научной аппаратуры и агрегатный. Учитывая, что при пилотируемом полете на станции находится по крайней мере один транспортный корабль, в распоряжении экипажа всегда имеется пятикомнатная квартира: к трем герметичным отсекам самой станции добавляется два обитаемых отсека корабля — бытовой отсек и спускаемый аппарат. Самая большая комната этой квартиры — рабочий отсек станции, он имеет объем жилой зоны около 40 кубических метров. Для сравнения отметим, что объемы остальных четырех обитаемых помещений комплекса «Союз»— «Салют» лежат в пределах 5-8 кубических метров. Нетрудно подсчитать, что основной рабочий отсек по объему можно сравнить с жилой комнатой площадью около 16 квадратных метров.

Основные герметичные соединения корпуса станции (общее количество гермосоединений — около 400). 1 — Стыки между отсеками станции; 2 — Герметичные соединения с агрегатами (шлюзовой камерой, приводом солнечных батарей, стыковочным агрегатом); 3 — Иллюминаторы; 4 — Электрические и гидравлические гермовводы; 5 — Открывающиеся люки.

Отсеки станции удобно выполнить как отдельные конструктивные узлы, но при этом, конечно, они должны быть соединены между собой таким образом, чтобы сохранялась ее герметичность. Наилучшим с точки зрения герметичности было бы соединение отсеков с помощью сварного шва. Однако такое решение связано с большими технологическими трудностями при изготовлении и сборке станции. Соседние отсеки соединены между собой через так называемый гермостык; он образован двумя шпангоутами с уложенным между ними уплотнительным резиновым кольцом, которое и обеспечивает герметичность.

Гермостыки отсеков не единственные разъемные соединения на станции, некоторые ее узлы и агрегаты устанавливаются на корпус также с использованием резиновых уплотнителей. В качестве примера можно назвать шлюзовые камеры, герметичные приводы солнечных батарей, стыковочные агрегаты, иллюминаторы и ряд других узлов или деталей, которые частично расположены «в доме», а частично за бортом. От герметичности соединения с корпусом каждого такого узла или агрегата зависит герметичность всей станции. А важность проблемы герметизации становится понятной, если иметь в виду, что на станции «Салют-6» две шлюзовые камеры, два стыковочных агрегата, три привода солнечных батарей, 23 иллюминатора. Но и это еще не все. Часть станционной аппаратуры, целые ее блоки, находится снаружи корпуса, часть внутри. Между этими наружными и внутренними блоками обязательна связь, электрическая, гидравлическая или та и другая одновременно. Следовательно, необходимы герметичные электрические и гидравлические вводы через корпус. Таких вводов на станции «Салют-6» несколько сотен, то есть корпус станции подобен решету с тщательно заделанными отверстиями. И сохранение герметичности корпуса при многолетнем полете в условиях космического вакуума — сложная инженерная проблема.

Для ее решения, кроме тщательного изготовления и отработки самих герметичных уплотнений, очень важно обеспечить стабильность температурного режима корпуса. В этих условиях, в частности, резиновые уплотнители лучше сохраняют упругость и прочность — качества, имеющие первостепенное значение для уплотняющего материала. Чтобы стабилизировать температуру корпуса, к нему изнутри привариваются трубки, по которым циркулирует жидкость — теплоноситель системы терморегулирования.

Попробуем войти в этот космический дом через люк переходного отсека: именно через него входит экипаж после стыковки пилотируемого транспортного корабля со станцией. Открыв крышку люка, который имеется в стыковочном агрегате, мы попадаем в переходный отсек, небольшое помещение объемом около 8 кубических метров. Здесь находятся два скафандра, пульты управления шлюзованием: переходный отсек — это не только «тамбур», но и шлюзовая камера для выхода космонавтов в открытый космос. Теперь через следующий люк войдем в главную комнату станции — в рабочий отсек. Перед нами просторное помещение, его стены и потолок образованы съемными панелями, обитыми мягкой светлой тканью. Здесь, почти сразу у входного люка, расположен центральный пост управления станцией.

Займем место экипажа на центральном посту и попробуем познакомиться с пультами управления. Прямо перед нами центральная доска: в левом верхнем ее углу виден «глобус» — прибор, постоянно показывающий место на земной поверхности, над которым пролетает станция. Рядом панель со световыми сигнализаторами, оповещающими о состоянии систем станции: зеленые транспаранты информируют экипаж о режимах работы различных систем, желтые — предупреждают о важных командах, поступающих в аппаратуру с Земли или сформированных самим экипажем в процессе управления станцией. Красные транспаранты — индикаторы аварийной сигнализации.

Основная часть команд управления бортовыми системами подается с двух так называемых командно-сигнальных устройств, расположенных слева и справа от центрального поста.

Слева находится пульт управления системами обеспечения жизнедеятельности экипажа, справа — пульт управления дозаправкой топливом. На приборной доске этого пульта мнемосхема двигательной установки, на которой отражается прохождение всех процессов дозаправки — срабатывание клапанов, откачка газа, перелив горючего и окислителя.

Пример сечения оболочки станции. Герметичная оболочка станции одета в «шубу» из экранно-вакуумной изоляции, поверх которой установлены радиаторы системы терморегулирования. Изнутри к корпусу подведены трубки термостатирования. Для увеличения несущей способности (прочности) корпуса в него вварены силовые шпангоуты, используемые для крепления внутренних элементов станции. 1 — Наружный радиатор; 2 — Трубка контура охлаждения; 3 — Многослойная экранно-вакуумная изоляция; 4 — Герметичный корпус станции; 5 — Шпангоут, вваренный в корпус; 6 — Точки сварки; 7 — Трубка термостатирования корпуса; 8 — Каркас для крепления внутренних элементов станции.

Примеры герметичных соединений на станции «Салют-6». А. Установка иллюминатора. Б. Люк для выхода в открытый космос. В. Гермостык между переходным и рабочим отсеком станции. 1 — Корпус станции; 2 — Обойма иллюминатора; 3 — Стекла; 4 — Герметизирующие резиновые уплотнения; 5 — Крышка люка; 6 — Днище рабочего отсека со шпангоутом; 7 — Оболочка переходного отсека со шпангоутом.

Сразу за центральным постом стол для работы и приема пищи, около стола закреплена сферическая емкость с водой. Дальше за столом виден большой конус — это отсек научной аппаратуры. Справа от него на «потолке» душевая установка в сложенном состоянии. Дальше на потолке находятся две шлюзовые камеры для выброса отходов.

Как только начались длительные пилотируемые полеты в космосе, возникла проблема удаления из космического аппарата отходов жизнедеятельности. Для этих целей и были разработаны шлюзовые камеры, отходы выбрасываются из них в небольших контейнерах, которые через некоторое время сгорают в атмосфере Земли.

Наличие в шлюзовой камере двух оболочек — подвижной и неподвижной — позволяет сравнительно быстро установить контейнер и отделить его, выбросив за борт.

В одной из шлюзовых камер размещаются установки «Сплав» и «Испаритель», камера позволяет быстро перевести приборы в рабочее положение в открытом космосе. Установки «Сплав» и «Испаритель» дают возможность проводить новые технологические процессы и получать материалы с уникальными свойствами.

За конусом отсека научной аппаратуры видна мягкая дверь на застежке «молния», там находится туалетная комната. За ней — люк в промежуточную камеру, которая расположена как бы внутри агрегатного отсека и ведет уже прямо к люку второго стыковочного агрегата.

Итак, мы прошли через всю станцию, по всем ее герметичным помещениям — от одного стыковочного агрегата до второго. Теперь вернемся в рабочий отсек и попробуем заглянуть за панели, образующие стены, пол и потолок. Сняв одну из панелей с помощью специального инструмента, хранящегося в «мастерской», мы увидим рамную конструкцию, в которой рядами стоят приборы. Между ними аккуратными стволами проложена кабельная сеть. В эти кабельные стволы, как ручейки в реку, сбегаются провода от всех приборов. Если отсоединить кабели от приборов — они подключены с помощью разъемных штепсельных соединений — и отвинтить болты, с помощью которых приборы крепятся к рамам, то можно снять и сами приборы. За ними мы увидим матовую поверхность алюминиевого корпуса станции с приваренными к нему трубками системы терморегулирования.

Шлюзовая камера удаления контейнеров. А. Установка удаляемого контейнера: подвижная камера повернута отверстием внутрь станции, крышка герметизации на подвижной камере прижата к герметизирующему уплотнению. Б. Удаление контейнера: подвижная камера повернута отверстием наружу. 1 — Неподвижная камера; 2 — Люк неподвижной камеры; 3 — Подвижная камера; 4 — Удаляемый контейнер; 5 — Механизм выброса; 6 — Герметизирующее уплотнение; 7 — Крышка герметизации на подвижной камере; 8 — Оси поворота.

Станция — сложный космический аппарат, сложная машина, снабженная целым рядом агрегатов, которые выполняют самые различные функции в системах управления, терморегулирования, жизнеобеспечения, ориентации, связи и других. Для работы этих систем нужна энергия, прежде всего электрическая. Основной источник электроэнергии на станции «Салют» — солнечные батареи. Это плоские панели, заполненные кремниевыми фотоэлементами, превращающими энергию солнечного излучения в электрическую энергию. Солнечных батарей на станции три, каждая из них имеет площадь 20 квадратных метров и может поворачиваться специальным электроприводом по сигналам датчиков положения Солнца. Автоматика поворачивает панели таким образом, чтобы они были максимально освещены солнечными лучами.

Полученная электроэнергия подзаряжает бортовые аккумуляторы, а они уже питают всю аппаратуру станции. В системе электропитания имеются преобразователи для питания различной бортовой и научной аппаратуры переменным током. Предусмотрена защита системы электропитания и кабельной сети от короткого замыкания: если ток в каком-либо приборе или агрегате превысит нормальную величину, последний немедленно отключается.

После того, как к станции пристыковывается транспортный корабль, системы электропитания обоих космических аппаратов объединяются через электроразъем стыковочного агрегата. При этом производится подзарядка аккумуляторной батареи корабля, он переходит на «иждивение» станции до момента расстыковки перед посадкой.

Внутри жилого отсека поддерживается температура около 20° С, причем экипаж в известных пределах может менять эту температуру по своему усмотрению. Система терморегулирования поддерживает также заданные температурные режимы внутри приборной зоны, на корпусе, на различных элементах конструкции снаружи станции.

Важнейший элемент системы терморегулирования — «шуба» из так называемой экранно-вакуумной изоляции. Это, по сути дела, многослойный термос из металлизированной пленки, его назначение — сохранить тепло внутри станции.

Тепло это выделяют сами люди, а также работающая аппаратура. При полете экипажа, как правило, количество выделяемого тепла таково, что при хорошей «шубе», хорошей внешней термоизоляции, внутри станции может оказаться слишком жарко. Поэтому типичная задача системы терморегулирования — удаление излишков тепла. Его собирает так называемый контур обогрева, задача которого — обогревать элементы конструкции станции. Собирается тепло в контур обогрева газожидкостным теплообменником: теплый воздух, заполняющий отсек, вентилятором прогоняется через змеевик с жидким теплоносителем, который поступает к трубкам теплообменников, расположенных внутри отсека.

Системы электропитания станции. Источник электропитания — солнечная батарея, от нее заряжаются химические аккумуляторы станции и корабля. 1 — Солнечная батарея; 2 — Аккумуляторная батарея; 3 — Контур заряда аккумуляторной батареи станции; 4 — Блок контроля источников тока; 5 — Аппаратура станции; 6 — Токовая защита; 7 — Преобразователь (источник переменного тока); 8 — Электроразъемы; 9 — Контур заряда аккумуляторной батареи корабля; 10 — Аккумуляторная батарея корабля; 11 — Блок контроля источников тона корабля; 12 — Аппаратура корабля.

Избыток тепла отводится «на улицу» через радиатор, через часть наружной обшивки станции, с приваренными к ней трубками наружного контура охлаждения. Тепло из внутреннего контура обогрева в наружный контур охлаждения передается через теплообменник, где змеевики обоих контуров проходят таким образом, чтобы обеспечить максимальную передачу тепла через стенки трубок. В системе есть кран-регулятор, который меняет количество жидкости-теплоносителя, проходящее через этот теплообменник, и, следовательно, меняет степень охлаждения жидкости в контуре обогрева корпуса.

В случае, если на станции нет экипажа и аппаратура работает в ненапряженном, дежурном режиме, температуру воздуха внутри отсеков может поднять электрический подогреватель.

У системы терморегулирования есть еще одна функция: удаление влаги из атмосферы жилых помещений. Для этого используется внутренний контур охлаждения, в который входят так называемые холодиль-но-сушильные агрегаты. На охлажденных поверхностях этих агрегатов (температура около 5° С) оседает влага, она откачивается в специальные емкости, а из них подается в систему регенерации воды из конденсата.

После стыковки система терморегулирования станции объединяется с системой терморегулирования транспортного корабля через гидроразъемы стыковочного агрегата. При этом внутренний контур обогрева станции отапливает еще и корабль, аппаратура которого во время полета в комплексе «Салют» — «Союз» практически не работает и не выделяет тепла.

Система обеспечения газового состава поддерживает параметры атмосферы станции в пределах, привычных для жителей Земли: атмосферное давление — 700— 960 мм рт. ст., парциальное давление кислорода— 160-240 мм рт. ст., парциальное давление углекислого газа не более 7— 9 мм рт. ст.

Регенераторы атмосферы — химические одноразовые патроны, в которых поглощается углекислый газ и выделяется кислород в соответствии с такими реакциями:
4К0₂ + 2Н₂О = 4КОН + 3O₂
2КОН + СO₂ = К₂СO₃ + Н₂О

В систему входят также датчики давления, сигнализирующие экипажу о нерасчетном снижении давления, что возможно при нарушении герметичности станции. Некоторые потери газа неизбежны при рабочей разгерметизации переходного отсека во время выхода экипажа в открытый космос, а также при выбросе контейнеров с отходами через шлюзовые камеры. Эти потери компенсируются газом, доставленным грузовыми кораблями в баллонах высокого давления.

В условиях невесомости отсутствует конвекция, которая способствует перемешиванию воздуха в земных помещениях. Поэтому на станции создается принудительная циркуляция воздуха. С помощью вентиляторов воздух жилой зоны рабочего отсека перемещается от центрального поста к противоположной части станции, где попадает на входные решетки противопыльного фильтра и фильтра вредных примесей. Далее поток разветвляется, и через приборную зону вдоль левого и правого борта воздух возвращается к центральному посту управления.

Схема душевой установки и ассенизационно-санитарного устройства. А. Душевая установка. Б. Ассенизационно-санитарное устройство. В душевой установке, работающей в невесомости, через кабину проначивается теплый воздух, формирующий поток воды. Затем жидкость отделяется, собирается в герметичные емкости (сборники), которые затем удаляются из станции. После очистки воздух возвращается в жилой отсек. Аналогично работает и ассенизационно-санитарное устройство (туалет). 1 — Поток воздуха; 2 — Емкость с горячей водой; 3 — Емкость с холодной водой; 4 — подогреватель воздуха; 5 — Распылитель влаги; 6 — Душевая кабина; 7 — Сменные (удаляемые) сборники; 8 — Воздушный фильтр; 9 — Насос; 10 — Приемник.

Проходя через патроны регенераторов, воздух обогащается кислородом и поступает в жилую зону через широкие воздуховоды— они сделаны широкими для того, чтобы не было быстрых воздушных потоков, проще говоря, сквозняков.

Для вентиляции отсеков транспортных кораблей на станции имеются дополнительные воздуховоды, их прокладывают через люки, а воздух нагнетают вентиляторами.

Учитывая естественное различие во вкусах, пища для космонавтов подбирается на Земле с учетом пожеланий каждого члена экипажа. В меню входят первые блюда (супы, щи) в тубах, различные мясные консервы в металлических банках, молочные продукты, фрукты, соки, чай, небольшие ломтики хлеба («на один укус») в полиэтиленовых пакетах. Подогреватель пищи и горячая вода, имеющаяся на станции, позволяют организовать на борту нормальное горячее питание.

Система терморегулирования. Разветвленная сеть гидравлических магистралей, теплообменные и другие устройства поддерживают заданную температуру воздуха жилых отсеков, агрегатов, корпуса станции и транспортных кораблей. Избыточное тепло излучается в космос радиатором наружного контура терморегулирования. 1 — Контур обогрева станции; 2 — Контур охлаждения станции (наружный); 3 — Контур охлаждения станции (внутренний); 4 — Жидкостно-жидкостный теплообменник; 3 — Газожидкостный теплообменник; 6 — Холодильно-сушильный агрегат; 7 — Гидроразъем стыковочного агрегата; 8 — Наружный радиатор; 9 — Трубки термостатирования корпуса; 10 — Контур обогрева корабля (промежуточный); 11 — Электронагреватель.

Пища в виде суточных рационов хранится в двух шкафах на правом и левом борту рабочего отсека.

Потребность экипажа в воде удовлетворяется из двух источников: во-первых, регенерируется вода, поступившая в атмосферу станции в процессе дыхания и испарения через кожу,— этот источник покрывает половину всей потребности в воде. Во-вторых, вода доставляется на борт грузовыми кораблями «Прогресс» в системе с красивым названием «Родник», из которой перекачивается в емкости самой станции.

Схема регенерации воды следующая: влага, собранная в холодильно-сушильных агрегатах, подается насосом в блоки очистки, где она фильтруется, стерилизуется и собирается в емкости для потребления. Регенерация воды из урины на станции «Салют-6» не предусмотрена.

Проблема создания душа в условиях невесомости не так уж проста. Как организовать поток воды? Как обеспечить ее сбор после мытья?

Прием душа на 'борту станции «Салют-6» происходит так: космонавт входит в мягкую полиэтиленовую кабину с водонепроницаемой «молнией»; со стороны головы через распылители в кабину подается вода, причем поток воды получается направленным, организованным — через кабину прокачивается теплый воздух, который в итоге приведет поток в водосборники. Космонавт, так же как и на Земле, моется, используя мыло и губку. Чтобы вода и моющие средства не попадали в рот, нос и глаза приходится дышать через шланг с загубником и надевать очки.

В ассенизационном устройстве (туалете) также создается поток воздуха, он увлекает отходы жизнедеятельности, в результате они собираются в специальные контейнеры, которые затем удаляются через шлюзовые камеры и сгорают в атмосфере.

Длительный полет в условиях невесомости связан с резким уменьшением физических нагрузок на мышечный аппарат человека и сердечно-сосудистую систему. На станции «Салют-6» имеется целый набор средств и установок для восполнения этого дефицита нагрузки.

Схема вентиляции. На станции создается принудительная циркуляция воздуха с помощью нескольких десятков вентиляторов. Проходя через приборную зону, воздух охлаждает аппаратуру, в регенераторах он обогащается кислородом, в газожидкостных теплообменниках — охлаждается, в фильтрах непрерывно очищается. 1 — Контур вентиляции станции; 2 — Контур вентиляции корабля; 3 — Фильтры: противопыльный и удаления вредных примесей; 4 — Зона расположения основной аппаратуры станции (воздух нагревается, аппаратура охлаждается); 5 — Жидкостно-жидкостный теплообменник системы терморегулирования (воздух охлаждается); 6 — Регенераторы газового состава атмосферы, поглотители углекислого газа (воздух обогащается кислородом); 7 — Холодильно-сушильные агрегаты (воздух охлаждается, влага осаждается на холодных поверхностях агрегата); 8 — Воздуховод вентиляции грузового корабля; 9 — Воздуховод вентиляции пилотируемого корабля.

Установка «Велоэргометр» позволяет, вращая ногами педали, задавать определенную нагрузку мышцам ног и сердечнососудистой системе. «Бегущая дорожка» — площадка с движущимся полотном, к которому человека как бы прижимают резиновые тяги,— позволяет испытывать нагрузки, близкие к тем, которые бывают при беге на Земле. «Велосипедные гонки» и «кросс» при длительных экспедициях проводятся на борту ежедневно.

Для эффективной тренировки остальных групп мышц используются нагрузочные костюмы, снабженные резиновыми тягами: при изменении положения тела, например, при сгибании рук и ног, преодолевается сопротивление в этих тягах и совершается необходимая работа.

В процессе полета станцию приходится ориентировать в пространстве, в частности для того, чтобы направить научные приборы в заданные районы космического пространства и поверхности Земли, чтобы провести коррекцию орбиты станции или обеспечить сближение с прибывающим кораблем.

Система ориентации и управления движением с помощью различных датчиков ориентирует станцию относительно Солнца, звезд, поверхности Земли.

Имеется несколько режимов ориентации. Датчик «инфракрасная вертикаль» используется для ориентации в так называемой орбитальной системе координат — станция занимает определенное положение относительно плоскости орбиты и местного горизонта (он поворачивается вокруг Земли вместе со станцией). Этот режим используется для коррекции орбиты и проведения научных исследований, связанных с наблюдением земной поверхности, атмосферы или горизонта Земли.

При ориентации станции космонавты могут пользоваться визирами, привязываясь с их помощью к тем или иным пространственным ориентирам. На станции имеется широкоугольный визир с полем зрения около 180°, он используется для быстрого поиска Земли, Солнца, Луны. Имеются визир для определения положения относительно Земли и приборы астроориентации — по ним космонавты ориентируют станцию относительно звезд для проведения астрофизических исследований. Для стабилизации станции в пространстве после окончания ориентации используются гироскопические устройства, которые поддерживают выбранное положение станции в течение определенного времени, напри-мёр, на время работы двигательной установки.

Схема дозаправки двигательной установки станции. 1 — Бак горючего двигательной установни; 2 — Бак окислителя двигательной установки; 3 — Бак горючего (дозаправка) на грузовом корабле; 4 — Бак окислителя (дозаправка) на грузовом корабле; 5 — Баллон с газом для вытеснения топлива при дозаправке; 6 — Баллон с газом для подачи топлива в двигатель; 7 — Редуктор; 8 — Компрессор откачки газа из баков; 9 — Двигатель коррекции орбиты (маршевый); 10 — Двигатель ориентации; 11 — Клапаны управления системой подачи топлива в двигатель; 12 — Клапаны включения двигателей; 13 — Клапаны откачки газа; 14 — Клапаны дозаправки; 15 — Гидроразъемы стыковочного узла.

Особый режим работы системы ориентации и управления движением — сближение со станцией пилотируемого или грузового корабля. Станция в этом случае работает в тесном взаимодействии с системой ориентации и управления движением самого корабля, а весь процесс сближения складывается из трех этапов.

На первом этапе корабль выводится в зону сближения, производится коррекция орбиты корабля, а при необходимости — и станции. Для этого используются данные измерения параметров орбит, полученные с Земли. Орбиты корректируются так, чтобы примерно через сутки (а для грузового корабля через двое суток) корабль и станция в течение некоторого времени проходили на расстоянии нескольких километров друг от друга. Именно в это время включается аппаратура автоматического сближения.

На втором этапе сближения автоматически определяются параметры относительного движения корабля и станции, вычисляются (на самом корабле) величины и направления корректирующих импульсов, которые так изменят орбиту корабля, чтобы он подошел к станции на расстояние не более 200-300 метров. Параметры относительного движения корабля и станции определяет радиосистема «Игла», аппаратура которой расположена на обоих космических аппаратах. На этом этапе система ориентации и управления станции постоянно направляет нужный стыковочный агрегат (переходного отсека или промежуточной камеры) на приближающийся корабль.

Шпангоут стыковочного агрегата станции, через который она соединяется с кораблем. Замки стягивают два шпангоута корабля и станции. Герметичность соединения обеспечивает уплотнительное резиновое кольцо. 1 — Направляющий конус; 2 — Шпангоут стыковочного агрегата; 3 — Замок затяжки стыка; 4 — Поверхность герметизации стыка; 5 — Направляющий штырь; 6 — Направляющее отверстие; 7 — Гидроразъем заправки окислителем; 8 — Гидроразъем заправки горючим; 9 — Гидроразъем контура системы терморегулирования; 10 — Электроразъем; 11 — Гнездо захвата штыря стыковочного агрегата корабля.

После подхода корабля к станции на расстояние 200-300 м начинается третий этап сближения — этап причаливания. Основные двигатели корабля уже не включаются, корабль, подходит к станции под воздействием двигателей причаливания, расположенных таким образом, чтобы обеспечивать поступательное перемещение корабля в любом необходимом направлении.

Система ориентации и управления движением станции действует при этом таким же образом, как и на втором этапе.

В конце причаливания корабль подходит к стыковочному агрегату со скоростью около 0,3 м/сек. и именно таким образом, что стыковочные агрегаты совмещаются.

На станции, кроме радиоаппаратуры автоматического сближения «Игла», имеется комплект оптических индексов и мишеней, позволяющих экипажу контролировать правильность работы автоматики, а при необходимости и провести ручное причаливание пилотируемого корабля.

Двигательная установка на станции многофункциональная, в нее входят две группы реактивных двигателей. Основные двигатели (две камеры сгорания тягой около 300 кгс каждая) необходимы для коррекции орбиты станции с целью компенсации снижения ее из-за торможения в атмосфере. Эти двигатели также в случае необходимости используются для коррекции при сближении станции с транспортными кораблями. Двигатели малой тяги (32 камеры тягой по 14 кгс) используются для разворотов и ориентации в пространстве по командам системы ориентации и управления движением.

Система подачи топлива в камеры сгорания двигателей вытеснительная, то есть газ из баллонов высокого давления по командам системы управления подается в баки горючего и окислителя и вытесняет топливо в камеры сгорания (см. «Наука и жизнь» № 7, 1979 г.).

Чтобы топливо и газ не перемешивались в баках, их разделяет металлическая мембрана сильфонного типа. Когда баки полностью заправлены, мембрана занимает крайнее положение около газовой магистрали, а когда топливо израсходовано и бак заполнен газом, мембрана занимает другое крайнее положение — находится около топливной магистрали.

Обычно ракетные двигатели после того, как топливо израсходовано, заканчивают свою работу. Для станции «Салют-6» разработана двигательная установка многократного использования.

После того как топливо в двигательной установке израсходовано, к станции пристыковывается грузовой корабль-заправщик «Прогресс» и баки корабля с горючим и окислителем соединяются с заправочными магистралями двигательной установки станции. Но сразу приступать к перекачке доставленного топлива нельзя — необходимо предварительно удалить из баков станции газ, который в свое время вытеснил имевшееся в них топливо.

Поэтому сначала включается компрессор, он откачивает газ назад в баллоны высокого давления, после чего газовая система вновь готова выдавливать топливо из баков в камеры сгорания. А сами баки го» товы к приему топлива, которое привез корабль-заправщик. После откачки газа окислитель и горючее из грузового корабля под воздействием его собственной вы-теснительной системы поочередно переливают в баки двигательной установки станции.

На «Салюте-6» два стыковочных агрегата: на переходном отсеке и промежуточной камере. Это так называемые пассивные стыковочные агрегаты, а активные агрегаты находятся на кораблях. Пассивный агрегат — это приемный конус с гнездом для захвата основного элемента активного агрегата— штанги, или, иначе, штыря.

Всю эту стыковочную систему для краткости называют системой «штырь — конус».

В процессе стыковки штырь активного агрегата попадает в приемный конус, скользит по нему, входит в гнездо приемного конуса, где и происходит захват штыря. После этого относительные движения корабля и станции гасятся системой амортизаторов, шпангоуты стыковочных агрегатов сближаются и соединяются. Для точного совмещения шпангоутов на них имеются направляющие штыри и отверстия. В заключение запираются замки шпангоутов и обеспечивается их герметичное соединение. Герметичным оно получается благодаря тому, что на одном из шпангоутов уложено два резиновых кольца уплотнения.

На шпангоутах расположены четыре электроразъема — связи по электрическим цепям, питания и управления. Имеются на шпангоутах также четыре гидроразъема, два из них для дозаправки двигательной установки горючим и окислителем (в случае стыковки с кораблем «Прогресс»), через два других объединяются системы терморегулирования станции и транспортного корабля.

Стыковочные агрегаты станции «Салют-6» — это гостеприимные причалы, которые уже к концу прошлого года приняли 13 экипажей и 12 кораблей «Прогресс». Этими кораблями, кстати, на станцию был доставлен груз, превышающий ее начальную массу.

Станция серии «Салют» — инструмент изучения космического пространства, атмосферы и поверхности Земли. С 1971 года практически непрерывно эти станции находятся на дежурстве около нашей планеты.

Меняются экспедиции, меняются сами станции, совершенствуясь от модели к модели. Постоянным остается только человеческая пытливость, с каждым полетом получающая новую информацию о Вселенной, о нашей планете, о мире, в котором мы живем.