Предсказание К. Э. Циолковского о том, что повзрослевшее человечество не останется в своей колыбели — Земле и выйдет в космическое пространство, сбылось совсем недавно. Однако непоседливые люди и в космолетах задержались ненадолго. Вскоре после полета Юрия Гагарина ученые и инженеры начали разработку скафандра, а также специальной установки, обеспечивающих жизнедеятельность и автономное перемещение человека в открытом космосе.

Работы по созданию скафандра шли успешно как в нашей стране, так и в США. Как известно, первый выход в открытый космос совершил в 1965 году А. А. Леонов во время полета корабля «Восход-2». Затем последовали выходы наших космонавтов из корабля «Союз-5», американских астронавтов из кораблей «Джемини» и станции «Скайлэб». И, наконец, «пешие» прогулки по Луне. Во всех этих случаях применялись мягкие скафандры со съемными ранцами системы жизнеобеспечения.

Судьба установок маневрирования сложилась не так удачно. К середине 60-х годов у нас была сконструирована, создана и прошла надежную отработку комбинированная модель с пороховыми и воздушными реактивными двигателями, обеспечивающими линейные движения в шести направлениях и вращения вокруг трех осей. Оставалось не так уж много сделать, однако работы были прекращены. В тот момент еще отсутствовали задачи, для решения которых необходима была подобная установка.

Похожая ситуация сложилась и в США. Фирма Линг-Темко-Воут создала в 1966 году установку маневрирования ранцевого типа. Она была даже доставлена на орбиту кораблем «Джемини-9». Но не была испытана и работы по ней также приостановились.

Американцы спохватились первыми. Уже в 1969 году фирмой Мартин Мариетта исследования и испытания были продолжены. Это было вызвано интенсивным разворачиванием работы по программе «Спейс Шаттл». В 1984 году корабль «Челенджер» доставил на орбиту американские установки маневрирования, и 7 февраля Брюс Мак Кэндлис и Боб Стюарт впервые осуществили выход в открытый космос без привязного фала. Они удалились от корабля на 91 метр и всесторонне проверили космическую новинку.

В космическом кресле — А. А. Серебров.

Нужно заметить, что февраль оказался благоприятным месяцем для установок космического маневрирования. Наши космонавты А. А. Серебров и А. С. Викторенко вывели советскую установку в открытый космос 1 и 5 февраля 1990 года.

В связи с тем, что орбитальный научный комплекс «Мир-Квант-Квант-2» в отличие от многоразовых транспортных кораблей «Спейс Шаттл» и нашего «Бурана» обладает ограниченной маневренностью, в случае отказа двигателей оказать помощь космонавту было бы невозможно. Для проведения испытаний на всякий пожарный случай использовали специальную страховочную лебедку с высокопрочным тросом из синтетического материала.

Что же представляет из себя установка маневрирования? Выполнена она в виде ранца. На Земле с таким «ранцем» не сдвинуться с места — ведь его масса 218 кг. Но в космосе «плеч не режет ремешок», здесь нужно решить другую проблему: надежно зафиксировать скафандр в установке. С этой целью сконструирован специальный жесткий пояс — шпангоут. В его надежных объятиях и находится космонавт. Два боковых штыря со сферическими головками, а также замок, закрепленные в шпангоуте, обеспечивают надежную фиксацию.

К шпангоуту прикреплены поворотные телескопические штанги, на концах которых расположены пульты управления. Поворотными штанги сделаны для того, чтобы обеспечить два положения пультов: рабочее (при пилотировании) и транспортное (при хранении установки на борту). А телескопическими — для того, чтобы космонавт мог подогнать под себя расположение пультов.

Рабочим телом для 32 реактивных двигателей служит воздух. Необходимо отметить, что для надежности все основные элементы установки продублированы. Поэтому и система исполнительных органов для движения в космосе состоит из двух полукомплектов. В состав каждого входит 28-литровый баллон со сжатым воздухом, максимальное давление в котором 350 кгс/см². Подавая команду с помощью тумблера на пульте, космонавт открывает электропневмоклапан, и воздух устремляется в трубопровод. Однако давление в баллоне слишком велико для пневмосистемы, а потому воздух проходит сначала через редуктор, понижающий давление до 12,5 кгс/см². Вот теперь газ поступает в 16 реактивных микродвигателей с номинальной тягой по 0,5 кг. Они расположены по углам «ранца» и в зависимости от направления истекающей воздушной струи могут двигать его по прямой или закручивать. Система устроена так, что сначала работает один полукомплект. Когда давление в его баллоне падает до 110 кгс/см², он отключается. Теперь настает очередь второго полукомплекта. В его баллоне воздух может быть израсходован полностью. Космонавту нет необходимости следить за тем, сколько воздуха осталось. Давление 110 кгс/см² выбрано из того условия, чтобы можно было вернуться на корабль при максимальном стометровом удалении от него.

Оба полукомплекта связаны между собой клапаном перепуска, который позволяет в случае отказа редуктора или микродвигателей одного полукомплекта перепустить воздух в другой полукомплект.

На внешней поверхности ранца расположены навигационные огни и фара. Все системы питаются энергией основного и резервного серебряно-цинковых аккумуляторов с напряжением 27 В. Радиотелеметрическая система служит для сбора информации с датчиков, ее обработки, передачи на базовый блок и далее транзитом с помощью бортовых средств на Землю. Система регистрирует около 100 параметров, позволяющих полностью контролировать работу установки. Для повышения надежности все параметры скафандра и установки маневрирования передаются радиотелеметрической системой одновременно, обмен информацией осуществляется по электрокабелю, соединяющему установку со скафандром. По нему же скафандр обеспечивается резервным электропитанием.

Кстати, скафандр этот принадлежит к так называемым полужестким. Его отличительная черта — жесткая кираса, выполненная заодно со шлемом и ранцевой системой жизнеобеспечения рукава и «брюки», как и раньше, мягкие. Ранец служит одновременно и крышкой входного люка, при его закрытии автоматически осуществляется герметизация.

Орбитальный научный комплекс «Мир — Квант — Квант 2».

Новый скафандр, получивший название «Орлан», прекрасно зарекомендовал себя. На похожую конструкцию перешли позднее и американцы. За 12 лет, прошедших с момента первого применения «Орлана», наши инженеры разработали четыре его модификации. Последняя («Орлан-ДМА») отличается полной автономностью, его системы функционируют без связи с бортом в течение 6 часов. Это достигается за счет дополнительного блока, в котором размещены источник питания, радиостанция, система телеметрических измерений и баллон с кислородом. Кроме того, в последней модификации «брюки» можно отсоединять от кирасы и поменять на другой размер. Улучшена и конструкция рукавов — они стали съемными. Перчатки сделаны более прочными и износостойкими, а если они все же порвутся, то в рукаве раздуется специальная аварийная манжета, которая сохранит герметичность скафандра.

Космонавты Серебров и Викторенко, полностью выполнив программу испытаний установки, высоко оценили ее технические достоинства. Вероятно, в недалеком будущем разработанный комплекс позволит экипажам выходить в открытый космос, чтобы проводить ремонтные и спасательные работы, осуществлять монтаж орбитальных станций, обслуживать солнечные батареи, стабилизировать пространственное положение искусственных спутников Земли, одним словом, обживать межзвездный простор.

Доктор технических наук Г. СЕВЕРИН,
кандидат технических наук А. СТОКЛИЦКИЙ,
инженер В. ФРОЛОВ.