«Техника-молодежи» 1974 г №4, с.44

XXIV международный астронавтический конгресс «НЕЗЕМНАЯ» ТЕХНОЛОГИЯ Александр ДАНИЛОВ, инженер

Простая задача: нужно отлить тонкостенную оболочку — шар. Но на Земле для этого потребуется точнейшая форма, а в космосе — практически ничего. Вспомните радугу мыльного пузыря: своей формой он обязан редкому на Земле несоответствию — ничтожный вес тончайшей пленки не может побороть сил ее же поверхностного натяжения. На орбите, где вес — бессмыслица, эти силы и вовсе становятся «монополистами». Они без всякой литейной формы «стянут» жидкий металл в идеальную сферу. Отлитый таким образом большой пустотелый шар можно использовать как удобный резервуар, а миллиарды маленьких сфер-крупиц превратить в легкий материал.

Вакуум для земной технологии не новость. Скажем, выращивая кристаллы интегральных схем, им давно уже пользуются как своеобразным насосом, чтобы удалить из кристаллов примеси. И чем чище становится «поле» кристалла, тем все более сложные схемы удается в него «вписать». Вот тут-то и выясняется, что пустота пустоте рознь: чтобы вырастить кристаллы, обещающие переворот в электронике, нужен вакуум, который мы пока не умеем получать. Попробуйте представить себе камеру, где атомы и молекулы занимают лишь одну стомиллиардную часть объема. Трудно? Космос же предлагает вакуум в сотни раз более глубокий. И что особенно важно — в неограниченных количествах.

Более восьми лет сотрудники Института электросварки Академии наук УССР ведут работы в области космической технологии. Они создали уникальную установку «Вулкан», с помощью которой на корабле «Союз-6» впервые непосредственно в космосе проводились опыты по сварке и резке металлов. Немало экспериментов провели ученые и на вакуумных стендах, отправляясь в невесомость на борту самолетов-лабораторий.

Выводы: в условиях вакуума и невесомости доказана принципиальная возможность выполнения плавки, резки и сварки металлов, а также напыления металлических покрытий с помощью различных источников нагрева. Но...

Так выглядит тренажер для проведения экспериментов по сварке в условиях вакуума. Вакуумная камера герметически соединяется с верхней частью скафандра. Приступая к опытам, сварщик просовывает голову и руки в скафандр и оказывается наполовину внутри камеры.

Когда металл нагревают на Земле, заведомо известно, что капля расплава упадет вниз, а легкие газы устремятся вверх. В космосе же и капля расплава, и газовый пузырь весят одинаково — ничего. И они не спешат «отмежеваться» друг от друга. Поэтому в сварных швах на образцах некоторых алюминиевых сплавов ученые обнаружили повышенную пористость. Но зато в других экспериментах отсутствие веса оказалось явно «на руку» хорошо известному земному процессу. Речь идет о сварке плавящимся электродом: на орбите получались капли расплава в несколько раз больше, чем на Земле. И ученые пришли к заключению: если для процесса плавления в невесомости будут найдены эффективные методы управления, способ сварки плавящимся электродом может оказаться одним из наиболее перспективных для космических условий.

Вот как обрисовал состояние проблемы академик Б. Патон:

— Опыт последних полетов показал, что космические аппараты в случае необходимости могут быть подвергнуты достаточно серьезному ремонту непосредственно в космосе. Работы, связанные со сваркой, резкой, пайкой и склеиванием деталей, могут потребоваться и при монтаже крупных орбитальных станций, сооружаемых из раздельно поднятых на орбиту блоков. Для этого необходимо создать оборудование, технологию и приспособления, облегчающие работы в космосе и обеспечивающие их полную безопасность...

У космической технологии свои сложные задачи. Но это не мешает ей щедро обогащать «земную» науку и практику. Необычные способы сварки, резки и пайки металлов уже освоены на многих предприятиях страны. А малогабаритные ускорители электронов, созданные в процессе разработки оборудования для электронно-лучевой сварки в космосе, служат науке. Это с их помощью уже проведен уникальный эксперимент, во время которого было создано искусственное «полярное сияние». О планах подобных экспериментов в будущем рассказал академик Р. Сагдеев в статье «Плазма в лаборатории и космосе» («ТМ» № 1 за 1974 год).

Так воплощается в жизнь одна из целей космонавтики — максимально способствовать делам человека на Земле.