100 рассказов о стыковке. Часть 1

В классической механике удар определяется как явление, в котором время взаимодействия пренебрежимо мало, а скорости изменяются мгновенно. При стыковке такое предположение очень условно. Более реально рассматривать процесс, когда время взаимодействия конечно. Тем не менее идея Жуковского подтолкнула меня к разработке методов расчленения задачи на более простые составные части, позволившие рассчитывать пространственные амортизационные системы почти как простые, одностепенные амортизаторы.

После некоторых размышлений и прикидок оказалось, что идею Жуковского можно использовать для создания подобной, но более детальной модели, причем она не только получилась изящной, но и гораздо точнее описывала реальный процесс — стыковку. В целом вместо громоздкой системы дифференциальных уравнений задача сводилась к более простым уравнениям деформации амортизаторов, в простейшем случае — к одному уравнению. Для расчета важнейших параметров стыковочного механизма оказывалось достаточным использовать алгебраические уравнения.

Прежде всего, благодаря сравнительной простоте и наглядности новая математическая модель динамики стыковки оказалась действительно эффективной для проектирования амортизаторов стыковочных механизмов. Это было как раз то, что нам, конструкторам, требовалось для расчетов, но не только.

Дополнительно новая математическая модель подсказывала концепцию стендов для испытания амортизаторов стыковочных механизмов. Стенд, рассчитанный по новой теории и построенный на азовском заводе, содержал материальную тачку, масса которой равнялась массе материальной точки в эквивалентной модели. Эта тачка разгонялась по рельсам и ударялась в амортизатор со скоростью, близкой к скорости стыковки кораблей в космосе. Более сложный стенд, позднее спроектированный и построенный в Казани, имел тачку уже с двумя степенями свободы: дополнительный качающийся груз упрощенно воспроизводил угловое движение кораблей при стыковке. Все параметры стенда определялись по той же теории приведения исходной, полной модели к упрощенной, эквивалентной. Так, опираясь на идею классика, удалось разработать модель, имевшую общетеоретическое и прикладное значение. Как упоминалось, при модификации стыковочного механизма для лунной программы Л1, который изготавливался на казанском ОМЗ, его амортизаторы тоже рассчитывались по новой теории. Забегая вперед, скажу, что в 70–е годы мне удалось развить эту теорию и сделать модель более универсальной, распространив ее на пространственное движение.

Где динамика — там наука, дифференциальные уравнения, результаты в виде замысловатых графиков и загадочных кривых. «Чтобы тебя уважали, нужно, чтобы тебя немного не понимали», — сказал один ученый мудрец. Это всегда привлекало и будет привлекать. Таков один из стимулов науки, который притягивал и будет притягивать способных и честолюбивых молодых людей.

Хорошо, когда все эти внешние факторы сочетаются с потребностями практики. Говорят, что отрицательный результат иногда может стать научным достижением. Если это и так, то очень редко. В инженерном деле — тем более, нужен только положительный результат, позитивный вклад в создание конструкции и в отработку операций, такой, чтобы машина летала, маневрировала, стыковалась.