100 рассказов о стыковке. Часть 1

Уже первая проверка еще на сборочном верстаке убедила, что основная идея была правильной, стыковочный механизм дифференциального типа оказался вполне работоспособным. Динамические испытания на стенде подтвердили это. Основные сомнения сразу отпали. Это был первый настоящий успех, такой важный на этом этапе.

Руководство настолько поверило в новую конструкцию, что решилось пригласить к нам самого Д. Устинова, в те годы секретаря ЦК КПСС, кандидата в члены Политбюро. Мне пришлось выступить в качестве гида в нашей скромной «ацетиленовой» лаборатории. Для стыковщиков это было большой честью: всемогущий Устинов очень редко опускался до столь детального уровня.

Испытания масштабных моделей сыграли большую роль в становлении нашего АПАСа, позволив не только проверить новый дифференциальный механизм, но и значительно усовершенствовать его. Пожалуй, самым важным оказалось то, что модели заставили думать, как упростить конструкцию, как одновременно сделать ее более простой и эффективной.

Еще раньше мне отчасти помогла критика оппонентов. Уже при выпуске чертежей на масштабную модель стало ясно, насколько сложным получился механизм, который связывал между собой штанги. Они соединялись при помощи десяти дифференциалов: пять основных обеспечивали пять степеней подвижности кольца, а пять дополнительных — работу пружин. К тому же большое число подвижных элементов увеличило потери на трение. Эти недостатки заставляли искать пути упрощения схемы. К счастью, такой путь нашелся и оказался действительно блестящим: в результате удалось сократить число дифференциалов в пять раз, вместо десяти их осталось всего два!

Только эта измененная кинематика механизма сразу превратила АПАС в законченную конструкцию, которая стала по–настоящему смотреться, «а значит, должна летать». Именно она сработала на орбите 19 июля 1975 года и продемонстрировала свои достоинства в неожиданно тяжелых условиях второй стыковки, которую заранее назвали тестовой, то есть испытательной. Позднее кинематика стыковочного механизма практически без изменений перекочевала в АПАСы нового поколения. В начале 90–х годов агрегаты под названием АПАС-89 установили на американский «Спейс Шаттл». И они стали стыковывать «Орбитеры» с нашим «Миром», а затем с МКС — международной космической станцией.

Недаром английская пословица гласит: потребность — мать изобретательства. Сейчас трудно восстановить подробности того, как пришла в голову эта идея, как произошло то, что называется словом «осенило». Такие моменты, когда работает, наверно, подкорковое мышление, в течение моей инженерной карьеры случались лишь считанное число раз.

Механизм винт—гайка в принципе имеет три степени подвижности, поэтому он почти неисчерпаем. В частности, его можно использовать как дифференциал. Именно это и требовалось найти и применить, эти лишние дифференциалы, которые обеспечили необходимую подвижность кольцу с пятью степенями свободы.

В масштабной модели вращались только гайки, а винты прикреплялись к кольцу через 2–степенной шарнир. Как оказалось, достаточно дать дополнительную вращательную свободу винтам и связать их попарно в каждой паре: винты — между собой, а гайки — между собой. Правда, дополнительно пришлось применить винты с правой и левой нарезкой. При этом 2–степенные шарниры винтов превратились в 3–степенные. Самое главное заключалось в том, что в результате осталось только два настоящих дифференциала (меньше, чем в автомобиле–вездеходе). Три дополнительные степени подвижности обеспечили три пары винтов, получивших дополнительную свободу вращения. Этим, однако, упрощение не закончилось.

В старой масштабной кинематике каждую степень подвижности обслуживали по паре дифференциалов, поэтому в общей сложности их набралось десять. Было что выбрасывать — целых восемь непростых компонентов!

Не могу удержаться и еще раз не сказать о том, что осталось только два дифференциала: их число уменьшилось в пять раз!

Наверное, такое не могло появиться сразу, без чертежей и действующей живой модели. Только после этого левше удалось «подковать блоху». Еще раз отдаю дань удаче, которая и привела к созданию хитроумной, но работоспособной и очень эффективной конструкции. Она воплотилась в виде механизма, изящного и непревзойденного, позднее поражавшего инженеров и ученых–механиков всего мира.

После того как модернизированная концепция стыковочного механизма окончательно сложилась, стало казаться, что так и надо было делать с самого начала. Ведь никаких новых, доселе неизвестных компонентов в ней не появилось. Так часто бывает: глядя на машину, удивляешься не тому, как она сделана, а тому, как ты раньше этого не придумал, ведь все так просто, почти очевидно. Сейчас кажется — совсем просто, понятно даже сообразительному школьнику, такое бывало не раз…