'Салютом'.
Как ни совершенны расчеты баллистиков, истинная траектория космического аппарата всегда несколько отличается от вычисленной. Поэтому дела и заботы этой группы специалистов вовсе не заканчиваются перед стартом. По данным наземных наблюдений, они определяют реальную траекторию нашего полета, соотносят ее с орбитой 'Салюта' и намечают, нам операции по корректировке. В те первые часы после старта нашему 'Союзу' предстояло совершить некоторые маневры. Точность этой 'пилотажной' работы и определяла, сможем ли мы сблизиться с 'Салютом', а значит, и успех всего полета.
Есть внешне немало общего в маневрах космического корабля и самолета. Оба - летательные аппараты, оба изменяют свое положение в пространстве относительно трех осей, а не двух, как, скажем, автомобиль. На этом сходство, однако, кончается: и принцип преодоления силы земного притяжения, и сам характер маневров в атмосфере и в космосе разные. Сопротивление воздушной среды движению тела - вот в чем 'секрет' аэродинамической подъемной силы самолета. Иное дело - космический корабль, движущийся по инерции в условиях почти абсолютного вакуума. Ему не на что опереться в этой среде, безразличной к скорости, положению, траектории аппарата. Изменить скорость полета он может только с помощью двигателя, естественно, ракетного, так как ему неоткуда взять извне окислитель для горючего. Накрениться, стать 'задом наперед', сделать 'бочку' или любой иной маневр космический корабль способен лишь с помощью опять-таки ракетных двигателей.
И еще одно существеннейшее отличие космического маневра от 'авиационного'. Корабль может проделывать какие угодно развороты, но это никак не повлияет на положение его центра масс, на собственно траекторию полета. Чтобы изменить ее, перейти с одной орбиты на другую, должен сработать мощный, так называемый маршевый двигатель, выдать определенный импульс тяги строго заданного направления. Естественно, вектор этого импульса может быть направлен в любую сторону - назад относительно траектории, вперед, в другом, промежуточном направлении. Это вызовет соответственно ускорение корабля и переход на более высокую орбиту, торможение с последующим снижением орбиты, наконец, переход на орбиту, плоскость которой занимает иное положение относительно Земли.
Так как маршевый двигатель установлен стационарно и вектор тяги проходит практически через центр масс корабля, аппарат перед коррекцией траектории надо развернуть так, чтобы импульс тяги он получил в нужном направлении.
Из-за неточной ориентации прототипа 'Востока', на котором совершил первый в мире орбитальный полет Юрий Гагарин, корабль однажды 'не затормозился', а, напротив, получил ускоряющий импульс и перешел на другую, более высокую орбиту. Настоящий исследователь, способный открыть даже в явной неудаче нечто новое, перспективное, Сергей Павлович Королев по-своему расценил этот случай: значит, есть возможность заставить корабль маневрировать на орбите.
Для разворотов, ориентации корабля служат малые ракетные двигатели, их тяга создает момент относительно центра масс. В общем, если продолжить аналогию с авиацией, движение самолета слитно, то есть изменение направления полета и положения машины относительно траектории происходит одновременно, а у космического аппарата сначала следуют повороты, а уже только потом перемена траектории.
Пилот самолета может чувствовать сопротивление ручки: чем больше отклонил, тем больше нагрузка на нее, создаваемая аэродинамическими силами. Ручки управления космическим кораблем никаких усилий не передают, потому что нет и самих усилий. Космонавт действует так: отклонил ручку - идет разворот, установил ручку в нулевое положение - разворот прекращается. Так корабль и вращается относительно всех трех осей, пока ручка управления отклонена в ту или иную сторону.
Есть несколько режимов ориентации корабля. Один - так называемый непрерывный. Двигатели начинают работать непрерывно, пока корабль не наберет заданную угловую скорость. От степени отклонения ручки и зависит скорость вращения, угловая скорость корабля.
Другой режим - импульсный. При отклонении ручки в крайнее положение двигатели выдают определенное приращение угловой скорости, проще говоря, каждое отклонение ручки задает определенную продолжительность работы двигателя.
Ориентация проделана хорошо, если расход компонентов ракетного топлива, так называемого рабочего тела, тоже невелик, а нужное направление поддерживается точно. В космосе 'рабочее тело' взять неоткуда, здесь ему нет цены, вот почему одна из заповедей академика С. П. Королева космонавтам была такая: 'Береги рабочее тело пуще своего собственного'. И в самом деле, оно нужно нам и для ориентации, и для выполнения маневров, и для того, чтобы затормозить корабль, вернуть его на Землю. На эти расчетные случаи и припасен на борту запас, израсходовал зря - пеняй на себя!
Куда 'глядеть' оси маршевого двигателя, как долго ему работать, определяют на Земле по результатам измерения траектории и передают нам, естественно, в виде данных, удобных для практической работы.
Среди приборов системы управления, помогающих при разворотах, особое место занимают гироскопы. Гироскоп - это быстро раскрученный волчок, который сохраняет ось своего вращения неизменной в абсолютном пространстве. Космонавт ориентирует корабль - продольная ось 'Союза' занимает заданное положение в пространстве - и 'поручает' гироскопам следить за ориентацией. Задать направление продольной оси - значит и точно выставить маршевый двигатель, их оси совпадают. Как только корабль получит необходимое приращение скорости, специальный автомат - интегратор - выключит двигатель. Этим и заканчивается маневр.
Как всегда, перед очередной операцией проверяем системы, на этот раз систему управления движением корабля в невесомости. Отработка именно этого этапа - как мы его называли, этапа теста СОУД (системы ориентации и управления движением) - заставляла нас больше всего попотеть на Земле. 'Неприятности', всяческие нештатные ситуации сыпались на нас как из рога изобилия. Эти тренировки всегда были сложны и утомительны, но именно они подготовили нас к такой напряженной работе. В реальном полете все работало безукоризненно, без всяких отклонений и нештатных ситуаций. В заданное время проверок мы уложились и сообщили в Центр, что к проведению маневров готовы.
На первые сутки полета намечены два маневра дальнего сближения: во время первого получилось, что наш двигатель должен проработать около 60, во время второго - около 20 секунд. С Земли выдали необходимые данные, закладываем их в автоматику, начинаем выполнять маневры.
По московскому времени - 4 часа 30 минут утра. В Москве лето и уже, наверное, светло. Москвичи спят, у наших товарищей в Центре управления полетом круглосуточное дежурство.
Включаем ручную ориентацию. Под нами Земля - я вижу ее в оптический визир космонавта. Корабль медленно разворачивается. Удивительно мягкое управление! Вращения не ощущаешь, просто плывет в иллюминаторах земная панорама. Вот Земля заняла уже симметричное положение относительно визира. Теперь надо сориентировать корабль 'по бегу' Земли, то есть выполнить разворот относительно другой оси.
...Направляю движение 'Союза' против часовой стрелки - в сторону меньшего угла, так быстрее развернемся.
Стоп! Хватит! Возвращаю ручку в нейтральное положение.
Ждем, когда можно будет передать управление на гироскопы. Время это задается точно, потому что именно в этот момент корабль займет то самое, нужное положение в пространстве. А дальше поддерживать ориентацию будет автоматика. Берталан переключает управление на автоматику. Замигал транспарант: 'Работают двигатели ориентации'.
Четко идет разворот! Видно, как уходит Земля из визира космонавта. Кончился автоматический разворот относительно одной оси, начался разворот относительно другой.
По транспарантам видно: все системы, которые участвовали в развороте, выключены. Очередь теперь за маршевым двигателем...
Нажимаю кнопку - снимаю блокировку запуска двигателя. Пуск!
Сзади, за спиной, слышен хлопок. Мягкий толчок и... все, не закрепленное в корабле, поплыло навстречу. Словно сам по себе приоткрылся незадраенный люк между спускаемым аппаратом и бытовым отсеком. Медленно-медленно плывут предметы - ускорение, создаваемое двигателем, очень небольшое, всего 0,6 метра в секунду.
Контролируем время работы двигателя: 50, 55 секунд, вот уже около 60... Истекает отпущенный 'лимит'.
