Транспортный корабль 7К-С / 7К-СТ - 11Ф732

Транспортный корабль 7К-С (11Ф732), проектирование которого велось в ЦКБЭМ, входил в состав проекта орбитальной исследовательской станции (ОИС) «Союз-ВИ» (11Ф730), разработка которой началась в 1967 году.

7К-С задумывался как многофункциональный аппарат, адаптируемый для решения различных задач, в том числе и для доставки на станцию экипажа. Предлагалось разработать и модификации корабля 7К-С для автономных полетов по военным программам: — 11Ф733 7K-C-I для кратковременных исследований; — 11Ф734 7K-C-II для длительных полетов. Техническое задание определяло численность экипажа в три человека: командир корабля, бортинженер и специалист-исследователь. Проект и теоретический чертеж корабля 7К-С были утверждены 14 октября 1968 года. В 1969 году был выпущен комплект конструкторской документации и определена программа экспериментальной отработки кораблей 7К-С, 7K-C-I и 7K-C-II (dарианты 7K-C-I и 7K-C-II отпали в середине 70-х годов). Не смотря на то, что в феврале 1970 года разработка ОИС «Союз-ВИ» была полностью прекращена (военные предпочли использовать разработанный в НПО машиностроения орбитальную пилотируемую станцию ОПС «Алмаз»), Минобороны согласилось продолжить военно-технические исследования и эксперименты во время автономных полетов корабля 7К-С. Так как позднее Минобороны отказалось от применения базового корабля 7К-С для автономных полетов, было решено создать транспортную модификацию 7К-СТ для доставки экипажей на орбитальные станции ДОС. Модификация сохранила индекс 11Ф732.

Новый корабль разрабатывался на основе орбитального корабля 7К-ОК (11Ф615), по результатам полетов базовых кораблей и первых модификаций которого к началу 1970-х годов были выявлены крупные недостатки проекта, которые в ряде случаев привели к срыву программы и гибели людей. В целях улучшения тактико-технических, технологических и эксплуатационных характеристик, в конструкцию исходного корабля вносились принципиальные изменения, которые наращивались в ходе разработки. Это способствовало затягиванию работ (с момента принятия решения о разработке до первого пилотируемого полета корабля 11Ф732 прошло десять лет), но в конечном счете привело к созданию нового корабля. Разработку нового корабля в ЦКБЭМ до 1973 года возглавлял Евгений Васильевич Шабаров, в период 1973 - 1978 годах темой руководили Константин Давыдович Бушуев и Павел Владимирович Цыбин.

Новый корабль имел многочисленные отличия от 7К-ОК: 80% бортовых систем изделия 7К-С являлись новой разработкой или были модернизированы. В аппаратуре применялась современная элементная база. Новая система управления движением «Чайка-3» использовала бортовой цифровой вычислительный комплекс (БЦВК) на основе компьютера «Аргон-16» и бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС). Датчики последней стояли непосред¬ственно на корпусе корабля, измеряя угловые скорости и линейные ускорения в связанной системе координат, которая, в свою очередь, моделировалась в БЦВК. Система управления осуществляла расчет параметров движения и автоматическое управление кораблем в оптимальных режимах с наименьшими расходами топлива, самоконтроль с автоматическим переходом - при необходимости - на резервные программы и средства, выдачу информации экипажу на бортовой дисплей.

Принятые решения обеспечивали повышенную точность, надежность и гибкость управления в орбитальном полете и при спуске. Впервые в мировой практике были реализованы алгоритмы управления движением относительно центра масс, основанные на использовании четырехмерных чисел - кватернионов. Экипаж имел возможность ручного управления движением не только в орбитальном полете, но и на участке спуска в атмосфере.

Специальное опытное конструкторское бюро (СОКБ) Летно-исследовательского института (ЛИИ) имени М.М.Громова разработало для корабля новую систему отображения информации (СОИ) «Нептун». Она сменила систему «Сириус», в различных модификациях применявшуюся на кораблях базовой серии «Союзов». Принципиально новым стал пульт космонавтов ПСА-1-Ф732, установленный в спускаемом аппарате. По конструкции он оказался ближе к пульту корабля «Зонд» (7К-Л1). Основными средствами отображения информации являлись командно-сигнальные пульты матричного типа, комбинированный электронный индикатор на основе кинескопа, часы. На пульт поставили навигационный космический индикатор ИНК, который для облета Луны был не нужен. Принципиально новыми были приборы обмена информацией с БЦВК «Аргон-1б».

Претерпели изменения и другие системы корабля. Сближающе-корректирующий двигатель и микродвигатели причаливания и ориентации стали работать на единых компонентах топлива и иметь общую систему его хранения и вытеснения, обеспечивающую возможность практически полного использования бортовых запасов топлива. Новая комбинированная установка включала маршевый двигатель 11Д426 тягой 315 кгс (вместо двух - основного тягой 417 кгс и запасного тягой 411 кгс - на 7К-ОК и 7К-Т) и систему двигателей причаливания и ориентации в составе 14 микродвигателей тягой по 14 кгс и 12 - по 2.5 кгс. Камера маршевого двигателя размещалась в карданном подвесе. В процессе полета специальная измерительная система вела контроль расхода топлива. Число попыток стыковки многократно увеличилось. Тормозной импульс должен был выдаваться после отделения бытового отсека (БО), что сокращало запас топлива для схода с орбиты. Также были усовершенствованы двигатели управления спускаемым аппаратом (СА), работающие на перекиси водорода.

В состав радиокомплекса ввели командную радиолинию «Квант-В» с цифровым каналом и цифровую телеметрическую систему, а также новую телевизионную систему «Клест-М». В системе электроснабжения, кроме аккумуляторов, появились две облегченные панели солнечных батарей размахом 10.6 м. Их каркасы использовались в качестве антенн КВ-диапазона. В системе терморегулирования ввели новые гидроагрегаты и радиатор-излучатель. Также были усовершенствованы пиротехнические средства и зарезервированы цепи их управления.

Специалисты значительно усовершенствовали конструкцию корабля, продублировав ответственные механизмы, герметизирующие устройства, узлы разделения и другие подсистемы. Жесткость стыка между СА и приборно-агрегатным отсеком (ПАО) увеличилась путем перехода на пять точек связи вместо трех. В конструкции корабля нашли применение новые высокопрочные материалы. Для разгрузки на участке выведения был предусмотрен верхний пояс опор корабля на головном отсеке. С целью облегчения доступа к приборам и системам ПАО на заводе и на технической позиции космодрома конструкция «переламывалась», когда верхняя часть корабля (СА, БО и переходной отсеки) без расстыковки кабелей и трубопроводов между отсеками разворачивалась в стенде вместе с крышкой ПАО на 90°, открывая свободный доступ в отсек.

В конструкцию СА тоже внесли существенные изменения: улучшили силовую схему, установили амортизирующие днища. Чтобы снизить массу аппарата и повысить технологичность сборки, модернизировали теплозащитное покрытие, использовав новые материалы и прессованные оболочки на клею. В системе мягкой посадки СА установили шесть твердотопливных двигателей вместо четырех. Парашютную систему также изменили: площадь основного парашюта составила 1000 м2, а запасного - 590 м2 вместо 570 м2. За счет реализации новых решений была существенно улучшена система жизнеобеспечения. Вместо регенераторов стала применяться подача кислорода из шар-баллонов. Она регулировалась с помощью газоанализатора. Для удаления углекислого газа использовались поглотительные патроны разработки завода «Наука». Было установлено усовершенствованное оборудование автоматического регулирования давления в СА.

Для дальнейшего повышения надежности были модернизированы комплекс средств посадки и система аварийного спасения (САС) экипажа при выведении. В частности, установлены более мощные двигатели САС, а логика их работы изменена. Усовершенствования позволили производить сброс «башни» САС на 123-й секунде полета вместо 160-й. В составе САС появился второй дополнительный двигатель увода: при аварии на старте он включался наряду с основным, увеличивая высоту увода корабля, а при высотных авариях играл роль балансировочного груза. Для реализации новой логики САС и повышения надежности модернизировалась автоматика системы. Эти мероприятия не только компенсировали потери массы на модернизацию САС, но и позволили выявить небольшие резервы, которые пригодились при увеличении экипажа корабля и повышении его автономности.

Нажать для увеличенияПо первоначальному техническому заданию Минобороны управлять кораблем 7К-С должны были два космонавта. Однако в 1974 году численность экипажа решили увеличить до трех человек - командира, бортинженера и специалиста-исследователя, - облачив их в новые аварийно-спасательные скафандры «Сокол-КВ». Последние вместе с комплексом специальных бортовых средств обеспечивали защиту экипажа в случае разгерметизации обитаемых отсеков. Размещение экипажа из трех человек и новых систем привело к практически полной внутренней перекомпоновке СА по сравнению с предшественником. Впрочем, комплектация аппарата могла меняться, и при двух космонавтах для исключения дисбаланса СА в свободное кресло устанавливается контейнер с полезным грузом.

Переработка конструкции проходила в основном в 1973-74 годах. В результате внесенных изменений, в частности, с 3 до 4.2 суток была увеличена продолжительность автономного полета корабля, а полет в составе орбитальной станции мог теперь длиться 120 суток вместо 60.

Решением ВПК от 21 июня 1974 года была создана Государственная комиссия для проведения летно-конструкторских испытаний (ЛКИ) корабля 7К-С в варианте для автономных экспериментальных полетов. Одновременно в решении указывалось на «необходимость ускорения работ по кораблю для стыковки с орбитальными станциями». Для проверки общих технических решений и исключения потерь времени ЛКИ решили начать с полетов базовых (двухместных) кораблей 7К-С, которые в то время находились в производстве. Одновременно началась модернизация РН 11А511У («Союз-У») для увеличения массы выводимого полезного груза.

Собственно ЛКИ базового корабля начались 6 августа 1974 года запуском изделия 11Ф732 №1Л («Космос-670»). По итогам трехсуточного полета было выдвинуто одно основное замечание, связанное с переходом на режим баллистического спуска при возвращении с орбиты. Причиной был дефект в конструкции элементов зачековки и сброса матов экранно-вакуумной теплоизоляции, устраненный на втором летном корабле.

29 сентября - 2 октября 1975 года с незначительными замечаниями совершил полет корабль №2Л («Космос-772»).

Полет корабля №ЗЛ («Космос-869»), продолжавшийся с 29 ноября по 17 декабря 1976 года, проходил трудно. После выведения произошла потеря управления кораблем. Это объяснялось малоизвестной особенностью командной радиолинии (КРЛ) «Куб-СВИ», доставшейся кораблю «в наследство» от военных требований по комплексу «Союз-ВИ» (защита от несанкционированных команд с Земли). Все же оперативная группа, созданная для поиска выхода из нештатной ситуации, сумела найти решение по восстановлению управления. Программа полета была выполнена.

Четвертый испытательный полет корабля №4Л (первый в варианте 7К-СТ) также начинался с проблем. «Космос-1001» стартовал 4 апреля 1978 года и находился на орбите до 15 апреля. После выведения отказал один из двух каналов командной радиолинии «Квант-В» в приеме уставочной информации. Второй канал действовал, но из-за отказов на наземных измерительных пунктах ЦУП временно потерял управление кораблем. Как только заработал Уссурийский НИП, управление восстановилось - и программа полета была выполнена полностью по всем задачам и операциям.

В пятом полете изделия 11Ф732 №5Л («Космос-1074») с 31 января по 1 апреля 1979 года проверялся ресурс бортовых систем и конструкции корабля в автономном полете. Из-за отказа одного из двух дешифраторов КРЛ посадку корабля произвели после 61 дня полета вместо 90 дней по плану.

Шестое и последнее беспилотное ЛКИ было выполнено на изделии №6Л (16 декабря 1979 года - 26 марта 1980 года). После выхода на орбиту ТАСС впервые объявил о запуске не абстрактного «Космоса», а модифицированного корабля «Союз-Т». Дело в том, что программой полета предусматривалась стыковка со станцией «Салют-6» и скрывать появление новой машины было уже невозможно. Беспилотный «Союз Т», состыковался 19 декабря 1979 года со станцией «Салют-6» и осуществил совместный полет общей длительностью 100 суток. Программа была выполнена полностью, что позволяло перейти к пилотируемым полетам и эксплуатации корабля в составе орбитальных комплексов. Это решение было узаконено заключением Государственной комиссии в мае 1980 года.

По распоряжению ВПК руководство Госкомиссией с завершением этапа беспилотной отработки корабля 7К-СТ было передано от Минобороны Министерству общего машиностроения (MOM). Председателем Госкомиссии от MOM назначили К.А.Керимова. Взамен тактико-технических требований Минобороны МОМ выпустило новое задание на транспортный корабль 7К-СТ (утверждено в мае 1980 года). Полный комплекс работ, связанных с отработкой средств посадки, включая стендовые, копровые и морские испытания СА, летные комплексные испытания ма¬кетов СА, закончился также весной 1980 года. Было выпущено межведомственное заключение о допуске корабля к пилотируемым полетам. Завершилась поэтапная экспериментальная отработка. Дорога к первому полету с экипажем была открыта. По распоряжению ВПК от 10 мая 1979 года руководство Государственной комиссией с завершением этапа беспилотной отработки корабля 7 К-СТ было передано от Министерства обороны СССР (председатель Госкомиссии Г.С.Титов) Министерству общего машиностроения (председатель Госкомиссии К.А.Керимов). Тем же распоряжением было решено в дальнейшем использовать только транспортную модификацию корабля без его варианта в интересах Минобороны.

5 июня 1980 года пилотируемый космический корабль «Союз Т-2» (11Ф732 №7Л) стартовал с космодрома Байконур и на следующий день состыковался со станцией. Полет, завершившийся 9 июня, не обошелся без неприятностей, но в целом был успешным.

Всего к «Салют-6» и «Салют-7» было отправлено 14 пилотируемых кораблей. Эксплуатация данной модификации продолжалась шесть лет: в марте 1986 глда экипаж последнего корабля серии («Союз Т-15») выполнил первую сты¬ковку к станции «Мир», а затем осуществил перелеты с «Мира» на «Салют-7» и обратно.

С выбором названия корабля была связана самая настоящая интрига. Несмотря на внешнее сходство, разница между исходным 11Ф615 и 11Ф732 была огромной. Традиционно в таких случаях новому изделию дается и новое имя. Соответственно внутри подразделений, создававших корабль, начались поиски подходящего названия, которое должно было скрыть безликий индекс. Рассматривались различные варианты: одним из самых популярных было «Витязь». Однако когда после смерти в 1978 году К.Д.Бушуева проект 7К-СТ передали Ю.П.Семёнову и К.П.Феоктистову, то новые руководители, не принимавшие в разработке непосредственного участия, предпочли сохранить старое название знакомого им «Союза», приложив к нему «довесок» в виде буквы «Т» - «транспортный».

 

Источники:
- «Витязь», ставший «Союзом», Игорь Афанасьев, «Новости Космонавтики», №09, 2010 год.

 

Назад

Корабли и проеты

Энциклопедия