Космическая пилотируемая программа "союз-аполлон". "Союз"- "Аполлон": стыковка двух систем

ТАСС-ДОСЬЕ /Инна Климачева/. Инициатором проведения совместного полета американского и советского пилотируемых космических кораблей со стыковкой на орбите выступило Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА, NASA). Эту идею высказал директор NASA Томас Пейн в начале 1970 года в ходе переписки с президентом Академии наук (АН) СССР Мстиславом Келдышем. В октябре того же года в Москве состоялась первая встреча специалистов СССР и США. Были образованы рабочие группы для согласования технических требований по обеспечению совместимости существующих на тот момент советских и американских кораблей - "Союз" и Apollo ("Аполлон").

Реализация проекта стала возможна после подписания 24 мая 1972 года в Москве председателем Совета министров СССР Алексеем Косыгиным и президентом США Ричардом Никсоном Соглашения о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях. Статьей номер 3 соглашения предусматривалось проведение экспериментального полета кораблей двух стран со стыковкой и взаимным переходом космонавтов в 1975 году.

Программа получила название ЭПАС ("Экспериментальный полет "Аполлон" - "Союз"; другое название - "Союз" - "Аполлон"). Техническим директором с советской стороны был назначен член-корреспондент АН СССР Константин Бушуев, с американской - доктор Глен Ланни. Руководители полета - Алексей Елисеев (от СССР) и Питер Франк (от США).

Странами были созданы специальные модификации кораблей. "Союз" из трехместного корабля был переоборудован в двухместный и оснащен стыковочным узлом АПАС, разработанным конструктором Центрального конструкторского бюро экспериментального машиностроения (ныне - Ракетно- космическая корпорация "Энергия" им С.П. Королева) Владимиром Сыромятниковым. Новая модификация корабля (7К-ТМ или "Союз-М") прошла летно-конструкторские испытания в двух беспилотных полетах в апреле и августе 1974 года и одном пилотируемом в декабре 1974 года (корабль получил название "Союз-16"; экипаж - Анатолий Филипченко и Николай Рукавишников). Apollo был дополнен стыковочно-шлюзовым переходным отсеком со стыковочным узлом советского производства. Стыковочный модуль (длина - более 3 метров, максимальный диаметр - 1,4 метра, масса - 2 тонны) был необходим для совмещения систем жизнеобеспечения кораблей, имеющих разные атмосферы. В Apollo астронавты дышали чистым кислородом под пониженным давлением (примерно 0,35 атмосферного), на "Союзе" поддерживалась атмосфера, по составу и давлению схожая с земной. Кроме того, пришлось заменить костюмы советских космонавтов, которые в атмосфере американского корабля становились пожароопасными. Их пошили из специальной ткани "Лола", для которой в СССР кратчайшие сроки был разработан термостойкий полимер.

Составы экипажей были объявлены в 1973 году. В основной экипаж Apollo 18 вошли Томас Стаффорд (командир), Вэнс Бранд (пилот командного модуля) и Дональд Слейтон (пилот стыковочного модуля); также были два запасных экипажа. Основной экипаж "Союза-19" - Алексей Леонов (командир) и Валерий Кубасов (бортинженер). Кроме того, было предусмотрено три дублирующих экипажа, готовился и запасной корабль ("Союз-22").

Совместный полет по программе ЭПАС начался 15 июля 1975 года. Первым стартовал с Байконура "Союз-19", спустя 7,5 часа - с космодрома на мысе Канаверал Apollo 18.

Стыковка кораблей состоялась спустя двое суток - 17 июля. Активное маневрирование осуществлял Apollo, скорость сближения корабля при контакте с "Союзом" была приблизительно 0,25 м/с. Через три часа, после открытия люков "Союза" и Apollo, состоялось символическое рукопожатие командиров кораблей Алексея Леонова и Томаса Стаффорда. Затем Стаффорд и Дональд Слейтон осуществили переход в советский корабль, где был проведен обмен флагами СССР и США и передача американцам флага ООН, состоялось подписание свидетельства Международной авиационной федерации (ФАИ; FAI) о первой стыковке двух космических кораблей разных стран на орбите.

Корабли находились в состыкованном состоянии до 19 июля - 43 часа 54 минуты 11 секунд. После расстыковки Apollo удалился от "Союза" на расстояние 220 метров для проведения эксперимента "Искусственное солнечное затмение": американский корабль закрывал собой Солнце, а экипаж советского корабля вел фотосъемку. В тот же день была проведена вторая (тестовая) стыковка, при которой активным кораблем был "Союз" - в связке корабли находились 2 часа 52 минуты 33 секунды. Эта операция завершила совместный полет двух кораблей.

Советские космонавты вернулись на Землю 21 июля: спускаемый аппарат "Союза-19" совершил мягкую посадку вблизи города Аркалык в Казахстане (общее время полета - 5 суток 22 часа 31 минута). Командный модуль Apollo с астронавтами приводнился в Тихом океане 24 июля, после проведения экспериментов по американской программе в самостоятельном полете (9 суток 1 час 28 минут).

Во время экспериментального полета "Союза" и Apollo были отработаны сближение и стыковка кораблей, выполнены взаимные переходы членов экипажей из корабля в корабль (всего четыре перехода), проведены совместные научные эксперименты, осуществлено взаимодействие экипажей и Центров управления полетами СССР и США. Это был первый опыт проведения совместной космической деятельности представителей разных стран, которая положила начало международному сотрудничеству в космосе - таким проектам, как "Интеркосмос", "Мир - НАСА", "Мир" - "Шаттл", Международная космическая станция.

В настоящее время из пяти участников советско-американского полета в живых остались трое - Алексей Леонов, Томас Стаффорд и Вэнс Бранд. Дональд Слейтон скончался в 1993 году, Валерий Кубасов - в 2014 году.

Экспериментальный полёт « Аполлон» - « Союз» (сокр. ЭПАС; более распространённое название - программа « Союз» - « Аполлон»; англ. Apollo-Soyuz Test Project (ASTP )), также известен, как Рукопожатие в космосе - программа совместного экспериментального полёта советского космического корабля « Союз-19» и американского космического корабля « Аполлон».
Контакты между советскими и американскими учеными начались со времени запусков первых советских искусственных спутников Земли. Первое соглашение о сотрудничестве в области мирного изучения космоса между Академией наук СССР и НАСА было подписано в июне 1962 года. Тогда начался широкий обмен мнениями и взаимное ознакомление с результатами космических экспериментов.
Инициаторами обсуждения вопросов о возможности сотрудничества СССР и США в области пилотируемых полетов были президент Академии наук (АН) СССР академик М. В. Келдыш и директор национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) доктор Пейн.
В октябре 1970 года в Москве состоялась первая встреча специалистов СССР и США. Делегации возглавляли: американскую – директор центра пилотируемых полетов имени Джонсона доктор Р. Гилрут, советскую – председатель Совета по международному сотрудничеству в исследовании и использовании космического пространства « Интеркосмос» при АН СССР академик Б. Н. Петров. Были образованы рабочие группы для согласования технических требований по обеспечению совместимости советских и американских кораблей.
В 1971 году сначала в июне в Хьюстоне, затем в ноябре в Москве состоялись встречи специалистов АН СССР и НАСА США (руководители Б. Н. Петров и Р. Гилрут). Рассмотрены технические требования к системам космических кораблей, согласованы принципиальные технические решения и основные положения по обеспечению совместимости систем, а также возможность осуществления в середине 70-хгодов пилотируемых полетов на существующих космических кораблях с целью испытания создаваемых средств сближения и стыковки.

В 1972 году американская делегация во главе с исполняющим в то время обязанности директора НАСА доктором Дж. Лоу и советская делегация, возглавляемая исполняющим обязанности президента АН СССР академиком В. А. Котельниковым, проанализировали работу, проделанную за прошедший период. В итоговом документе был сделан вывод о технической осуществимости и желаемости экспериментального полета с использованием существующих космических кораблей: советского — типа « Союз» и американского — типа « Аполлон».
1972 год, май. Подписано правительственное Соглашение между Советским Союзом и Соединенными Штатами Америки о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях, предусматривавшее проведение работ по проекту « Союз – Аполлон». Директорами проекта были назначены: с советской стороны – член-корреспондент АН СССР К. Д. Бушуев, с американской – доктор Г. Ланни.

Основными целями программы были:

Испытание элементов совместимой системы сближения на орбите;
испытание активно-пассивных стыковочных агрегатов;
проверка техники и оборудования для обеспечения перехода космонавтов из корабля в корабль;
накопление опыта в проведении совместных полётов космических кораблей СССР и США.

Кроме этого программа предполагала изучение возможности управления ориентацией состыкованных кораблей, проверку межкорабельной связи и координации действий советского и американского центров управления полётами.
24 мая 1975 года в Москве состоялось заключительное заседание специалистов АН СССР и НАСА. Итоговый документ о готовности к полету подписали: с советской стороны – академик В. А. Котельников, с американской – доктор Дж. Лоу. Утверждена дата старта кораблей « Союз – 19» и « Аполлон» – 15 июля 1975 года.
15 июля 1975 года в 15 часов 20 минут с космодрома « Байконур» запущен « Союз-19».
В 22 часа 50 минут с космодрома на мысе Канаверал запущен « Аполлон» (с помощью ракеты-носителя « Сатурн-1Б»);
17 июля в 19 часов 12 минут была совершена стыковка « Союза» и « Аполлона»;
19 июля была проведена расстыковка кораблей, после чего, через два витка « Союза», совершена повторная стыковка кораблей, ещё через два витка корабли окончательно расстыковались.

Время полёта:

“Союз-19» - 5 суток 22 часа 31 минута;
“Аполлон» - 9 суток 1 час 28 минут;
Общее время полёта в состыкованном состоянии - 46 часов 36 минут.

Американский:

o Томас Стаффорд - командир, 4-й полёт;
o Вэнс Бранд - пилот командного модуля, 1-й полёт;
o Дональд Слейтон - пилот стыковочного модуля, 1-й полет;

Советский:

o Алексей Леонов - командир, 2-й полёт;
o Валерий Кубасов - бортинженер, 2-й полёт.

При совместном полёте были проведены несколько научных и технических экспериментов:

Искусственное солнечное затмение - изучение с « Союза» солнечной короны при затмении Солнца « Аполлоном»;
Ультрафиолетовое поглощение - измерение концентрации атомарного азота и кислорода в космосе;
Зонообразующие грибки - изучение влияния невесомости, перегрузок и космического излучения на основные биологические ритмы;
Микробный обмен - исследование обмена микроорганизмами в условиях космического полёта между членами экипажей;
Универсальная печь - изучение влияния невесомости на некоторые кристаллохимические и металлургические процессы в полупроводниковых и металлических материалах. Одним из участников исследования влияния невесомости на процессы твердо-жидкофазного взаимодействия металлов был К. П. Гуров.

В « Аполлоне» люди дышали чистым кислородом под пониженным давлением (?0,35 атмосферного), а на « Союзе» поддерживалась атмосфера, сходная с земной по составу и давлению. Непосредственный переход из корабля в корабль по этой причине невозможен. Для решения этой проблемы был специально разработан и запущен вместе с « Аполлоном» переходный отсек-шлюз. Для создания переходного отсека использованы наработки по лунному модулю, в частности, использовался тот же стыковочный узел для соединения с кораблём. Роль Слейтона именовалась « пилот переходного отсека». Также давление атмосферы в « Аполлоне» немного подняли, а в « Союзе» снизили до 530 мм рт. ст., повысив содержание кислорода до 40%. В результате длительность процесса десатурации при шлюзовании сократилась с 8 часов до 30 минут.

Использованные источники:

1. Союз - Аполлон – Википедия [Электронный ресурс]. – 2012. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org .
2. РКК « ЭНЕРГИЯ» — ПРОГРАММА ЭПАС [Электронный ресурс]. – 2012. – Режим доступа: http://www.energia.ru .
3. Рукопожатие на орбите. К 35-летию международного космического полета по программе ЭПАС [Электронный ресурс]. – 2012. – Режим доступа:

Константин Богданов, для РИА Новости.

15 июля 1975 года с интервалом в несколько часов в космос стартовали два космических корабля: советский «Союз-19» и американский «ASTP Apollo». Начался ЭПАС — экспериментальный полет «Союз-Аполлон» , первая международная инициатива в области пилотируемой космонавтики.

Устали от гонки

По планете шествовали 1970-е годы, «золотая осень» Западного мира, отягощенная экономическим и энергетическим кризисами, левым террором, а порой и весьма жесткой реакцией на бурные и своенравные 60-е. После погашенного Кубинского кризиса и окончания войны во Вьетнаме входила в силу «разрядка международной напряженности»: Советский Союз и США шаг за шагом сближали позиции по ограничению наступательных вооружений. Готовилось Хельсинкское соглашение по безопасности и сотрудничеству в Европе. В таких условиях было невозможно переоценить политическую значимость совместного полета на орбиту советского и американского космических кораблей — после напряженной гонки приоритетов предыдущего десятилетия. Довольно болезненно пощелкав друг друга по носу (с итоговым счетом 1:1 — нам достался спутник и первый пилотируемый полет, американцы же первыми освоили Луну), потеряв общим счетом восемь человек и просадив кучу денег, которые почти никто не считал, сверхдержавы слегка утихомирились, и были готовы «посотрудничать» (хотя бы и на камеру).

Предысторию проекта можно проследить еще в начале 1960-х. В 1963 году Джон Кеннеди, то ли в шутку, то ли всерьез, предлагал Хрущеву идею совместной советско-американской лунной экспедиции. Никита Сергеевич, вдохновленный успехами КБ Сергея Королева, отказался, держа марку советской империи, которая должна «похоронить» Америку.

Второй раз о совместных программах заговорили в 1970 году. Только что чудом вернулся с лунной орбиты искалеченный взрывом «Аполлон-13» . Одной из декларируемых тем совместной программы была отработка международных операций по спасению аварийных кораблей. Декларация, прямо скажем, чисто политическая: ситуация на орбите обычно развивается настолько быстро, что подготовить и вовремя отправить в космос спасательную экспедицию даже при полной инженерно-технической совместимости практически невозможно.

В мае 1972 года программа совместного полета со стыковкой на орбите была окончательно утверждена. Специально для этого полета разработали универсальный стыковочный узел — лепестковый или, как его еще называют, «андрогинный». (Второе название связано с классическим инженерным жаргоном в различении активных и пассивных частей соединения — «папа» для центрального штыря и «мама» для приемного конуса.) Лепестковое соединение было одинаковым для обоих стыкующихся, что позволяло не думать о совместимости в аварийной ситуации. Кроме того, в условиях данных политических рамок никому не хотелось и отбояриваться от скабрезностей на тему того, кто будет «папой», а кто — «мамой». Впоследствии андрогинные узлы прижились в космосе, их разрабатывали для «Бурана» в 1989 году и применяли при стыковках «шаттлов» к станции «Мир» в 1994-98 годах. Стыковочный порт МКС для «шаттлов» тоже сделан андрогинным. По-видимому, это самое заметное наследие программы «Союз-Аполлон».

Экипаж и казус с марками

Командиром экипажа «Союза-19» выбрали Алексея Леонова — пожалуй, самого известного в мире отечественного космонавта после Юрия Гагарина, человека, первым шагнувшего в открытый космос. Леонову в чем-то не повезло: после своего триумфального полета в 1965 году он стал начальником группы советских космонавтов, готовившихся к отправке на Луну. Но программа «Зонд» отставала от успехов американского «Аполлона», надежность техники оставалась низкой, и пришедший на смену покойному Сергею Королеву Василий Мишин перестраховался и не дал согласие на пилотируемый облет Луны. В результате первым успел Фрэнк Борман на «Аполлоне-8», а затем начались проблемы с чудовищным детищем отечественной космонавтики — тяжелой лунной ракетой Н-1. Леонов за все это время в космосе так и не побывал. Пару Леонову в качестве бортинженера составил Валерий Кубасов, член экипажа экспедиции «Союза-6», впервые поставившей уникальный эксперимент по сварке в космическом вакууме.

Главой американской экспедиции был выбран Том Стаффорд — командир «Аполлона-10», второго пилотируемого корабля, облетевшего Луну. Миссия десятого «Аполлона» в основном запомнилась как генеральная репетиция полета Нила Армстронга. Стаффорд и Юджин Сернан (будущий командир «Аполлона-17», последней на сегодня пилотируемой лунной экспедиции планеты Земля) отстыковывали лунный модуль и сближались с поверхностью ночного светила. Но на саму Луну Стаффорд в итоге так и не попал.

Первоначально компанию Стаффорду в качестве пилота командного модуля должен был составить Джон Суайгерт — один из героев аварийной эпопеи «Аполлона-13». Однако он попал в очень неприглядную историю, более известную как «скандал с марками Аполлона-15». Как оказалось, экипаж «Аполлона-15» нелегально провез на Луну и обратно 398 конвертов с почтовыми марками, посвященными полету, с целью нажиться на их перепродаже после возвращения. Суайгерт на пятнадцатом «Аполлоне» не летал, не числился он и среди дольщиков этого нелегального бизнеса, однако был в курсе происходящего в отряде астронавтов. При проведении служебного расследования он в довольно резкой форме отказался давать показания. По результатам следствия, помимо основных виновников, рикошетом досталось и Суайгерту: вместо него в экипаж будущей советско-американской экспедиции включили новичка Вэнса Бренда, до того в космос не летавшего.

Третьим к Стаффорду и Бренду отрядили Дональда Слейтона, заместителя директора НАСА по комплектованию экипажей. История этого человека драматична. Он — единственный из первой семерки американских астронавтов (той самой «Original Seven»), который так ни разу и не побывал в космосе: то в последний момент отменили третий суборбитальный полет «Меркурий-Редстоун», то уже потом, во время подготовки планового полета на орбиту, возникли трудности со здоровьем. Наконец, настал и час Слейтона, причем ему доверили важную роль — пилота стыковочного модуля.

Едва дыша

Крупную проблему при стыковке кораблей представлял вопрос об общей атмосфере. «Аполлон» проектировался под атмосферу чистого кислорода при низком давлении (280 мм ртутного столба), советские же корабли летали с бортовой атмосферой, по составу и давлению близкой к земной. Для решения этой задачи к «Аполлону» приделали дополнительный отсек, в котором после стыковки параметры атмосферы сближались с советской. В «Союзе» же ради такого случая снизили давление до 520 мм.рт.ст. При этом командный модуль «Аполлона» с одним оставшимся там астронавтом герметизировался.

17 июля в 16:12 по Гринвичу корабли успешно соединились на орбите. Потянулись минуты выравнивания атмосфер. Наконец люк отдраили, и Леонов со Стаффордом пожали друг другу руки через шлюзовой тоннель, проигнорировав, по-видимому, не действующую в космосе русскую примету «через порог не здороваются».

Состыкованные корабли находились на орбите почти двое суток. Экипажи знакомились с оборудованием товарищей, проводили научные эксперименты и довольно много внимания уделяли телетрансляциям на Землю. Не обошлось и без традиционных подначек. Алексей Леонов перед телекамерами с серьезнейшим видом вручил американцам тюбики, в которых, судя по надписям, содержалась водка, и уговорил коллег выпить, хотя и «не положено». В тюбиках, естественно, была не водка, а обычный борщ, этикетки же известный шутник Леонов наклеил заранее.

Последовала расстыковка, а потом «Союз-19» через два витка вновь соединился с «Аполлоном», отрабатывая использование стыковочного узла. Здесь активную сторону играли американцы, и Слейтон, руливший двигателями, случайно дал сильный импульс, перегрузив выдвинутые и уже защелкнувшиеся амортизаторы «Союза». Спас многократный запас прочности штоков стыковочного узла.

«Политический полет» закончился сравнительно удачно, несмотря на возникавшие сложности. «Союз» ушел на обратно на Землю, а «Аполлон» еще трое с лишним суток находился на орбите, и лишь потом приводнился в Тихом океане. При посадке американский экипаж спутал последовательность процедур включения, в результате чего в кабину начало засасывать выхлоп ядовитого топлива. Стаффорд успел достать кислородные маски и надеть себе и потерявшим сознание товарищам, помогла и оперативность спасательных служб. Тем не менее, риск был огромен: по свидетельства врачей, астронавты «схватили» 75% летальной дозы.

На этом история совместных космических программ взяла паузу. Впереди светился Афганистан, «звездные войны» и последний истерический пароксизм холодной войны. Возобновятся совместные пилотируемые полеты со стыковками только через двадцать лет, с программы «Мир-Шаттл» и проекта Международной космической станции.

Но словосочетание «Союз-Аполлон» прочно отложилось в памяти. Для кого-то — началом открытого и честного международного сотрудничества в космосе, для кого-то — примером дорогостоящей показухи планетарного масштаба, а кто-то в связи с ним вспоминает исключительно соседнюю табачную лавку.

Ровно 40 лет назад, 17 июля 1975 года на орбите состоялось историческое рукопожатие. В этот день «Союз-19» с экипажем из Алексея Леонова и Валерия Кубасова совершил стыковку с космическим кораблем «Аполлон» на борту которого находились Томас Стаффорд, Вэнс Бранд и Дональд Слейтон.

План по запуску совместной советско - американской пилотируемой миссии начал прорабатываться в 1970 году. После положительной реакции властей, в мае 1972 года было подписано соглашение об экспериментальном полете «Аполлон» — «Союз» (поскольку «Союз - Аполлон» звучит куда проще, буду придерживаться его).

За ним «Аполлон».

«Союз - Аполлон» стал последней миссией, в которой использовался космический корабль «Аполлон». Вскоре после завершения полета началась конвертация инфраструктуры NASA под будущие корабли многоразового использования. Однако из-за ряда задержек и удорожания программы шаттлы впервые отправились в космос в 1981 году - так что американцы почти 6 лет не летали в космос.

Также интересно то, что Дональд Слейтон, для которого «Союз-Аполлон» стал первым и последним полетом в космосом, был одним из семи членов самого первого американского отряда астронавтов (т.н. меркурианская семерка) набранного еще в 1959 году. Таким образом, у него ушло 16 лет чтобы все таки отправиться в космос.

Модель «Союз-Аполлон» в Смитсоновском музее

Введение

Также, для обоих аппаратов главной целью была Луна. США не жалели денег на лунную гонку, потому что до 1966 года СССР имел приоритет во всех значимых космических достижениях. Первый спутник, первые лунные станции, первый человек на орбите и первый человек в открытом космосе - все эти достижения были советскими. Американцы изо всех сил стремились "догнать и перегнать" Советский Союз. А в СССР задача пилотируемой лунной программы на фоне космических побед затмевалась другими насущными задачами, например, надо было догонять США по количеству баллистических ракет. Пилотируемые лунные программы - это отдельный большой разговор, а здесь мы поговорим про аппараты в орбитальной конфигурации, такой, в какой они встретились на орбите 17 июля 1975 года. Также, поскольку корабль "Союз" летает много лет и претерпел множество модификаций, говоря о "Союзе", мы будем иметь в виду версии близкие по времени к полету "Союз-Аполлона".

Средства выведения

В СССР для вывода нового корабля на околоземную орбиту решили использовать новую модификацию ракеты семейства "Р-7". На РН "Восход" заменили двигатель третьей ступени на более мощный, что увеличило грузоподъемность с 6 до 7 тонн. Корабль не мог иметь диаметр больше 3 метров, потому что в 60-х годах аналоговые системы управления не могли стабилизировать надкалиберные обтекатели.

Слева схема РН "Союз", справа - старт корабля "Союз-19" миссии "Союз-Аполлон"

В США для орбитальных полетов использовалась специально разработанная для "Аполлонов" РН "Saturn-I" В модификации -I она могла вывести на орбиту 18 тонн, а в модификации -IB - 21 тонну. Диаметр "Сатурна" превышал 6 метров, поэтому ограничения на размер космического корабля были минимальными.

Слева Saturn-IB в разрезе, справа - старт корабля "Apollo" миссии "Союз-Аполлон"

По размерам и весу "Союз" легче, тоньше и меньше "Аполлона". "Союз" весил 6,5-6,8 т. и имел максимальный диаметр 2,72 м. "Аполлон" имел максимальную массу 28 т (в лунном варианте, для околоземных миссий топливные баки были не полностью залиты) и максимальный диаметр 3,9 м.

Внешний вид

"Союз" и "Аполлон" реализовывали ставшую уже стандартной схему деления корабля на отсеки. Оба корабля имели приборно-агрегатный отсек (в США он называется сервисным модулем), спускаемый аппарат (командный модуль). Спускаемый аппарат "Союза" получился очень тесным, поэтому на корабль был добавлен бытовой отсек, который также мог использоваться как шлюзовая камера для выхода в открытый космос. В миссии "Союз-Аполлон" американский корабль также имел третий модуль, специальную шлюзовую камеру для перехода между кораблями.

"Союз" по советской традиции запускался целиком под обтекателем. Это позволяло не заботиться об аэродинамике корабля на выведении и располагать на наружной поверхности хрупкие антенны, датчики, солнечные батареи и прочие элементы. Также, бытовой отсек и спускаемый аппарат покрыты слоем космической теплоизоляции. "Аполлоны" продолжали американскую традицию - аппарат на выведении был закрыт лишь частично, носовую часть прикрывала баллистическая крышка, выполненная конструктивно вместе с системой спасения, а с хвостовой части корабль был закрыт переходником-обтекателем.

"Союз-19" в полете, съемка с борта "Аполлона". Темно-зеленое покрытие - теплоизоляция

"Аполлон", съемка с борта "Союза". На маршевом двигателе, похоже, местами вспучилась краска

"Союз" более поздней модификации в разрезе

"Аполлон" в разрезе

Форма спускаемого аппарата и теплозащита

Спускаемые аппараты "Союза" и "Аполлона" похожи друг на друга больше, чем это было в предыдущих поколениях космических кораблей. В СССР конструкторы отказались от сферического спускаемого аппарата - при возвращении с Луны он потребовал бы очень узкого коридора входа (максимальная и минимальная высота, между которыми нужно попасть для успешной посадки), создал бы перегрузку свыше 12 g, а район посадки измерялся бы десятками, если не сотнями, километров. Конический спускаемый аппарат создавал подъемную силу при торможении в атмосфере и, поворачиваясь, менял ее направление, управляя полетом. При возвращении с земной орбиты перегрузка снижалась с 9 до 3-5 g, а при возвращении с Луны - с 12 до 7-8 g. Управляемый спуск серьезно расширял коридор входа, повышая надежность посадки, и очень серьезно уменьшал размеры района посадки, облегчая поиск и эвакуацию космонавтов.

Расчет несимметричного обтекания конуса при торможении в атмосфере

Спускаемые аппараты "Союза" и "Аполлона"

Диаметр 4 м, выбранный для "Аполлона", позволил сделать конус с углом полураствора 33°. Такой спускаемый аппарат имеет аэродинамическое качество порядка 0,45, а его боковые стенки практически не нагреваются при торможении. Но его недостатком были две точки устойчивого равновесия - "Аполлон" должен был входить в атмосферу ориентированным дном по направлению полета, потому что в случае входа в атмосферу боком, он мог перевернуться в положение "носом вперед" и погубить астронавтов. Диаметр 2,7 м для "Союза" делал такой конус нерациональным - слишком много места пропадало впустую. Поэтому был создан спускаемый аппарат типа "фара" с углом полураствора всего 7°. Он эффективно использует пространство, имеет только одну точку устойчивого равновесия, но его аэродинамическое качество ниже, порядка 0,3, а для боковых стенок требуется теплозащита.

В качестве теплозащитного покрытия использовались уже освоенные материалы. В СССР применяли фенол-формальдегидные смолы на тканевой основе, а в США - эпоксидную смолу на матрице из стеклопластика. Механизм работы был одинаковый - теплозащита обгорала и разрушалась, создавая дополнительный слой между кораблем и атмосферой, а сгоревшие частицы принимали на себя и уносили тепловую энергию.

Материал теплозащиты "Аполлона" до и после полета

Двигательная система

Корма "Союза-19", хорошо видны сопла двигателей

Двигатели ориентации "Аполлона" крупным планом

Система посадки

Схема посадки "Аполлона"

В СССР традиционно сажали корабль на сушу. Идеологически система посадки развивает парашютно-реактивную посадку "Восходов". После сброса крышки парашютного контейнера срабатывают последовательно вытяжной, тормозной и основной парашюты (на случай отказа системы установлен запасной). Корабль спускается на одном парашюте, на высоте 5,8 км сбрасывается теплозащитный экран, а на высоте ~1 м срабатывают реактивные двигатели мягкой посадки (ДМП). Система получилась интересная - работа ДМП создает эффектные кадры, но комфортность посадки изменяется в очень широком диапазоне. Если космонавтам везет, то удар о землю практически неощутим. Если нет, то корабль может чувствительно удариться о землю, а если совсем не повезет, то еще и опрокинется на бок.

Схема посадки

Совершенно нормальная работа ДМП

Дно спускаемого аппарата. Три круга сверху - ДМП, еще три - с противоположной стороны

Система аварийного спасения

Слева направо САС "Аполлона", САС "Союза", различные версии САС "Союза"

Система терморегуляции

Средства обеспечения ВКД

ВКД "Аполлона-9"

Система стыковки

Стыковочный механизм "Аполлона". Он, кстати, использовался и в программе "Союз-Аполлон", с его помощью командный модуль стыковался со шлюзовой камерой

Схема стыковочного механизма "Союза", первая версия

"Союз-19", вид спереди. Хорошо виден стыковочный узел

Кабина и оборудование

Панель управления, вид с левого кресла

Панель управления. Слева расположены органы управления полетом, по центру - двигателями ориентации, сверху аварийные индикаторы, снизу связь. В правой части индикаторы топлива, водорода и кислорода и управление электропитанием

Несмотря на то, что оборудование "Союза" было проще, оно было самым продвинутым для советских кораблей. На корабле впервые появился бортовой цифровой компьютер, а в состав систем корабля входило оборудование для автоматической стыковки. Впервые в космосе использовались многофункциональные индикаторы на электронно-лучевой трубке.

Панель управления кораблей "Союз"

Система электропитания

Заключение

Но за этот успех была заплачена очень дорогая цена. И "Союз" и "Аполлон" стали первыми кораблями, в которых погибли люди. Что еще печальнее, если бы конструкторы, инженеры и рабочие меньше спешили и после первых успехов не перестали бы бояться космоса, то Комаров, Добровольский, Волков, Пацаев, Гриссом, Уайт и Чеффи