«Летающее кресло»: как советские космонавты перемещались в открытом космосе

Люди всегда мечтали летать без крыльев и вне кабины летательного аппарата. В атмосфере Земли это сделать сложно. Другое дело – космический вакуум, где достаточно минимального толчка, чтобы далеко улететь. В феврале 1990 года советские космонавты на станции «Мир» испытали уникальный аппарат – «космический мотоцикл» СПК 21КС.

В космос без страховки

Алексей Леонов, первый человек, вышедший в скафандре в открытый космос, удерживался близ космического корабля с помощью страховочной привязи. Соответственно, он имел ограниченную мобильность. Между тем на орбите могли возникнуть ситуации, когда космонавту потребовалось бы более свободно маневрировать и удаляться от корабля – прежде всего при выполнении ремонтных и спасательных работ. Первыми отказались от механической связи в космосе американцы. В 1984 году астронавты Брюс Маккэндлес и Боб Стюарт, покинув борт шаттла «Челленджер», испытали так называемый «Пилотируемый маневрирующий модуль» (MMU). Было достигнуто максимальное удаление от шаттла в 91 метр.
Разработчики советской космической программы решили не отставать от НАСА. После новости об успехе американцев специалисты НПО «Энергия» получили «добро» на аналогичные исследования. Так появилась установка для перемещения и маневрирования космонавта – СПК 21КС. Она предназначалась для экипажей орбитальных станций и корабля «Буран». Предполагалось, что космонавты прямо на орбите смогут обслуживать особо ценную аппаратуру космического челнока. Хотя похожие наработки имелись ещё в 1960-х годах, испытать установку удалось лишь «под занавес» советской космической программы.

Испытания «космического мотоцикла»

Космонавты Александр Серебров и Александр Викторенко прибыли на станцию «Мир» в сентябре 1989 года. В числе задач, которые предстояло решить пятой экспедиции, значились и лётно-конструкторские испытания 21КС. Установку доставили на «Мир» в ноябре 1989 года. Чтобы выйти в космос, космонавт должен был влезть в автономный скафандр «Орлан-ДМА», способный работать без бортового электропитания в течение шести часов. Сзади к скафандру с помощью шпангоута подсоединялось само летательное устройство. Как и американская установка MMU, советский аппарат представлял собой нечто среднее между ранцем и креслом. На Земле вес установки 21КС составлял 218 кг.

1 и 5 февраля 1990 года Серебров и Викторенко провели полный комплекс испытаний «летающего кресла». В отличие от американцев, они не решились выйти из модуля «Квант-2» без страховочного троса. Выполняя маневры, космонавты рисковали жизнью. В случае нештатной ситуации их могло бы «унести» в безвоздушное пространство. Между тем станция «Мир» — это не легко управляемый шаттл. Если бы космонавта не удалось вовремя «подхватить», ему грозила бы гибель от нехватки кислорода.

Однако всё прошло гладко. Космонавты управляли летательной установкой с помощью пультов, размещённых на телескопических штангах. Система перемещения 21КС позволяла поворачиваться в трёх осях вращения, а также совершать линейные движения по осям трёхмерного пространства. «Горючим» служил 28-литровый баллон со сжатым воздухом.

«Газ поступает в 16 реактивных микродвигателей с номинальной тягой по 0,5 кг. Они расположены по углам «ранца» и в зависимости от направления истекающей воздушной струи могут двигать его по прямой или закручивать», — объяснял принцип работы установки доктор технических наук Гай Северин с соавторами (цитируется по журналу «Наука и жизнь»).

Ради надёжности все системы, включая резервуар с воздухом, были выполнены в двух комплектах. Разработчики предусмотрели и дополнительные меры безопасности. Например, если бы у космонавта в космосе порвалась перчатка, герметичность скафандра сохранила бы специальная раздувающаяся манжета.

Результаты

Несмотря на успешные испытания, космонавты выявили и недостатки реактивного ранца. Например, его скорость оказалась выше, чем задумывали конструкторы. Кроме того, в открытом космосе большое «кресло» за спиной космонавта буквально «загораживало» солнечный свет. Серебров пожаловался на то, что замёрз. Ограниченной оказалась и свобода действий. Так как руки космонавта жёстко соединялись с рукоятками, выполнять трудоёмкие работы ему было сложно.

Пройденные расстояния тоже оказались поскромнее, чем у американцев. Космонавт Серебров «улетел» от орбитального научного комплекса на 33 метра, а Викторенко – на 45 метров. Первый испытатель провёл в открытом космосе 40 минут, а второй – 93 минуты.

Предполагалось, что в будущем с помощью 21КС космонавты смогут переносить массивные грузы и передвигать на орбите искусственные спутники Земли.
Однако испытание стало первым и единственным опытом применения «космического мотоцикла». В начале 1990-х годов финансирование программ пилотируемой космонавтики резко уменьшилось. Тот же «Буран» после 1988 года больше не взлетал. А в рамках задач, которые космонавты продолжали решать в «лихих девяностых», установки маневрирования оказались «лишними».

Единственный рабочий аппарат сохранялся на станции «Мир» и вместе с ней сгорел в атмосфере Земли в 2001 году. В XXI веке опыт испытаний 21КС пригодился при разработке нового российского реактивного ранца «Установка спасения космонавта» и других образцов.