Спасение "Салюта-7": "Союз Т-13" вручную стыковался с "Салютом-7"

29 июля 1984 года станцию покинула экспедиция в составе Владимира Джанибекова , Светланы Савицкой и Игоря Волка . Временно станция "Салют-7" оставалась в беспилотном режиме и мирно дрейфовала в околоземном пространстве. Спокойный режим, не вызывающий интересов прессы, отсутствие экипажа, который может что-либо "натворить" и требует постоянного напряжения на Земле, - все это снижало бдительность включенного в большой контур управления персонала ЦУПа .

Благодатное спокойствие в космосе обманчиво. 11 февраля 1985 года в конце дежурства очередной смены ЦУПа телеметрия сообщила, что в системе управления бортовым комплексом сработала токовая защита, отключившая первый, основной, радиопередатчик системы ДРС (дальней радиосвязи) .

Происшествие неприятное, но отнюдь не аварийное. В блоке С-190, начиненном аппаратурой ДРС, находятся два однотипных передатчика. Там же размещены приемники и дешифраторы, принимающие команды с Земли. Автоматика радиосистемы, распознав отказ основного передатчика, включила второй - дублирующий. Дежурившая в ЦУПе смена, обнаружив автоматический переход на резервный, не удивилась. Было известно, что комплект радиоприборов выработал свой ресурс, имеет моральное право на один отказ, не приводящий к отказу системы. На "борту" имелся заранее доставленный грузовым кораблем запасной комплект. По прибытии на станцию ближайшей экспедиции предусматривалась профилактическая замена исчерпавшего свой ресурс комплекта С-190 на свежий. Не выдающееся по космическим масштабам происшествие было зарегистрировано в наземном журнале полета с рекомендацией вызвать специалиста по СУБК (системе управления бортовым комплексом) (из ЦЭКБМ ) и специалистов по ДРС (из Москвы, НИИКП ), чтобы они друг с другом разобрались и дали заключение. А пока принято решение работать на втором передатчике. Управление полетом из ЦУПа велось в четыре смены. Каждая дежурила сутки. Какую информацию передали своим сменщикам спешившие на отдых после бессоной ночи, мне установить не удалось. Да это и не имело принципиального значения. Известно только, что руководитель новой смены не вызвал или не дождался появления специалистов - разработчиков системы управления бортовым комплексом, ответственных за токовую защиту, и разработчиков радиокомплекса, способных поставить диагноз и дать заключение по поводу отключения первого передатчика. Последующий разбор установил, что по традиции и действующему порядку сменный руководитель полета был обязан дождаться появления специалистов - разработчиков ДРС и СУБК. Те после анализа телеметрической информации, поспорив друг с другом, должны были дать рекомендации, как работать дальше, отписав соотвествующее заключение в журнале. Видимо, руководитель смены решил, что "мы сами с усами". Не дождавшись ответственных за системы, он дал команду включить первый передатчик ДРС. В самом деле, почему бы не попробовать еще раз первый? Может быть, это случайное срабатывание автоматической защиты. Ну, а если там действительно неисправность, на то и существует токовая защита - сработает еще раз. Так, действительно, можно рассуждать в домашних условиях, если у вас выбило пробки. Даже домохозяйка, увидев, что из телевизора или пылесоса пошел дым, не рискнет включать его повторно, рассчитывая на надежность пробок.

В ЦУПе не было видно, появился ли на борту ДОСа дым. Но само по себе срабатывание токовой защиты говорит о том, что сила тока превосходила норму в три-пять раз.

В заключении по этому поводу, утвержденном Олегом Шишкиным (в то время заместитель министра) и подписанном мною , Рязанским , Воршевым и двумя военными представителями, было написано:

"... 3. Анализ схемной, конструкторской и эксплуатационной документации, а также большого опыта, накопленного при совместном функционировании систем ДРС и СУБК на изделиях 11Ф615-А8, 11Ф615-А12, 11Ф615-А15 и ПК, показал, что принцип "один любой отказ в любой из систем не должен приводить к отказу системы" выполняется.

4. Отказ первого передатчика системы ДРС, зафиксированный 11.02.85г. на 16252 витке, был локализован токовой защитой системы СУБК и не привел к отказу в работе какой-либо из систем. Вплоть до 13 часов 20 мин 51 с все бортовые системы по данными анализа телеметрической информации функционировали нормально.

5. Последовавшие после срабатывания токовой защиты первого передатчика на 16 252 витке команды с Земли на его повторное включение привели к развитию процесса отказа и на 16 254 витке при попытке командой с Земли включить явно неисправный передатчик привели к лавинообразному развитию процесса короткого замыкания, в результате которого возникли необратимые нарушения целостности схемы питания обоих передатчиков и прекратилось функционирование дешифраторов".

Отказ дешифраторов, конструктивно находившихся в одной раме с передатчиком, лишил станцию возможности принимать какие-либо команды с Земли. Станция стала неуправляемой. Воспроизвести в лабораторных условиях "лавинообразный процесс" при протекании через передатчик тока короткого замыкания 120 ампер ввиду неоднозначности и случайности явлений не удалось. В заключении было скромно сказано: "Отказы локализуются в раме С-190 системы ДРС и в цепях питания передатчиков прибора БКП системы СУБК".

Ток короткого замыкания свыше 100 ампер быстро разрядил буферные аккумуляторы. Напряжение бортовой сети упало до минимального, при котором срабатывают автоматы, отключающие одного за другим потребителей электроэнергии. После подачи с Земли команд на повторное включение неисправного передатчика сила тока в цепи питания превышала 100 ампер. С большой вероятностью следовало предполагать, что "спеклись" контакты переключателя питания радиопередатчика, произошло оглавление изоляции и возможно замыкание где-то еще "по дороге" в кабельной сети. Теплилась слабая надежда, что несмотря на потерю ориентации Солнце все же дает при вращении станции энергию, достаточную для поддержания минимально необходимого теплового режима. Однако этот самый "лавинообразный процесс" вывел из строя и программно-временное устройство, которое не менее одного раза в сутки выдавало команду на подключение солнечных батарей к схеме заряда буферных аккумуляторов. Команда на заряд аккумуляторов не проходила ни с Земли, ни от бортового программника.

Прекратилась работа системы ориентации солнечных батарей на Солнце. Система единого питания - бортовая электростанция полностью выходит из строя. Все электрические системы, в том числе агрегаты терморегулирования, прекращают функционировать. Станция начала замерзать. По расчетам "тепловиков" уже через неделю температура внутри станции упадет до минус 20 градусов. Станция превращалась в большой бесполезный искусственный спутник Земли, следить за которым могли только средства контроля космического пространства систем противоракетной обороны.

"Салют-7" впал в состояние анабиоза. Вывести его из этого состояния не были способны никакие хитроумные наборы команд, посылаемых на "борт" из ЦУПа. Спасти станцию мог только человек, который, проникнув внутрь, отключит аварийную раму С-190, заменит ее на запасную, к счастью, имевшуюся на борту станции, заменит поврежденные большим током кабели ремонтными, доставленными с Земли, подключит к солнечным батареям также захваченную с собой теплую аккумуляторную батарею, начнет отогревать системы, восстанавливать ориентацию, терморегулирование и все прочее, включая системы жизнедеятельности. Работы такой ремонтной бригаде будет много. И работы необычной. Но как доставить человека, если станция молчит и радиосистема сближения "Игла", в числе других, тоже осталась без питания"

Вот тут в полной мере и проявился "закон Пилюгина" : "Аварийные ситуации являются сильнейшим стимулом для новых идей и совершенствования систем". Это еще одна из моих редакций этого закона.

На фоне американских преуспеваний потеря орбитальной станции "Салют-7" могла стать еще одним сильным ударом по космическому престижу Советского Союза. Кроме престижных соображений на станции находилось много ценных приборов и материалов для научных программ. "Спасти станцию во что бы то ни стало", - такую задачу поставили перед собой прежде всего коллективы управленцев. В течение февраля была оценена степень возможных повреждений в электросети станции и разработаны мероприятия по реанимации систем, которые неизбежно выйдут из строя при длительном "замораживании". Все, что требовалось для ремонта и восстановления, немедленно запускалось в работу.

Самым главным оставался вопрос: кто и как полетит к станции, чтобы ее оживить" После недолгих дискуссий остановились на кандидатах основного экипажа в составе Владимира Джанибекова и Виктора Савиных . Джанибеков уже имел опыт ручного сближения с больших дальностей и хорошо знал станцию. Инженер Савиных из НПО "Энергия " формально значился специалистом по оптическим датчикам и ручным системам ориентации, но фактически отлично разбирался во всех проблемах техники управления движением. Три месяца ушло на подготовку спасательной экспедиции. За это время была разработана технология взаимодействия космического ЦУПа со службой контроля космического пространства Министерства обороны .

Обладая уникальными антенными системами и мощными вычислительными машинами, службы противоракетной обороны и контроля космического пространства имели возможность определять истинную орбиту "Салюта-7".

В отличие от нашего космического КИКа им не требовался бортовой ответчик для радиоконтроля орбиты. Когда мы их попросили не только определить орбиту станции, но и попытаться своими мощными средствами измерить угловую скорость ее вращения, они дали успокаивающий ответ:

"Ваша станция почти не вертится!" Это, на первый взгляд, странное поведение станции было теоретически обосновано Гансвиндтом . Он показал, что, лишившись своей штатной системы управления, станция, если она и вращалась вокруг своего центра масс, постепенно успокоилась в результате эффекта гравитационной ориентации. Таким образом, наши баллистики получили возможность прогнозировать орбитальное движение замерзшей станции и снабдить исходными данными для сближения БЦВМ космического корабля "Союз Т-13" , который готовился для спасательной экспедиции. В математическое обеспечение БЦВМ космического корабля были заложены алгоритмы, позволяющие осуществить прогноз движения до дальности 1,5-2 километра. С дальности около 5 километров космонавты измеряли реальную дальность до станции ручным лазерным дальномером ЛПР-1, специально изготовленным для этого уникального полета. Пользуясь измерениями ЛПР-1, космонавты должны были перейти на ручное сближение и причаливание с расстояния 1,5-2 километра. Космический корабль "Союз Т-13" был запущен 6 июня 1985 года. Этот полет может служить образцом превосходного сочетания человека как основного звена в большой системе управления с двумя большими человеко-машинными системами. Джанибеков и Савиных не только блестяще выполнили сближение и стыковку с мертвой станцией, но проникли в нее и поистине героически трудились для ее спасения. Это им удалось в полной мере. Среди всех пилотируемых полетов со времен Гагарина эта экспедиция заслуживает наивысшей оценки по героизму и профессиональной деятельности человека в космосе. Замороженная в некогда недоступном космосе орбитальная станция была быстро найдена и спасена.

Ссылки: