Сменные отсеки и универсальное оборудование

Контрольная масс полезного груза (ПГ) в 30т была принята для круговой орбиты с высотой 200км и наклонением 50.7⁰, поэтому все необходимое для пилотируемого полета на эту орбиту при длительности полета 7 суток и возвращения на Землю входит в собственную массу ОК.
Устанавливаемые на ОК для решения задач полетов (сверх указанной минимальной массы) дополнительные средства по своему характеру делятся на две группы: составные части ОК и собственно ПГ.
Составные части ОК разрабатываются как элементы его конструкции и могут быть отсеками (стыковочный модуль, шлюзовая камера кабины) или универсальным оборудованием (манипулятор, узлы крепления ПГ). Сменные специализированные отсеки и агрегаты ОК используются для проведения орбитальных операций при выполнении заданного плана конкретного полета и обеспечивают соответствующую сферу деятельности экипажа, а универсальное оборудование применяется для установки ПГ и работы с ними. Сменные отсеки и оборудование в совокупности составляют сменные элементы ОК, устанавливаемые в зависимости от задач полета.

Стыковочный модуль (СМ) используется при стыковке на орбите с кооперированным КА и устанавливается в передней части отсека полезного груза (ОПГ). СМ представляет собой сферический отсек диаметром 2,67 м, который в верхней части переходит в цилиндрический туннель с выдвижной частью и установленным на ней андрогинным периферийным агрегатом стыковки (АПАС), который обеспечивает стыковку с себе подобным в отличие от известной схемы "штырь - конус". Его периферийно расположенные три трапециевидных лепестка, центрирующие узлы при контакте, наклонены внутрь агрегата (к оси стыковки), а не наружу, как в проекте "Союз-Аполлон". Агрегат стыковки имеет люк диаметром около 0,8 м для перехода экипажа в состыкованный с ОК космический аппарат и автоматически стыкуемые разъемы связей с ним.
При подготовке к стыковке выдвижная часть туннеля тремя синхронно работающими электромеханическими системами телескопически выдвигается за обводы ОК в рабочее для стыковки положение и после стыковки образует единый герметичный контур с основным объемом СМ (общая высота СМ в рабочем положении около 5,7 м). В случае отказа механизмов выдвижения и остановки выдвижной части туннеля в промежуточном положении предусмотрено ее аварийное отделение пиросредствами, что позволяет беспрепятственно закрыть створки перед спуском. На внешней поверхности СМ установлены четыре раскрывающиеся штанги с антеннами радиотехнических средств сближения, а также телевизионная камера для контроля стыковки. С кабиной экипажа СМ связан переходным туннелем с компенсаторами сильфонного типа. При открытых люках кабины и модуля обеспечивается выход экипажа в СМ и через люк АПАС переход в состыкованный КА. В задней части СМ находится еще один люк, на котором может быть установлен туннель для перехода в лабораторный отсек (ЛО).

На представленных фотографиях СМ, сделанных web-мастером 03.10.2002 в Музее ракетно-космической техники (НИИхиммаш, г.Загорск), отсутствует стыковочный узел, выдвижная часть цилиндрического переходного туннеля задвинута (стартово-посадочное положение)
Вид по полету	Вид две/трети по полету с правого борта	Вид на стыковочный модуль вперед по полету/справа	Вид с правого борта
Вид на стыковочный модуль против полета (немного с левого борта)	Входной люк (со стороны кабины) крупным планом	Вид против полета/с левого борта	Увеличенное изображение верхней части стыковочного модуля. Хорошо видна ленточная петля коммуникаций между основным корпусом модуля и выдвижным тоннелем в сложенном положении
Вид на внутренне пространство переходного (выдвижного) тоннеля со стороны стыковочного узла
Фрагмент стыковочного модуля - верхняя часть	Фрагмент верхней части стыковочного модуля - антенна системы сближения и стыковки	Фрагмент верхней части стыковочного модуля - механизм выдвижения (уборки) подвижного стыковочного тоннеля	Верхний фрагмент стыковочного модуля - вид против полета
		слева: web-мастер сайта у стыковочного модуля во время посещения НИИхиммаш и проведения съемок

Другим назначением СМ является шлюзование экипажа при выходе в открытый космос. После входа одного-двух космонавтов в СМ и надевания ими скафандров объем СМ разгерметизируется (при закрытых люках) и давление падает практически до нуля, после чего космонавты выходят через задний люк. При входе процесс происходит в обратном порядке, и после наддува СМ воздухом до нормального давления космонавты снимают скафандры.
Для перехода и выхода экипажа СМ имеет систему обеспечения газового состава для выравнивания давлений перед открытием люков или разгерметизации модуля и восстановления его атмосферы при шлюзовании. Для поддержания теплового режима и сбора влаги (осушение скафандров) в СМ установлены агрегаты системы терморегулирования.

Шлюзовая камера кабины (ШКК) разработана для выхода экипажа в открытый космос и может быть использована вместо СМ как более легкий отсек в случаях, когда решение задач полета не связано со стыковкой, и имеет системы многоразового шлюзования, аналогичные применяемым в СМ.

Средство перемещения космонавта (СПК) предназначено для работы в открытом космосе в течение 4...6 ч. Имея микрореактивные двигатели, работающие на сжатом газе, СПК управляется космонавтом и позволяет ему выполнять координатные перемещения в пределах сотен метров и задавать любую ориентацию в космосе. На ОК могут быть установлены два СПК в специальных каркасах: один - по левому, другой - по правому борту. При подготовке к полету на СПК космонавт надевает скафандр в СМ или ШКК, выходит в ОПГ, занимает место в СПК и фиксируется в нем, после чего СПК отделяется от ОК.

Выносное рабочее место (ВРМ) устанавливается на конце манипулятора, с его помощью космонавт может быть доставлен к месту предстоящих работ. ВРМ оснащено необходимым инструментом и средствами фиксации. В транспортном положении ВРМ размещено на борту ОПГ. Оно устанавливается на штатное устройство захвата манипулятора космонавтом вручную.

Дополнительные баки для топлива устанавливаются в ОПГ по универсальной схеме крепления ПГ и бывает трех разновидностей: дополнительные баки окислителя и горючего для ОДУ и водородный модуль для системы электропитания (СЭП).
В дополнительном баке окислителя хранится жидкий кислород, который с помощью вытеснительной подачи поступает в основной бак ОДУ по мере израсходования в нем компонента в соответствии с заданной логикой через открываемые по командам системы управления клапаны. Необходимое положение зеркала жидкости относительно заборного устройства обеспечивается микроперегрузкой, создаваемой или тягой осевых управляющих двигателей ОДУ, или вращением ОК вокруг поперечной оси. Аналогично подается в ОДУ и горючее, хранящееся в дополнительном баке горючего.
Водородный модуль представляет собой каркасную конструкцию, на которой по периферии размещены баки с жидким водородом (до шести), аналогичные по своей конструкции и схеме работы основным бакам СЭП. При наличии водородного модуля его запасы расходуются прежде запасов основных баков. Дополнительный кислород для СЭП отбирается из баков ОДУ.
Конструкция дополнительных баков выполнена так, что через них может быть проложен туннель для связи кабины экипажа с ЛО.

Лабораторный отсек служит для размещения научно-исследовательской аппаратуры, устанавливается в ОПГ по универсальной схеме и соединяется с кабиной экипажа, СМ или ШКК герметичным туннелем. В первом полете на ОК был установлен блок дополнительных приборов (БДП) (на рисунке справа) диаметром около 4 м, который является прототипом ЛО. В БДП были размещены дополнительная аппаратура системы телеизмерений в целях увеличения объема регистрируемых параметров на начальном этапе летных испытаний и аккумуляторные батареи.

Система бортовых манипуляторов (СБМ) предназначена для работ с ПГ и включает два бортовых манипулятора и телевизионные камеры для контроля их работы.
Манипулятор состоит из трех звеньев: плеча, локтя и кисти. Корневой узел и стыки звеньев имеют двухстепенные шарниры, каждый из которых снабжен электроприводами, а на конце кистевого звена установлено захватное устройство с воронкой-ловителем, поворачивающееся вокруг оси звена. В целом кинематическая схема манипулятора обеспечивает любое необходимое движение груза в пространстве по координатам и углам. Одна из трех телевизионных камер установлена на кистевом звене манипулятора, две другие - в ОПГ и имеют поворотные устройства. В зависимости от задач полета или потребности в резервировании на ОК могут быть установлены как два манипулятора (по левому и правому борту), так и один из них.

Система крепления бортовых манипуляторов (СКБМ) состоит из трех стоек на каждом борту ОК (два полукомплекта) и устанавливается на бимсах ОПГ. Все стойки в месте своего крепления поворачиваются относительно продольной оси ОК электроприводами из "походного" положения при закрытых створках ОПГ в рабочее вертикальное после их открытия. К СКБМ относится также механизм поворота корневого узла манипулятора. Каждая стойка крепит свое звено манипулятора в транспортном положении, имеет механизмы (с соответствующими приводами), раскрытием которых манипуляторы приводятся в готовность к работе, и снабжена улавливателями для компенсации отклонений при укладке манипулятора. В зависимости от количества манипуляторов на ОК устанавливаются один или два полукомплекта СКБМ.

Остронаправленные антенны служат для организации широкополосного канала радиосвязи ОК через спутник-ретранслятор (СР). В зависимости от задач полета и его баллистической схемы используются или верхняя антенна (ОНА-1), или нижняя (ОНА-П), или обе вместе.
ОНА-1 размещается на задней стенке ОПГ в сложенном виде. После приведения в рабочее положение антенный блок выходит за контур ОПГ и, будучи помещенным в карданном подвесе, охватывает при своем движении верхнюю полусферу. Во избежание затенения килем штанга ОНА-1 может перебрасываться в поперечной к оси ОК плоскости на некоторый угол, занимая положение вправо или влево от киля.
ОНА-II по антенному блоку максимально унифицирована с ОНА-1, устанавливается в специальной нише под створкой с теплозащитой на нижней поверхности ОК в районе ХЧФ и охватывает после приведения в рабочее состояние нижнюю полусферу.
Задачи наведения ОНА на СР решает система управления ОК. В нештатных ситуациях, препятствующих закрытию створок ОПГ или ниши, антенны отделяются с помощью пиросредств.

Web-master: ©Вадим Лукашевич 1998-2007
E-mail: buran@buran.ru