СТЫКОВОЧНЫЙ
   ТРЕНАЖЕР
   «ВОЛГА»
В.А. Ефимов
 
ТЕЛЕВИЗИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРВЫХ КОСМИЧЕСКИХ ТРЕНАЖЕРОВ. ТРЕНАЖЕР «ВОЛГА»
 
Усложнение задач, выполняемых на космических кораблях серии «Союз» (по сравнению с космическими кораблями серий «Восток» и «Восход»), вызвало необходимость создания соответствующих тренажёров, которые давали бы навыки управления бортовыми системами космических кораблей (КК). (О тренажере "Востока")
 
Специфические требования к аппаратуре тренажёров диктовали необходимость разработки и поставки заказчикам ряда комплексов ТВ-аппаратуры «тренажёрного» направления. Состав ТВ-оборудования в этом случае формировался в зависимости от назначения тренажёра. Так, в частности, в Институт медико-биологических проблем в 1963-1964 гг. Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения (ВНИИТ, ныне НИИТ, г. Санкт-Петербург) поставил комплект аппаратуры, включавший в себя часть блоков бортового ТВ-комплекса «Кречет КР-70» и контрольно-испытательной аппаратуры КР-300 для тренажёра по медико-биологической подготовке полётов.
 
Тренажёр «Волга», размещавшийся в Центре подготовки космонавтов (ЦПК), был предназначен для отработки у пилотов КК серии «Союз-7К» навыков стыковки с помощью бортового ТВ-комплекса. На этом тренажёре пилот учился выбирать, какой объектив (широкоугольный или длиннофокусный) установить перед электронно-лучевой трубкой передающих камер КР-91 в зависимости от условий, а также - какие светофильтры - в зависимости от освещённости. Установка нужного объектива или светофильтра производилась миниатюрными электродвигателями, размещёнными внутри телекамер, при нажатии соответствующих кнопок на командно-сигнальном устройстве (КСУ).
 
Потребность в таком специальном тренажёре была вызвана необходимостью тщательной отработки стыковки - одной из важнейших операций в ходе выполнения программы полёта и эксплуатации космических летательных аппаратов.
 
Основу тренажёра «Волга» (на два «рабочих места»), в частности, составляли две длинные направляющие, по которым двигались модели КК «Союз», выполненные в некотором масштабе.  Положение модели в пространстве могло меняться в определённых пределах.
 
Сдвоенная передающая телекамера, «глядевшая» на модель «объекта», имитировала наружные стыковочные телекамеры. Задача будущего пилота, располагавшегося в макете спускаемого аппарата, заключалась в проведении полного цикла стыковки при помощи ТВ-аппаратуры как в «дневном», так и в «ночном» режимах.
 
Действия пилота по «управлению кораблем» контролировал инструктор-методист по своему индикатору (монитору), на экране которого дублировалось то же самое изображение, которое видел пилот, «производивший стыковку». Приобретение навыков управления КК при стыковке (может быть) для всех членов будущего экипажа было не обязательны, но для командиров (пилотов) это было жизненно необходимо, ведь от этого зависело выполнение полётного задания.
 
При знакомстве с этим тренажёром следует вспомнить полёт космонавта Г.Т. Берегового на КК «Союз-3», происходивший 26-30 октября 1968 года. Б.Е. Черток, заместитель С.П. Королёва, курировавший разработку систем управления и радиотехнического обеспечения, в своем четырехтомнике «Ракеты и люди» явно или неявно выражает недовольство ряда специалистов тем, что Г.Т. Береговой до конца не выполнил полётное задание - не сумел состыковаться с беспилотным КК «Союз-2», который был запущен на сутки раньше. А между тем, Георгий Тимофеевич был поставлен теми, кто готовил программу этого полёта, в весьма неблагоприятные условия:
 
1. Стыковка с «Союзом-2» должна была производиться на первом витке. Космонавт, какой бы он ни был тренированный, если он совершает свой первый космический полёт, навряд ли будет «в своей тарелке» после перехода от перегрузок во время запуска к состоянию невесомости, когда КК вышел на орбиту.
(Прим. ред. сайта: интересно, что и перед спуском с орбиты, спустя три с половиной дня в невесомости, у Берегового было состояние - по крайней мере, одного из показателей зрения - могущее оказать негативное влияние на процесс ручной стыковки: "В полете, на различных его этапах, В.М. Комаров, П.И. Беляев, А.А. Леонов, Б.Б. Егоров, Г.Т. Береговой, В.А. Шаталов, Б.В. Волынов, автор этих записок и другие космонавты провели большой объем исследований состояния зрения человека в условиях длительной невесомости.
 
Анализ полученных данных дал основание утверждать, что невесомость, даже такая длительная, которую испытал экипаж космичесного корабля «Союз-9» А.Г. Николаев и В.И. Севастьянов, не оказывает существенного влияния на разрешающую способность зрительного анализатора. Она не меняется при наблюдении обычных врачебных зрительных таблиц внутри корабля. Она не изменилась и тогда, когда в полете космического корабля «Восход» экипаж В.М. Комарова наблюдал подобные таблицы, выложенные световыми маяками на Земле. Ощущение «вижу - не вижу» не страдает даже в условиях такого «шума», каким является невесомость!
 
Но рабочая острота зрения в орбитальном полете на первых витках снижается до тридцати процентов. В процессе исследований было установлено, что способность человека находить разноконтрастные предметы также подвержена значительным изменениям. На шестьдесят первом витне полета у Г.Т. Берегового эта способность ухудшилась почти на сорок процентов, а в среднем по группе всех летавших космонавтов эта способность уменьшается почти на шестнадцать процентов." - Е.В. Хрунов, "Покорение невесомости")
 
2. Стыковка должна была происходить в «ночной» части орбиты «Союза-3» (и «Союза-2», конечно).
 
3. К этому надо ещё добавить, что стыковка проводилась вне зоны радиовидимости наших наземных (научных) измерительных пунктов (НИПов) Командно-измерительного комплекса.
 
По выходе обоих КК в «освещённую» часть орбиты оказалось, что положение «Союза-2» в пространстве отличалось от ожидаемого. По другой версии, Георгий Тимофеевич под влиянием невесомости не смог правильно сориентироваться и определить истинное положение «пассивного» корабля «Союз-2» относительно своего. В связи с чем автоматика «Союза-3» давала «запрет на стыковку». Таким образом, на проведение различных манёвров космическим кораблём «Союз-3» был израсходован весь запас «рабочего тела», предназначенный для проведения стыковки, и было принято решение о прекращении дальнейшего выполнения этой части полётного задания.
 
Космонавт оправдывал свою неудачу несовершенством тренажёров. Это, конечно, справедливо. Но ведь какие бы не были совершенные тренажёры, смоделировать все ситуации, которые могут возникнуть в реальном полёте невозможно. Но и отрицательный результат - тоже результат. Учитывая опыт полёта «Союза-3» было решено:
 
а) стыковки КК производить на освещённой части орбиты;
 
б) сами стыковки планировать на второй и последующие витки, на вторые и даже на третьи сутки после запуска.
 
Однако вернемся к тренажёру «Волга». Для него ВНИИ телевидения поставил два комплекта ТВ-аппаратуры: «Сайгак» -- в 1963-1964 гг. и «Сайгак-1» -- в 1964-1965 гг. (введены в эксплуатацию Г.А. Болотиным). И если в первый из них входили макетные варианты блоков бортового ТВ-комплекса «Кречет КР-70», то в  «Сайгак-1» вошли блоки, аналогичные штатным. В состав каждого комплекта входила уже упоминавшаяся  специально разработанная сдвоенная передающая ТВ-камера и другие блоки, которые обеспечивали работу аппаратуры.
 
Николай Петрович Каманин в своих дневниках неоднократно упоминал важность создания тренажеров, в. т.ч. тренажера по стыковке, который был установлен в ЦПК в самом начале 1964 года:
"28 ноября 1963 г. Вчера генерал Иоффе  доложил мне, что у него на днях будет готов тренажер по стыковке. На следующей неделе нужно будет съездить в Ногинск, посмотреть этот тренажер и одновременно попытаться ускорить усовершенствование других тренажеров. <
> 7  декабря 1963 г. Заходил генерал-лейтенант Иоффе и доложил, что к 25 декабря у него в институте будет полностью закончен тренажер по стыковке. Судя по его докладу и докладам группы инженеров из Центра (бригада Ванькова), тренажер будет хорошим. На нем можно будет не только тренировать экипажи, но и проводить некоторые исследования в интересах ОКБ-1 для отработки проекта "Союз".  <
> 26 февраля 1964 г. Весь вчерашний день провел с группой космонавтов и инженеров в ЦНИИ-30 в Ногинске, где ознакомились с тренажером по стыковке космических кораблей на орбите. Тренажер почти полностью готов, и мы посмотрели его в работе"
 
(Ред: инженер-генерал-лейтенант Иоффе Зелик Аронович - начальник ЦНИИ-30 МО, институт был создан в 1961 г. как головная научная организация Министерства обороны по авиационной и космической технике; майор Ваньков Игорь Ксенофонтович - начальник тренажерной базы в ЦПК.)
 
Ниже - изображения космонавтов в тренажере "Волга" и около него, 60 - 70-е года.
 
 
 
 
 
Комаров Владимир Михайлович,
пилот "Союза-1"
и
Быковский Валерий Фёдорович,
командир экипажа неполетевшего "Союза-2"
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Комаров Владимир Михайлович
 
- пилот "Союза-1"
Алексей Станиславович Елисеев в своей книге "Жизнь - капля в море" вспоминает:
 
"...После посадки Берегового время полетело быстро. До нашего старта оставалось два с половиной месяца, а дел, как оказалось, было много. Конечно, потребовались дополнительные тренировки по ручному причаливанию. На этот раз, чтобы избежать ошибки предыдущего полета, решили переходить в режим ручного управления при меньшем расстоянии между кораблями - после того как в автоматическом режиме корабли займут правильное положение по крену. Мы репетировали этот переход. А чтобы не сорвать причаливания при отказах в автоматике, учились обнаруживать такие отказы и делать все предварительные развороты вручную.
 
Специалисты по управлению полетом на этот раз готовились тоже более основательно. Они решили с Земли следить за ручным причаливанием и, в случае каких-то отклонений от нормы, давать свои рекомендации по управлению. В связи с этим нас просили вести более подробный репортаж о процессе причаливания. В докладах к уже привычным сообщениям о дальности, скорости, запасах топлива и другим, добавилось новое: «Зонтик сверху» или «Зонтик снизу». Первое означало, что антенна радиосистемы, которая по форме напоминала зонт, находится выше солнечных батарей, то есть взаимное положение кораблей по крену нормальное, второе - что оно нерасчетное."
 
 
Владимир Александрович Шаталов,  «Трудные дороги космоса»:
 
"Сближение, причаливание и стыковку двух кораблей мы отрабатывали на специальном комплексном тренажере «Волга». Поскольку макеты кораблей «Союз4» и «Союз5» были установлены на стационарной основе и сами не могли сближаться друг с другом, а тем более состыковываться, конструкторы разработали специальное устройство, которое имитировало все эволюции корабля на орбите и передавало их изображение на экраны специального телевизора видеоконтрольной установки и экраны перископов наших тренажеров.
 
Имитационное устройство состояло из двух миниатюрных макетиков кораблей, специальных дорожек, по которым эти макетики могли передвигаться в самых разных направлениях, и системы телекамер, передающих нам детальную картину перемещения этих макетиков. Через электронно-вычислительную машину имитационное устройство связывалось с нашими кораблями-тренажерами.
 
Любая команда, которая подавалась движением ручек управления одного из кораблей-тренажеров, принималась ЭВМ, перерабатывалась ею и в преобразованном виде поступала на имитационное устройство.
 
 
 
 
Шаталов
Владимир
Александрович
- пилот
"Союза-4" и
 
Волынов
Борис
Валентинович
- командир
экипажа "Союза-5"
 
 
Повинуясь команде командира корабля, макетики приходили в движение и перемещались по своим дорожкам почти так, как перемещались бы относительно друг друга в космосе настоящие корабли.
 
В условиях невесомости и отсутствия близких ориентиров космонавт почти не ощущает движения своего корабля. Повернув, скажем, свой корабль вправо относительно встречного корабля, он не почувствует этого поворота, а только увидит, как сдвигается в противоположную сторону встречный корабль.

 
К этому поначалу трудно было привыкнуть…
 
Чтобы состыковаться, у наших кораблей были специальные устройства  стыковочные агрегаты. У корабля Бориса Волынова стыковочный агрегат имел общий вид большой воронки, а у моего  длинного стержня. Корабль Бориса Волынова должен был выполнять роль мишени, мой  летящей в мишень стрелы. Задача Волынова заключалась в том, чтобы удержать свой корабль в стабильном положении, а моя  подвести свой корабль к кораблю Волынова и постараться совместить продольные оси двух кораблей. Затем, регулируя относительную скорость сближения штырем, как можно точнее и без всяких относительных боковых перемещений попасть в раструб стыковочного узла корабля Бориса Волынова.
 
Командир активного корабля должен быть очень внимательным. Если касание произойдет слишком мягко, на едва заметной скорости, то не сработают замки и весь механизм сцепления, и стыковка кораблей не состоится. А если скорость сближения будет велика, то можно и штырь погнуть, и встречный корабль протаранить…
Сначала сближение и стыковка кораблей с помощью ручного управления казались делом невероятно сложным, уму непостижимым. Но, проделав все манипуляции на тренажере не одну сотню раз, обретаешь сноровку, глазомер, особое внутреннее чутье и затем уже проводишь все операции автоматически  «по-самолетному», когда не думаешь о характере перемещения ручек управления, а только о конечном результате.
 
Сначала мы отрабатывали стыковку в оптимальном варианте, когда автоматика, осуществив поиск, сближала наши корабли до расстояния 150 метров, приводила их друг к другу с минимальными относительными скоростями перемещения. Постепенно тренировки усложнялись. К моменту перехода на ручное управление устанавливались более высокие скорости сближения, более значительные перемещения кораблей в разных плоскостях. Беря управление на себя, необходимо было мгновенно оценить эти перемещения, последовательно или одновременно погасить их и продолжать сближение, выдерживая определенный график как по скорости, так и по расстоянию. Малейшая ошибка в оценке направления и скорости взаимного перемещения кораблей приводила к лишним отклонениям ручек управления, перерегулированию движения и соответственно к большему расходу топлива.
 
Оценка точности работы космонавта давалась по времени, затраченному на выполнение операции сближения и стыковки, и расходу топлива. Когда сближение кораблей и причаливание с предельно допустимыми начальными условиями мы стали проводить довольно устойчиво, методисты приступили к отработке этих операций при отказе различных приборов. Основным прибором для нас был указатель дальности и скорости сближения кораблей. Когда он «отказывал», мы учились определять с высокой точностью на глаз эти параметры и добивались, чтобы при этом ни время, ни расход топлива не отличались от нормы.
 
Следующим этапом были тренировки при всевозможных отказах связи, разных условиях сближения  в темноте или против Солнца, когда оно слепило глаза, и т. д. Короче говоря, за время подготовки к своему полету мы провели на Земле восемьсот стыковок. И только после этого получили «добро» на стыковку в космосе!
 
Возможность выполнения стыковки с помощью ручного управления вызывала тогда много сомнений. Многие сторонники автоматических систем считали, что человеку трудно будет справиться с быстро меняющейся обстановкой полета и отследить одновременно так много отклонений в самых разных направлениях. Получив хорошую подготовку на тренажере, я был твердо убежден в успешном выполнении этих операций вручную. Мои товарищи были такого же мнения. Мы считали, что космонавту значительно легче вручную состыковать корабли, чем быть беспристрастным контролером при автоматической системе, ожидая, «как бы чего не вышло», и быть готовым в любой момент взять управление на себя. Расход нервной энергии космонавта при автоматической стыковке настолько значителен, что никак себя оправдать не может.
 
Разговоры и споры на эту тему велись тогда почти до старта корабля. Руководители полета давали возможность и той и другой стороне доказывать свою правоту. И только когда они убедились, что наша четверка работает надежно и создается полная уверенность в успехе, приняли в споре нашу сторону. Нам было очень приятно, что и наш наставник генерал-полковник авиации Н. П. Каманин тоже поддержал нас. Вопрос о ручной стыковке был решен."
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Волков
Владислав Николаевич
 
и Филипченко
Анатолий Васильевич
 
- члены экипажа "Союза-7"
Для полетов к ДОС "Салют-1" готовились 4 экипажа:
Союз-10:
Основной экипаж
Командир: п/п-к Шаталов Владимир Александрович
Бортинженер: Елисеев Алексей Станиславович
Инженер-исследователь: Рукавишников Николай Николаевич
 
Дублирующий экипаж
Командир: п/п-к Леонов Алексей Архипович
Бортинженер: Кубасов Валерий Николаевич
Инженер-исследователь: п/п-к Колодин Петр Иванович
 
Резервный экипаж
Командир: п/п-к Добровольский Георгий Тимофеевич
Бортинженер: Волков Владислав Николаевич
Инженер-исследователь: Пацаев Виктор Иванович
 
Союз-11:
Основной экипаж (заменён)
Командир: п/п-к Леонов Алексей Архипович
Бортинженер: Кубасов Валерий Николаевич
Инженер-исследователь: п/п-к Колодин Петр Иванович
 
Дублирующий экипаж (в результате замены совершил полёт)
Командир: п/п-к  Добровольский Георгий Тимофеевич
Бортинженер: Волков Владислав Николаевич
Инженер-исследователь: Пацаев Виктор Иванович
 
Резервный экипаж
Командир: п/п-к Губарев Алексей Александрович
Бортинженер: Севастьянов Виталий Иванович
Инженер-исследователь:  п/п-к Воронов Анатолий Фёдорович
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Елисеев
Алексей Станиславович,
 
Шаталов
Владимир Александрович,
 
 Рукавишников
Николай Николаевич
 
- экипаж "Союза-10",
первая (неудачная) попытка
 стыковки с "Салютом-1"
("недостыковка"
и проблемная расстыковка)
 
А.С. Елисеев,
"Жизнь - капля в море" :
 
Мы провели первый маневр сближения со станцией и после этого были практически свободны. Вместе с Володей поплыли в орбитальный отсек - там просторнее. Николаю посоветовали провести некоторое время в кресле и поменьше двигаться. Он в космосе был впервые, и нам хотелось, чтобы он максимально застраховал себя от вестибулярных расстройств.
 
Похоже, что Николай с самого начала чувствовал себя вполне нормально, но с визуальной обстановкой освоился не сразу. Помню, я захотел что-то сфотографировать через иллюминатор и мне понадобился светофильтр, который находился в спускаемом аппарате. Я вплыл в спускаемый аппарат по пояс, естественно, головой вперед и попросил Николая дать мне фильтр. Он обернулся на мой голос, и я увидел изумление на его лице. Потом он почти зло сказал: «Черт побери, ты можешь хотя бы встать по-человечески?» И мы оба засмеялись. После этого он быстро освоился и перестал осторожничать.
 
Второй день полета начался хорошо. Мы должны были состыковаться со станцией и переселиться в нее. Утром проверили бортовые системы - все было в порядке, потом выполнили второй маневр и включили систему сближения. Радиолокаторы начали искать станцию. Нашли. Корабль приступил к сближению.
 
Идут разворты, включается двигатель, выключается. Приборы показывают, что дальность и скорость меняются так, как положено. На расстоянии около километра мы видим станцию на экране. Появляется уверенность, что теперь стыковка состоится. Расстояние сокращается. Скорость уменьшается до безопасной. Вот уже отчетливо видны контуры станции, световые маяки. Володя переходит на ручное управление и прекрасно выполняет причаливание. Небольшой толчок, и загорается транспарант «Механический захват». Замки корабля и станции захватили друг друга. Вот она станция! Огромная, медленно покачивается около нас. Цель, к которой мы стремились, совсем близко! Постепенно движения станции замедляются. Она ненадолго останавливается на экране и начинает потихоньку приближаться к нам. Стыковочный механизм корабля подтягивает ее к себе... Остается совсем немного... Выбираются последние сантиметры... Что такое? Похоже, стягивание прекратилось... Да, все замерло... А вот и зловещий транспарант «Стыковки нет». Как это может быть? Докладываем на Землю. Нас просят пока ничего не делать, подождать до следующего сеанса связи. Конечно, им надо время, чтобы разобраться. Ситуация на редкость обидная: до станции несколько сантиметров, а мы не можем в нее войти.
 
На следующем витке Центр управления попросил Николая вскрыть обшивку в районе стыковочного узла и проверить состояние одного из электроразъемов. Видимо, предполагают, что мог нарушиться контакт. Николай был разработчиком бортовой автоматики, и для него это труда не представляло. Он довольно быстро провел ревизию и не обнаружил никаких аномалий. Нас просили выдавать повторные команды на стыковку с пульта управления, но это не принесло успеха. В конце концов специалисты пришли к выводу, что возникло механическое повреждение стыковочного устройства и стыковку провести не удастся. Нам дали указание готовиться к спуску. Все планы рухнули. Оставалось надеяться, что заключительная часть полета пройдет без сюрпризов.
 
Некоторые опасения вызывала расстыковка. Никто не знал, что именно повреждено, поэтому была вероятность того, что она не произойдет. Тогда пришлось бы применять пиротехнику для разделения стыковочного механизма корабля на две части, и одну из них оставлять на станции. В этом случае стыковочное устройство станции оказалось бы непригодным для повторных попыток. К счастью, все прошло нормально.
 
.....В том, что произошло со стыковочным механизмом нашего корабля, разобрались быстро. Он просто оказался недостаточно жестким для стыковки со станцией. В течение двух-трех недель нашли решение, как его укрепить, изготовили новые образцы и испытали их. На следующем корабле установили усиленный механизм, который должен был сработать нормально.
 
 
 
 
 Леонов Алексей Архипович,
 
Кубасов Валерий Николаевич,
 
 Колодин Петр Иванович.
 
 
 
 
Попович Павел Романович и Артюхин Юрий Петрович - экипаж "Союза-14".
 
Первый "алазный" экипаж для полета на первую военную станцию «Салют-2»/«Алмаз» в 1973 году. Полет пришлось отложить на год из-за разгерметизации «Салюта-2» и лететь на «Алмаз»/ «Салют-3» в 1974 году...
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Георгий Гречко
1974 год
("Союз-17")
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Экипаж "Союза-21"
 
П-к Борис Валентинович
Волынов  и
 
п/п-к Виталий Михайлович
Жолобов
 
 
 
 
 
В тренажерах
в ЦУПе любили
посидеть не
только космонавты.
 
Леонид Брежнев
и Фидель Кастро Рус
в Центре подготовки
космонавтов
имени Ю.А. Гагарина,
июнь 1972 года.
 
Фото:
Виктор Кошевой
и Владимир Мусаэльян
/ ТАСС
 
 
 
 
 
 
 
 
Кстати, Владимир Шаталов
с 1970 по 2000 годы
возглавлял
Советское/Российское
 общество дружбы с Кубой,
лично дружил с Фиделем...
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
"Посещая Звездный городок вместе с кубинской правительственной делегацией, возглавляемой Фиделем Кастро, Леонид Ильич оставил в книге почетных гостей теплую запись: «Считаю счастливыми часы и минуты, проведенные среди вас, дорогие друзья, вместе с Фиделем. Л. Брежнев»."
 
В.А.Шаталов,
«Трудные дороги космоса»
 
 
 
 
 
 
 
 
Фрэнк Борман (облет Луны на
"Аполлоне-8" 24 декабря 1968 года)
 у тренажера "Волга".
 
Примерно через три недели после этого момента (июль 1969 года)  Армстронг & Олдрин успешно прилунились.
Пульт методиста-инструктора тренажера "Волга", 196... год.
 
Пульт методиста-инструктора тренажера "Волга", 1974 год. (Экипаж "Союза-17" Алексей Губарев и Георгий Гречко).
 
 
Оцените масштаб:
американский
 стыковочный тренажер
для программы «Джемини»
(впоследствии использовался
и для программы «Аполлон») -
 полноразмерный макет космического
корабля перемещался:
- на расстояние 64 метра по прямой
 со скоростью до 6.1 м/с,
- на 4.9 метра вбок
со скоростью до 1.2 м/c
- и на 14 метров в высоту
со скоростью до 3 м/c.