Первая стыковка кораблей разных стран 1975. "Союз"- "Аполлон": стыковка двух систем

Бывают дни, когда вся наша планета живет одним дыханием, одним интересом. И на всех континентах земли, раскрывая газеты, люди ищут сообщения об одном. И думают об одном.

Именно таким был июль 1975 года. Весь мир с волнением и неубывающим интересом следил за первым в истории человечества совместным полетом советского и американского космических кораблей по программе «Союз–Аполлон».

Впервые идея сотрудничества в космосе была высказана нашим соотечественником. Более чем полвека назад, в 1920 году, увидела свет книга К. Э. Циолковского «Вне земли». В этой научно-фантастической повести ученый излагал давно и всесторонне обдуманную им программу подготовки к космическому путешествию и его осуществления. Циолковский был великим провидцем, ибо утверждал: целесообразнее всего покорять и осваивать космос силами международного коллектива ученых, инженеров, рабочих, изобретателей.

Через 40 лет в газете «Правда» великий русский ученый Сергей Павлович Королев – именно так назвал конструктора ракетно-космических систем товарищ Л. И. Брежнев в своей речи, посвященной 250-летию Академии наук СССР, – писал:

«Можно надеяться, что в этом благородном, исполинском деле будет все более расширяться международное сотрудничество ученых, проникнутых желанием трудиться на благо всего человечества, во имя мира и прогресса».

И вот идея претворяется в жизнь. Выдающийся совместный советско-американский эксперимент стал подлинным космическим праздником для людей Земли. Его успех открывает новые перспективы для совместной работы различных стран по изучению и освоению космического пространства на благо всего человечества.

Более трех лет ученые, инженеры, техники, рабочие, космонавты и астронавты в СССР и США неустанно решали сложные организационные, технические и просто человеческие проблемы, обмениваясь знаниями, опытом, идеями, чтобы успешно выполнить программу «Союз–Аполлон». Это стало возможным благодаря позитивным, сдвигам в советско-американских отношениях, благодаря неуклонному претворению в жизнь Программы мира, провозглашенной нашей партией.

Советская страна стремится к тому, чтобы деловое сотрудничество государств на взаимовыгодной основе приносило все более плодотворные результаты. Программа «Союз–Аполлон» ярко показала широкие возможности и обоюдную пользу объединения усилий двух крупнейших стран мира ради решения тех гигантских задач, которые стоят перед всем человечеством. Это проблемы сохранения окружающей среды, освоения энергетических и природных ресурсов, исследования и освоения космоса и Мирового океана.

Опыт успешного осуществления программы «Союз–Аполлон» может послужить хорошей основой для проведения в будущем новых международных космических полетов.

О совместной работе советских и американских специалистов над подготовкой и осуществлением небывалого космического рейса говорится в этой книге. Каждая ее глава – это рассказ о решении одной из тех технических или организационных проблем, с которыми столкнулись участники ЭПАС – экспериментальной программы «Союз–Аполлон».

Стыковка советского "Союза" и американского "Аполлона" должна была стать символом сближения двух сверхдержав во время "разрядки" в Холодной войне. Для того, что "рукопожатие в космосе" состоялось, специалистам обеих стран пришлось решить множество сложнейших технических задач, главная их которых - несовместимость систем жизнеобеспечения кораблей.

Подготовка к исторической стыковке "Союза" и "Аполлона" длилась почти 3 года. Впервые о возможности сотрудничества в космосе США и СССР заговорили в начале 70-ых годов. В ноябре 1970-го ученые и специалисты двух стран собрались в столице Советского союза, где говорили о совместимости средств сближения и стыковки пилотируемых космических кораблей и станций. Спустя год Москва и Хьюстон перешли к обсуждению и согласованию конкретных технических решений, а в мае 1972 года программа совместного полета для отработки стыковки на орбите была окончательно утверждена.

Космическим специалистам обеих стран предстояло решить сразу несколько проблем. Главная из них заключалась в том, что системы жизнеобеспечения американского и советского кораблей были несовместными. "Союз" летал с атмосферой, близкой по составу и давлению к земной, в то время как "Аполлон" проектировался под атмосферу чистого кислорода при низком давлении. Из-за этого шлюзовой переход из корабля в корабль был невозможен.

Решили эту проблему путем понижения давления в "Союзе" до 520 миллиметров ртутного столба, повышения давления на борту "Аполлона" и создания отдельного переходного отсека. В нем была атмосфера, идентичная той, что была на корабле, на который осуществлялся переход.

Томас Стаффорд, командир экипажа "Аполлона".

Родился 17 сентября 1930 года в Оклахоме. Возраст на момент полета — 44 года.

В составе экспедиции "Аполлон-10" летал на Луну. Вместе с Юджином Сернаном отстыковывал лунный модуль и сближался с поверхностью, но на сам спутник Земли не высаживался.

Вэнс Бранд , пилот командного модуля.

Родился 9 мая 1931 года в Колорадо. Возраст на момент полета — 44 года.

В качестве пилота командного модуля (остающегося на окололунной орбите в ходе экспедиций) входил в дублирующий экипаж корабля "Аполлон-15". Участие в миссии "Союз-Аполлон" стало его первым полетом в космос.

Дональд Слейтон , пилот стыковочного модуля.

Родился 1 марта 1924 года в штате Висконсин. Возраст на момент полета — 51 год.

В НАСА занимал должность заместителя директора по подготовке экипажей. Единственный из первой семерки американских астронавтов, который до миссии "Союз-Аполлон" ни разу не бывал в космосе.

Алексей Леонов , командир экипажа "Союза".

Родился 30 мая 1934 года в селе Листвянка Западно-Сибирского края РСФСР. Возраст на момент полета — 41 год.

18-19 марта 1965 года первый раз отправился в космос в качестве второго пилота на космическом корабле "Восход-2". Совершил продолжительностью 12 минут 9 секунд.

Валерий Кубасов , бортинженер.

Родился 7 января 1935 года в городе Вязники Владимирской области. Возраст на момент полета — 40 лет.

Свой первый полёт осуществил с 11 по 16 октября 1969 года в качестве бортинженера корабля "Союз-6". Во время полета впервые в мире были проведены эксперименты по проведению сварочных работ в космосе.

По плану, оба корабля должны были стартовать с разницей в несколько часов. 15 июля 1975 года в 15:20 запущен "Союз", а в 22:50 с мыса Канаверал стартовал "Аполлон". Американский корабль выводила на орбиту ракета-носитель "Сатурн-1Б".

Такая очередность объяснялась тем, что участок выведения "Союза" проходил над населенной территорией СССР и азимут запуска и программа выведения были увязаны с расположением населенных пунктов. Участок выведения "Аполлон" же проходил над океаном, что позволяло вносить необходимые коррективы для совмещение плоскостей орбит.

По первоначальной задумке, и "Союз" и "Аполлон" должны были сутки провести на орбите до стыковки, однако сближение началось только через двое суток. Активная роль отводилась американскому кораблю. При этом управление совместным полетом осуществлялось с помощью станций слежения советского и американского центров управления полетами. Между ними была установлена прямая телевизионная, телефонная и телеграфная связь.

17 июля в 19:12 произошла стыковка кораблей. Начался процесс выравнивая атмосфер. После того как люк шлюзового тоннеля отдраили, Леонов и Стаффорд пожали друг другу руки.

В состыкованном состоянии "Союз" и "Аполлон" провели около двух суток. За это время экипажи познакомились с оборудованием обоих кораблей, провели научные эксперименты, в том числе изучили влияния невесомости, перегрузок и космического излучения на основные биологические ритмы.

Один из экспериментов, впрочем, закончился неудачно. Вот что позже рассказывал Алексей Леонов: "У меня была колба с собой с мальками рыб, закачана была вода и кислород на 10 дней, хватало им. Но, когда мы сбросили давление с 760 до 550, подстраиваясь под их давление, эти колбы, конечно, лопнули. Жидкость ещё там была, но кислород весь вышел. И, конечно, рыбки погибли в этом биологическом эксперименте. В бортжурнале написано: "Как себя чувствуют рыбки? Хорошо, они все погибли".

Много времени экипажи уделяли телетрансляциям на Землю. Во время одной из них Леонов решил пошутить над своими американскими коллегами.

"Я с Земли взял этикетки водки "Столичная водка", "Старая водка" и на тубы наклеил. Сели за стол, я даю каждому по тубе водки: "Давайте, ребят", мне говорят: "Нельзя". Согласно традиции русской кухни, это хорошо для желудка. Клюнули. Значит, открыли, чин-чин. И потом вот крупный план мы сняли, Дик Слейтон берет, и он ошалел: а там борщ! Вот эта была шутка человеческая такая, и до сих пор никто не верит, что мы на самом деле борщ ели, а не пили водку", - смеясь, вспоминает советский космонавт.

Через двое суток, 19 июля, "Союз" и "Аполлон" расстыковались. Но лишь для того, чтобы через два витка вокруг Земли вновь соединиться. Вместе корабли провели еще два витка, после чего уже окончательно разъединились и продолжили самостоятельный полет.

В общей сложности, полет советского космического корабля "Союз" продлился 5 суток 22 часа 31 минуту. Спускаемая капсула с Леоновым и Кубасовым приземлилась вблизи города Аркалык в Казахстане. Полет американского "Аполлона" продлился почти вдвое дольше - 9 суток 1 час 28 минут. 25 июля спускаемый отсек с тремя астронавтами успешно приводнился в Тихом океане.

Историческая стыковка американского и советского кораблей прошла успешно и должна была стать символом сближения двух сверхдержав. Однако этого не произошло. Полет "Союз-Аполлон" оказался последним шагом навстречу друг другу не только в космосе, но и на Земле. Спустя несколько лет закончился период так называемой "разрядки" в Холодной войне, в 1979 году началась Афганская война, а с ней и новый виток противостояния двух сверхдержав. Однако этот двухдневный совместный полет и годы подготовки к нему позволили найти решения, которые используются до сих пор.

15 июля исполнилось 40 лет миссии "Союз-Аполлон", историческому полету, который часто считают окончанием космической гонки. Впервые два корабля, построенные на противоположных полушариях, встретились и состыковались в космосе. "Союз" и "Аполлон" были уже третьим поколением космических аппаратов. К этому моменту конструкторские коллективы уже "набили шишки" на первых экспериментах, и новые корабли должны были находиться в космосе долго и выполнять новые сложные задачи. Думаю, будет интересно посмотреть, к каким техническим решениям пришли коллективы конструкторов.

Введение

Любопытно, но в изначальных планах и "Союзы" и "Аполлоны" должны были стать аппаратами второго поколения. Но в США достаточно быстро осознали, что между последним полетом "Меркурия" и первым полетом "Аполлона" пройдет несколько лет, и для того, чтобы это время не пропало зря, была запущена программа "Джемини". А СССР ответил на "Джемини" своими "Восходами" .

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

Ракета-носитель, про которую обычно редко вспоминают, выводит космический корабль на орбиту и определяет многие его параметры, главными из которых будут максимальный вес и максимальный возможный диаметр.

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

Спуск корабля "Союз" в атмосфере, вид с земли

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

И "Аполлоны" и "Союзы" имели маршевые двигатели для коррекции орбиты и двигатели ориентации для изменения положения корабля в пространстве и выполнения точных маневров по стыковке. На "Союзе" система орбитального маневрирования была установлена впервые для советских космических кораблей. По каким-то причинам конструкторы выбрали не очень удачную компоновку, когда маршевый двигатель работал от одного топлива (НДМГ+АТ), а двигатели причаливания и ориентации - от другого (перекись водорода). В сочетании с тем, что на "Союзе" баки вмещали 500 кг топлива, а на "Аполлоне" 18 тонн, это привело к разнице запаса характеристической скорости на порядок - "Аполлон" мог изменить свою скорость на 2800 м/с, а "Союз" только на 215 м/с. Больший запас характеристической скорости даже недозаправленного "Аполлона" делал его очевидным кандидатом на активную роль при сближении и стыковке.

Корма "Союза-19", хорошо видны сопла двигателей

Двигатели ориентации "Аполлона" крупным планом

Система посадки

Системы посадки развивали наработки и традиции соответствующих стран. США продолжали сажать корабли на воду. После экспериментов с системами посадки "Меркуриев" и "Джемини" был выбран простой и надежный вариант - на корабле стояли два тормозных и три основных парашюта. Основные парашюты были резервированы, и безопасная посадка обеспечивалась при отказе одного из них. Такой отказ произошел при посадке "Аполлона-15", и ничего страшного не случилось. Резервирование парашютов позволило отказаться от индивидуальных парашютов астронавтов "Меркурия" и катапультных кресел "Джемини".

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

Любопытно, но, идя разными путями, СССР и США пришли к одинаковой системе спасения. В случае аварии специальный твердотопливный двигатель, стоявший на самом верху ракеты-носителя, отрывал спускаемый аппарат с космонавтами и уносил его в сторону. Посадка производилась штатными средствами спускаемого аппарата. Такая система спасения оказалась самой хорошей из всех использованных вариантов - она простая, надежная и обеспечивает спасение космонавтов на всех этапах выведения. В реальной аварии она применялась один раз и спасла жизни Владимира Титова и Геннадия Стрекалова, унеся спускаемый аппарат от горящей в стартовом сооружении ракеты.

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

Система терморегуляции

В обоих кораблях использовалась система терморегуляции с теплоносителем и радиаторами. Покрашенные в белый цвет для лучшего излучения тепла радиаторы стояли на сервисных модулях и даже выглядели одинаково:

Средства обеспечения ВКД

И "Аполлоны" и "Союзы" проектировали с учетом возможной необходимости внекорабельной деятельности (выхода в открытый космос). Конструкторские решения также были традиционными для стран - США разгерметизировали весь командный модуль и выходили наружу через стандартный люк, а СССР использовал бытовой отсек в качестве шлюзовой камеры.

ВКД "Аполлона-9"

Система стыковки

И "Союз" и "Аполлон" использовали стыковочное устройство типа "штырь-конус". Поскольку при стыковке активно маневрировал корабль, и на "Союзе" и на "Аполлоне" были установлены штыри. А для программы "Союз-Аполлон", чтобы никому не было обидно, разработали универсальный андрогинный стыковочный агрегат. Андрогинность означала, что могли состыковаться любые два корабля с такими узлами (а не только парные, один со штырем, другой с конусом).

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

По составу оборудования "Аполлон" заметно превосходил "Союз". Прежде всего, в состав оборудования "Аполлона" конструкторы сумели добавить полноценную гиростабилизированную платформу, которая с высокой точностью хранила данные о положении и скорости корабля. Далее, командный модуль имел мощный и гибкий для своего времени компьютер, который при необходимости можно было бы перепрограммировать прямо в полете (и такие случаи известны). Интересной особенностью "Аполлона" было также отдельное рабочее место для астронавигации. Оно использовалось только в космосе и было расположено под ногами астронавтов.

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

"Аполлоны" использовали очень удобную для полетов длительностью 2-3 недели систему - топливные элементы. Водород и кислород, соединяясь, вырабатывали энергию, а полученная вода использовалась экипажем. На "Союзах" в разных версиях стояли разные источники энергии. Были варианты с топливными элементами, а для полета "Союз-Аполлон" на корабле установили солнечные батареи.

Заключение

И "Союзы" и "Аполлоны" оказались по-своему очень удачными кораблями. "Аполлоны" успешно слетали к Луне и станции "Скайлэб". А "Союзы" получили крайне долгую и успешную жизнь, став основным кораблем для полетов к орбитальным станциям, с 2011 года они возят на МКС и американских астронавтов, и будут возить их, как минимум, до 2018 года.

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

Электрические модели кораблей«Аполлон» и «Союз-19».
Справа внизу виден подлинный спускаемый аппарат «Союза-19».
РКК "Энергия", г. Королев. Фото Юрия Паршинцева.

А вот спускаемый аппарат «Союза-19»
крупным планом - с личными подписями
космонавтов Леонова и Кубасова.
РКК "Энергия", г. Королёв, Музей космонавтики.
Фото Сергея Горбунова.

15 июля 1975 г. в 15 часов 20 минут московского времени с космодрома Байконур был произведен запуск КК «Союз-19» с Алексеем Леоновым и Валерием Кубасовым на борту, а через семь с половиной часов с Восточного испытательного полигона на мысе Канаверал (США) был запущен КК «Аполлон» с астронавтами Томасом Стаффордом, Вэнсом Брандом и Дональдом Слейтоном.

Программа ЭПАС – Экспериментальный полет «Аполлон-Союз» – была успешно выполнена, хотя осуществлялась двумя соперничающими космическими державами в эпоху «холодной войны». Впервые за всю историю космоплавания на околоземной орбите была создана и функционировала в течение двух суток космическая система из состыкованных кораблей двух стран с международным экипажем на борту. Мировая общественность, видные политические деятели разных стран рассматривали совместный советско-американский эксперимент «Союз-Аполлон» как важное историческое событие, открывающее новую эру в исследовании космического пространства, и существенный вклад в улучшение советско-американских отношений и всего международного климата.

Первая встреча советских и американских специалистов по проблемам совместимости средств сближения и стыковки пилотируемых космических кораблей и станций проходила в Москве 26-27 октября 1970 года. Тогда же были образованы рабочие группы для выработки и согласования технических требований по обеспечению совместимости этих средств.

Практическое начало экспериментальному проекту «Союз–Аполлон» было положено 6 апреля 1972 года «Итоговым документом встречи представителей Академии наук СССР и НАСА США по вопросу создания совместимых средств сближения и стыковки пилотируемых космических кораблей и станций СССР и США».

24 мая 1972 года в Москве председатель Совета Министров СССР А.Н.Косыгин и президент США Р.Никсон подписали «Соглашение между Союзом Советских Социалистических Республик и Соединёнными Штатами Америки о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях». В этом «Соглашении», в частности, в третьей статье записано: «Стороны договорились о проведении работ по созданию совместимых средств сближения и стыковки советских и американских пилотируемых космических кораблей и станций с целью повышения безопасности полётов человека в космос и обеспечения возможности осуществления в дальнейшем совместных научных экспериментов. Первый экспериментальный полёт для испытания таких средств, предусматривающих стыковку советского космического корабля типа «Союз» и американского космического корабля типа «Аполлон» с взаимным переходом космонавтов, намечено провести в течение 1975 года».

Соглашение определяло развитие сотрудничества и по другим направлениям, таким, как метеорология, изучение природной среды, исследование околоземного космического пространства, Луны и планет, космическая биология и медицина. Однако центральное место занимал совместный полёт пилотируемых космических кораблей.

Техническими директорами экспериментального проекта «Союз–Аполлон» были назначены с советской стороны член-корреспондент АН СССР Константин Давыдович Бушуев и с американской – Глинн Ланни, руководителями полёта соответственно – лётчик-космонавт СССР Алексей Станиславович Елисеев и Питер Франк.

В марте 1973 года НАСА объявило состав экипажей корабля «Аполлон». В основной экипаж вошли Томас Стаффорд, Вэнс Бранд и Дональд Слейтон, в дублирующий – Алан Бин, Рональд Эванс и Джек Лаусма. Спустя два месяца были определены экипажи корабля «Союз». Первый экипаж – Леонов Алексей Архипович и Кубасов Валерий Николаевич, второй – Филипченко Анатолий Васильевич и Рукавишников Николай Николаевич, третий – Джанибеков Владимир Александрович и Андреев Борис Дмитриевич, четвёртый – Романенко Юрий Викторович и Иванченков Александр Сергеевич.

В соответствии с советской программой подготовки к совместному космическому эксперименту с 2 по 8 декабря 1974 года был осуществлён полёт модернизированного корабля «Союз-16» с экипажем – Анатолий Филипченко (командир) и Николай Рукавишников (бортинженер). В ходе этого полёта проводились испытания системы обеспечения жизнедеятельности (в частности, сброс давления в отсеках корабля до 520 мм рт. ст.), испытания автоматической системы и отдельных узлов стыковочного агрегата, отработка методики выполнения некоторых совместных научных экспериментов и проведение односторонних экспериментов, формирование монтажной орбиты с высотой 225 км и др.

Завершающий этап проекта начался 15 июля 1975 года запуском кораблей «Союз-19» и «Аполлон». Экипаж «Союза-19» составляли космонавты Алексей Леонов (командир) и Валерий Кубасов (бортинженер), экипаж «Аполлона» – астронавты Томас Стаффорд (командир), Вэнс Бранд (пилот командного модуля) и Дональд Слейтон (пилот стыковочного модуля). 17 июля корабли состыковались, став прообразом будущей международной космической станции.

Во время этого экспериментального полёта были выполнены все основные задачи программы: сближение и стыковка кораблей, переходы членов экипажей из корабля в корабль, взаимодействие Центров управления полётом, а также выполнены все запланированные совместные научные эксперименты. Экипаж «Союза-19» возвратился на Землю 21 июля, экипаж «Аполлона» – 25 июля.

Хроника совместного полёта

Время московское декретное (в скобках – полётное)

Космический корабль «Союз-19» стартовал с космодрома Байконур 15 июля 1975 года в 15:20:00,005 (00:00:00) и был выведен на околоземную орбиту в 15:28:49,8 (00:08:49,8). Начальная орбита корабля имела следующие параметры: минимальная высота – 186,5 км, максимальная высота – 222,1 км, период обращения – 88,528 мин, наклонение – 51,78°.

Командир корабля «Союз-19» – Алексей Леонов, бортинженер – Валерий Кубасов.

После окончания комплексной проверки бортовых систем был проведён первый из двух манёвров формирования монтажной орбиты. СКДУ была включена в 29:51:30,5 (05:31:30,5) и отработала заданный импульс – 3,6 м/с. Параметры орбиты после манёвра: минимальная высота – 192 км, максимальная высота – 228 км, период обращения – 88,63 мин, наклонение – 51,78°.

В 21:37 (06:17) экипаж корабля «Союз-19» начал снижение давления из жилых отсеков. Эта операция, после которой давление в корабле стало 520 мм рт. ст., прошла без замечаний.

В соответствии с программой полёта старт корабля «Аполлон» был произведён через 7,5 ч после старта «Союза» – в 22:50:01 (07:30:01). Начальная орбита корабля имела следующие параметры: минимальная высота – 153 км, максимальная высота – 170 км. Отставание от «Союза» – около 6000 км.

Командир корабля «Аполлон» – Томас Стаффорд, пилот командного модуля – Вэнс Бранд, пилот стыковочного модуля – Дональд Слейтон.

После перестроения отсеков корабля «Аполлон» и отделения его от второй ступени ракеты-носителя в 02:35 (11:15) он был переведён на круговую орбиту высотой 165 км.

Дополнительно к запланированной программе экипаж корабля «Союз-19» провёл первый этап ремонта бортовой телевизионной системы, отказ которой был обнаружен перед стартом и не позволил вести телепередачи с борта корабля в первый день полёта.

Сон космонавтов начался позже запланированного – около 03:20 (12:00).

В 04:31:28 (13:11:28) корабль «Аполлон» выполнил первый фазирующий манёвр, чтобы установить скорость, необходимую для обеспечения стыковки кораблей на 36-м витке «Союза». После манёра параметры орбиты «Аполлона»: минимальная высота – 170 км, максимальная высота – 230 км.

Во второй день полёта экипаж корабля «Союз-19» продолжил работы с телевизионной системой, провел некоторые эксперименты, в том числе один по совместной программе (АС-1 «Зонообразующие грибки») и начал готовиться ко второму манёвру формирования монтажной орбиты. СКДУ была включена в 15:43:40,8 (24:23:40,8) и отработала заданный импульс – 11,8 м/с. Ориентация и программный разворот прошли без замечаний.

В результате двух манёвров была сформирована монтажная орбита со следующими параметрами: минимальная высота – 222,65 км, максимальная высота – 225,4 км, период обращения – 88,92 мин, наклонение – 51,79°.

Затем космонавты провели проверку работы системы ориентации и управления движением в режиме программных разворотов и стабилизации для номинального процесса стыковки. Проверка прошла без замечаний.

После этой проверки в период времени 18:25–19:20 (27:05–28:00) космонавты закончили ремонтные работы с телевизионной системой. В 19:25 (28:05) была включена цветная телекамера и проведён первый телерепортаж с борта «Союза-19».

В 20:30 (29:10) был проведён корректирующий сброс давления из отсеков корабля до 500 мм рт. ст.

В конце суток космонавты занимались проведением научных экспериментов.

Период отдыха у экипажа корабля «Союз-19» начался в 01:50 (34:30).

Свой третий рабочий день космонавты начали с научных экспериментов.

В 15:54:04 (48:34:04) корабль «Аполлон» выполнил второй фазирующий манёвр, после чего параметры его орбиты стали: минимальная высота – 165 км, максимальная высота – 186 км.

В 16:01 (48:41) Вэнс Бранд сообщил, что он наблюдает корабль «Союз» через секстант. Расстояние между кораблями составляло около 400 км.

В 16:04 (48:44) между кораблями была установлена радиосвязь.

Построение ориентации перед стыковкой кораблей началось в 16:30 (49:10). Установленная орбитальная ориентация поддерживалась затем в течение 4,5 ч с хорошей точностью.

В 16:38:03 (49:18:03) «Аполлон» провёл комбинированный манёвр коррекции и перешёл на орбиту с параметрами: минимальная высота – 186 км, максимальная высота – 206 км.

В 17:15:04 (49:55:04) «Аполлон» выполнил коэллиптический манёвр, в результате его орбита стала иметь следующие параметры: минимальная высота – 294 км, максимальная высота – 205 км. При этом по высоте орбиты он находился на 20 км ниже орбиты «Союза».

В 18:14:25 (50:54:25) началась конечная фаза сближения кораблей. «Аполлон», раньше сзади догонявший «Союз», вышел на 1,5 км впереди него.

Время 18:34:23 (51:14:23), по данным ФАИ, считается началом группового полёта, при этом расстояние между кораблями было менее 10 км.

В 19:03 (51:43) корабль «Союз-19» был переведён в режим инерциальной стабилизации и произвёл программный разворот вокруг продольной оси на 60°.

Стыковка (касание) кораблей «Союз-19» и «Аполлон» зафиксирована в 19:09:08,1 (51:49:08,1), обжатие стыка – в 19:12:12,1 (51:52:12,1), почти на 3 минуты ранее запланированного времени.

Первая стыковка была успешно осуществлена при использовании стыковочного агрегата «Аполлона» в активном состоянии, т.е. с выдвинутым кольцом с направляющими. Условия начального контакта между кораблями оценивались с помощью телеметрической информации и киносъёмок. Скорость сближения «Аполлона» при контакте была приблизительно 0,25 м/с и боковое смещение кораблей около 0,082 м. Существенных угловых рассогласований кораблей не обнаружено.

После грубой проверки герметичности в корабле «Союз-19» в 19:35 (52:15) был открыт люк между спускаемым аппаратом и бытовым отсеком и 19:38 (52:18) начата точная проверка герметичности. В 20:00 (52:40) тоннель между стыковочным модулем «Аполлона» и бытовым отсеком «Союза» был наддут до 250 мм рт. ст.

Все подготовительные операции по обеспечению первого перехода были закончены в запланированное время, и в 22:12 (54:52) космонавты открыли люк бытового отсека «Союза». Люк стыковочного модуля «Аполлона» был открыт в 22:17:29 (54:57:29). Символическое рукопожатие командиров кораблей зафиксировано в 22:19:25 (54:59:25).

Встреча Алексея Леонова, Валерия Кубасова, Томаса Стафффорда и Дональда Слейтона в корабле «Союз-19» произошла точно по программе и наблюдалась на Земле по телевидению. Во время первого перехода были проведены запланированные телерепортажи, кинофотосъёмки, обмен флагами СССР и США, передача флага ООН, обмен сувенирами, подписание свидетельства ФАИ о первой стыковке двух космических кораблей разных стран на орбите, совместный обед. Кубасов и Слейтон провели первую совместную фазу эксперимента АС-3 «Универсальная печь».

При последующих операциях по возвращению астронавтов в корабль «Аполлон» после закрытия в 01:56 (58:36) люка бытового отсека «Союза» был отмечен рост давления в тоннеле между стыковочным модулем и бытовым отсеком (после сброса давления в тоннеле до 250 мм рт. ст.) около 1 мм рт. ст..?мин.

Экипажи кораблей провели повторное открытие люков стыковочного модуля и бытового отсека и сброс давления из тоннеля между ними.

Последующий анализ, проведённый советским и американским Центрами управления полётом, показал влияние температурных колебаний при сбросе давления на последующие измерения, что не было учтено при предполётной подготовке. Методика проверки герметичности тоннеля между стыковочным модулем «Аполлона» и бытовым отсеком «Союза» была изменена.

В связи с этими затруднениями период отдыха космонавтов начался в 03:50 (60:30) на 1,5 ч позднее запланированного времени. В дальнейшем при проверке герметичности тоннеля между стыковочным модулем и бытовым отсеком по изменённой методике трудностей не возникало.

На следующий день космонавты провели научные эксперименты. Затем начались операции второго перехода.

Люк бытового отсека космонавты открыли в 12:45 (69:25). В корабль «Союз-19» перешёл Вэнс Бранд, а в корабль «Аполлон» – Алексей Леонов.

Люк бытового отсека «Союза» был закрыт в 13:30 (70:10), и начался второй период совместной деятельности экипажей. Во время этого периода члены экипажей, перешедшие в другой корабль, были подробно ознакомлены с оборудованием и системами другого корабля, провели совместные телерепортажи и кинофотосъемки, символическую деятельность, физические упражнения. Второй период совместной деятельности длился 6 ч 14 мин.

При третьем переходе люк бытового отсека «Союза» был открыт в 18:57 (75:37) и закрыт в 19:28 (76:08). Во время третьего периода совместной деятельности в корабле «Союз-19» находились Алексей Леонов и Томас Стаффорд, в корабле «Аполлон» – Вэнс Бранд, Дональд Слейтон и Валерий Кубасов. Космонавты и астронавты провели совместный эксперимент АС-3 «Микробный обмен», обменялись семенами растений. В 20:30–21:00 (77:10–77:40) была проведена совместная пресс-конференция экипажей.

При заключительном, четвёртом, переходе космонавтов и астронавтов (возвращение в свои корабли) люк бытового отсека «Союза» был открыт в 22:49 (79:29).

В 00:05 (80:45) люки между кораблями были закрыты, и на этом закончилась совместная деятельность смешанных экипажей. Последний, третий, период совместной деятельности продолжался 5 ч 08 мин.

После закрытия люков бытового отсека «Союза» и стыковочного модуля «Аполлона» при четвёртом переходе давление из тоннеля между бытовым отсеком и стыковочным модулем было сброшено до 50 мм рт. ст., проверена герметичность обоих люков, затем давление в тоннеле между ними сбросили до нуля.

Период отдыха космонавтов начался в 02:30 (83:10).

В начале очередного рабочего дня космонавты провели научные эксперименты, наддули жилые отсеки корабля «Союз-19» до 800 мм рт. ст. и стали готовиться к расстыковке.

Корабли расстыковались в 15:03:21 (95:43:21). Этап полёта в состыкованном состоянии длился 43 ч 54 мин 11 с.

Через 15 с после расстыковки «Аполлон» начал выполнять первый из двух манёвров ухода от корабля «Союз», обеспечивающих эксперимент АС-4 «Искусственное солнечное затмение». Максимальное расстояние между кораблями составило 220 м. Во время этого эксперимента корабль «Аполлон» закрывал собой Солнце, а экипаж корабля «Союз-19» фотографировал. Всего было сделано 150 снимков. После этого «Аполлон» начал повторное сближение с «Союзом».

Вторая (тестовая) стыковка, при которой активным был стыковочный агрегат «Союза-19», произведена в 15:33:40 (96:13:40). Обжатие стыка закончилось в 15:40:35 (96:20:35). Кольцо с направляющими стыковочного агрегата корабля «Аполлон» при этом было втянуто. По данным телеметрической информации, при контакте скорость сближения находилась в пределах 0,15–0,18 м/с, угловое рассогласование продольных осей составляло 0,7°, рассогласование по крену 2°, боковое смещение 0,07–0,1 м.

Интервал времени между касанием и сцепкой составил 0,6 с. В течение 6 с после сцепки зафиксировано нерасчётное возмущение угловых скоростей «Союза» за счёт работы двигателей корабля «Аполлон» до 2,2 °/спо рысканию и до 0,7 °/спо тангажу. Стыковочный агрегат «Союза» успешно самортизировал полученный возмущения, выровнял корабли, и через 42 с после сцепки автоматически началось стягивание. В ходе стягивания, на 174 с после сцепки, непосредственно перед входом направляющих штырей в гнёзда, вновь было отмечено нерасчётное возмущение кораблей. Угловые скорости «Союза» доходили до 0,7 °/спо рысканию и до 2 °/спо тангажу. Корабль «Аполлон» в это время с помощью ручного управления совершал незапланированные манёвры по рысканию и тангажу, которые вызвали соответствующие возмущения. После касания стыковочных шпангоутов автоматически начали закрываться замки, и стык был обжат в 15:40:35 (96:20:35). Продолжительность процесса механической стыковки составила 6 мин 55 с. Проверка давления между уплотнениями стыка подтвердила его герметичность. Стыковочное устройство работало без замечаний.

После проведения всех проверок экипаж «Союза-19» начал готовиться к окончательной расстыковке.

Команда на окончательную расстыковку была выдана в 18:23 (99:03). Расхождение кораблей началось в 18:26:12,5 (99:06:12,5). Второй раз в состыкованном состоянии корабля находились 2 ч 52 мин 33 с.

После окончательной расстыковки в течение 16 мин «Аполлон» поддерживал расстояние между кораблями около 20 м, затем он выполнил манёвр, необходимый для проведения эксперимента АС-5 «Ультрафиолетовое поглощение». Сбор данных по этому эксперименту проводился на расстоянии 150 и 500 м по уголковым отражателям, установленным на «Союзе». В 21:42:27 (102:22:27) «Аполлон» совершил манёвр ухода в плоскости орбиты с импульсом 0,6 м/с. В результате этого в 23:09 (109:49) он прошёл над «Союзом» на расстоянии 1000 м и вновь проёл сбор данных для эксперимента «Ультрафиолетовое поглощение».

Совместный этап полёта завершился манёвром ухода и сбором данных на расстоянии 1000 м. В это время «Аполлон» следовал за «Союзом» при скорости увеличения дальности примерно 9 км за виток.

За окончание группового полёта кораблей, по данным ФАИ, принято время 23:43:40 (110:23:40), когда расстояние между кораблями стало более 10 км.

Экипаж корабля «Союз-19» отдыхал с 01:20 до 07:10 (106:00–113:50).

Затем по программе подготовки к спуску они провели тестовые включения бортовых систем корабля.

Тестовое включение СКДУ было в 13:29:00,8 (118:09:00,8), отработан импульс – 1,5 м/с. Проверка прошла без замечаний.

День возвращения экипажа корабля «Союз-19» на Землю.

В 13:10:21 (141:50:21) была включена СКДУ корабля, обеспечившая отработку заданного импульса. Ориентация и стабилизация при спуске были точными.

Спускаемый аппарат корабля «Союз-19» совершил мягкую посадку вблизи города Аркалык в Казахстане в 13:50:51 (142:30:51). Процесс приземления и выход экипажа из спускаемого аппарата передавались по телевидению в реальном масштабе времени.

После завершения совместных операций на околоземной орбите с кораблём «Союз-19» корабль «Аполлон» продолжил самостоятельный полёт для выполнения экспериментов, предусмотренных американской программой.

В процессе совместного полёта кораблей «Союз-19» и «Аполлон» выполнены основные задачи программы, в том числе сближение и стыковка кораблей, переходы членов экипажей из корабля в корабль, взаимодействие Центров управления полётом и экипажей, а также совместные научные эксперименты

Использованы материалы сайта http://www.mcc.rsa.ru/apollon_sojuz.htm

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).

Основной трудностью на пути миссии стала несовместимость советской и американской атмосферы. Нет, речь не об атмосфере свободы, а о составе атмосфер на космических кораблях. Атмосфера «Аполлона» состояла из чистого кислорода, ее давление составляло 0.35 от земного. Атмосфера «Союза» по своему составу и давлению была схожа с земной. Так что просто постучаться и открыть люк было невозможно - необходимо было создать герметичный стыковочный отсек, который бы сыграл роль декомпрессионной камеры.

В итоге подобный отсек был построен: он весил две тонны и имел длину три метра и отправился в космос вместе с «Аполлоном».

Сами космические корабли тоже подверглись определенным модификациям и были оснащены специально разработанными новыми стыковочными узлами.

В ходе работ инженерам пришлось ряд достаточно неожиданных вопросов, вроде изменения состава материала из которых делали костюмы советских экипажей - ибо в кислородной атмосфере он становились пожароопасным.

Полету предшествовали совместные тренировки американского и советского экипажей в СССР и США.

Кроме того, Советский Союз провел несколько испытательных полетов предназначенной для миссии доработанной версии «Союза».

Оба корабля стартовали 15 июля 1975 года. Первым отправился «Союз-19».

За ним «Аполлон».

Стыковка кораблей на орбите произошла 17 июля 1975.

Вскоре после исторического рукопожатия Леонов огорошил американцев предложением согласно доброй русской традиции испить водки (из тюбиков). Те долго ломались, но потом согласились. В итоге все это оказалось розыгрышем, ибо в тюбиках был борщ. Узнав это, американцы расстроились.

Во время полета астронавтам на орбиту позвонил президент Харрисон Форд.

Совместный полет двух кораблей продолжался 44 часа. 19 июля аппараты расстыковалась, и «Аполлон» был использован в эксперименте по созданию искусственного солнечного затмения: он закрыл Солнце, позволив экипажу «Союза» провести наблюдения солнечной короны.

Через два витка была произведена еще одна стыковка чтобы получше ее отработать технологию - но уже без перехода экипажей из корабля в корабль. Еще через два витка «Союз» и «Аполлон» расстыковались в последний раз.

«Союз-19» приземлился 21 июля 1975 года. «Аполлон» совершил посадку тремя днями позже 24 июля 1975 года. Она правда чуть не закончилась трагедией. Из-за ошибки экипажа в капсулу начало засасывать ядовитые пары тетракоскида диазота использовавшегося в качестве топлива в системе ориентации корабля. Вдобавок ко всему, капсула при приводнении перевернулась. Надышавшись парами Вэнс Бранд потерял сознание, но ситуацию спас командир Томас Стаффорд, оперативно натянувший на всех кислородные маски. В итоге следующие две недели после посадки астронавты провели в госпитале в Гонолулу.

«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

Полет «Союз-Аполлона» считается неформальным окончанием классической космической гонки между СССР и США. Правда впереди еще были и Звездные войны и достаточно бессмысленная попытка создать собственную советскую многоразовую систему в качестве ответа шаттлу. Следующие совместные пилотируемые миссии состоялись лишь в 1990-е годы в рамках программы «Мир - шаттл».