Стыковка — это процесс, или способ, соединения космических аппаратов с помощью стыковочного механизма (агрегата стыковки), допускающего позднее расстыковку и продолжение полёта по отдельности. При этом осуществляется механическое соединение, достаточно прочное для управления полётом одного аппарата с помощью состыкованного с ним другого. При этом может происходить, а может и не происходить, соединение электрических схем и гидравлических систем аппаратов.
Стыковочные агрегаты делятся на два больших класса — активно-пассивные и универсальные. Активно-пассивные стыковочные агрегаты (чаще всего типа «штырь-конус») различаются по конструкции и устройству на двух стыкующихся космических аппаратах. При этом активный корабль не может состыковаться с другим активным, а пассивный — с другим пассивным. Универсальные (обычно андрогинно-периферийные) этого недостатка лишены.
Однако, существующие системы с универсальными стыковочными агрегатами (например, АПАС-75, созданный по программе «Союз-Аполлон», и АПАС-89, предполагавшийся для «Бурана» и испытанный на станции «Мир») уступают по массогабаритным параметрам и требованиям к точности наведения КА более распространённым штырь-конусным системам.
Проблема стыковки встала перед создателями космических аппаратов вплотную в связи с программой осуществления пилотируемых облётов Луны и высадок на Луну. Первые технически реализуемые предложения по стыковке относятся к 1962 году.
Впервые стыковочные агрегаты появились на американских КК «Джемини», и предназначались для стыковки с ракетной ступенью «Аджена» (Агена — бета Центавра) с целью отработки процессов сближения и стыковки по программе подготовки к программе «Аполлон». Первая в мире стыковка в ручном режиме была осуществлена кораблём «Джемини-8» с экипажем в составе Нил Армстронг и Дэвид Скотт 16 марта 1966 года.
В СССР стыковочные агрегаты начали разрабатываться по программе 7К-9К-11К, целью которой был пилотируемый облёт Луны без использования тяжёлой ракеты-носителя. Несмотря на то, что программа была отменена, космический корабль «Союз», выросший из проекта 7К, был оснащён стыковочным агрегатом, и системой поиска, сближения и стыковки «Игла», позволившей 30 октября 1967 года впервые в мире осуществить полностью автоматическую стыковку двух космических аппаратов.
Стыковка позволила осуществить полёт пилотируемых экспедиций на Луну — была достигнута экономия массы за счёт того, что на Луну садился и с Луны взлетал не весь экспедиционный комплекс, а только специальный лунный корабль, максимально облегчённый и не способный к посадке на Землю.
Далее стыковка использовалась для создания орбитальных станций, как в СССР/России, так и в США, а в настоящее время — МКС.
Процессу стыковки предшествует дальнее сближение, затем ближнее, затем с причаливания начинается собственно стыковка. Специальные выступающие элементы стыковочных агрегатов входят в механическое зацепление, после чего начинается стягивание объектов, по окончании которого происходит сцепка замков. В этот момент электро- и гидроразъёмы уже соединены. Далее производится проверка герметичности стыка, после чего можно открыть люки и переходить из объекта в объект. При стыковке объектов большой массы (более массы транспортного корабля «Союз» или «Прогресс» — около 7 тонн — стык дополнительно усиливается изнутри съёмными стяжками. Если объект будет находиться в состыкованном состоянии достаточно долго, возможен частичный демонтаж стыковочных механизмов и замена их на компактные плоские люки.
Ранние стыковочные агрегаты, установленные на кораблях «Джемини» и кораблях «Союз» с номерами 1, 2 (беспилотный корабль), 3, 4, 5, 7, 8, не имели люка для внутреннего перехода, и космонавтам приходилось выходить в открытый космос в скафандрах. Такая же схема предлагалась и для советской лунной экспедиции ради экономии массы стыковочного агрегата.
|
