Установка для перемещения в космосе 21КС была предназначена для перемещения и маневрирования во время выхода в открытый космос без использования страховочной привязи и поручней, расположенных на внешней поверхности космического корабля. Применение установки планировалось во время внекарабельной деятельности на орбитальной станции «Мир» и МКС «Буран». По сути, в составе МКС «Буран», установка для перемещения в космосе 21КС являлась прямым аналогом американской установки MMU, о которой я уже делал подробный обзор в предыдущих публикациях (кликай здесь).
Впервые установка была использована в 1990г, когда космонавт А.А. Серебров удалился от станции на расстояние 33м, а А.С, Викторенко на 45 м.
Характеристики установки для перемещения в космосе 21КС
Время автономной работы 6 часов.
Максимальная допустимая скорость 1 м/сек.
Максимальная угловая скорость до 10 град/сек.
Точность автоматической стабилизации ±0,5-5град.
Максимальная удаленность от космического корабля для МКС «Буран» 100м
Для ОС «Мир» со страховочным тросом до 60 метров.
Масса не более 180кг.
Конструкция установки для перемещения и маневрирования в космосе 21КС
Установка 21КС была выполнена в виде ранца, обхватывающая скафандр со стороны спины. Конструкция позволяла осуществлять вход в скафандр без его отсоединения от 21КС.
К ранцу системы крепился поясной шпангоут с двумя телескопическими штангами, на концах которых были установлены пульты управления.
Управление линейными перемещениями осуществлялось левым пультом, а за вращения отвечал правый.
Пульты управления могли складываться уменьшая габариты системы во время ее хранения и обслуживания на борту космического корабля.
21 КС имела систему электропитания, исполнительных органов, телеметрии, управления и т.п. Так же, система электропитания дублировала системы скафандра на случай их отказа.
Система исполнительных органов установки состояла из двух одинаковых полукомплектов, баллон, вентиль, обратный клапан, редуктор и 16 двигателей с тягой 5Н. Каждый баллон заполнялся 28 литрами воздуха под давлением 32 МПа, в то время, как американская установка MMU работала на азоте и имела всего 24 двигателя. Вначале установка работала от первого полукомплекта, но кода давление в баллоне падало до 11 МПа, он отключался и включался в работу второй полукомплект. Оставшийся запас газа с давлением 11МПа был необходим на случай аварийного возвращения с максимально допустимого удаления от корабля. Все 32 двигателя были размещены симметрично друг другу с верхней и нижней стороны ранца.
Система управления 21КС имела режим полуавтоматического управления, автоматической стабилизации в пространстве и непосредственного управления. Полуавтоматическая система имела два режима работы «экономический» и «форсированный». В экономическом режиме, при отклонении ручки линейных перемещений включался необходимый двигатель, который отключался через 1 секунду, при отклонении ручки управления вращением, установка приобретала угловую скорость 3 град/сек. и вращение продолжалось до тех пор, пока космонавт не отпускал ручку в нейтральное положение.
В форсированном режиме эти параметры имели соответственно 4 сек. и 8 град/сек. Форсированный режим предполагался на удалении от космического корабля, экономический рядом с космическим объектом, когда возникала необходимость в тонком управлении. В 21КС так же имелся режим автоматической стабилизации, включаемым с пульта кнопкой «обнуление». Ручной режим предусматривал работу двигателей 2 секунды и вращение 0,2с.
Радиотелеметрическая система передавала параметры на землю и в виде звуковой сигнализации в шлемофон скафандра. Навигационные огни обеспечивали видимость комплекса с борта космического корабля, а фары обеспечивали подсветку в теневых участках орбиты.
Все системы 21КС дублировались и при отказе одной из них, обеспечивали возвращение космонавта на борт космического корабля.
Конструктивная схема установки 21КС (в общих чертах)
1 блок двигателей;
2 баллон с запасом газа;
3 резервная батарея;
4 блок коммуникации;
5 навигационные огни;
6 блок управления;
7 основная батарея;
8 пульт управления вращением;
9 пульт управления линейными перемещениями;
10 поясной шпангоут;
11 блок датчиков угловых скоростей;
12 компоненты подсистемы исполнительных органов.
*При написании статьи использованы материалы из книги "Космические Скафандры России" И.П. Абрамов, М.Н. Дудник, В.И. Сверщек, Г.И. Северин, А.И. Скуг, А.Ю. Стоклицкий и оставшиеся опытные образцы изделия, хранящиеся на АО "НПП "Зввезда"