Визит космонавтов и астронавтов США в Институт электросварки им. Е. О. Патона.

Слева направо: В. А. Шаталов, Венс Д. Бранд, Томас П. Стаффорд, Б. Е. Патон, А. А. Леонов, В. Н. Кубасов, Дональд К. Слейтон, 1975 год.

«Вулкан» на Земле и на орбите

12 апреля 1961 года полет Юрия Гагарина на космическом корабле «Восток» открыл эру пилотируемой космонавтики. 20 февраля 1962-го США провели первый орбитальный пилотируемый космический полет корабля «Меркурий-Атлас-6» с астронавтом Джоном Гленном. Человечество с интересом наблюдало за космической гонкой. И спецслужбы космических держав профессионально отслеживали скрытые события.

В августе 1962 года официально сообщалось, что совершен групповой полет кораблей «Восток-3» (космонавт Андриян Николаев) и «Восток-4» (космонавт Павел Попович). Во время полета Попович три с половиной часа находился в свободном «плавании» в кабине корабля. Но не удалось скрыть, что в ходе полета проведены первые эксперименты по радиосвязи между экипажами двух кораблей, по ручному управлению на сближение, по прицеливанию в космосе.

А в 1964-м стало известно, что в Институте электросварки им. Е. О. Патона под шифром «Звезда» разрабатывают сварку в космосе. В НАСА знали, что Патон сумел разработать для ракетостроения новые прорывные технологии, но в такое поверить не могли. А идею Бориса Патона, изложенную в популярном журнале «Наука и жизнь» специалисты посчитали фантастической.

На применение в условиях невесомости ни одна из земных технологий не ориентировалась. Что касается сварки и родственных технологий, то серьезные опасения вызывала безопасность экипажа и самого корабля. Ведь из многих видов сварки универсальными являются дуговая и газовая. Но это раскаленные капли металла, летающие в невесомости. И кто же осмелится затащить на космический корабль технологии, основанные на расплавлении металла? Впрочем, из физики известно, что дуга — это электрический разряд в газах, а в космосе — вакуум! Правда, электронно-лучевая технология выполняется в вакуумных камерах, но ручные электронные пушки никто сделать не смог.

И вдруг в 1969 году ТАСС сообщило: «...Экипаж космического корабля «Союз-6» в составе подполковника Георгия Шонина и бортинженера Валерия Кубасова осуществил эксперименты по проведению сварочных работ в космосе. Целью этих экспериментов являлось определение особенностей сварки различных металлов в условиях космического пространства. Корабль «Союз-6» оснащен уникальной технологической аппаратурой, предназначенной для исследования различных способов сварки металлов в условиях глубокого вакуума и невесомости».

«Каждый великий успех науки имеет своим истоком великую дерзость воображения» (Джон Дьюи). Справедливость философской мысли подтвердил Борис Патон. В академическом архиве сохраняется его записка с идеей космической сварки. Дерзкая мысль пришла во время отпуска на крымской базе отдыха.

В конце 1963 года Б. Е. Патон разворачивает исследования сварочных технологий в условиях, имитирующих космические. Сначала в одном из «условий» — в вакуумных камерах. Работа была более чем напряженной. Возможно, подсознательно Б. Е. Патон ввел такой же режим, какой был в военные годы при исследовании и внедрении первой в мире технологии автоматической сварки броневых конструкций. За полгода удалось загнать в вакуум пять «земных» процессов, спроектировать и изготовить аппараты и вакуумные стенды.

В 1964 году был составлен план совместных работ по сварке в космических условиях, подписанный руководителем ОКБ-1 Сергеем Королевым и директором ИЭС им. Е. О. Патона Борисом Патоном. Так было зафиксировано начало новой научно-технической отрасли — космической технологии. Было открыто специальное финансирование.

Настал час испытаний в невесомости. И как оказалось, испытаний не только технологий и оборудования, но и самих сотрудников ИЭС им. Е. О. Патона.

Невесомость на Земле можно создать при полёте самолета по особой траектории. Ученые называют эту траекторию «кривой Кеплера», летчики — «параболическим полетом». Самолет взмывает на 8 км вверх, описывает эту самую кривую и пикирует. Невесомость наступает на конце восходящего участка и продолжается 25—30 секунд. Подъем на горку и спуск сопровождаются трехкратными перегрузками. А крылья колеблются так, что кажется, что самолет ими машет.

В 1965 году стенды доставили в город Жуковский (РФ), закрепили в салоне ТУ-104АК, приспособленного для тренировки космонавтов. Патоновцы наладили оборудование, прошли парашютную подготовку, испытания на центрифугах и в барокамерах. А теперь и испытание невесомостью. Фактически наши исследователи выдержали тест кандидатов в космонавты.

За один вылет — 7—10 взлетов-падений. Сотрудники ИЭС, привязанные к стендам, выполняли программу экспериментов. Потом обеденный перерыв, заправка керосином. И опять взлет. По результатам исследований создана первая в мире установка для сварки в космосе. Б. Е. Патон предложил назвать ее «Вулкан». «Вулкан» был доставлен на Байконур. Патоновцы смонтировали его на космическом корабле «Союз-6».

Коротко следует сказать о космонавтах-сварщиках. Б. Е. Патон договорился с С. П. Королевым о том, что в космосе на аппарате ИЭС будет работать сотрудник института. Юрий Ланкин, Владислав Табелев, Владимир Фартушный, Виктор Юматов выдержали испытания кандидатов в космонавты и приступили к тренировкам.

14 января 1966 года умер Сергей Королев. 9 апреля 1966-го главным конструктором стал Валентин Мишин. И первым космическим сварщиком планеты был назначен сотрудник ракетного ОКБ-1 Валерий Кубасов. Он прибыл в ИЭС им. Е. О. Патона и его подготовили к работе. «Вулкан» был автоматом и, по сути, Кубасову нужно было только нажать кнопку.

А дальше — продолжение из сообщения ТАСС: «Сварочная аппаратура размещена в орбитальном отсеке. А пульт управления процессом сварки — в кабине экипажа. Перед началом сварки командир корабля Шонин закрыл люк-лаз в кабину корабля и на 77-м витке разгерметизировал отсек. После того как в отсеке установился глубокий вакуум, бортинженер Кубасов включил сварочную аппаратуру. Поочередно были осуществлены несколько видов автоматической сварки. После этого была проведена герметизация орбитального отсека, и образцы сварки бортинженер перенес в кабину космонавтов. Проведенный эксперимент является уникальным и имеет большое значение для науки и техники при разработке сварочно-монтажных работ в космосе. После успешного выполнения программы полета космический корабль «Союз-6» приземлился в заданном районе на территории Советского Союза. Самочувствие космонавтов хорошее».

Образцы сварки, осциллограммы и кинопленки были доставлены в ИЭС им. Е. О. Патона, изучены. Вскоре вышла первая в мире публикация. Эксперимент показал, что сварка и резка металлов в космических условиях возможна, и значит, можно проводить в космосе ремонтные и монтажные работы.

Так Украина открыла эру космических технологий.

Мировое сообщество сразу же обратило внимание на очередной прорыв в космос. Газета «Таймс» (Лондон) писала: «Исходя из имеющихся до сих пор сведений, кажется, что советы готовятся выполнять в космическом пространстве большую работу, чтобы превратить секции ракет в мастерскую или лабораторию. Американцы собираются выполнять большую часть работ на Земле». Тем не менее, американские астронавты попросились поработать в космосе. Корабли «Союз-19» и «Аполлон» состыковались 17 июля 1975 году. В ходе совместного полета Алексей Леонов и Валерий Кубасов познакомили астронавтов Венса Бранда, Томаса Стаффорда и Дональда Слейтона с несколькими научными и техническими экспериментами. О результатах космонавты и астронавты приехали доложить Б. Е. Патону.

Б. Е. Патон и космонавт А. А. Леонов с образцами космической сварки.

Сварку в космосе история оценивает как очередной прорыв в научно-технический прогресс человечества. В последующие годы разрабатывать космические технологии начали в других странах. Широкая программа исследований была развернута в области материаловедения, строительства конструкций и др. Большой интерес к космическим технологиям проявляют коллеги из США, Китая, Индии, Германии и некоторых других стран. С ними сейчас и работают оставшиеся во здравии украинские специалисты.

Фото предоставлено автором.