Как на 25 секунд почувствовать космос и отснять зажигательный видеоклип в невесомости
Полёты на невесомость — один из важных видов подготовки космонавтов. В мире всего три организации, выполняющие такие полёты, — это Центр подготовки космонавтов (ЦПК) им. Ю. А. Гагарина, входящий в структуру Роскосмоса, Национальное аэрокосмическое агентство США (National Aeronautics and Space Administration, NASA) и Европейское космическое агентство (European Space Agency, ESA).
В России для воспроизведения режимов невесомости на базе модифицированного транспортного самолёта Ил-76МД был разработан специальный борт Ил-76МДК.
Состояние кратковременной невесомости воздушное судно в полёте воспроизводит промежутками, называемыми на космическом жаргоне «режимом». Для этого используется особая техника пилотирования — полёт по параболе (парабола Кеплера).
Сначала самолёт разгоняется до максимальной скорости в горизонтальном полёте на высоте 6000 м, после чего начинается набор высоты до 9000 м с углом тангажа, достигающим 45–50°. На этом этапе перегрузка достигает 1,9–2 g. Затем воздушное судно делает «горку» и начинает снижение со все увеличивающимся углом пикирования, вплоть до 45–50°. За счёт этого на борту возникает нулевая вертикальная перегрузка — невесомость. Она длится всего 25–28 секунд. Конечно, такой небольшой промежуток времени не позволяет произвести в условиях невесомости длительные операции. Но в принципе этих секунд вполне достаточно для отработки космонавтами некоторых простых навыков работы на орбите.
После «режима» самолёт начинает выходить из пикирования. При этом опять действует перегрузка до 2 g. После выполнения такого режима требуется 3–5 минут для разворота, зарядки топливных и масляных аккумуляторов.
В среднем за один полёт продолжительностью 1,5 часа самолёт Ил-76МДК выполняет до 10 таких «режимов». Максимальное количество «режимов», сделанных в одном полете — 20.
«Полёт «на невесомость» — физически сложная процедура, особенно в заключительной стадии «режима»: при выведении самолёта на тангаж 45–50° усилия на штурвале могут достигать 75–80 кг, — говорит начальник авиационного управления ЦПК им. Ю. А. Гагарина Валерий Кислицын. — В ЦПК им. Ю. А. Гагарина долго и очень тщательно отбирают и готовят лётчиков к выполнению таких полётов. Сейчас в авиационном подразделении ЦПК им. Ю. А. Гагарина, которое единственное в стране имеет право выполнять полёты с воспроизведением режимов кратковременной невесомости, три командира экипажа».
«Для человека, привыкшего испытывать на себе силу земного притяжения, состояние невесомости, конечно, довольно необычно. Ты начинаешь летать, ощущаешь непередаваемую лёгкость во всем теле, — рассказывает космонавт Алексей Овчинин. — Когда отталкиваешься от одного борта салона и летишь к противоположному, руки слегка согнуты. И когда достигаешь стены, то, чтобы не удариться, голову нужно немного отклонить в сторону и назад. За два крайних режима нужно снять скафандр. Конечно, сразу уложиться в норматив непросто, но можно»».
«Конструкция летающей лаборатории позволяет выполнять полёты с воспроизведением режимов не только кратковременной невесомости, но и пониженной гравитации, включая лунную и марсианскую», — говорит Валерий Кислицын.
Чтобы выполнять задания на экстремальных режимах, в
Ил-76МДК была усилена конструкция фюзеляжа и крыла. Топливную и гидравлическую системы адаптировали к работе сколько стоит полет в невесомости в условиях невесомости. Также несколько изменили конструкцию двигателя, чтобы в процессе воспроизведения кратковременной невесомости беспрерывно осуществлялась подача топлива. Пол лабораторного отсека устелен мягкими матами из негорючего материала, правый и левый борта салона закрыты травмобезопасными панелями. Также в грузовой кабине установлены дополнительные плафоны и поручни.
Основные навыки работы в невесомости кандидаты в космонавты получают за 10–12 полётов на Ил-76МДК.
В кабине пилотов установлено дополнительное оборудование — устройство управления топливными и масляными аккумуляторами и индикатор невесомости. В передней части грузовой кабины установлены рабочие места руководителя испытательно-тренировочной бригады, бортовых инженеров-испытателей и бортового врача. К преимуществам самолёта относится также больший внутренний объём, чем у стандартного Ил-76, что позволяет, помимо подготовки космонавтов, проводить уникальные эксперименты и испытания техники.
* * *
Начиная с подготовки к первым космическим полётам в качестве летающих лабораторий для создания условий невесомости использовались различные типы специально доработанных самолётов ОКБ Туполева на базе Ту-104, ТУ-134, ТУ-154. Однако габариты фюзеляжа всех этих самолётов ограничивали проводимые эксперименты.
В мае 1970 года состоялся визит в сборочный цех со строящимся вторым опытным экземпляром самолёта Ил-76 космонавта Г.Т. Берегового, которого очень заинтересовала вместительная грузовая кабина самолёта.
На основе разработанных Центром подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина требований и технического предложения ОКБ Ильюшина 24 июля 1972 года Комиссия Президиума Совета Министров СССР по военно-промышленным вопросам приняла решение о создании самолёта-лаборатории Ил-76К.