Сварив два образца, Георгий Степанович перевёл УРИ в режим резки, убедился, что позади планшета нет элементов конструкции станции, осторожно сделал разрез.
— Режет хорошо, разрез ровный, слегка оплавленный, — доложил космонавт. — Первую часть эксперимента завершил, аппарат отключил, готов передать управление 'Аргон-3'.
— 'Антей-2', перевести второй манипулятор в зону эксперимента, — распорядился Береговой. — 'Аргон-3', разрешаю переход на корпус станции по готовности.
Ориентируясь по изображению с телекамеры на манипуляторе, Феоктистов осторожно перенёс коллег ближе к сварочному аппарату. Шонин помог Галине Корчугановой перебраться на корпус станции и закрепить фал, затем передал ей радиопульт первого манипулятора.
— 'Аргон-3', готова к продолжению эксперимента, — доложила Галина Гавриловна.
— 'Аргон-1', разрешаю продолжить эксперимент.
Корчуганова взяла управление первым манипулятором, подвела инструмент к планшету.
— 'Аргон-3', включаю аппарат. Есть питание. Работаю по третьему образцу. Вижу след. Пошёл шов. Он ровный, красивый. Вижу его хорошо... Перехожу к четвёртому образцу. Переключаю режим. Есть пятно красное. Прохожу вверх и вниз... Есть шов. Переключаю инструмент в режим резки. Навожу на образец. Есть рез. Режим окончен.
Теперь предстояло опробовать ручную сварку и резку, удерживая излучатель прибора руками, на случай, если придётся работать там, куда не достаёт манипулятор. Георгий Шонин снял излучатель с захвата манипулятора. Галина Корчуганова задвинула обратно планшет с обработанными образцами и выдвинула из паза второй планшет с набором образцов.
— 'Аргон-3', второй планшет к работе готов.
— 'Антей-1', начинайте по готовности, — ответил Береговой.
На Земле у специалистов были сомнения, что космонавты сумеют точно сфокусировать луч, удерживая прибор руками. Но некоторая скованность движений в скафандре на этот раз оказалась даже полезной. Скафандр гасил лёгкое дрожание рук. К тому же на Земле космонавты тренировались с макетным образцом, в котором вместо электронно-лучевой пушки был установлен лазер на алюмоиттриевом гранате. Резать и варить металл лазер ещё не мог, он был слишком слабый, и космонавты тренировались на кусочках полистирола.
Георгий Шонин вполне успешно опробовал на образцах ручную сварку и резку:
— Начинаю работу. Есть питание. Вижу красное пятно, фокусирую. Пошёл шов. Веду вверх. Шов довольно ровный выходит. Закончил первый образец, переключаю режим. Работаю по второму. Чуть подправил фокус, в самом начале шов широковат получился. Надо приноровиться, но варить можно. Шов закончен. Переключаю на режим резки. Фокусирую. Есть разрез, вожу аккуратно вверх-вниз... — космонавт снова комментировал каждое своё действие. — Программу этапа закончил, питание отключил, передаю прибор 'Аргону-3'.
— 'Аргон-3', прибор приняла, готова к выполнению программы эксперимента.
— Аргон-1', выполнять по готовности, — разрешил Береговой.
Галина Корчуганова тоже успешно справилась с задачей.
— Есть питание. Есть след луча. Фокусирую. Поймала, веду вдоль стыка третьего образца. Красное пятно отслеживается хорошо. Шов аккуратный получается. Закончила образец. Переключаю режим. Перехожу к четвёртому образцу. Работаю. Немного трудно вручную со скоростью угадать. Практика нужна, но привыкаешь быстро. Закончила шов. Переключаю на резку. Фокусирую. Вожу луч поперёк образца, медленно. Есть разрез. Ровный, слегка оплавленный. Выключаю питание. 'Аргон-3', программу закончила.
Завершив программу эксперимента, космонавты сфотографировали образцы и вернулись в шлюзовую камеру станции в обратном порядке. Далее полёт продолжался по запланированной программе. Впервые была проведена внутренняя ротация экипажей. Константин Феоктистов не мог оставаться на орбите три месяца, поэтому он 'поменялся' местами с Георгием Гречко и вернулся на 'Союзе-20' вместе с Береговым и Галиной Корчугановой.
Эксперимент с проведением сварочных работ на орбите был оценён специалистами как важный начальный этап промышленного освоения космоса. Различные монтажно-сборочные работы в безвоздушном пространстве сильно осложнялись затруднениями с использованием болтовых соединений. Брать гайки и болты пальцами в толстых термоизолирующих перчатках космонавтам было сложно, даже несмотря на усилия инженеров, создававших наборы специальных инструментов.
В любой момент гайка или болт могли мало того что уплыть в космос, они при этом ещё и представляли серьёзную опасность для других космических аппаратов. Далеко не всё можно было собрать, к примеру, на байонетных соединениях, поэтому сварка была и оставалась важнейшей технологией для использования в космосе. Её освоение открывало много возможностей.
Инженеры на Земле внимательно изучали фотографии образцов, кинокадры рабочего процесса и отчёты космонавтов, особенно внимательно выспрашивали вернувшуюся на Землю раньше остальных непосредственных участников эксперимента Галину Корчуганову обо всех нюансах работы 'универсального инструмента'. В Институте Электросварки уже начали работу над устройством для напыления покрытий в вакууме, которое должно было сделать прибор ещё более универсальным.
Часть снятых на орбите кадров включили в информационный репортаж, показанный по телевидению в программе 'Телевизионные новости' (Выходила с 1960 г в 19.00, впоследствии её сменила информационная программа 'Время' в 21.00). Более подробно об эксперименте рассказали телезрителям чуть позже в специальном сюжете в программе 'Очевидное-невероятное' академик Борис Евгеньевич Патон и непосредственный участник событий — космонавт Галина Корчуганова. (АИ частично. В реальной истории программа 'Очевидное-невероятное' выходила с 1973 г, в АИ она выходит с 1960 г, см. гл. 04-10)
В своём интервью академик Патон, в частности, рассказал следующее:
— Генеральное направление развития сварки — отказ от расплавления металла и всё более широкое использование ультразвуковых колебаний, сил трения, энергии взрыва. Однако это не значит, что расплавление металла будет вовсе исключено из сварки. Наряду с дугой, электронным и световым лучами найдут применение также ионный луч, раскаленная плазма.
Сейчас широко применяется новый вид сварки концентрированным потоком электронов в вакууме, так называемая электронно-лучевая сварка. Невиданная ранее концентрация энергии позволяет проплавлять 'кинжальным' швом металл огромной толщины.
Ученые берут на вооружение сверхмощные пучки световой энергии — лазеры. В лабораториях уже получены первые результаты опытной сварки тугоплавких металлов. С помощью лазеров можно будет вести сварку на больших расстояниях и даже через прозрачные поверхности.
Ну, а теперь вернёмся к вашему вопросу о сварке в космосе. И здесь, конечно, нельзя обойти молчанием её значение для создания орбитальных станций, лунных городов и межпланетных кораблей. Абсолютная равнопрочность сварки позволит конструкторам соединять новые материалы для космических кораблей. Прочные соединения металлов с керамикой, металлов с плёнками (для самогерметизации) — вот над чем предстоит работать ученым. И это не какие-либо отдалённые проекты. В настоящее время в условиях лабораторий существует теоретическая возможность сваривать все металлы между собой и в различных комбинациях, а также сваривать металлы с неметаллами.
Интервью академика Патона из этого телесюжета было опубликовано в журнале 'Техника-молодёжи за ноябрь 1964 г на стр. 13 (Интервью абсолютно реальное http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/tehnika_-_molodyoji/1964/11/00_13.html В тексте использованы цитаты из него)
Технические успехи СССР были отмечены иностранными экспертами, тем более, на фоне относительно скромных на тот момент достижений американских исследовательских программ. В период 1962-64 гг в США запустили множество разведывательных спутников, аппаратов для связи и навигации, на носителях 'Тор-Аджена', 'Тор-Дельта', 'Атлас-Аджена'. Запускали не только с мыса Канаверал, много запусков производилось с базы ВВС Ванденберг и полигона Пойнт-Аргуэльо (в настоящее время территориально входит в AFB Wandenberg). Проводились также запуски лёгких исследовательских спутников по международным программам, на лёгких носителях 'Скаут', с космодрома испытательного центра на острове Уоллопс, вблизи восточного побережья США. В 1963 году состоялось 46 запусков, и 65 пусков было произведено в 1964 г. Не все из них были удачными, но администрация Кеннеди выделяла большие средства на космические программы, и ожидать результатов оставалось недолго.
Пилотируемые полёты в этот период совершались только на экспериментальном ракетоплане X-15. 19 июля и 22 августа 1963 г пилот Джозеф Уокер превысил установленную ФАИ высоту полёта в 100 км, в результате эти полёты были официально, на международном уровне, признаны космическими. В самих США границу космоса отсчитывали от высоты 80 км, соответственно, все лётчики, превысившие 80-км рубеж на ракетоплане X-15 получили в США статус астронавтов.
27 ноября 1963 года в американской космической программе был достигнут очень важный успех, 'отголоски' которого ощущаются и по сей день. Второй испытательный запуск разгонного блока 'Центавр' ('Centaur') оказался полностью успешным. Этот разгонный блок, существующий во множестве вариантов, оснащается одним или двумя двигателями RL-10 различных модификаций, работающих на кислороде и водороде, и используется до настоящего времени в качестве верхней ступени ракет 'Титан-3' и 'Атлас', в том числе РН 'Атлас-5' ('Atlas-V'), оснащаемая на первой ступени двигателем РД-180, в качестве второй ступени использует именно 'Центавр'. По состоянию на май 2020 г было произведено 255 пусков с использованием разгонного блока 'Центавр' (нагуглился списочек для интересующихся https://space.skyrocket.de/doc_stage/centaur.htm)
29 января 1964 года состоялся пятый пуск ракеты-носителя 'Сатурн-1'. Предыдущие запуски были суборбитальными, с инертными макетами второй и третьей ступеней. Вторая ступень 'Сатурна-1' оснащалась шестью кислород-водородными двигателями RL-10, такими же, как на 'Центавре'. В этом запуске вторая ступень вышла на орбиту с перигеем 262 км и апогеем 785 км. Масса, выведенная на орбиту, составила 16965 килограммов. Разделение ступеней снимали 8 автоматических камер, отделившихся затем от первой ступени и подобранных в Атлантическом океане в 800 километрах от точки старта.
Запуск АМС 'Рейнджер-6', 30 января 1964 г, после долгого перерыва — предыдущий 'Рейнджер-5' стартовал 18 октября 1962 года — был успешным лишь частично. 'Рейнджер-6' впервые достиг Луны, все предыдущие аппараты по разным причинам до Луны не долетели. Однако, из-за неисправности телевизионной системы АМС не смогла передать на Землю ни одного изображения. Первым полностью успешным пуском программы был запущенный 28 июля 'Рейнджер-7'. 31 июля он долетел до Луны и врезался в её поверхность. Первое изображение было получено с высоты 2110 километров над Луной. За последние 17 минут своего полёта 'Рейнджер-7' успел передать по телеканалу 4308 фотоснимков, причём последний снимок имел разрешение 0,5 метра. Эти снимки, помимо несомненной политической ценности для США, как первые лунные фотографии высокого разрешения, полученные американской АМС, имели также немалую научную ценность.
АМС 'Рейнджер-8' и 'Рейнджер-9' были запущены к Луне в 1965 году, после чего программа была завершена. Американские исследования Луны продолжили АМС 'Сервейер' и 'Лунар Орбитер'.
Ещё одной, намного более 'долгоиграющей' научной программой стал 'Маринер'. Первые АМС были запущены к Венере. 'Маринеры' обычно запускались попарно. Пуск 'Маринер-1' был неудачным, ракета 'Атлас-Аджена' отклонилась от курса, и её подорвали через 5 минут после старта. Но уже 'Маринер-2', запущенный 27 августа 1962 года, прошёл в 34 тысячах километров от Венеры, зарегистрировав обратное вращение планеты, измерив параметры верхних слоёв атмосферы и магнитного поля. Телекамеры на его борту не было, т. к. из-за плотного облачного слоя оптические съёмки Венеры были бесполезны.
'Маринеры-3 и 4' были запущены 5 и 28 ноября 1964 г к Марсу. У третьего не отделился обтекатель, зато четвёртый 14 — 15 июля 1965 года пролетел на расстоянии 9846 км от поверхности планеты, сделав снимки, к сожалению, низкого качества. 'Маринер-4' был первым аппаратом, на котором в составе системы ориентации использовались солнечные паруса небольшой площади.
Аппараты программы 'Маринер' отличались друг от друга конструктивно, подразделяясь на несколько технических поколений. Наиболее известными из них оказались предназначавшиеся для исследования Юпитера и Сатурна 'Маринеры' с номерами 11 и 12, выделенные в отдельную программу под обозначением 'Вояджер-1' и 'Вояджер-2'. Конструкция аппарата 'Маринер-9' стала также прототипом орбитальной ступени для АМС 'Викинг-1' и 'Викинг-2'.
Ещё одним важным этапом в космической программе США стал запуск 8 апреля 1964 г первого, ещё беспилотного корабля 'Джемини-1'. Первый лётный корабль 'Джемини' доставили на космодром 4 октября 1963 г. и испытывали в ангаре AF до 12 февраля 1964 г. Первый носитель 'Титан-2' привезли на мыс Канаверал 26 октября. В ходе доводки носителя приходилось решать множество технических проблем. Только на подавление продольных колебаний ракеты 'Титан-2' — т.н. эффекта pogo — до уровня, приемлемого для пилотируемого полёта, потратили целый год. Этот эффект возникал из-за колебаний топлива в баках ракеты и на носителях 'Тор', и на 'Сатурнах'. Решением проблемы занималась специально сформированная Pogo Working Group, состоявшая из 1000 человек. Были построены сложные математические модели и проведено множество испытаний, прежде чем с колебаниями удалось справиться. (https://www.nasa.gov/feature/50-years-ago-solving-the-pogo-effect)
Каждую из двух ступеней 'Титана-II' испытывали сначала по отдельности. Серия тестов ступеней 'Титана' закончилась огневым испытанием каждой из них 21 января на стартовом комплексе LC19. 31 января ракету собрали, 5 марта на неё установили корабль. Старт сначала планировали на 28 марта, но целых две недели, с 12 по 25 марта, ушло на проверки электрических цепей. Пробный предстартовый отсчёт с заправкой ракеты провели лишь 2 апреля, а 5 апреля отрепетировали полный план полёта.
Запуск первого 'Джемини' состоялся 8 апреля в 11:00:02 EST (16:00:02 UTC). Основная задача пуска была выполнена за 5.5 минут: все убедились, что 'Джемини' может быть успешно запущен ракетой 'Титан-II'.
В первом пуске корабль 'Джемини' был предельно упрощён и даже не отделялся от 2-й ступени. Бортовой навигационный компьютер, инерциальный измерительный блок и аппаратуру жизнеобеспечения заменили макетами. Вместо кресел пилотов поставили регистраторы параметров полёта — температуры и давления в кабине, ускорений и вибраций. Донный тепловой экран имел половинную толщину: примерно 13 вместо 25 мм. Двигатели ориентации и орбитального маневрирования не устанавливались. Часть аппаратуры в секции оборудования переходного отсека была заменена макетами, вместо ещё не доведённых топливных элементов стояли аккумуляторы. Рабочими были три передатчика телеметрии, приёмоответчик и антенны, через которые передавались полётные и технические данные. Информация с корабля поступала в течение первых трёх витков, и через 4 часа 50 мин после старта работа с 'Джемини-1' была завершена. Сделав 64 оборота вокруг Земли, вечером 12 апреля вторая ступень с присоединённым к ней кораблём разрушилась в атмосфере над южной частью Атлантики. Этот полёт сложно было назвать громкой политической победой, но это был первый и очень важный шаг к возобновлению американской пилотируемой программы.
