Мышки в разрезе
ПОДМОСКОВНЫЙ поселок Томилино. Здесь, в «НПП Звезда», где разрабатывали индивидуальные системы жизнеобеспечения и спасения летчиков и космонавтов, в 50-х годах прошлого века был создан уникальный отдел авиакосмической медицины. Его штат, состоящий из 4 сотрудников, за считанные месяцы вырос до 80. Появилось самое совершенное на то время оборудование – аэродинамическая труба со сверхзвуковым потоком, центрифуга, способная создавать 10-кратные перегрузки, термо и барокамеры, различные стенды для испытаний катапультных кресел, скафандров и противоперегрузочных костюмов, специальный бассейн, средства объективного контроля и рентгеновская аппаратура, интегрированная непосредственно в испытательные стенды. Снимок, сделанный в момент перегрузки, в тысячи раз дороже сделанного «до и после». На таких рентгенограммах ясно видна деформация скелета, связок и внутренних органов испытателя. До сих пор никто в мире не смог собрать подобный комплекс в одном месте.
И в любом эксперименте медики выступали наравне с конструкторами. Сверхзадача – определить и нащупать предел человеческих возможностей, наработать статистику. На основе этих бесценных данных инженеры получали возможность строить свои конструкции.
Понятно, что эксперименты на мышах и кроликах могли много дать для теории. Центрифуга со спецоборудованием имеет возможность мгновенной заморозки испытуемого объекта. Чтобы потом на «мышке в разрезе» изучить, как под действием перегрузки перераспределяется кровь в живом организме. Но человек – не лабораторная мышь, и, конечно, доводить эксперимент до «испытателя в разрезе» никто не собирался. А без человека, без его боли и крови, эксперименты так и остались бы теоретическими выкладками.
Деньги
ЧЕМ опаснее испытания, тем они дороже. В советские времена испытатель за участие в эксперименте получал солидную прибавку к зарплате. Но в любом случае это не деньги, способные обеспечить безбедное существование и лечение возможных последствий участия в экспериментах.
Медики торговались с финансистами, рассказывали об опасностях и последствиях экспериментов. Выбивали из последних деньги. И все равно оплата не соответствовала риску. Например, после больших перегрузок на центрифуге человек вроде бы пришел в себя, работает. Но капилляры полопались, это видно невооруженным взглядом. Потом, как правило, эти микрокровоизлияния проходят. Но есть индивидуальные особенности организма – у некоторых они накапливаются. И как предсказать последствия, если их еще никто не видел?
На Западе финансовые взаимоотношения строились иначе – выплаты «погуще» и страховка как гарантия будущего. А испытатель, вкусивший восьмикратную перегрузку, зарабатывал право на пожизненную пенсию.
Следом за «Иван Иванычем»
Сначала в бой идут «Иван Иванычи» – манекены, обвешанные датчиками, но последнее слово все равно за человеком. Как, например, шлем или кислородная маска поведут себя при катапультировании. Обо всех субъективных ощущениях (удобно – неудобно, больно – не больно) расскажет только испытатель. Важно, насколько крепкая у человека шея, как плотно голова сидит на плечах.
Александр Данилкин, испытатель «НПП Звезда» с 1978 по 1991 год:
– Я держал 3 минуты перегрузку 10 единиц. А потом пошел на пиковую с нарастанием 1 секунда – 0,1 g. Сколько выдержишь… Сигнальную кнопку я отпустил при 13,7 g, но «карусель» по инерции вознесла выше. И это для положения «сидя». До сих пор не верится. Лежа выдерживаешь гораздо больше.
Александр из так называемых зубров – описание его «деяний» на центрифуге, в термо и барокамерах занимает 5 томов. В среднем получается – эксперимент в неделю.
– В аэродинамической трубе ощущения зависят от скорости потока. Начинаются испытания со скорости отрыва самолета от земли, около 300 км/ч, и дальше понемногу, поэтапно, все быстрее и быстрее. И так до сверхзвука…
Испытатели называют «катапультирование» в аэродинамическую трубу одним из опасных занятий. Молниеносный процесс приостановить невозможно. Но только так можно смоделировать на земле аварийное покидание пилотом боевого истребителя. На больших скоростях воздух приобретает силу парового молота. Каждое неверное движение может стать последним. Испытатель в катапультном кресле, с защитным шлемом на голове, все равно остается человеком, состоящим из плоти и крови.
Кстати, писать отчет он должен сразу, как придет в себя от нагрузок, – со временем многие детали стираются из памяти, важное начинает казаться малозначимым.
Остаться в живых
АКАДЕМИК Гай Ильич Северин с 1964 г. до своей недавней кончины возглавлял «НПП Звезда». А его сын Владимир был в числе основных испытателей катапультных систем в воздухе. Представляете, насколько должен быть отец уверен в технике, которую создавали на предприятии, чтобы отправлять в летный эксперимент собственного сына! За испытания систем спасения Владимир был удостоен звания Героя России. Но катапультирование никогда легким не бывает.
Системы спасения проектируются с единственной целью – экипаж должен остаться в живых на пределе переносимости и по возможности без потери работоспособности. Скафандры, высотные костюмы, катапультные кресла призваны спасти человека, даже если он потерял сознание, ранен. Не может страна разбрасываться боевыми летчиками или космонавтами! Снаряжение должно и жизнь сохранить, и уместиться в кабине. В авиации, и особенно в космонавтике, каждый грамм имеет реальную и очень высокую цену. Эффективность космических систем определяется стоимостью вывода на орбиту 1 кг полезного груза. Сейчас это 17–25 тыс. долларов.
Спасенные жизни
24 ИЮЛЯ 1993 г. на военной базе Фэйрфорд в Великобритании состоялось авиашоу, посвященное 75-летию Королевских ВВС. Случилось страшное – один российский МиГ-29 «отрубил» хвостовое оперение другого МиГа, который пилотировал Сергей Тресвятский. На глазах тысяч зрителей система спасения безупречно сработала на предельно малой высоте. И западные производители авиационного оборудования долго пытали представителей «Звезды»: «Вы специально устроили катастрофу, чтобы показать свои возможности всему миру?»
У крайней черты
СОЛДАТИКОВ к экспериментам, правда, тоже привлекали. Но они не специалисты – грамотно описать ощущения не могли. Потому отряд испытателей состоял из инженеров и врачей. Принципиально важно было остановиться перед крайней чертой. Как на центрифуге испытатель может прекратить эксперимент? Очень просто. У него в руках ручка управления, точно такая же, как в современных боевых самолетах. На ручке кнопка – ее испытатель с самого начала эксперимента прижимает большим пальцем. Это его единственная связь с внешним миром. И периодически, по мере роста нагрузки, должен ее дважды коротко отпускать, тем самым посылая сигнал на пульт: «У меня все в норме!» При отпускании – сплошной звуковой сигнал и аварийное торможение. Челюсть, язык при сверхперегрузках человеку не подвластны.
Если сигнал становится вялым, то врачи тоже прекращают эксперимент.
Когда перегрузка нарастает, в глазах появляется серая пелена. Медики предупреждают заранее – ни в коем случае не доходить до черноты в глазах. Оказывается, зрение первым реагирует на отток крови от головы. У некоторых «героев» с чернотой происходит и потеря сознания. Естественно, палец с кнопки соскальзывает – тревога!
Во время эксперимента на мониторах, установленных в кабине и на центральном пульте, велся виртуальный воздушный бой (как в современных компьютерных играх). Испытатель, поспевая за мишенью оператора, ворочал неподъемную от перегрузки ручку и давил на гашетку.
При экспериментах в условиях высоких температур (+50оС) другая напасть. Андрей Угланов, главный редактор «АН», выпускник МАИ и испытатель-доброволец, рассказывает, что кровь на такой жаре от обезвоживания очень быстро начинает густеть. Ее брали для анализа каждые полчаса, и все страшнее и страшнее становилось, когда из вены вместо алого ручейка выходила густая темнобордовая, вязкая субстанция.
Исследования в термобарокамерах совсем не сахар. Точнее, именно сахар испытатели контрабандой протаскивали с собой – при температурах до -50оС, желание хоть как-то восполнить потери тепла неодолимо. Организм на грани переохлаждения настойчиво требует, кричит – дайте горючего!
Зато сейчас в аварийный набор космонавта входит препарат, который позволяет до 2 суток продержаться в морской воде при минусовых значениях температуры воздуха. Арнольд Барер описывает это так:
– Человек плавает среди осколков льда, воздух –15оС, а с ним вполне можно беседовать. Конечно, некоторая эйфория присутствует. Побочный эффект – сутки бессонницы.
Перегрузка для избранных – 30 единиц!
АРНОЛЬД Барер более 40 лет возглавлял отдел авиакосмической медицины. «Зачем ты идешь на завод? – отговаривали его. – Ты же хотел заниматься чистой наукой!» Но Арнольд Семенович не поддался – там была такая концентрация интеллекта! И где еще врачу позволили бы проводить столь экзотические эксперименты?!
Арнольд Семенович гордо утверждает – на «Звезде» во время экспериментов от «передозировки» нагрузок смертельных случаев не было. Принцип пошагового приближения к последней черте исполнялся неукоснительно.
Под колоссальной десятикратной нагрузкой (10 g) вес физически крепкого человека приближается к 1 тонне. Тут говорить, дышать и оставаться в сознании проблематично. А в начале космической эры было крайне важно создать условия, при которых экипаж космического корабля смог бы переварить, перенести перегрузку в 27 g! Чистая математика – именно эта перегрузка будет действовать на экипаж в случае аварийного входа корабля «Союз» в плотные слои атмосферы, если откажет третья ступень ракеты-носителя.
Бесконечные испытания на центрифуге принесли результат. Экспериментальным путем была найдена оптимальная для космонавта поза в индивидуальном ложементе амортизационного кресла и его расположение в кабине корабля – под углом 78 градусов к силе возникающей перегрузки. К слову, ложемент – это тоже изделие «НПП Звезда». Путь к перегрузкам в 30 g был пройден. Так на «Звезде» уже к 1964 г. эту проблему решили раз и навсегда.
Золото в мусорном баке
ПО СЛОВАМ Арнольда Барера, за полстолетия экспериментов были получены, но совершенно не изучены бесценные данные. На лентах кардиограмм, рентгеновских снимках, в анализах крови и пожелтевших отчетах испытателей прячутся «золотые слитки» для медицинской науки.
Отдел авиакосмической медицины «Звезды» все эти годы торопился, работал под конкретный результат. Все, что не имело отношения к поставленной «заказчиком» задаче, отсекалось и оставлялось «на потом».
Но вот беда – политые потом и кровью данные и сегодня не востребованы. Более того, некоторые уникальные материалы Арнольд Семенович обнаружил… в отходах среди мусора, приготовленного к утилизации.
Сегодня можно не сомневаться – в XXI в. ни одно государство мира не способно организовать подобные полномасштабные эксперименты с человеческим материалом. Так стоит ли разбрасываться тем, что уже есть?
Однажды в студеную зимнюю пору
Яцек Палкевич, всемирно знаменитый основатель школы выживания (обладатель черного пояса по каратэ и бывший охранник Папы Римского!), решил показать свою крутизну. Обычная задача из курса выживания космонавтов: продержаться трое суток при температуре –50оС в районе возможного аварийного приземления. Палкевич к концу первого дня (дескать, именно так можно согреться) бегал вокруг иглу, которое построили из ледяных блоков кандидаты в космонавты. И именно он первым «вылетел» из испытательной тройки – потеря энергии сыграла свою роль. Там, где члены отряда космонавтов зачетно держались три дня, он истратил всю энергию за сутки.
Люди остались живы
Аварийный вход в атмосферу из-за «нештатной работы» третьей ступени ракеты-носителя был лишь однажды. 5 апреля 1975 г. – при старте космического корабля «Союз 18-1» с космонавтами Василием Лазаревым и Олегом Макаровым на борту. Во время спуска с перегрузкой свыше 20 g на 15–20 сек. у космонавтов возникло нарушение зрения, при этом экипаж находился в сознании. Но до космонавтов оборудование было испытано с перегрузкой порядка 26 единиц врачами Константином Талызиным и Виктором Костиным. Звание Героя России испытателям присвоили лишь через 40 лет (по соображениям все той же секретности).