Управляя кораблями, мы поддерживали необходимую их взаимную ориентацию. Скорость сближения кораблей я изменял в зависимости от расстояния между ними.
У берегов Африки, на удалении 7-8 тысяч километров от границ Советского Союза, мы подошли друг к другу на расстояние около 40 метров и выполнили зависание. На этом расстоянии мы с Борисом Волыновым провели несколько маневрирований, при которых изменяли взаимное положение кораблей, фотографируя при этом друг друга. Далее продолжали сближение и в зоне прямой телевизионной связи с Землей осуществили стыковку. Этот процесс можно было видеть на экранах телевизоров.
Во избежание грубого соударения относительная скорость к моменту касания была доведена до нескольких десятков сантиметров в секунду.
С этой скоростью и произошло причаливание кораблей «Союз-4» и «Союз-5». При причаливании штанга стыковочного механизма корабля «Союз-4» вошла в гнездо приемного конуса корабля «Союз-5», и произошел взаимный механический захват. Далее было осуществлено жесткое стягивание кораблей и соединение их электрических разъемов».
Напомним, что корабли в это время неслись над Землей с первой космической скоростью, делая один оборот вокруг шарика за 90 минут, и что сблизиться кораблям надо было со скоростью не больше чем 30 сантиметров в секунду.
...Космический полет подходит к концу. Остается заключительный этап - посадка. Но если посадка самолета представляет собой сложную задачу, то сход космического корабля с орбиты, спуск его в атмосферу - задача поистине колоссальной сложности.
Многотонный корабль, движущийся с орбитальной скоростью около 8 километров в секунду на высоте более 200 километров над поверхностью Земли, обладает огромной кинетической и потенциальной энергией.
Вы помните, какая энергия потребовалась для выведения нашего корабля на орбиту? Ее ему сообщила огромная трехступенчатая ракета-носитель. Казалось бы, для того чтобы осуществить сход с орбиты, нужны столь же мощные двигательные установки. Представляете, каким бы был вес нашего корабля? Но оказывается, полностью можно не гасить орбитальную скорость с помощью тормозных двигателей. Достаточно сообщить кораблю сравнительно небольшой тормозной импульс, чтобы он вошел в плотные слои атмосферы, где и будет происходить основное торможение за счет сопротивления воздуха.
Возвращение корабля на Землю можно разделить на два этапа: первый - сход корабля с орбиты и полет до входа в плотные слои атмосферы, второй - полет в плотных слоях атмосферы и посадка на Землю.
На предпосадочном витке орбиты в программно-временное устройство корабля с Земли поступают команды, содержащие информацию о времени включения двигательной установки и о величине тормозного импульса. В принципе эти данные может рассчитать и экипаж корабля.
На посадочном витке корабль надо сориентировать в пространстве таким образом, чтобы тормозная двигательная установка была направлена вперед по направлению полета.
После того как сопло двигательной установки будет направлено вперед по движению корабля, система ориентации и управления движением удерживает корабль в этом положении. В расчетное время по команде, поступающей из программно-временного устройства, включается двигательная установка. Другая команда, поступающая от измерителя скорости, производит «отсечку» двигателя, для того чтобы последующий спуск проходил по расчетной траектории.
После отработки тормозного импульса скорость корабля уменьшается, происходит разделение отсеков и спускаемый аппарат устремляется к Земле.
Дальнейший полет спускаемого аппарата может быть управляемым (с использованием аэродинамического качества) или неуправляемым (баллистическим).
Снижение кораблей «Восток» и «Восход», спускаемый аппарат которых не обладал аэродинамическим качеством, происходило по баллистической траектории. Неуправляемый спуск выполняется сравнительно просто. В плотных слоях атмосферы происходит аэродинамическое торможение аппарата, его скорость уменьшается примерно до 200 метров в секунду. Затем вводится в действие парашютная система, снижающая скорость до посадочной.
При баллистическом торможении спускаемого аппарата в плотных слоях атмосферы перегрузки возрастают довольно быстро и достигают значительной величины - 6-8 единиц, что находится почти на пределе физических возможностей человека.
Так обстоит дело с перегрузкой при неуправляемом, или баллистическом, спуске. При таком спуске нельзя добиться и высокой точности посадки в заданном районе, так как не представляется возможным учесть все факторы, влияющие на формирование траектории спуска.
Лучшие условия для космонавтов при спуске и большая точность приземления достигаются при управляемом спуске корабля, когда используется его аэродинамическое качество. Однако такой способ снижения с орбиты потребовал преодоления многих технических трудностей. Необходимо было найти наиболее приемлемую форму спускаемого аппарата, создать систему, обеспечивающую управление аппаратом на атмосферном участке полета.
Система, установленная на корабле «Союз», стабилизирует спускаемый аппарат па внеатмосферном участке спуска, выполняет программные развороты аппарата для ориентированного входа в атмосферу, управляет дальностью спуска путем изменения направления аэродинамической подъемной силы спускаемого аппарата по крену.
Исполнительными органами управления спускаемого аппарата являются бортовые реактивные двигатели малой тяги, установленные в его корпусе. В качестве же чувствительных элементов применяются гироскопические приборы. При управляемом спуске перегрузки снижаются до 3-4 единиц и становится возможным уменьшить разброс точки приземления.
При достижении спускаемым аппаратом заданного района на высоте около 10 километров вводится в действие парашютная система. Перед приземлением включаются двигатели мягкой посадки.
Полет окончен. Мы снова на Земле - земле первооткрывателей космоса, земле строителей коммунистического общества.
Мечты сбываются
Уже в 1961 году все мы, первые космонавты, прекрасно представляли, что полеты на одноместных кораблях - лишь начальный этап исследований космоса человеком. Ведь каждый из нас в одноместном корабле был и командиром корабля, и экспериментатором, и медиком, и оператором, и... Можно перечислить еще много специальностей, представители которых оставались на Земле, но поручали космонавтам выполнить «небольшое» задание.
Было о чем посоветоваться после первых шагов в космосе
Программы исследований советских «Востоков» были очень насыщенными, объем экспериментов значительно возрастал от полета к полету. Уже после первых полетов всем было ясно, что значительное увеличение объема работы неизбежно приведет к разделению обязанностей между членами космического экипажа. Значит, на смену одноместным кораблям должны были прийти многоместные, так же как и на смену первому спутнику, оснащенному лишь радиопередатчиками, приходили все более сложные беспилотные космические аппараты.
Не прошло и двух лет, как жизнь подтвердила правильность такого вывода. С космодрома Байконур стартовал новый советский корабль-спутник «Восход». На борту его в космос поднялся коллектив: командир корабля - летчик-инженер, ученый-космонавт, врач-космонавт. Теперь уже настало время «специализированных исследований» в космическом пространстве. Руководство действиями экипажа, связь с Землей, управление кораблем и ориентация на основных этапах полета входили в обязанности командира «Восхода» инженер-полковника В. Комарова. Научные работники разных специальностей получили возможность совместно вести исследования в космосе, имеющие большое значение для дальнейших полетов экипажей космических кораблей. Была отработана система жизнеобеспечения космонавтов без скафандров, проверена система посадки почти с нулевой скоростью приземления и сделан ряд других не менее важных работ.