APAS-95

APAS-95 (Androgynous Peripheral Assembly System) — это советская и российская стыковочная система, предназначенная для соединения космических аппаратов на орбите. Разработана в 1970-х годах в СССР для международной программы «Союз — Аполлон» и впоследствии использовалась на российском сегменте Международной космической станции (МКС). Относится к классу андрогинных стыковочных механизмов, где оба стыкуемых объекта оснащены идентичными узлами, а не активным и пассивным модулями.

История создания

Разработка APAS-95 началась в середине 1970-х годов в рамках подготовки к экспериментальному полёту «Союз — Аполлон» (1975 год). До этого в советской космонавтике применялись стыковочные агрегаты типа «штырь-конус» (система «Контакт»), где один корабль выступал активным, другой — пассивным. Для совместной программы с США требовался универсальный механизм, совместимый с американским стыковочным узлом «Аполлона». В результате в СССР была создана андрогинная периферийная стыковочная система, получившая индекс АПАС-75.

После завершения программы «Союз — Аполлон» система APAS не применялась в советской космонавтике почти два десятилетия. В начале 1990-х годов, при подготовке к российско-американским совместным проектам (программа «Мир — Шаттл»), было принято решение модернизировать конструкцию для использования на шаттлах и российском сегменте МКС. Модификация получила название APAS-95. Основные изменения коснулись совместимости с американским андрогинным узлом, установленным на шаттлах, и обеспечения герметичного соединения диаметром 800 мм.

Конструкция и принцип действия

APAS-95 представляет собой андрогинный стыковочный механизм периферийного типа. Узел состоит из нескольких основных компонентов:

• Корпус — кольцевая конструкция, на которой размещены элементы захвата и фиксации.
• Захваты — три или шесть (в зависимости от модификации) подвижных направляющих, схожих с «лепестками» цветка, которые обеспечивают начальное сцепление.
• Амортизаторы — демпферы для гашения остаточной энергии соударения стыкуемых аппаратов.
• Герметизирующий пояс — надувное уплотнение, обеспечивающее герметичность соединения после стыковки.
• Фланцы для фиксации и герметизации стыковочного тоннеля.

Процесс стыковки

1. Сближение: космические аппараты сводятся с относительной скоростью 0,1–0,3 м/с.
2. Первичный контакт: захваты одного узла входят в зацепление с направляющими пазами другого. Благодаря андрогинной конструкции обе стороны идентичны, поэтому любой аппарат может выступать как в роли активного, так и пассивного.
3. Амортизация и центровка: пружинно-гидравлические амортизаторы поглощают энергию соударения, а кинематические связи выравнивают оси.
4. Стягивание: после мягкого захвата механизм стягивает узлы до полного соприкосновения герметизирующих поверхностей.
5. Герметизация: включается надувной пояс, создаётся вакуумная проверка герметичности.
6. Открытие люков: после проверки системы члены экипажа получают доступ в переходной отсек.

Размеры тоннеля APAS-95 позволяют свободно перемещаться космонавтам в скафандрах и переносить оборудование. Внутренний диаметр прохода — около 800 мм.

Модификации

Применение

Программа «Мир — Шаттл»

Первое практическое применение APAS-95 состоялось в 1995 году при стыковке американского шаттла «Атлантис» с орбитальной станцией «Мир». Для этого на шаттле был установлен специальный адаптер ODS (Orbiter Docking System). Система обеспечила надёжное соединение космических кораблей разных стран и типов.

Международная космическая станция

APAS-95 используется на российском сегменте МКС для стыковки:

• Кораблей серии «Союз-ТМА», «Союз-МС» (российские пилотируемые);
• Грузовых кораблей «Прогресс» (российские грузовые);
• Адаптеров, установленных на шаттлах (до завершения программы Space Shuttle в 2011 году);
• Модуля «Рассвет» (российский малый исследовательский модуль).

На американском сегменте МКС также установлены два порта с APAS-95, что позволяет стыковать шаттлы, а также модули «Гармония» и «Спокойствие». Стыковочные порты на ферме STS-110 и адаптеры PMA (Pressurized Mating Adapters) также оснащены этим узлом. По состоянию на 2025 год APAS-95 является одним из наиболее востребованных стыковочных механизмов на МКС: через неё произведено более 100 стыковок.

Сравнение с другими системами

• Система «штырь-конус» (используется на российских кораблях «Союз» и «Прогресс» при стыковке к модулям «Звезда», «Поиск»): проще конструктивно, но не универсальна — один узел всегда активный.
• Система «Курс» (российская радиотехническая система управления стыковкой): работает в паре с APAS-95 для автоматического сближения.
• Система NDS (NASA Docking System): современная международная андрогинная система стандарта IDSS — преемник APAS-95, которая устанавливается на корабли Dragon 2, Starliner и Orion. NDS унифицирована по диаметру и допускает стыковку как с APAS-95 (через переходник), так и с собственными узлами.

APAS-95 сохраняет преимущества андрогинности, но уступает новым системам по степени автоматизации и массогабаритным параметрам.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Возможность стыковать аппараты независимо от их активной/пассивной роли;
• Высокое быстродействие — процесс занимает несколько минут;
• Проверенная временем надёжность (эксплуатируется с 1995 года с единичными отказами).

Недостатки:

• Относительно большая масса (около 260 кг) по сравнению с современными системами;
• Сложность конструкции по сравнению с асимметричными стыковочными схемами;
• Возможны залипания механизмов при засорении (единичные инциденты регистрировались на МКС).

Будущее применения

APAS-95 останется на МКС как минимум до завершения эксплуатации российского сегмента (ориентировочно до 2028–2030 годов). На смену ей приходит система IDSS, которая станет международным стандартом для новых космических кораблей (Orion, Starliner, Dragon 2, а также перспективные российские корабли «Орёл»). Существует адаптер IDSS-APAS, который позволяет стыковать современные корабли с узлами старого образца.

Источники

• «Космические стыковочные системы» / ред. В. А. Тимофеев, М.: Машиностроение, 2002.
• Отчёты РКК «Энергия» им. С. П. Королёва о разработке АПАС-75 и APAS-95, 1975–1995.
• Материалы NASA по программе «Мир — Шаттл» (STS-71, 1995).
• Космонавтика России: история и современность. — Роскосмос, 2019.
• The International Space Station: Operating an Outpost in the New Frontier / K. J. Hurlbert et al. — NASA, 2016.