Спортивная подготовка космонавтов подразделяется на общефизическую и специальную физическую подготовку.
Задача общефизической подготовки обычная, как и для всех – закаливание, укрепление здоровья, развитие выносливости, силы, быстроты, ловкости, повышение функциональных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем и т. д.
Специальная физическая подготовка направлена на повышение устойчивости организма к воздействию неблагоприятных факторов космического полёта – перегрузок, невесомости, вестибулярных раздражений. Она вырабатывает быстроту реакции, улучшает пространственную ориентировку и мышечную координацию, совершенствует внимание и другие необходимые качества.
Невесомость. Я попросил У. Султанова пояснить, как это возможно создать в земных условиях?
– Так, например, невесомость, (правда, на короткое время) можно испытать в самолёте, когда вначале он выполняет набор высоты с большим углом вверх от горизонта (горку), а потом плавно без кренов уменьшает этот угол с перегрузкой ноль, опускаясь немного ниже горизонта. Этим манёвром и создаётся та самая невесомость и длится она около 20 секунд.
В воздухе для подготовки космонавтов создают кратковременное состояние невесомости (до 20 секунд) в полётах самолёта – «летающей лаборатории».
Цель таких экстремальных полётов – отработка двигательной деятельности и ориентации в безопорном пространстве.
Космонавт должен за короткий промежуток времени выполнить какое-то задание, например, перелететь из одного конца самолёта в другой, надеть на себя скафандр, что, кстати, сделать в безопорном состоянии крайне сложно.
Были ещё эксперименты, связанные с выполнением программы «Буран» – исследование влияния невесомости на качество пилотирования корабля в ручном режиме после 7-12-дневного пребывания в невесомости. Для создания имитации невесомости необходимо, чтобы эффект воздействия на организм был такой же, как и в космосе. То есть не было нагрузки на ноги, как в обычной жизни, кровь активнее приливала к верхней части тела. Для этого использовался маленький бассейн с подогревом, покрытый прорезиненной тонкой тканью. Стелили простыню, ею нам оборачивали ноги и тело, а потом погружали в воду, чтобы она нас сжимала, и кровь больше циркулировала в верхней части тела. В таком положении нужно было провести семь суток. Потом прилетал вертолёт и забирал испытателя на аэродром, где уже ждал экипаж самолёта, который взлетал, выходил в заданную точку на заданную высоту, а испытуемый должен посадить самолёт в бездвигательном режиме. Результаты посадки сравнивались с контрольными. В процессе полёта записываются медицинские параметры. Цель данного эксперимента – определить, способен ли испытуемый пилотировать космический аппарат типа «Буран» после семисуточной невесомости. Такой эксперимент был мною выполнен сначала на ИЛ-18, потом на СУ-7У.
– Урал Назибович, расскажите подробнее об экспериментах в институте медико-биологических проблем (ИМБП) в бассейне с последующим управлением самолётом после состояния «невесомости» и о тренировках на невесомость по программе общекосмической подготовки.
– Есть два способа достичь состояния невесомости на Земле – это гидроневесомость и невесомость на «летающих лабораториях» в Чкаловском. Есть способы имитации создания эффекта невесомости для организма человека. Эксперименты в ИМБП с последующими полётами и тренировки в ЦПК им. Гагарина на невесомость это разные дела!
– Вы где проходили тренировки, а где эксперименты?
– Тренировки на невесомость. Это было по программе общекосмической подготовке в гидролаборатории ЦПК им. Ю. Гагарина и на «летающей лаборатории» ИЛ-76 на аэродроме Чкаловский. Самолёт 20 секунд летит по траектории, похожей на горбатую кривую или очертание холма, во время которой экипаж держит перегрузку 0 единиц, это и есть невесомость. Вот за 20 секунд я и испытывал ощущение невесомости. Для этого самолёт, двигатели и экипаж готовят специально.
А исследования влияния невесомости на качество (даже возможность) пилотирования проводил и ИМБП совместно ЛИИ. Это было в 1979-м и в 1980-м годах. Это так называемая водно-иммерсионная гипокинезия. В бассейне 3 на 3 метра – тонкая прорезиненная ткань, на неё расстилают простыню. Я в трусах ложусь, мне окутывают ноги, тело, и меня вдавливают в воду.
Происходит обжатие водой нижних конечностей, живота. Всё это под водой, но вода давит на ткань, а ткань давит на меня. И это происходит семь суток примерно. Безвылазно, практически.
– Вас кормили?
– Кормили, конечно. Раз в сутки ходили «на горшок» в «гуся», а в «утку» по запросу, и снова туда. И всё продолжалось, как обычно. Добивались такого кровообращения, как в невесомости. Кровь приливала в верхнюю часть тела, имитировалась безопорность.
– Мышцы при этом атрофировались?
– Нет. Через неделю пребывания в водно-иммерсионной невесомости меня вынимали, надевали противоперегрузочный костюм, чтобы сдавливание продолжалось. Вертолёт из нашего ЛИИ садился недалеко от здания, где мы находились. На носилках (для чистоты эксперимента) нас загружали в вертолёт, а потом он перелетал на наш аэродром и садился рядом с Ил-18, а в другой раз рядом с Су-7У. Экипаж Ил-18-го взлетает, выходит в заданную точку, на заданной высоте, с заданным курсом, я лежу. Мне говорят: «Вставай, садись к штурвалу, пилотируй». Встал, всё нормально, никаких проблем. Взял управление и «решаю задачу» по «бездвигательной» посадке. Всё записывается, фиксируется. После этого сравнивается с данными, полученными до эксперимента. Все параметры нормальные. Потом через год на Су-7У то же самое проводилось, но уже гораздо динамичнее. Уже ближе к «Бурану» по параметрам траектории и динамики движения. У Ил-18 вертикальная скорость небольшая. Всё это происходило под наблюдением врача и экипажа, чтобы Урал Назибович сознание не потерял. На спарке СУ-7У. Разумеется, полёт выполнялся с напарником для страховки. Им в полёте был мой командир истребительного отряда А. Муравьёв, когда в 1980 году я ещё не был в отряде космонавтов. Режим решения задачи захода и посадки, конечно, был такой же, как на «Буране».
– Урал Назибович, все мы слышали о центрифуге, видели по телевизору, как забираются космонавты в кабину, которую раскручивают так, что возникает перегрузка. Объясните, пожалуйста, её «феномен».
– Для лётчика-истребителя перегрузка – обычное состояние при пилотаже, в ближнем воздушном бою. По направлению действия она положительная или отрицательная, может быть нулевой, например, в космическом полёте, или кратковременной на самолёте. Может быть и продолжительной, например, на многократно выполняемом вираже на форсаже при достаточной для создания перегрузки скорости на малых и средних высотах с максимальным креном и т. д.
Отрицательную легко создать, сделав полубочку и выполнить хотя бы горизонтальный полёт (без потери высоты). Но недолго – 10–15 секунд на обычном истребителе. Ощущения не самые приятные, но для полного счастья это надо уметь делать. Есть боковая перегрузка – её хорошо знают автогонщики, ну, хотя бы «Формулы-1». Есть продольная – при посадке на палубу. Лётчики с авианосцев могут весело об этом рассказать, хотя далеко ходить не надо: при ударе автомобиля о дерево или столб получите полный комплект восторга от продольной перегрузки, но короткой. Если получится удачно, расскажете друзьям.
Если говорить упрощённо, то уровень перегрузки показывает, во сколько раз увеличивается вес тела при том или ином ускорении по сравнению с обычной земной гравитацией.
Если вы весите 80 килограммов, то в центрифуге при трёхкратной перегрузке вы будете весить уже 240 килограммов, при пятикратной – 400, а при восьмикратной – 640 килограммов! Один из космонавтов так описал ощущения от перегрузок: чувствуешь себя, словно по тебе пробежал слон. Я, думаю, если точнее, то лёг на тебя. Для меня перегрузка была привычным явлением, то и дело создаваемым мной же по необходимости, поэтому лучше почитать восторги тех, кому их не часто приходится ощущать[50].
Когда центрифуга начинает раскручиваться, сначала появляется ощущение тяжести во всём теле, трудно поднять руку или сделать другое движение. Потом вообще никакое движение сделать становиться невозможно. Возникает боль в мышцах спины и шеи. Сдавливает грудь так, что трудно дышать.
Перегрузки – это очень напряжённое состояние тела, которое иногда даже сопровождаются его деформациями. Например, при большой перегрузке мягкие ткани лица оттягивает вниз, как будто к ним подвесили гирю.
Космонавт по-разному может реагировать на перегрузки при тренировках на центрифуге. Пульс увеличивается. Может ослабнуть зрение, глаза застилает серая пелена, некоторые теряют сознание.
– Расскажите о морских тренировках. Зачем они проводятся? На фотографии, во время их проведения вы улыбаетесь.
– Это на фото. Реально мы с Толбоевым порядком накувыркались в спускаемом аппарате при переодевании в костюм «Форель», и я с удовольствием искупался после тренировки в свежей морской воде при +8 градусах и так быстро выскочил из воды на палубу, что долго удивлялся самому себе, своей шустрости. На Чёрном море в Феодосии мы отрабатывали действия экипажа на случай приводнения, проще говоря, если спускаемый аппарат приводнится на море или в океан. Перед нами стояла задача – отработать выход из спускаемого аппарата в случае нештатной посадки на воду.
Тренировка проходила так. Спускаемый аппарат космического корабля (реально побывавшего в космосе), в который нас посадили, спускали с корабля на воду специальным краном. Представьте себе небольшой ящик длиной, шириной и высотой по полтора метра (таков объём капсулы спускаемого корабля). В нём сидят два или три человека в зашнурованных скафандрах. А сам ящик болтается на морских волнах. В условиях качки за строго определённое время нам предстояло сделать следующее: снять скафандры; отшнуровать от стенок спускаемого аппарата укладки (свёртки) с тёплой одеждой, водонепроницаемыми костюмами и носимым аварийным запасом; надеть тёплые костюмы. Сверху нужно надеть водонепроницаемый костюм; каждому взять по одной упаковке носимого аварийного запаса; по очереди покинуть аппарат; собраться вместе в воде. Затем установить на маленьком плотике радиостанцию, достать сигнальные ракеты, обозначить ими своё местонахождение и выйти на связь. Продержаться на воде необходимо некоторое время, пока не подоспеют спасатели.