Astăzi, 15 noiembrie, se împlinesc 22 de ani de la primul și singurul zbor al navei noastre spațiale reutilizabile „Buran”. Și, de asemenea, al doilea și ultimul zbor al vehiculului de lansare super-greu Energia.
Cititorii obișnuiți știu că acest eveniment nu poate trece prin atenția mea, deoarece am participat la lucrarea la „Buran”, lucrând la biroul de proiectare experimental „Marte” din Moscova. Deși nu cel mai „avangardist”. A avut loc un banchet la hotelul „Ucraina”, unde am sărbătorit acest eveniment, cu adevărat grozav pentru noi. Și au existat planuri pentru următorul zbor, de asemenea fără pilot, dar mult mai lung, și s-a lucrat la aceste planuri.
Și apoi a existat o atemporalitate tulbure și apoi, în 1993, programul a fost închis …
Nu am scris încă despre Buran în sine, deși capitolul despre acesta este următorul din seria mea neterminată despre istoria proiectelor navelor reutilizabile cu echipaj. Cu toate acestea, el a scris despre istoria creației sale, precum și despre racheta Energia. Și acum nu voi scrie despre „Buran” ca atare, pentru că nu ar trebui să fie o postare pe blog, ci un articol real, sau poate mai mult decât unul. Dar voi încerca să arăt aria de responsabilitate a departamentului nostru.
Am făcut ceea ce ne-a oferit URSS, probabil singura prioritate clară pentru toată lumea peste naveta americană. Noi, departamentul nostru, am realizat complexul algoritmic și software pentru aterizarea automată „Buran”. Din câte știu eu, americanii au un astfel de regim, dar nu au fost niciodată folosiți. Navetele lor erau întotdeauna aterizate de piloți.
Acum, după cum înțeleg, sarcina aterizării fără participarea echipajului a fost rezolvată - la urma urmei, dronele, inclusiv cele mari, aterizează. În opinia mea, avioanele de pasageri încă nu aterizează „automat”. Și apoi, știu sigur, aerodromurile bine echipate ar putea aduce avioane de avion bine echipate la o înălțime de 15 metri. Urmează echipajul. Sarcina a fost agravată de faptul că calitatea aerodinamică a „Buran” pe subsonic era de aproximativ jumătate din calitatea aeronavei de pasageri de atunci - 4, 5 versus 8-10. Adică, nava era „de două ori mai aproape de fier” decât un avion de pasageri normal măturat. Ceea ce nu este surprinzător atunci când le comparați forma.
Aterizarea automată a unui whopper de 100 de tone este un lucru foarte dificil. Nu am făcut niciun hardware, ci doar software-ul pentru modul de aterizare - de la momentul atingerii (în timpul coborârii) la o altitudine de 4 km până la oprirea pe pistă. Voi încerca să vă spun foarte pe scurt cum a fost realizat acest algoritm.
În primul rând, teoreticianul scrie algoritmul într-un limbaj la nivel înalt și îl testează împotriva cazurilor de testare. Acest algoritm, care este scris de o persoană, este „responsabil” pentru o operațiune relativ mică. Apoi este combinat într-un subsistem și este tras la suportul de modelare. În standul „în jurul” algoritmului de lucru de la bord, există modele - un model al dinamicii aparatului, modele de organe executive, sisteme de senzori, etc. Acestea sunt, de asemenea, scrise într-un limbaj la nivel înalt. Astfel, subsistemul algoritmic este testat în „zbor matematic”.
Apoi subsistemele sunt puse împreună și verificate din nou. Și apoi algoritmii sunt „traduși” dintr-un limbaj de nivel înalt în limba vehiculului de bord (BCVM). Pentru a le verifica, deja în ipostaza programului de la bord, există un alt stand de modelare, care include un computer de bord. Și în jurul ei este același lucru - modele matematice. Bineînțeles, acestea sunt modificate în comparație cu modelele dintr-o bancă pur matematică. Modelul „se învârte” într-un mainframe de uz general. Nu uitați, acestea au fost anii 1980, computerele personale abia începeau și erau foarte puțin consumate. Era momentul mainframe-ului, aveam o pereche de două EC-1061. Și pentru comunicarea unui vehicul de bord cu un model matematic într-un computer universal, este nevoie de echipament special; este, de asemenea, necesar ca parte a unui stand pentru diferite sarcini.
Am numit acest stand semi-natural - la urma urmei, în el, pe lângă toate matematicile, exista un adevărat computer de bord. A implementat modul de funcționare a programelor de la bord, foarte aproape de modul în timp real. Este nevoie de mult timp pentru a explica, dar pentru computerul de bord nu se distinge de timpul real „real”.
Într-o zi mă voi reuni și voi scrie cum funcționează modul de modelare semi-natural - pentru acest caz și pentru alte cazuri. Între timp, vreau doar să explic componența departamentului nostru - echipa care a făcut toate acestea. Avea un departament complex care se ocupa cu senzorii și sistemele executive implicate în programele noastre. A existat un departament algoritmic - aceștia au scris de fapt algoritmi la bord și i-au elaborat pe o bancă matematică. Departamentul nostru a fost implicat în a) traducerea programelor în limbajul computerului de bord, b) crearea de echipamente speciale pentru un stand semi-natural (aici am lucrat) și c) programe pentru acest echipament.
Departamentul nostru a avut chiar proprii designeri pentru a face documentația pentru fabricarea blocurilor noastre. Și a existat, de asemenea, un departament care se ocupa de operarea perechii EC-1061 menționate anterior.
Produsul de ieșire al departamentului și, prin urmare, al întregului birou de proiectare în cadrul temei „furtunii”, a fost un program pe bandă magnetică (anii 1980!), Care a fost luat pentru a fi pus în aplicare mai departe.
Mai departe - acesta este standul întreprinderii-dezvoltator al sistemului de control. La urma urmei, este clar că sistemul de control al unei aeronave nu este doar un computer de bord. Acest sistem a fost realizat de o întreprindere mult mai mare decât noi. Ei au fost dezvoltatorii și „proprietarii” computerului de bord, l-au umplut cu o varietate de programe care îndeplinesc întreaga gamă de sarcini pentru controlul navei de la pregătirea înainte de lansare până la oprirea sistemelor după aterizare. Și pentru noi, algoritmul nostru de aterizare, în acel computer de bord, a fost alocat doar o parte din timpul computerului, în paralel (mai exact, aș spune, cvasiparalel), au funcționat alte sisteme software. La urma urmei, dacă calculăm traiectoria de aterizare, acest lucru nu înseamnă că nu mai trebuie să stabilizăm aparatul, să pornim și să oprim tot felul de echipamente, să menținem condițiile termice, să generăm telemetrie și așa mai departe și așa mai departe și așa mai departe…
Cu toate acestea, să revenim la elaborarea modului de aterizare. După ce a lucrat într-un computer de bord standard redundant ca parte a întregului set de programe, acest set a fost transportat la standul întreprinderii-dezvoltator al navei spațiale Buran. Și a existat un stand, numit stand de dimensiuni mari, în care a fost implicată o întreagă navă. Când se derulau programe, el a făcut semn cu elevoni, a fredonat unități și toate astea. Iar semnalele proveneau de la accelerometre și giroscopuri reale.
Apoi am văzut destule din toate acestea pe acceleratorul Breeze-M, dar deocamdată rolul meu a fost destul de modest. Nu am călătorit în afara biroului meu de design …
Deci, am trecut de standul de dimensiuni complete. Crezi că asta e tot? Nu.
Urmează laboratorul de zbor. Acesta este Tu-154, al cărui sistem de control este configurat astfel încât aeronava să reacționeze la acțiunile de control generate de computerul de bord, ca și când nu ar fi un Tu-154, ci un Buran. Desigur, este posibil să „reveniți” rapid la modul normal. „Buransky” a fost pornit numai pe durata experimentului.
Punctul culminant al testelor au fost 24 de zboruri ale Buranului, realizate special pentru această etapă. Se numea BTS-002, avea 4 motoare de la același Tu-154 și putea decola de pe pistă. S-a așezat în procesul de testare, desigur, cu motoarele oprite, - la urma urmei, „în stare”, nava spațială se află în modul de planificare, nu există motoare atmosferice pe ea.
Complexitatea acestei lucrări, sau mai bine zis, complexul nostru software-algoritmic, poate fi ilustrată prin următoarele. Într-unul din zborurile BTS-002. a zburat „pe program” până când trenul principal de aterizare a atins banda. Apoi pilotul a preluat controlul și a coborât piciorul nasului. Apoi programul a pornit din nou și a ținut dispozitivul într-o oprire completă.
Apropo, acest lucru este destul de înțeles. În timp ce aparatul este în aer, nu are restricții de rotație în jurul celor trei axe. Și se învârte, așa cum era de așteptat, în jurul centrului de masă. Aici a atins banda cu roțile tijelor principale. Ce se întâmplă? Rotirea rolelor este acum imposibilă. Rotația pasului nu mai este în jurul centrului de masă, ci în jurul axei care trece prin punctele de contact ale roților și este încă liberă. Iar rotația de-a lungul parcursului este acum într-un mod complex, determinată de raportul cuplului de direcție de la cârmă și forța de frecare a roților pe bandă.
Iată un regim atât de dificil, atât de radical diferit de ambele zbor și de-a lungul benzii „în trei puncte”. Pentru că atunci când roata din față cade și pe bandă, atunci - ca într-o glumă: nimeni nu se rotește nicăieri …
… Voi adăuga că problemele, de înțeles și de neînțeles, din toate etapele testării ne-au fost aduse, analizate, eliminate și au mers din nou de-a lungul întregii linii, de la standul matematic până la BTS din Jukovski.
Bine. Toată lumea știe că aterizarea a fost impecabilă: o eroare de timp de 1 secundă - după un zbor de trei ore! - abaterea de la axa benzii de 1, 5 m, în raza de acțiune - câteva zeci de metri. Băieții noștri, cei care erau în KDP - aceasta este o clădire de servicii lângă bandă - au spus că sentimentele erau - cuvintele nu pot fi exprimate. Totuși, știau ce este, câte lucruri au funcționat chiar acolo, ce milioane de evenimente corelate s-au întâmplat în relația potrivită pentru ca această aterizare să aibă loc.
Și voi spune și: „Buran” a dispărut, dar experiența nu a dispărut. Această slujbă a făcut să crească o echipă splendidă de specialiști de primă clasă, majoritatea tineri. Sarcina a fost atât de mare încât echipa nu s-a destrămat în pământ în anii dificili și acest lucru a făcut posibilă chiar în acel moment crearea unui sistem de control pentru etapa superioară „Breeze-M”. Nu mai era un sistem software, exista deja propriul nostru computer de la bord și blocurile care controlau toate mașinile de la bord - motoare, squib-uri, sisteme conexe ale altor dezvoltatori etc. etapă.
Desigur, „Breeze” a fost realizat de KB pentru toată lumea. Dar un rol foarte important, în primul rând în crearea complexului software, l-au avut oamenii din Buran - oameni care au construit și perfecționat în cursul epopei buraniene însăși tehnologia de a face multă muncă cu participarea a sute de specialiști din zeci de profiluri diferite. Și acum biroul de proiectare, care și-a dovedit valoarea, are multă muncă …
