Šodien, 15. novembrī, aprit 22 gadi kopš mūsu vienreizējās lietošanas transporta kosmosa kuģa "Buran" pirmā un vienīgā lidojuma. Un arī otrais un pēdējais supersmagās nesējraķetes Energia lidojums.
Pastāvīgie lasītāji zina, ka šis notikums nevar nepamanīt manu uzmanību, jo es piedalījos darbā pie "Buran", strādājot Maskavas eksperimentālā dizaina birojā "Mars". Lai gan ne pie "visprogresīvākā". Bija bankets viesnīcā "Ukraina", kur mēs svinējām šo notikumu, patiesi lielisku mums. Un bija plāni nākamajam lidojumam, arī bezpilota, bet daudz ilgāk, un pie šiem plāniem tika strādāts.
Un tad iestājās drūms mūžīgums, un tad, 1993. gadā, programma tika slēgta …
Es vēl neesmu rakstījis par pašu Buran, lai gan nodaļa par to ir nākamā manā nepabeigtajā sērijā par pilotējamu atkārtoti lietojamu kuģu projektu vēsturi. Tomēr viņš rakstīja par tās tapšanas vēsturi, kā arī par raķeti Energia. Un tagad es nerakstīšu par "Buran" kā tādu, jo tam nevajadzētu būt emuāra ierakstam, bet gan reālam rakstam, vai varbūt vairāk nekā vienam. Bet es centīšos parādīt mūsu nodaļas atbildības jomu.
Mēs darījām to, kas nodrošināja PSRS, iespējams, vienīgā skaidrā prioritāte visiem pār amerikāņu šatlu. Mēs, mūsu nodaļa, padarījām algoritmisko un programmatūras kompleksu automātiskai nosēšanās "Buran". Cik man zināms, amerikāņiem ir šāds režīms, bet tie nekad nav izmantoti. Viņu maršruta autobusi vienmēr bija nosēdušies piloti.
Tagad, kā es saprotu, uzdevums nosēsties bez apkalpes līdzdalības ir atrisināts - galu galā nolaižas droni, ieskaitot lielos. Bet, manuprāt, pasažieru lidmašīnas joprojām nenosēžas “automātiski”. Un tad es noteikti zinu, ka labi aprīkoti lidlauki varētu labi aprīkotus lidmašīnas nogādāt 15 metru augstumā. Nākamais ir apkalpe. Uzdevumu pasliktināja fakts, ka "Buran" zemskaņas aerodinamiskā kvalitāte bija aptuveni puse no tā laika pasažieru lidmašīnas kvalitātes - 4, 5 pret 8-10. Tas ir, kuģis bija "divreiz tuvāk dzelzim" nekā parasta pasažieru lidmašīna. Kas nav pārsteidzoši, ja salīdzina to formu.
Automātiska 100 tonnu smagā nolaišanās ir ļoti grūta lieta. Mēs neveicām nekādu aparatūru, tikai programmatūru nosēšanās režīmam - no 4 km augstuma sasniegšanas (nolaišanās laikā) līdz apstāšanās uz skrejceļa. Es mēģināšu jums ļoti īsi pastāstīt, kā tika izveidots šis algoritms.
Pirmkārt, teorētiķis raksta algoritmu augsta līmeņa valodā un pārbauda to pret pārbaudes gadījumiem. Šis algoritms, ko raksta viena persona, ir "atbildīgs" par vienu salīdzinoši nelielu darbību. Pēc tam to apvieno apakšsistēmā un velk uz modelēšanas stendu. Stendā "ap" strādājošo, borta algoritmu ir modeļi-aparāta dinamikas modelis, izpildinstitūciju modeļi, sensoru sistēmas utt. Tie ir arī uzrakstīti augsta līmeņa valodā. Tādējādi algoritmiskā apakšsistēma tiek pārbaudīta "matemātiskajā lidojumā".
Pēc tam apakšsistēmas tiek saliktas kopā un vēlreiz pārbaudītas. Un tad algoritmi tiek "pārtulkoti" no augsta līmeņa valodas borta transportlīdzekļa (BCVM) valodā. Lai tos pārbaudītu, jau borta programmas hipostāzē ir vēl viens modelēšanas stends, kurā ietilpst borta dators. Un viņai apkārt ir tas pats - matemātiskie modeļi. Tie, protams, ir modificēti, salīdzinot ar modeļiem tīri matemātiskā stendā. Modelis "griežas" vispārējas nozīmes lieldatorā. Neaizmirstiet, tie bija astoņdesmitie gadi, personālie datori tikai sākās un bija ļoti mazjaudīgi. Tas bija lieldatoru laiks, mums bija pāris divi EC-1061. Borta transportlīdzekļa saziņai ar matemātisko modeli universālā datorā ir nepieciešams īpašs aprīkojums; tas ir nepieciešams arī kā statīva daļa dažādiem uzdevumiem.
Mēs šo stendu nosaucām par daļēji dabisku-galu galā tajā bez visas matemātikas bija arī īsts borta dators. Tā ieviesa borta programmu darbības režīmu, ļoti tuvu reālā laika režīmam. Tas prasa daudz laika, lai izskaidrotu, bet borta datoram tas nebija atšķirams no "reālā" reālā laika.
Kādu dienu es savācos un uzrakstīšu, kā darbojas daļēji dabiskais modelēšanas režīms - šim un citiem gadījumiem. Pa to laiku es tikai vēlos izskaidrot mūsu nodaļas sastāvu - komandu, kas to visu izdarīja. Tai bija sarežģīta nodaļa, kas nodarbojās ar sensoriem un izpildsistēmām, kas iesaistītas mūsu programmās. Tur bija algoritmu nodaļa - tie faktiski uzrakstīja borta algoritmus un izstrādāja tos uz matemātiskā stenda. Mūsu nodaļa nodarbojās ar a) programmu tulkošanu borta datora valodā, b) speciāla aprīkojuma izveidi daļēji dabiskam stendam (šeit es strādāju) un c) programmas šim aprīkojumam.
Mūsu nodaļai pat bija savi dizaineri, lai sagatavotu dokumentāciju mūsu bloku izgatavošanai. Un bija arī nodaļa, kas bija atbildīga par iepriekš minētā pāra EC-1061 ekspluatāciju.
Departamenta un līdz ar to arī visa dizaina biroja produkcijas produkts "vētras" tēmas ietvaros bija programma uz magnētiskās lentes (astoņdesmitajos gados!), Kas tika izmantota, lai izstrādātu tālāk.
Tālāk - tas ir kontroles sistēmas uzņēmuma izstrādātāja stends. Galu galā ir skaidrs, ka lidmašīnas vadības sistēma nav tikai borta dators. Šo sistēmu izveidoja daudz lielāks uzņēmums nekā mēs. Viņi bija borta datora izstrādātāji un "īpašnieki", viņi pildīja to ar dažādām programmām, kas veic visu uzdevumu klāstu, lai kontrolētu kuģi, sākot no sagatavošanās pirms palaišanas līdz sistēmu izslēgšanai pēc nosēšanās. Un mums, mūsu nosēšanās algoritmam, tajā borta datorā tika atvēlēta tikai daļa no datora laika, paralēli (precīzāk, es teiktu, gandrīz paralēli) strādāja citas programmatūras sistēmas. Galu galā, ja mēs aprēķinām nosēšanās trajektoriju, tas nenozīmē, ka mums vairs nav nepieciešams stabilizēt aparātu, ieslēgt un izslēgt visu veidu iekārtas, uzturēt termiskos apstākļus, ģenerēt telemetriju un tā tālāk, un tā tālāk…
Tomēr atgriezīsimies pie nosēšanās režīma izstrādes. Pēc tam, kad bija izstrādāts standarta lieks borta dators kā daļa no visa programmu komplekta, šis komplekts tika nogādāts kosmosa kuģa Buran uzņēmuma izstrādātāja stendā. Un tur bija stends, saukts par pilna izmēra stendu, kurā bija iesaistīts viss kuģis. Kad programmas darbojās, viņš pamāja ar elevoniem, dungoja un visu ko citu. Un signāli nāca no reāliem akselerometriem un žiroskopiem.
Tad es to visu redzēju pietiekami daudz uz Breeze-M akseleratora, bet pagaidām mana loma bija diezgan pieticīga. Es nebraucu ārpus sava dizaina biroja …
Tātad, mēs nokārtojām pilna izmēra kabīni. Vai jūs domājat, ka tas ir viss? Nē.
Nākamā bija lidojošā laboratorija. Šis ir Tu-154, kura vadības sistēma ir konfigurēta tā, lai lidmašīna reaģētu uz borta datora ģenerētajām vadības darbībām, it kā tas nebūtu Tu-154, bet gan Buran. Protams, ir iespējams ātri "atgriezties" normālā režīmā. "Buransky" tika ieslēgts tikai eksperimenta laikā.
Pārbaudes kulminācija bija 24 Buran lidojumi, kas izgatavoti īpaši šim posmam. To sauca par BTS-002, tam bija 4 dzinēji no tā paša Tu-154, un tas varēja pacelties no paša skrejceļa. Testēšanas procesā viņš apsēdās, protams, ar izslēgtiem dzinējiem, - galu galā "stāvoklī" kosmosa kuģis sēž plānošanas režīmā, uz tā nav atmosfēras dzinēju.
Šī darba sarežģītību vai drīzāk mūsu programmatūras algoritmisko kompleksu var ilustrēt šādi. Vienā no BTS-002 lidojumiem. lidoja "uz programmas", līdz galvenā šasija pieskārās joslai. Tad pilots pārņēma kontroli un nolaida deguna statni. Pēc tam programma atkal ieslēdzās un pilnībā apturēja ierīci.
Starp citu, tas ir diezgan saprotami. Kamēr iekārta atrodas gaisā, tai nav ierobežojumu rotācijai ap visām trim asīm. Un tas griežas, kā gaidīts, ap masas centru. Šeit viņš pieskārās sloksnei ar galveno balstu riteņiem. Kas notiek? Rullīšu rotācija tagad vispār nav iespējama. Slīpuma rotācija vairs nav ap masas centru, bet ap asi, kas iet caur riteņu saskares punktiem, un tā joprojām ir brīva. Un rotāciju gar kursu tagad sarežģītā veidā nosaka stūres griezes momenta attiecība no stūres un riteņu berzes spēks uz sloksnes.
Šeit ir tik sarežģīts režīms, kas radikāli atšķiras no abiem lidojumiem un skrien gar joslu "trīs punktos". Jo tad, kad priekšējais ritenis arī nokrīt uz joslas, tad - kā pa jokam: neviens nekur negriežas …
… Es piebildīšu, ka problēmas, saprotamas un nesaprotamas, no visiem testēšanas posmiem tika atnestas mums, analizētas, novērstas un atkal gāja pa visu līniju, sākot no matemātiskā stenda līdz BTS Žukovskī.
Nu. Ikviens zina, ka nosēšanās bija nevainojama: laika kļūda 1 sekunde - pēc trīs stundu lidojuma! - novirze no sloksnes ass 1, 5 m, diapazonā - daži desmiti metru. Mūsu puiši, tie, kas bija KDP - šī ir dienesta ēka netālu no sloksnes - teica, ka jūtas bija - vārdus nevar izteikt. Tomēr viņi zināja, kas tas bija, cik daudz lietu tur strādāja, kādi miljoniem savstarpēji saistītu notikumu notika pareizajās attiecībās, lai šī nosēšanās notiktu.
Un es arī teikšu: "Buran" ir pazudis, bet pieredze nav pazudusi. Šis darbs ir izaudzinājis lielisku pirmās klases speciālistu komandu, galvenokārt jaunus. Lādiņš no tā bija tāds, ka komanda grūtajos gados nesadalījās zemē, un tas ļāva tieši tobrīd izveidot vadības sistēmu augšējam posmam "Breeze-M". Tā vairs nebija programmatūras sistēma, tur jau bija mūsu pašu borta dators, un bloki, kas kontrolēja visas borta iekārtas - dzinējus, ķibeles, citu izstrādātāju saistītās sistēmas utt. posms.
Protams, "Breeze" KB izgatavoja ikvienam. Bet ļoti svarīga loma, pirmkārt, programmatūras kompleksa izveidē, bija Buran iedzīvotājiem - cilvēkiem, kuri Buran eposa laikā uzbūvēja un pilnveidoja pašu tehnoloģiju daudzu darbu veikšanai, piedaloties simtiem cilvēku. speciālisti no desmitiem dažādu profilu. Un tagad dizaina birojam, kas ir pierādījis savu vērtību, ir daudz darba …
