Tänään, 15. marraskuuta, tulee kuluneeksi 22 vuotta ensimmäisen ja ainoan uudelleenkäytettävän Buran -kuljetusalustamme lennosta. Ja myös toinen ja viimeinen Energia-raskaan kantoraketin lento.
Säännölliset lukijat tietävät, että tämä tapahtuma ei voi ohittaa huomioni, koska osallistuin "Buran" -työhön Moskovan kokeellisessa suunnittelutoimistossa "Mars". Vaikka ei kaikkein "kärjessä". Ukrainassa sijaitsevassa hotellissa oli juhla, jossa juhlimme tätä tapahtumaa, joka oli meille todella hieno. Ja seuraavaa lentoa varten oli suunnitelmia, myös miehittämättömiä, mutta paljon pidempiä, ja näiden suunnitelmien parissa tehtiin töitä.
Ja sitten oli hämärä ajattomuus, ja sitten vuonna 1993 ohjelma suljettiin …
En ole vielä kirjoittanut Buranista itsestäni, vaikka siitä kertova luku on seuraava keskeneräisessä sarjassa miehitettyjen uudelleenkäytettävien alusten projektien historiasta. Hän kirjoitti kuitenkin sen syntymishistoriasta ja myös Energia -raketista. Ja nyt en kirjoita "Buranista" sellaisenaan, koska sen ei pitäisi olla blogikirjoitus, vaan todellinen artikkeli tai ehkä useampi kuin yksi. Mutta yritän näyttää osastomme vastuualueen.
Teimme sen, mitä Neuvostoliitto tarjosi, luultavasti ainoa selkeä prioriteetti kaikille verrattuna amerikkalaiseen sukkulaan. Osastomme teki algoritmi- ja ohjelmistokompleksin Buran -automaattista laskeutumista varten. Tietääkseni amerikkalaisilla on tällainen järjestelmä, mutta niitä ei ole koskaan käytetty. Heidän sukkulansa laskeutuivat aina lentäjille.
Nyt, kuten ymmärrän, lasku ilman miehistön osallistumista on ratkaistu - loppujen lopuksi droonit, myös suuret, laskeutuvat. Mielestäni matkustajalentokoneet eivät silti laskeudu "automaattisesti". Ja sitten tiedän varmasti, että hyvin varustetut lentokentät voisivat nostaa hyvin varustetut lentokoneet 15 metrin korkeuteen. Seuraava on miehistö. Tehtävää pahensi se, että "Buranin" aerodynaaminen laatu subonicilla oli noin puolet tuolloin matkustajalentokoneiden laadusta - 4, 5 verrattuna 8-10. Toisin sanoen alus oli "kaksi kertaa niin lähellä rautaa" kuin tavallinen pyyhkäisty matkustajakone. Mikä ei ole yllättävää, kun verrataan niiden muotoa.
100 tonnin kaatopaikan automaattinen laskeutuminen on erittäin vaikea asia. Emme tehneet mitään laitteistoa, vain ohjelmistoa laskeutumistilaan - 4 km: n korkeuden saavuttamisesta (laskeutumisen aikana) kiitotielle pysähtymiseen. Yritän kertoa teille hyvin lyhyesti, miten tämä algoritmi tehtiin.
Ensinnäkin teoreetikko kirjoittaa algoritmin korkean tason kielellä ja testaa sen testitapauksia vastaan. Tämä algoritmi, jonka on kirjoittanut yksi henkilö, on "vastuussa" yhdestä suhteellisen pienestä toiminnasta. Sitten se yhdistetään osajärjestelmään ja vedetään mallintamolle. Osastolla "ympärillä" toimivan, aluksella olevan algoritmin ympärillä on malleja-malli laitteen dynamiikasta, toimeenpanoviranomaisten mallit, anturijärjestelmät jne. Ne on myös kirjoitettu korkean tason kielellä. Siten algoritminen osajärjestelmä testataan "matemaattisessa lennossa".
Sitten osajärjestelmät kootaan yhteen ja tarkistetaan uudelleen. Sitten algoritmit "käännetään" korkean tason kielestä ajoneuvon (BCVM) kielelle. Niiden tarkistamiseksi jo laivalla olevan ohjelman hypostaasissa on toinen mallinnusteline, joka sisältää ajotietokoneen. Ja hänen ympärillään on sama asia - matemaattiset mallit. Niitä on tietysti muutettu puhtaasti matemaattisen penkin malleihin verrattuna. Malli "pyörii" yleiskäyttöisessä keskusyksikössä. Älä unohda, että nämä olivat 1980-lukua, henkilökohtaiset tietokoneet olivat vasta alkamassa ja olivat erittäin pienitehoisia. Se oli keskusyksikön aika, meillä oli kaksi EC-1061-laitetta. Ajoneuvon kommunikointiin matemaattisen mallin kanssa yleistietokoneessa tarvitaan erikoislaitteita, joita tarvitaan myös osana telinettä erilaisiin tehtäviin.
Kutsuimme tätä telinettä puoliluonnolliseksi-siinä oli kaiken matematiikan lisäksi todellinen ajotietokone. Se toteutti sisäisten ohjelmien toimintatavan hyvin lähellä reaaliaikaista tilaa. Selittäminen kestää kauan, mutta ajotietokoneessa se oli erottamaton "todellisesta" reaaliajasta.
Jonain päivänä kerään itseni yhteen ja kirjoitan, miten puoliluonnollinen mallinnustila toimii - tässä ja muissa tapauksissa. Sillä välin haluan vain selittää osastomme kokoonpanon - tiimin, joka teki kaiken tämän. Sillä oli monimutkainen osasto, joka käsitteli ohjelmiemme mukana olevia antureita ja toimeenpanojärjestelmiä. Siellä oli algoritminen osasto - nämä itse kirjoittivat aluksella olevat algoritmit ja tekivät ne matemaattisella penkillä. Osastomme harjoitti a) ohjelmien kääntämistä ajotietokoneen kielelle, b) erikoislaitteiden luomista puoliksi luonnolliselle osastolle (täällä työskentelin) ja c) ohjelmia tälle laitteelle.
Osastollamme oli jopa omia suunnittelijoita laatimaan dokumentointeja lohkojen valmistusta varten. Siellä oli myös osasto, joka vastasi edellä mainitun EC-1061-parin käytöstä.
Osaston, ja siten koko suunnittelutoimiston "myrsky" -teeman puitteissa, tuotoksena oli magneettinauhalla tehty ohjelma (1980 -luku!), Jota kehitettiin edelleen.
Lisäksi - tämä on ohjausjärjestelmän yrityskehittäjän kanta. Onhan selvää, että lentokoneen ohjausjärjestelmä ei ole vain ajotietokone. Tämän järjestelmän loi meitä paljon suurempi yritys. He olivat ajotietokoneen kehittäjiä ja "omistajia", ja he täyttivät sen erilaisilla ohjelmilla, jotka suorittavat kaikenlaisia tehtäviä aluksen ohjaamiseen aina ennen lähtöä valmistelusta järjestelmien pysäyttämiseen laskeutumisen jälkeen. Ja meille, laskeutumisalgoritmimme, siinä ajotietokoneessa, vain osa tietokoneen ajasta oli varattu, rinnakkain (tarkemmin sanoen, melkein rinnakkain) muut ohjelmistojärjestelmät toimivat. Loppujen lopuksi, jos laskemme laskeutumisradan, tämä ei tarkoita, että meidän ei enää tarvitse vakauttaa laitetta, kytkeä päälle ja pois päältä kaikenlaisia laitteita, ylläpitää lämpöolosuhteita, luoda telemetriaa ja niin edelleen, ja niin edelleen ja niin edelleen…
Palataan kuitenkin laskeutumistilan kehittämiseen. Työskenneltyään vakiomallisessa redundanttisessa ajotietokoneessa osana koko ohjelmasarjaa, tämä sarja kuljetettiin Buran-avaruusaluksen yrityskehittäjän osastolle. Ja siellä oli teline, jota kutsuttiin täysikokoiseksi telineeksi, jossa oli mukana koko alus. Kun ohjelmat olivat käynnissä, hän heilutti elevoneja, huminaa asemia ja kaikkea sellaista. Ja signaalit tulivat todellisista kiihtyvyysmittareista ja gyroskoopeista.
Sitten näin tarpeeksi tätä kaikkea Breeze-M-kiihdyttimellä, mutta toistaiseksi roolini oli melko vaatimaton. En matkustanut suunnittelutoimiston ulkopuolelle …
Joten ohitimme täysikokoisen kopin. Luuletko, että siinä kaikki? Ei.
Seuraavaksi oli lentävä laboratorio. Tämä on Tu-154, jonka ohjausjärjestelmä on konfiguroitu siten, että lentokone reagoi ajotietokoneen tuottamiin ohjaustoimiin ikään kuin se ei olisi Tu-154, vaan Buran. Tietenkin on mahdollista nopeasti "palata" normaalitilaan. "Buransky" kytkettiin päälle vain kokeen ajaksi.
Testien huipentuma oli 24 Buran -lentoa, jotka on tehty erityisesti tätä vaihetta varten. Sitä kutsuttiin BTS-002: ksi, siinä oli 4 moottoria samasta Tu-154: stä ja se pystyi nousemaan kiitotieltä. Hän istui testausprosessissa, tietysti, moottorit sammutettuna, - loppujen lopuksi "tilassa" avaruusalus istuu suunnittelutilassa, siinä ei ole ilmakehän moottoreita.
Tämän työn monimutkaisuus tai pikemminkin ohjelmistoalgoritmikompleksimme voidaan havainnollistaa seuraavalla tavalla. Yhdessä BTS-002-lennoista. lensi "ohjelman mukaan", kunnes päälaskuteline kosketti nauhaa. Sitten ohjaaja otti ohjauksen haltuunsa ja laski nenätuen. Sitten ohjelma käynnistyi uudelleen ja pysäytti laitteen kokonaan.
Tämä on muuten aika ymmärrettävää. Kun laite on ilmassa, sillä ei ole rajoituksia pyörimiselle kaikkien kolmen akselin ympäri. Ja se pyörii odotetusti massakeskuksen ympäri. Täällä hän kosketti nauhaa päätukien pyörillä. Mitä tapahtuu? Rullan kierto on nyt mahdotonta. Kallistus ei enää ole massan keskipisteen ympärillä, vaan pyörien kosketuspisteiden läpi kulkevan akselin ympäri, ja se on edelleen vapaa. Ja pyöriminen radan varrella määritetään nyt monimutkaisella tavalla peräsimen ohjauksen vääntömomentin ja nauhojen pyörien kitkavoiman suhteen.
Tässä on niin vaikea järjestelmä, joka eroaa radikaalisti molemmista lennoista ja kulkee kaistaa pitkin "kolmessa kohdassa". Koska kun myös etupyörä putoaa kaistalle, niin - kuten vitsi: kukaan ei pyöri missään …
… Lisään, että ongelmat, ymmärrettävät ja käsittämättömät, kaikista testausvaiheista tuotiin meille, analysoitiin, poistettiin ja menivät jälleen koko linjan matemaattiselta tasolta Zhukovskin BTS: ään.
Hyvin. Kaikki tietävät, että lasku oli virheetön: 1 sekunnin aikavirhe - kolmen tunnin lennon jälkeen! - poikkeama nauhan akselista 1, 5 m, alueella - kymmeniä metrejä. Kaverit, ne, jotka olivat KDP: ssä - tämä on palvelurakennus nauhan lähellä - sanoivat, että tunteet olivat - sanoja ei voida ilmaista. Silti he tiesivät, mitä se oli, kuinka monta asiaa toimi siellä, mitä miljoonia toisiinsa liittyviä tapahtumia tapahtui oikeassa suhteessa tämän laskeutumisen tapahtua.
Ja sanon myös: "Buran" on poissa, mutta kokemus ei ole kadonnut. Tämä työ on kasvattanut loistavan tiimin ensiluokkaisia asiantuntijoita, enimmäkseen nuoria. Siitä saatu lataus oli sellainen, että joukkue ei hajonnut maahan vaikeina vuosina, ja tämä mahdollisti juuri tuolloin luoda ohjausjärjestelmän Breeze-M-ylemmälle vaiheelle. Se ei ollut enää ohjelmistojärjestelmä, meillä oli jo oma ajotietokone ja lohkot, jotka hallitsivat kaikkia koneita - moottoreita, piikkejä, muiden kehittäjien järjestelmiä jne. vaiheessa.
Tietenkin "Breeze" oli KB: n tekemä kaikille. Mutta erittäin tärkeä rooli, pääasiassa ohjelmistokompleksin luomisessa, oli Buranin asukkailla - ihmisillä, jotka rakensivat ja täydensivät Buran -eepoksen aikana tekniikan tehdä paljon työtä satojen asiantuntijoita kymmeniltä eri profiileilta. Ja nyt suunnittelutoimistolla, joka on osoittanut arvonsa, on paljon työtä …
