I dag, 15. november, er det 22 -årsjubileum for første og eneste flytur med vårt gjenbrukbare romskip "Buran". Og også den andre og siste flyvningen til Energia supertunge lanseringskjøretøy.
Vanlige lesere vet at denne hendelsen ikke kan gå forbi min oppmerksomhet, siden jeg deltok i arbeidet med "Buran", som jobbet i Moskva eksperimentelle designbyrå "Mars". Selv om det ikke er på det mest "banebrytende". Det var en bankett på hotellet "Ukraina", hvor vi feiret denne hendelsen, virkelig flott for oss. Og det var planer for neste flytur, også ubemannet, men mye lengre, og det ble arbeidet med disse planene.
Og så var det en grumsete tidløshet, og så, i 1993, ble programmet stengt …
Jeg har ennå ikke skrevet om Buran selv, selv om kapitlet om det er det neste i min uferdige serie om historien til prosjekter med bemannede gjenbrukbare skip. Imidlertid skrev han om historien til opprettelsen, og også om Energia -raketten. Og nå skal jeg ikke skrive om "Buran" som sådan, for det skal ikke være et blogginnlegg, men en ekte artikkel, eller kanskje mer enn en. Men jeg skal prøve å vise ansvarsområdet til avdelingen vår.
Vi gjorde det som ga Sovjetunionen, sannsynligvis den eneste klare prioriteten for alle over den amerikanske skyttelen. Vi, vår avdeling, gjorde algoritmen og programvarekomplekset for den automatiske landingen "Buran". Så vidt jeg vet har amerikanerne et slikt regime, men har aldri blitt brukt. Skyttelbussen deres ble alltid landet av piloter.
Nå som jeg forstår det, er oppgaven med å lande uten mannskapets deltakelse løst - tross alt lander droner, inkludert store. Men etter min mening lander passasjerfly fortsatt ikke "automatisk". Og så vet jeg sikkert at velutstyrte flyplasser kan bringe velutstyrte fly til en høyde på 15 meter. Neste er mannskapet. Oppgaven ble forverret av det faktum at den aerodynamiske kvaliteten på "Buran" på subsonisk var omtrent halvparten av kvaliteten på det daværende passasjerflyet - 4, 5 mot 8-10. Det vil si at skipet var "dobbelt så nær jernet" som et normalt feid passasjerfly. Noe som ikke er overraskende når du sammenligner formen deres.
Automatisk landing av en 100-tonn tøffel er en veldig vanskelig ting. Vi gjorde ingen maskinvare, bare programvaren for landingsmodus - fra øyeblikket du nådde (under nedstigning) en høyde på 4 km til stopp på rullebanen. Jeg skal prøve å fortelle deg veldig kort hvordan denne algoritmen ble laget.
Først skriver teoretikeren algoritmen på et språk på høyt nivå og tester den mot testcases. Denne algoritmen, som er skrevet av en person, er "ansvarlig" for en relativt liten operasjon. Deretter kombineres det til et undersystem, og det dras til modelleringsstativet. I stativet "rundt" den fungerende, innebygde algoritmen er det modeller-en modell av dynamikken i apparatet, modeller av utøvende organer, sensorsystemer, etc. De er også skrevet på et språk på høyt nivå. Dermed blir det algoritmiske undersystemet testet i den "matematiske flukten".
Deretter settes delsystemene sammen og kontrolleres igjen. Og så blir algoritmene "oversatt" fra et språk på høyt nivå til språket i kjøretøyet (BCVM). For å sjekke dem, allerede i hypostasen til det innebygde programmet, er det et annet modelleringsstativ, som inkluderer en innebygd datamaskin. Og rundt henne er det samme - matematiske modeller. De er selvfølgelig modifisert sammenlignet med modellene i en rent matematisk benk. Modellen "snurrer" i en hovedramme for generelle formål. Ikke glem, dette var på 1980-tallet, personlige datamaskiner var akkurat i gang og hadde svært lite strøm. Det var mainframe-tiden, vi hadde et par to EC-1061-er. Og for kommunikasjon av et innebygd kjøretøy med en matematisk modell i en universell datamaskin, trengs spesialutstyr; det er også nødvendig som en del av et stativ for forskjellige oppgaver.
Vi kalte dette stativet for semi-naturlig-det var tross alt i det, i tillegg til all matematikk, en ekte datamaskin ombord. Den implementerte driftsmåten for de innebygde programmene, veldig nær sanntidsmodus. Det tar lang tid å forklare, men for kjørecomputeren var det umulig å skille fra "ekte" sanntid.
En dag skal jeg ta meg sammen og skrive hvordan den semi -naturlige modelleringsmodusen fungerer - for dette og andre tilfeller. I mellomtiden vil jeg bare forklare sammensetningen av avdelingen vår - teamet som gjorde alt dette. Den hadde en kompleks avdeling som behandlet sensor- og utøvende systemer som er involvert i programmene våre. Det var en algoritmisk avdeling - disse skrev faktisk algoritmer ombord og jobbet dem ut på en matematisk benk. Avdelingen vår var engasjert i a) oversettelse av programmer til datamaskinens språk, b) opprettelse av spesialutstyr for et semi-naturlig stativ (her jobbet jeg) og c) programmer for dette utstyret.
Vår avdeling hadde til og med våre egne designere for å lage dokumentasjon for fremstilling av blokkene våre. Og det var også en avdeling som hadde ansvaret for driften av det nevnte EC-1061-paret.
Utgangsproduktet til avdelingen, og derfor til hele designbyrået innenfor rammen av "storm" -temaet, var et program om magnetbånd (1980 -tallet!), Som ble tatt for å trene videre.
Videre - dette er standen til bedriftsutvikleren av kontrollsystemet. Tross alt er det klart at kontrollsystemet til et fly ikke bare er en innebygd datamaskin. Dette systemet ble laget av et mye større foretak enn oss. De var utviklerne og "eierne" av den innebygde datamaskinen, de fylte den med en rekke programmer som utfører hele spekteret av oppgaver for å kontrollere skipet fra forberedelser før lansering til nedleggelse av systemer etter landing. Og for oss, vår landingsalgoritme, i den innebygde datamaskinen, ble bare en del av datatiden tildelt, parallelt (mer presist, vil jeg si, kvasi-parallell) andre programvaresystemer virket. Tross alt, hvis vi beregner landingsbanen, betyr det ikke at vi ikke lenger trenger å stabilisere apparatet, slå av og på alt utstyr, opprettholde termiske forhold, generere telemetri og så videre og så videre og så videre…
La oss imidlertid komme tilbake til å trene landingsmodus. Etter å ha trent i en standard redundant innebygd datamaskin som en del av hele settet med programmer, ble dette settet transportert til standen til enterprise-utvikleren av Buran-romfartøyet. Og det var et stativ, kalt et stativ i full størrelse, der et helt skip var involvert. Når programmer kjørte, vinket han elevoner, nynnet stasjoner og alt det der. Og signalene kom fra ekte akselerometre og gyroskoper.
Da så jeg nok av alt dette på Breeze-M-gasspedalen, men nå var rollen min ganske beskjeden. Jeg reiste ikke utenfor designbyrået mitt …
Så vi passerte standen i full størrelse. Tror du det er alt? Nei.
Neste var det flygende laboratoriet. Dette er Tu-154, hvis kontrollsystem er konfigurert slik at flyet reagerer på kontrollhandlingene generert av kjørecomputeren, som om det ikke var en Tu-154, men en Buran. Selvfølgelig er det mulig å raskt "gå tilbake" til normal modus. "Buransky" ble slått på bare i løpet av eksperimentet.
Kulminasjonen på testene var 24 flyvninger av Buran, laget spesielt for denne etappen. Den ble kalt BTS-002, hadde 4 motorer fra samme Tu-154 og kunne ta av fra selve rullebanen. Han satte seg ned i prosessen med å teste, selvfølgelig, med motorene slått av, - tross alt, "i staten" sitter romfartøyet i planleggingsmodus, det er ingen atmosfæriske motorer på det.
Kompleksiteten i dette arbeidet, eller rettere sagt, vårt programvare-algoritmiske kompleks, kan illustreres av følgende. I en av BTS-002-flyvningene. fløy "på programmet" til hovedlandingsutstyret berørte stripen. Deretter tok piloten kontrollen og senket nesestøtten. Deretter slo programmet på igjen og holdt enheten til en fullstendig stopp.
Dette er forresten ganske forståelig. Mens apparatet er i luften, har det ingen begrensninger på rotasjon rundt alle tre aksene. Og det dreier seg som forventet rundt massesenteret. Her berørte han stripen med hjulene på hovedstiverne. Hva skjer? Rullrotasjon er nå umulig i det hele tatt. Stigningsrotasjonen er ikke lenger rundt massesenteret, men rundt aksen som passerer gjennom kontaktpunktene til hjulene, og den er fortsatt ledig. Og rotasjonen langs banen er nå på en kompleks måte bestemt av forholdet mellom styremomentet fra roret og friksjonskraften til hjulene på stripen.
Her er et så vanskelig regime, så radikalt forskjellig fra både flyging og løp langs stripen "på tre punkter". For når forhjulet også faller på banen, da - som i en spøk: ingen snurrer noen steder …
… Jeg vil legge til at problemene, forståelige og uforståelige, fra alle stadier av testing ble brakt til oss, analysert, eliminert og igjen gikk langs hele linjen, fra den matematiske standen til BTS i Zhukovsky.
Vi vil. Alle vet at landingen var feilfri: en tidsfeil på 1 sekund - etter en tre timers flytur! - avvik fra aksen til stripen 1, 5 m, i rekkevidde - noen titalls meter. Våre gutter, de som var i KDP - dette er en servicebygning nær stripen - sa at følelsene var - ord kan ikke uttrykkes. Likevel visste de hva det var, hvor mange ting som fungerte akkurat der, hvilke millioner sammenhengende hendelser som skjedde i det rette forholdet for at denne landingen skulle finne sted.
Og jeg vil også si: "Buran" er borte, men opplevelsen er ikke forsvunnet. Denne jobben har vokst til et fantastisk team av førsteklasses spesialister, for det meste unge. Ladningen fra den var slik at laget ikke falt fra bakken i vanskelige år, og dette gjorde det mulig på det tidspunktet å lage et kontrollsystem for den øvre etappen "Breeze-M". Det var ikke lenger et programvaresystem, det var allerede vår egen innebygde datamaskin og blokkene som kontrollerte alle innebygde maskiner - motorer, squibs, relaterte systemer fra andre utviklere, etc. Og vi gjorde bakkekomplekset for å kontrollere og forhåndslansere det øvre scene.
Selvfølgelig ble "Breeze" laget av KB for alle. Men en veldig viktig rolle, først og fremst i etableringen av programvarekomplekset, ble spilt av folket i Buran - mennesker som bygde og perfeksjonerte i løpet av Buran -eposet selve teknologien for å gjøre mye arbeid med deltakelse av hundrevis av spesialister fra dusinvis av forskjellige profiler. Og nå har designbyrået, som har bevist sin verdi, mye arbeid …
