Danas, 15. studenog, navršava se 22. obljetnica prvog i jedinog leta naše transportne letjelice za višekratnu uporabu "Buran". I također drugi i posljednji let superteške lansirne letjelice Energia.
Redovni čitatelji znaju da ovaj događaj ne može zaobići moju pozornost, budući da sam sudjelovao u radu na "Buranu", radeći u moskovskom birou za eksperimentalno projektiranje "Mars". Iako nije "najnovije". Bio je banket u hotelu "Ukrajina", gdje smo proslavili ovaj događaj, za nas zaista sjajan. A postojali su planovi za sljedeći let, također bez posade, ali mnogo dulji, i bilo je posla na tim planovima.
A onda je došlo do mračne bezvremenosti, a onda je 1993. program zatvoren …
Još nisam pisao o samom Buranu, iako je poglavlje o njemu sljedeće u mom nedovršenom nizu o povijesti projekata brodova za višekratnu upotrebu s ljudskom posadom. Međutim, pisao je o povijesti njezina stvaranja, ali i o raketi Energia. I sada neću pisati o "Buranu" kao takvom, jer to ne bi trebao biti post na blogu, već pravi članak, ili možda više njih. Ali pokušat ću pokazati područje odgovornosti našeg odjela.
Učinili smo ono što je osiguralo SSSR, vjerojatno jedini jasan prioritet za sve u odnosu na američki šatl. Mi, naš odjel, napravili smo algoritamski i softverski kompleks za automatsko slijetanje "Buran". Koliko ja znam, Amerikanci imaju takav režim, ali nikada nisu korišteni. Njihove su šatlove uvijek slijetali piloti.
Kako sam shvatio, zadatak slijetanja bez sudjelovanja posade je riješen - uostalom slijeću bespilotne letjelice, uključujući i velike. No, po mom mišljenju, putnički zrakoplovi još uvijek ne slijeću "automatski". A onda bih, sigurno znam, dobro opremljena uzletišta mogla dovesti dobro opremljene zrakoplove na visinu od 15 metara. Slijedi posada. Zadatak je pogoršan činjenicom da je aerodinamička kvaliteta "Burana" na podzvučnom bila otprilike upola manja od kvalitete tadašnjih putničkih zrakoplova - 4, 5 naspram 8-10. Odnosno, brod je bio "dva puta bliže željezu" od normalnog pometenog putničkog aviona. Što ne čudi kad usporedite njihov oblik.
Automatsko slijetanje 100-tonskog tovarnog vozila vrlo je teška stvar. Nismo radili nikakav hardver, samo softver za način slijetanja - od trenutka dostizanja (tijekom spuštanja) visine od 4 km do zaustavljanja na pisti. Pokušat ću vam vrlo kratko ispričati kako je nastao ovaj algoritam.
Prvo, teoretičar zapisuje algoritam na jeziku visoke razine i testira ga u odnosu na testne slučajeve. Ovaj algoritam, koji je napisala jedna osoba, "odgovoran" je za jednu relativno malu operaciju. Zatim se kombinira u podsustav i odvlači na postolje za modeliranje. U stalku "oko" radnog, ugrađenog algoritma nalaze se modeli-model dinamike aparata, modeli izvršnih organa, senzorski sustavi itd. Također su napisani jezikom na visokoj razini. Tako se algoritamski podsustav testira u "matematičkom letu".
Zatim se podsustavi sastavljaju i ponovno provjeravaju. A zatim se algoritmi "prevode" s jezika na visokoj razini u jezik vozila na vozilu (BCVM). Za njihovu provjeru, već u hipostazi ugrađenog programa, postoji još jedno postolje za modeliranje, koje uključuje ugrađeno računalo. A oko nje je ista stvar - matematički modeli. Naravno, oni su izmijenjeni u usporedbi s modelima u čisto matematičkoj klupi. Model se "vrti" u glavnom računalu opće namjene. Ne zaboravite, to su bile osamdesete godine prošlog stoljeća, osobna računala tek su počela i imala su vrlo nisku snagu. Bilo je to vrijeme glavnog računala, imali smo dva dva EC-1061. A za komunikaciju unutarnjeg vozila s matematičkim modelom u univerzalnom računalu potrebna je posebna oprema; ona je također potrebna kao dio stalka za različite zadatke.
Ovo smo postolje nazvali poluprirodnim-uostalom, u njemu je, osim sve matematike, bilo i pravo putno računalo. Implementirao je način rada ugrađenih programa, vrlo blizu načinu rada u stvarnom vremenu. Za objašnjenje je potrebno mnogo vremena, ali za ugrađeno računalo nije se moglo razlikovati od "stvarnog" stvarnog vremena.
Jednog dana ću se okupiti i napisati kako funkcionira način rada poluprirodnog modeliranja - za ovaj i druge slučajeve. U međuvremenu samo želim objasniti sastav našeg odjela - tima koji je sve to napravio. Imao je složen odjel koji se bavio senzorskim i izvršnim sustavima uključenim u naše programe. Postojao je algoritamski odjel - oni su zapravo napisali ugrađene algoritme i razradili ih na matematičkoj klupi. Naš odjel se bavio a) prevođenjem programa na jezik ugrađenog računala, b) stvaranjem posebne opreme za poluprirodno postolje (ovdje sam radio) i c) programima za ovu opremu.
Naš odjel čak je imao i vlastite dizajnere koji su izrađivali dokumentaciju za izradu naših blokova. Postojao je i odjel koji je bio zadužen za upravljanje spomenutim parom EC-1061.
Izlazni proizvod odjela, a time i cijelog dizajnerskog biroa u okviru teme "oluje", bio je program na magnetskoj vrpci (1980 -ih!), Koji je uzet za daljnju izradu.
Nadalje - ovo je stajalište poduzeća -programera upravljačkog sustava. Uostalom, jasno je da sustav upravljanja zrakoplovom nije samo putno računalo. Ovaj sustav je napravilo mnogo veće poduzeće od nas. Oni su bili programeri i "vlasnici" ugrađenog računala, napunili su ga raznim programima koji izvode cijeli niz zadataka za upravljanje brodom od priprema prije lansiranja do gašenja sustava nakon slijetanja. A za nas je naš algoritam slijetanja, u tom ugrađenom računalu, bio dodijeljen samo dio računalnog vremena, paralelno (točnije, rekao bih, kvazi-paralelni) su radili i drugi softverski sustavi. Uostalom, ako izračunamo putanju slijetanja, to ne znači da više ne moramo stabilizirati aparat, uključivati i isključivati sve vrste opreme, održavati toplinske uvjete, generirati telemetriju i tako dalje, i tako dalje, i tako dalje…
No, vratimo se na razradu načina slijetanja. Nakon što je radio u standardnom redundantnom računalu kao dio cjelokupnog skupa programa, ovaj skup je transportiran na štand poduzeća-programera svemirske letjelice Buran. Postojao je i stalak, zvan stalak u punoj veličini, u koji je bio uključen cijeli brod. Dok su se programi izvodili, mahao je elevonsima, pjevušio pogone i sve te stvari. A signali su dolazili sa pravih akcelerometra i žiroskopa.
Tada sam sve ovo vidio dovoljno na akceleratoru Breeze-M, ali za sada je moja uloga bila prilično skromna. Nisam putovao izvan svog dizajnerskog biroa …
Tako smo prošli štand u punoj veličini. Mislite li da je to sve? Ne.
Sljedeći je bio leteći laboratorij. Riječ je o Tu-154, čiji je upravljački sustav konfiguriran tako da zrakoplov reagira na kontrolne radnje koje generira putno računalo, kao da nije u pitanju Tu-154, već Buran. Naravno, moguće je brzo "vratiti se" u normalan način rada. "Buranski" je uključen samo za vrijeme trajanja pokusa.
Vrhunac testova bila su 24 leta Burana, napravljena posebno za ovu fazu. Zvao se BTS-002, imao je 4 motora iz istog Tu-154 i mogao je poletjeti sa same piste. Sjeo je u procesu testiranja, naravno, s isključenim motorima, - uostalom, "u stanju" letjelica sjedi u načinu planiranja, na njoj nema atmosferskih motora.
Složenost ovog rada, točnije našeg softversko-algoritamskog kompleksa, može se ilustrirati sljedećim. Na jednom od letova BTS-002. letjela "na programu" sve dok glavni stajni trap nije dodirnuo traku. Zatim je pilot preuzeo kontrolu i spustio nosač nosa. Zatim se program ponovno uključio i držao uređaj do kraja.
Usput, ovo je prilično razumljivo. Dok je aparat u zraku, nema ograničenja u rotaciji oko sve tri osi. Okreće se, očekivano, oko središta mase. Ovdje je dodirnuo traku kotačima glavnih podupirača. Što se događa? Rotacija role sada je uopće nemoguća. Rotacija koraka više nije oko središta mase, već oko osi koja prolazi kroz dodirne točke kotača, i još uvijek je slobodna. Rotacija duž kursa sada je na složen način određena omjerom zakretnog momenta upravljača s kormila i sile trenja kotača na traci.
Ovdje je tako težak režim, tako radikalno različit od oba leta i trčanja duž trake "na tri točke". Jer kad i prednji kotač padne na traku, tada se - kao u šali: nitko nigdje ne vrti …
… Ja ću dodati da su nam problemi, razumljivi i nerazumljivi, iz svih faza testiranja dovedeni, analizirani, eliminirani i opet prošli cijelom linijom, od matematičkog štanda do BTS -a u Žukovskom.
Dobro. Svi znaju da je slijetanje bilo besprijekorno: vremenska pogreška od 1 sekunde - nakon tročasovnog leta! - odstupanje od osi trake 1, 5 m, u rasponu - nekoliko desetaka metara. Naši dečki, oni koji su bili u KDP -u - ovo je uslužna zgrada u blizini trake - rekli su da su osjećaji - riječi se ne mogu izraziti. Ipak, znali su što je to, koliko je stvari tamo uspjelo, koji su se milijuni međusobno povezanih događaja dogodili u pravoj vezi da bi se ovo slijetanje dogodilo.
I također ću reći: "Buran" je nestao, ali iskustvo nije nestalo. Ovaj posao razvio je sjajan tim vrhunskih stručnjaka, uglavnom mladih. Naboj iz njega bio je takav da se tim u teškim godinama nije raspao, a to je upravo u to vrijeme omogućilo stvaranje sustava upravljanja za gornji stupanj "Breeze-M". To više nije bio softverski sustav, već je postojalo naše vlastito brodsko računalo i blokovi koji su kontrolirali sve ugrađene strojeve - motore, škrinje, povezane sustave drugih programera itd. I napravili smo zemaljski kompleks za provjeru i predpokretanje gornjeg dijela pozornica.
Naravno, "Breeze" je za sve napravio KB. No vrlo važnu ulogu, prvenstveno u stvaranju softverskog kompleksa, imali su Buranci - ljudi koji su tijekom buranske epopeje izgradili i usavršili samu tehnologiju obavljanja mnogo posla uz sudjelovanje stotina stručnjaci s desetaka različitih profila. A sada dizajnerski biro, koji se pokazao vrijednim, ima puno posla …
