Bugün 15 Kasım, yeniden kullanılabilir uzay aracımız Buran'ın ilk ve tek uçuşunun 22. yıl dönümü. Ve ayrıca Energia süper ağır fırlatma aracının ikinci ve son uçuşu.
Düzenli okuyucular, Moskova'nın deneysel tasarım bürosu "Mars" da çalışan "Buran" çalışmalarına katıldığım için bu olayın benim dikkatimden geçemeyeceğini biliyorlar. En "son teknoloji" olmasa da. Bu olayı kutladığımız "Ukrayna" otelinde bizim için gerçekten harika bir ziyafet vardı. Ve bir sonraki uçuş için de insansız, ama çok daha uzun planlar vardı ve bu planlar üzerinde çalışmalar vardı.
Sonra karanlık bir zamansızlık oldu ve sonra 1993'te program kapatıldı …
Henüz Buran'ın kendisi hakkında yazmadım, ancak bununla ilgili bölüm, insanlı yeniden kullanılabilir gemilerin projelerinin tarihi hakkındaki bitmemiş serimin bir sonraki bölümü. Ancak, yaratılışının tarihi ve ayrıca Energia roketi hakkında yazdı. Ve şimdi "Buran" hakkında yazmayacağım, çünkü bir blog yazısı değil, gerçek bir makale ya da belki birden fazla olmalı. Ama bölümümüzün sorumluluk alanını göstermeye çalışacağım.
SSCB'ye sağlanan şeyi yaptık, muhtemelen herkes için Amerikan mekiği üzerindeki tek açık öncelik. Departmanımız olarak otomatik iniş "Buran" için algoritmik ve yazılım kompleksi yaptık. Bildiğim kadarıyla Amerikalıların böyle bir rejimi var ama hiç kullanılmadı. Mekikleri her zaman pilotlar tarafından indi.
Şimdi, anladığım kadarıyla, mürettebatın katılımı olmadan iniş görevi çözüldü - sonuçta, büyük olanlar da dahil olmak üzere dronlar iniyor. Ama bence yolcu uçakları hala “otomatik” inmiyor. Ve sonra, kesinlikle biliyorum, iyi donanımlı havaalanları, iyi donanımlı uçakları 15 metre yüksekliğe getirebilir. Sıradaki ekip. Görev, "Buran" ın ses altı üzerindeki aerodinamik kalitesinin, o zamanki yolcu uçağının kalitesinin yaklaşık yarısı olduğu gerçeğiyle ağırlaştı - 4, 5'e karşı 8-10. Yani gemi, normal bir süpürülmüş yolcu uçağından "demire iki kat daha yakındı". Şekillerini karşılaştırdığınızda bu şaşırtıcı değil.
100 tonluk bir whopper'ın otomatik inişi çok zor bir şey. Herhangi bir donanım yapmadık, sadece iniş modu için yazılım yaptık - (iniş sırasında) 4 km irtifaya ulaşma anından pistte durmaya kadar. Sizlere bu algoritmanın nasıl yapıldığını çok kısaca anlatmaya çalışacağım.
İlk olarak, teorisyen algoritmayı yüksek seviyeli bir dilde yazar ve test senaryolarına karşı test eder. Bir kişi tarafından yazılan bu algoritma, nispeten küçük bir işlemden "sorumludur". Daha sonra bir alt sistemde birleştirilir ve modelleme standına sürüklenir. Çalışma, yerleşik algoritmanın "etrafında" standda, modeller var - aparatın dinamiklerinin bir modeli, yürütme organlarının modelleri, sensör sistemleri vb. Ayrıca üst düzey bir dilde yazılmıştır. Böylece algoritmik alt sistem "matematiksel uçuşta" test edilir.
Daha sonra alt sistemler bir araya getirilerek tekrar kontrol edilir. Daha sonra algoritmalar, yüksek seviyeli bir dilden araç içi aracın (BCVM) diline "çevrilir". Bunları kontrol etmek için, yerleşik programın hipostazında, yerleşik bir bilgisayar içeren başka bir modelleme standı var. Ve onun etrafında aynı şey var - matematiksel modeller. Elbette, tamamen matematiksel bir tezgahtaki modellere kıyasla modifiye edilirler. Model, genel amaçlı bir ana bilgisayarda "döner". Unutmayın, bunlar 1980'lerdi, kişisel bilgisayarlar daha yeni başlıyordu ve çok düşük güçteydiler. Ana bilgisayar zamanıydı, bir çift EC-1061'imiz vardı. Ve bir araç içi aracın evrensel bir bilgisayarda matematiksel bir modelle iletişimi için özel ekipmana ihtiyaç vardır, ayrıca çeşitli görevler için bir standın parçası olarak da gereklidir.
Bu standı yarı doğal olarak adlandırdık - sonuçta, içinde tüm matematiğin yanı sıra gerçek bir yerleşik bilgisayar vardı. Gerçek zamanlı moda çok yakın, yerleşik programların çalışma modunu uyguladı. Açıklaması uzun zaman alıyor, ancak yerleşik bilgisayar için "gerçek" gerçek zamandan ayırt edilemezdi.
Bir gün kendimi toparlayıp yarı doğal modelleme modunun nasıl çalıştığını yazacağım - bu ve diğer durumlar için. Bu arada, sadece departmanımızın - tüm bunları yapan ekibin bileşimini açıklamak istiyorum. Programlarımızda yer alan sensör ve yürütme sistemleriyle ilgilenen karmaşık bir departmanı vardı. Algoritmik bir departman vardı - bunlar aslında yerleşik algoritmalar yazdı ve onları matematiksel bir tezgahta çalıştı. Bölümümüz, a) programların araç bilgisayarı diline çevrilmesi, b) yarı doğal bir stand için özel ekipman oluşturulması (burada çalıştım) ve c) bu ekipman için programlar ile uğraştı.
Bölümümüzün, bloklarımızın üretimi için dokümantasyon yapmak için kendi tasarımcıları bile vardı. Ayrıca yukarıda bahsedilen EC-1061 çiftini çalıştırmaktan sorumlu bir departman vardı.
Departmanın ve dolayısıyla tüm tasarım bürosunun "fırtına" teması çerçevesinde çıktı ürünü, manyetik bant üzerine bir programdı (1980'ler!), Daha fazla çalışmak için alındı.
Ayrıca - bu, kontrol sisteminin kurumsal geliştiricisinin standıdır. Sonuçta, bir uçağın kontrol sisteminin sadece bir araç bilgisayarı olmadığı açıktır. Bu sistem bizden çok daha büyük bir işletme tarafından yapılmıştır. Yerleşik bilgisayarın geliştiricileri ve "sahipleri"ydiler, gemiyi başlatma öncesi hazırlıktan iniş sonrası kapatmaya kadar gemiyi kontrol etmek için tüm görevleri yerine getiren çeşitli programlarla doldurdular. Ve bizim için, iniş algoritmamız, o yerleşik bilgisayarda, bilgisayar zamanının sadece bir kısmı tahsis edildi, paralel olarak (daha doğrusu yarı paralel diyebilirim) diğer yazılım sistemleri çalıştı. Sonuçta, iniş yörüngesini hesaplarsak, bu, artık cihazı stabilize etmemize, her türlü ekipmanı açıp kapatmamıza, termal koşulları korumamıza, telemetri oluşturmamıza vb. gerek olmadığı anlamına gelmez…
Ancak, iniş modunu çalışmaya geri dönelim. Tüm program setinin bir parçası olarak standart bir yedek yerleşik bilgisayarda çalıştıktan sonra, bu set Buran uzay aracının kurumsal geliştiricisinin standına taşındı. Ve tüm geminin dahil olduğu, tam boy stand adı verilen bir stand vardı. Programlar çalışırken, yüksek ses, uğultu ve benzeri şeyler salladı. Ve sinyaller gerçek ivmeölçerlerden ve jiroskoplardan geldi.
Sonra Breeze-M hızlandırıcısında bunların hepsini yeterince gördüm, ama şimdilik rolüm oldukça mütevazıydı. Tasarım büromun dışına çıkmadım …
Böylece, tam boy kabini geçtik. Sence hepsi bu mu? Numara.
Sırada uçan laboratuvar vardı. Bu, kontrol sistemi, uçağın yerleşik bilgisayar tarafından oluşturulan kontrol eylemlerine bir Tu-154 değil, bir Buran gibi tepki verecek şekilde yapılandırılmış Tu-154'tür. Tabii ki, normal moda hızlı bir şekilde "dönmek" mümkündür. "Buransky" sadece deney süresince açıldı.
Testlerin doruk noktası, Buran'ın özellikle bu aşama için yapılmış 24 uçuşuydu. BTS-002 olarak adlandırıldı, aynı Tu-154'ten 4 motora sahipti ve pistin kendisinden kalkabiliyordu. Elbette, motorlar kapalıyken test sürecinde oturdu - sonuçta, uzay aracı "durumda" planlama modunda oturuyor, üzerinde atmosferik motor yok.
Bu çalışmanın karmaşıklığı, daha doğrusu yazılım-algoritmik kompleksimiz aşağıdaki şekilde gösterilebilir. BTS-002 uçuşlarından birinde. ana iniş takımı şeride dokunana kadar "programda" uçtu. Ardından pilot kontrolü ele aldı ve burun desteğini indirdi. Ardından program tekrar açıldı ve cihazı tamamen durdurdu.
Bu arada, bu oldukça anlaşılabilir. Aparat havada iken, üç eksen etrafında dönme konusunda herhangi bir kısıtlaması yoktur. Ve beklendiği gibi kütle merkezinin etrafında dönüyor. Burada ana payandaların tekerlekleriyle şeride dokundu. Ne oluyor? Rulo dönüşü artık hiç mümkün değil. Hatve dönüşü artık kütle merkezi etrafında değil, tekerleklerin temas noktalarından geçen eksen etrafındadır ve hala serbesttir. Ve rota boyunca dönüş, şimdi dümenden gelen direksiyon torkunun oranı ve tekerleklerin şerit üzerindeki sürtünme kuvveti tarafından belirlenen karmaşık bir şekilde.
İşte böyle zor bir rejim, hem uçuştan hem de şerit boyunca "üç noktada" koşmaktan çok farklı. Çünkü ön tekerlek de şeride düştüğünde, o zaman - şakada olduğu gibi: kimse hiçbir yerde dönmüyor …
… Testin tüm aşamalarından anlaşılabilir ve anlaşılmaz problemlerin bize getirildiğini, analiz edildiğini, ortadan kaldırıldığını ve tekrar matematiksel standdan Zhukovsky'deki BTS'ye kadar tüm çizgi boyunca ilerlediğini ekleyeceğim.
İyi. Herkes inişin kusursuz olduğunu biliyor: 1 saniyelik bir zaman hatası - üç saatlik bir uçuştan sonra! - şerit ekseninden sapma 1, 5 m, aralıkta - birkaç onlarca metre. Bizimkiler, KDP'de olanlar - bu şeride yakın bir hizmet binası - duyguların olduğunu söyledi - kelimeler ifade edilemez. Yine de, bunun ne olduğunu, orada kaç şeyin çalıştığını, bu inişin gerçekleşmesi için doğru ilişkide birbiriyle ilişkili hangi milyonlarca olayın gerçekleştiğini biliyorlardı.
Bir de şunu söyleyeceğim: "Buran" gitti ama deneyim kaybolmadı. Bu iş, çoğu genç olan birinci sınıf uzmanlardan oluşan muhteşem bir ekip yetiştirdi. Ondan gelen suçlama, ekibin zor yıllarda yere düşmeyeceği şekildeydi ve bu, tam o sırada "Breeze-M" üst aşaması için bir kontrol sistemi oluşturmayı mümkün kıldı. Artık bir yazılım sistemi değildi, zaten kendi yerleşik bilgisayarımız ve tüm yerleşik makineleri kontrol eden bloklar vardı - motorlar, squib'ler, diğer geliştiricilerin ilgili sistemleri vb. Ve üst kısmı kontrol etmek ve başlatmak için yer kompleksini yaptık. sahne.
Tabii ki "Breeze" KB tarafından herkes için yapıldı. Ancak, öncelikle yazılım kompleksinin oluşturulmasında çok önemli bir rol, Buran halkı tarafından oynandı - Buran destanı sırasında yüzlerce kişinin katılımıyla çok fazla iş yapma teknolojisini inşa eden ve mükemmelleştiren insanlar. onlarca farklı profilden uzmanlar. Ve artık değerini ispatlamış olan tasarım bürosuna çok iş düşüyor…
