Буран
должны были выполняться автоматически.
Системный подход к построению бортового комплекса позволил создать надежные
средства управления. В НПО "Энергия" были с самого начала проведены
мероприятия по организации этой работы - в комплексе 3 с этой целью был
образован отдел 039 (начальник отдела В.П.Хорунов) и введена должность
заместителя руководителя комплекса 3 по этому направлению (О.И.Бабков).
Летом 1976 года на предприятие НПО АП (Н.А.Пилюгин) сотрудниками
направления, возглавляемого заместителем генерального конструктора
Б.Е.Чертоком, было выдано техническое задание на единый бортовой комплекс
(БКУ) управления ОК "Буран" и РН "Энергия". БКУ включал функционально в
себя все системы, обеспечивающие управление полетом, такие, как: система
управления движением и навигации, система управления бортовыми системами,
система контроля и диагностики, бортовой радиотехнический комплекс, система
бортовых телеизмерений, система распределения электроэнергии и коммутации,
система отображения информации и органов ручного управления.
В 1978 году система управления РН "Энергия" была передана в НПО ЭП
(В.Г.Сергеев), Украина. Произошло также уточнение распределения работ и
ответственности по БКУ между тремя головными организациями: НПО "Энергия",
НПО "Молния" и НПО АП. Работы в НПО "Энергия" оказались столь объемными,
что пришлось организовать в 1978 году новый, 030 отдел (начальник отдела
А.А.Щукин), а затем в 1980 году комплекс 15 (руководитель комплекса
О.И.Бабков), После передачи в 1981 году работ по ОК "Буран" в службу
главного конструктора Ю.П.Семенова комплекс 15 был также реорганизован и
сосредоточился только на работах по орбитальному кораблю, координируя также
работу целого ряда подразделений предприятия. В 1984 году была введена
должность заместителя генерального конструктора для решения вопросов со
смежными организациями и руководящими инстанциями (О.И.Бабков), На
следующем этапе (примерно с 1980 года) определились значительные трудности
с созданием математического обеспечения бортового вычислительного
комплекса. Требовалось разработать большой объем математического
обеспечения (300 тысяч машинных команд), разместить его в ограниченном по
ресурсам БВК и обеспечить высокую степень отработанности и надежности.
Силами одного НПО АП решить эту задачу не представлялось возможным. Поэтому
в августе 1983 года по инициативе НПО "Энергия" вышло специальное решение
Правительства по вопросу создания математического обеспечения ОК "Буран". В
нем был определен состав предприятий-разработчиков МО и оговорены
мероприятия по усилению этих работ. НПО АП определено головным
предприятием. Была проделана большая работа по определению структуры МО,
разработке систем отладки и языков высокого уровня, методик отработки,
системы документирования и выдачи заключений по всем этапам отработок и
испытаний. Впервые на космических объектах была создана четкая
иерархическая структура управления программой работы изделия, начиная с
общего плана полета и до управления отдельными системами, что позволило
структурировать программные единицы и распределить работу по многим
исполнителям. Разработка математического обеспечения подразделениями НПО
"Энергия" проводилась по разделам: программа работы бортовых систем, общий
план полета, прием командно-программной информации на борту, полетное
задание, программное обеспечение Центра управления полетом, диагностика
бортовых систем и логика их работы, система автоматизации отработки
программного обеспечения, документирование приемно-сдаточных испытаний и
выдача заключений. Особое значение при создании математического обеспечения
ОК "Буран" придавалось его отработке. При отсутствии в отечественной и
мировой практике достоверных критериев надежности только большое количество
статистических данных по отработке позволяли сделать заключение о высокой
степени работоспособности МО. Отработка МО проходила поэтапно: автономная
отработка отдельных программ на универсальных вычислительных машинах на
всех предприятиях; совместная отработка программ каждого предприятия;
комплексная отработка на стендах НПО АП, где формировались в целом загрузки
памяти БВК для типовых полетных операций и отрабатывались как с
моделированием движения корабля, так и в испытательной модификации для
проведения испытаний на ОК-КС НПО "Энергия"; отработка на комплексном
моделирующем стенде НПО "Энергия"; испытания на ОК-КС совместно с реальной
аппаратурой с выдачей заключения для отправки на технический комплекс;
испытания на летном изделии.
По ходу этих испытаний и проводимых параллельно работ по отработке систем и
режимов (например, уточнение аэродинамических характеристик, отработки
объединенной двигательной установки, систем планера и т.п.) в
математическом обеспечении проводились изменения и цикл отработки
повторялся на новой версии МО.
Летная версия МО первого летного корабля оказалась 21-й по счету. Но в
полет орбитальный корабль отправился с версией МО 21а, в которой были
учтены все замечания по клапанам ОДУ. Работа бортового комплекса управления
в этом полете подтвердила правильность примененных подходов к решению
задач, распределенных по множеству организаций-исполнителей и
сынтегрированных в едином МО БВК. В итоге разработки бортового комплекса
управления "Буран" в НПО "Энергия" и его кооперации был создан мощный задел
технических решений организационных и методических подходов к управлению
этим этапом работ, не нашедший, к сожалению, воплощение в последующей
программе полетов. При разработке средств и технологии управления полетом
ОК "Буран" потребовалось, практически впервые в практике такой работы,
объединение разработки и испытаний бортового и наземного комплексов
управления ОК в рамках единой автоматизированной системы управления
полетом. В БКУ орбитального корабля использовался многомашинный
вычислительный комплекс и радиотехнический комплекс, совмещающий обмен
основными видами информации с Землей в едином цифровом потоке,
дублированный автономными средствами для раздельной передачи наиболее
ответственных данных (радиосвязь с экипажем и телеметрия). В состав НКУ
входил ЦУП в Калининграде, сеть станций слежения, система связи и передачи
данных между станциями слежения и ЦУП и спутниковая система контроля и
управления с передачей информации по тракту "ОК- спутник-ретранслятор
-наземный пункт ретрансляции - ЦУП".
В качестве наземных станций слежения к управлению полетом при первом пуске
ОК привлекались шесть наземных станций, расположенных в Евпатории, Москве,
Джусалы, Улан-Удэ, Уссурийске и Петропавловске-Камчатском. Для контроля
полета ОК на участке выведения и на посадочном витке привлекались два
корабля слежения в Тихом океане ("Космонавт Георгий Добровольский" и
"Маршал Неделин") и два корабля слежения в Атлантическом океане ("Космонавт
Владислав Волков" и "Космонавт Павел Беляев"). Система связи и передачи
данных включала в себя сеть наземных и спутниковых каналов с использованием
геостационарных спутников-ретрансляторов(СР) "Радуга", "Горизонт" и
высокоэллиптического СР "Молния". При этом трасса передачи телеметрических
данных в ЦУП о выдаче тормозного импульса для схода ОК с орбиты, с учетом
использования последовательно двух СР, составляла более 120 тыс. км. В
спутниковой системе контроля и управления при первом полете использовался
один СР "Альтаир", установленный на геостационарной орбите над
Атлантическим океаном. Это позволило расширить зону связи ОК с ЦУП до 45
минут на каждом полетном витке. Для размещения средств и персонала
управления полетом ОК в ЦУП г. Калининграда был построен и оборудован новый
корпус с главным залом управления и помещениями групп поддержки, а также
существенно модернизирован и дооснащен информационно-вычислительный
комплекс. Общее быстродействие центрального ядра ИВК ЦУП, базирующегося на
ЭВМ четвертого поколения "Эльбрус", составляло около 100х1011 операций в
секунду, оперативная память около 50 Мбайт, внешняя память около 2,5 Гбайт.
Объем вновь разрабатываемого математического обеспечения управления полетом
составил около 2х106 машинных команд и, совместно с техническими средствами
ИВК, позволял:
|- |отрабатывать и отображать в реальном масштабе времени до 32х10 |
| |телеметрических параметра; |
|- |обмениваться с ОК командно-программной информацией с темпом от 32 до |
| |128 кбит/с; |
|- |отрабатывать и отображать траекторную информацию в реальном масштабе |
| |времени и прогнозировать движение ОК, в том числе в нештатной ситуации|
| |при маневре возврата. |
Разработка требований к вычислительным средствам ЦУП, технические задания и
исходные данные для разработки МО управления полетом создавались
коллективами комплексов 19, 1 и 15 (руководители комплексов В.И.Староверов,
Г.Н.Дегтяренко и В.П.Хорунов), комплексирование вычислительных средств и
разработка МО управления полетом выполнялись коллективом ЦУП ЦНИИМАШ во
главе с В.И.Лобачевым, Б.И.Музычуком, В.Н.Почукаевым, а комплексная
отработка средств и МО ЦУП осуществлялись совместно. Координацию работ по
подготовке технических средств, МО управления полетом осуществлял
В.Г.Кравец, назначенный руководителем полета первого ОК. Продолжительность
заключительного этапа создания и отработки МО управления полетом составила
около двух лет.
Впервые в отечественной практике космических полетов был отработан и
использован прямой обмен командно-программной информацией между
вычислительными средствами ЦУП и ОК в реальном масштабе времени без
предварительной записи командной информации на станциях слежения.
Для первого полета ОК была предусмотрена выдача на борт около 200 команд
управления, из которых 16 требовались в штатном полете, а остальные
предназначались для парирования возможных нештатных ситуаций.
Для контроля и управления полетом на участке спуска ОК привлекались
радиотехническая система навигации, посадки и управления воздушным
движением "Вымпел", средства приема телеметрической и телевизионной
информации посадочного района и объединенный командно-диспетчерский пункт
основного посадочного аэродрома. Вся телеметрическая и траекторная
информация ОК на участке спуска передавалась в реальном масштабе времени в
ЦУП. На ОКДП размещалась региональная группа управления, готовая в случае
необходимости по команде из ЦУП взять на себя контрольные и управляющие
функции посадкой ОК. Особое внимание при подготовке первого полета ОК
уделялось экспериментальной отработке АСУП, включающей:
|- |автономные и комплексные испытания отдельно бортового и наземного |
| |комплексов управления; |
|- |комплексные испытания средств и математического обеспечения НКУ и БКУ |
| |по обмену информацией Земля - борт - Земля на комплексном моделирующем|
| |стенде и комплексном стенде ОК; |
|- |совместные испытания БКУ и НКУ по обмену информацией ОК-ЦУП через СР |
| |"Альтаир" при нахождении орбитального корабля на площадке огневых |
| |испытаний технической позиции и в сборе с ракетой-носителем на |
| |стартовом комплексе; |
|- |комплексные испытания средств обмена всеми видами информации на |
| |участке спуска и посадки с привлечением летающего аналога ОК, летающих|
| |лабораторий Ту-154 и самолета-имитатора Миг-25. |
Общее руководство отработкой систем ОК на летающих лабораториях осуществлял
заместитель начальника ЛИИ А.А.Манучаров.
Тренировка персонала управления полетом в ЦУП и объединенном командно-
диспетчерском пункте (ОКДП) осуществлялась в несколько этапов. Тренировки
начались почти за год до проведения пуска ОК. Всего было проведено в ходе
подготовки к полету более 30 тренировок. Особенностью тренировок было
привлечение средств и математического обеспечения ЦУП к поддержке испытаний
орбитального корабля на технической позиции и посадочном комплексе. Высокая
надежность созданных средств автоматизированной системы управления полетом,
их дополетная автономная отработка и комплексные испытания, большой объем
выполненных тренировок персонала управления полетом позволили в первом
двухвитковом беспилотном полете ОК уверенно отработать всем средствам НКУ и
посадочного комплекса и заложить основу подготовки к управлению при
пилотируемых полетах. За 3 ч 26 мин первого полета ОК было проведено четыре
штатных сеанса связи с выдачей на борт 10 запланированных массивов командно-
программной информации для управления режимами работы радиотехнического
комплекса. Выдача управляющих воздействий на участке спуска по вводу
метеоданных и смене направления захода на посадку не понадобилась, так как
оказалось возможным использовать данные полетного задания, введенные в БВК
ОК до старта. Обмен командно-программной информацией из-за неверно
введенной доплеровской поправки в средства наземных станций слежения велся
в режиме "без квотирования". Телеметрическая и траекторная информация была
принята, обработана и отображена на рабочих местах персонала управления
полетом в ЦУП и ОКДП в полном запланированном объеме. При создании
орбитального корабля "Буран" кроме научно-технических проблем стояла задача
создания работоспособной кооперации исполнителей. Задача осложнилась тем,
что к уже сложившейся космической кооперации, привыкшей работать по
определенным законам и стандартам, добавилась многочисленная кооперация
авиационной промышленности. Все это требовало совершенствования схемы
организации работ и их контроля. Еще в начале разработки МКС был принят
системный подход к построению всего комплекта технической документации,
внедрены общесоюзные требования ЕСКД и Положение РК-75, определяющее
специальные требования к разработке, отработке и подготовке ракетных
комплексов. В 1984 году была введена система курирования специалистами НПО
"Энергия" всех без исключения элементов орбитального корабля, включая
расчетно-исследовательские работы, что повысило уровень технической
координации работ, улучшило поступление информации о ходе разработок и
контроль за ними, способствовало оперативному принятию технических решений.
В НПО "Энергия" была усовершенствована система построения проектно-
логической документации (Ю.М.Фрумкин, Ю.М.Лабутин), которая на трех уровнях
(программа полета, типовые полетные операции, программа работы бортовых
систем) определяла требования по функционированию корабля при подготовке
пуска, в полете и после посадки, включая нештатные ситуации, и содержала
исходные данные для всех, кто разрабатывал системы корабля, его бортовое и
наземное математическое обеспечение. Требования к конструкции, комплектации
и компоновке корабля устанавливала система общепроектных документов
(Б.И.Сотников, А.А.Калашьян). Была также налажена система контроля основных
проектных параметров корабля (В.Г.Алиев). Важным направлением в
деятельности НПО "Энергия" была разработка комплексных сквозных графиков
работ, которые согласовывались со всеми необходимыми предприятиями и
ведомствами и представлялись на утверждение руководству вышестоящих
инстанций. Работы по графикам и их контролю организовывались и проводились
в основном службой главного конструктора. Эти и другие мероприятия
позволили службе главного конструктора полностью сосредоточить в своих
руках контроль за ходом реализации проекта.
Сборку и испытания орбитального корабля на технической позиции космодрома
Байконур контролировало оперативно-техническое руководство (первая
оперативная группа), возглавляемое техническим руководителем Ю.П.Семеновым,
а в его отсутствие - одним из заместителей технического руководителя,
которыми были Н.И.Зеленщиков, В.А.Тимченко, А.В.Васильковский. За
планирование работ, за каждодневный контроль выполнения планов и поручений
отвечал ведущий конструктор В.Н.Погорлюк и его специалисты. Координацию
работ на межведомственном уровне осуществляло Министерство общего
машиностроения при поддержке комиссии СМ СССР по военно-промышленным
вопросам. Министры общего машиностроения (С.А.Афанасьев, затем
О.Д.Бакланов, В.Х.Аогужиев) внимательно следили за ходом разработок,
руководили работой Межведомственного координационного совета (МВКС),
регулярно проводили совещания, как правило выездные, по контролю состояния
дел и решению возникавших вопросов. Министры одновременно являлись и
председателями Государственной комиссии по летным испытаниям комплекса
"Энергия-Буран". Для создания ОК "Буран" была подключена огромная
кооперация предприятий разных ведомств, открывающая новое направление -
аэрокосмическую отрасль. Успешный пуск орбитального корабля "Буран"
показал, что коллектив НПО "Энергия" блестяще справился с поставленной
задачей. Создание многоразового орбитального корабля - это новый этап в
отечественной космонавтике, поднявший на новый уровень все направления
разработки и создания КА, начиная от проектирования и кончая подготовкой к
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|