Чтобы этого не случилось, сразу по завершении этапа дальнего сближения в дело должна вступить бортовая автономная система, не зависящая от земных измерений и команд. При дальности взаимного обнаружения автономными средствами не менее 20-30 километров должен произойти «радиозахват» - корабли должны «увидеть» друг друга и далее выполнять сближение и причаливание автономно без участия «земли». Один из кораблей при этом является активным: он движется к пассивному, который должен развернуться открытым основанием конуса - гнездом пассивной части стыковочного агрегата - навстречу штырю активного корабля.
На участках автономного сближения и причаливания возможны были два вида управления. Чисто автоматическое, без участия человека, и ручное, при котором космонавт, пользуясь результатами измерений системы и собственными наблюдениями в оптические визиры, с помощью ручек включает двигатели ориентации и двигатели причаливания и ориентации и доводит активный корабль до «втыка». Мы ставили своей главной задачей выполнение сближения «Союзов» в автоматическом, беспилотном режиме. Очевидно, что активные заправщики ПК должны были стыковаться с разгонным блоком 9К только автоматически. Для 7К были предусмотрены автоматический и, для надежности, еще и ручной режимы. Несмотря на прекращение работ по «Союзу» для облета Луны, категорическое требование автоматического сближения и причаливания оставалось в силе. Мы уже знали, что американцы приняли вариант, в котором без участия человека система сближения не работала. Мы не копировали американцев, и это оказалось в будущем сильной стороне нашей космонавтики.
Горячие споры развернулись по вопросам о методах наведени активного корабля на пассивный. Дело в том, что в те годы во всякого рода системах наведения ракет ПВО использовались траектории погони по «собачьей кривой», когда преследователь все врем следит за целью и бежит вдогон с постоянной или нарастающей скоростью.
Мы имели возможность использовать методы наведения, учитывающие законы небесной механики, то есть естественное движение кораблей в поле тяготения Земли. В этом случае предполагается, что по результатам наземных измерений в «память» активного корабл закладываются данные об орбитальном движении обоих кораблей относительно земных координат. В аппаратуру активного корабля должны быть заложены алгоритмы, позволяющие прогнозировать относительное движение и вырабатывать решение, приводящее к сближению. Такой метод, как было сказано, приводит к большим ошибкам. Необходима коррекция по результатам взаимных измерений относительной дальности и скорости, которые дает бортовая радио - или оптическая система. Чтобы скорректировать естественное орбитальное движение, необходимо на борту точно рассчитать величину, направление и время выдачи корректирующего импульса. Такого рода корректирующие воздействия по прогнозам теоретиков требовали не более двух включений СКДУ активного корабля до входа в зону причаливания, которая оценивалась в 50-200 метров. Однако само определение параметров управляющих воздействий при таком двухимпульсном маневре сближения требовало решение сложной задачи, предполагавшей, что каждый из корректирующих импульсов рассчитывается с помощью БЦВМ из условий попадания в зону причаливания через некоторое время свободного полета. Т.е сближение требовало теснейшего сотрудничества управленцев с баллистиками - они по праву считались хозяевами свободного полета на околоземных орбитах. От них и пошло название такого, казалось бы, естественного сближения - метод «свободных траекторий».
Этот сам собой разумеющийся метод обещал очень экономное расходование бортового запаса топлива СКДУ и системы ориентации, но требовал расчетов, которые невозможно выполнить без БЦВМ. Уже в 1964 году нам было ясно, что надежной и пригодной для подобных задач БЦВМ в ближайшие два-три года у нас не будет. О трагической истории создания в СССР космической БЦВМ я надеюсь еще написать.
Мы уже знали, что на «Джемини» и будущем «Аполло» американцы используют быстродействующие БЦВМ, позволяющие решать задачи сближения полуавтоматическим методом, с обязательным участием человека. Они, уже располагавшие надежными БЦВМ, не рисковали использовать только автоматическое сближение методом «свободных траекторий». Имея в своем распоряжении «искусственный интеллект», американские «сближенцы» складывали его с естественным интеллектом хорошо подготовленного астронавта и таким тандемом решали задачу. Мы должны были решить задачу, не имея ни искусственного, ни естественного интеллекта!
Пришлось отложить заманчивый метод до лучших времен и обучить активный корабль повадкам гончего пса, который даже после жестокой дрессировки не побежит в прогнозируемую точку встречи за удирающим зайцем. Теперь уже не баллистики, а «теоретики-динамики» Раушенбаха - Легостаев, Шмыглевский, Ширяев, Ермилов, используя опыт ракетных систем самонаведения, состыковали его с баллистикой космического полета и предложили метод «сближения по линии визирования», или проще - метод «параллельного сближения».
При этом методе повышалась роль и ответственность бортовой системы измерения параметров относительного движения. Требовалось точное измерение расстояния между кораблями: относительной дальности, скорости изменения этого расстояния, то есть скорости сближения или удаления, и угловой скорости вращения линии визирования, совпадающей с прямой, соединяющей в пространстве два корабля. Эта информация в согласованной форме поступает в аналоговые электронные приборы, которые не умеют, подобно БЦВМ, прогнозировать относительное движение и предвидеть последствия коррекций на длительном интервале времени. Поэтому бортовые приборы, управляющие сближением, будут вертеть кораблем в процессе сближения и выдавать команды на небольшие по величине, но частые корректирующие импульсы то на разгон, то на торможение,чтобы вести активный корабль внутри расчетного коридора значений относительной скорости, меняющейся в зависимости от дальности. В процессе сближения активный корабль не только разгоняется или тормозится, но и обязательно корректируется в боковом направлении так, чтобы свести к нулю угловую скорость вращения линии визирования.
По мере уменьшения дальности уменьшается и относительная скорость сближения. В режиме причаливания, чтобы не сломать стыковочный агрегат, требовалось иметь сближение со скоростью порядка 5-7 сантиметров в секунду и сводить к минимуму относительную угловую скорость.
Приборная материализация идей, разработанных абстрагирующимися от реальных возможностей теоретиками, требовала участия опытного специалиста, который бы кроме энтузиазма обладал еще и здравым смыслом разработчика реальной аппаратуры.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186
На участках автономного сближения и причаливания возможны были два вида управления. Чисто автоматическое, без участия человека, и ручное, при котором космонавт, пользуясь результатами измерений системы и собственными наблюдениями в оптические визиры, с помощью ручек включает двигатели ориентации и двигатели причаливания и ориентации и доводит активный корабль до «втыка». Мы ставили своей главной задачей выполнение сближения «Союзов» в автоматическом, беспилотном режиме. Очевидно, что активные заправщики ПК должны были стыковаться с разгонным блоком 9К только автоматически. Для 7К были предусмотрены автоматический и, для надежности, еще и ручной режимы. Несмотря на прекращение работ по «Союзу» для облета Луны, категорическое требование автоматического сближения и причаливания оставалось в силе. Мы уже знали, что американцы приняли вариант, в котором без участия человека система сближения не работала. Мы не копировали американцев, и это оказалось в будущем сильной стороне нашей космонавтики.
Горячие споры развернулись по вопросам о методах наведени активного корабля на пассивный. Дело в том, что в те годы во всякого рода системах наведения ракет ПВО использовались траектории погони по «собачьей кривой», когда преследователь все врем следит за целью и бежит вдогон с постоянной или нарастающей скоростью.
Мы имели возможность использовать методы наведения, учитывающие законы небесной механики, то есть естественное движение кораблей в поле тяготения Земли. В этом случае предполагается, что по результатам наземных измерений в «память» активного корабл закладываются данные об орбитальном движении обоих кораблей относительно земных координат. В аппаратуру активного корабля должны быть заложены алгоритмы, позволяющие прогнозировать относительное движение и вырабатывать решение, приводящее к сближению. Такой метод, как было сказано, приводит к большим ошибкам. Необходима коррекция по результатам взаимных измерений относительной дальности и скорости, которые дает бортовая радио - или оптическая система. Чтобы скорректировать естественное орбитальное движение, необходимо на борту точно рассчитать величину, направление и время выдачи корректирующего импульса. Такого рода корректирующие воздействия по прогнозам теоретиков требовали не более двух включений СКДУ активного корабля до входа в зону причаливания, которая оценивалась в 50-200 метров. Однако само определение параметров управляющих воздействий при таком двухимпульсном маневре сближения требовало решение сложной задачи, предполагавшей, что каждый из корректирующих импульсов рассчитывается с помощью БЦВМ из условий попадания в зону причаливания через некоторое время свободного полета. Т.е сближение требовало теснейшего сотрудничества управленцев с баллистиками - они по праву считались хозяевами свободного полета на околоземных орбитах. От них и пошло название такого, казалось бы, естественного сближения - метод «свободных траекторий».
Этот сам собой разумеющийся метод обещал очень экономное расходование бортового запаса топлива СКДУ и системы ориентации, но требовал расчетов, которые невозможно выполнить без БЦВМ. Уже в 1964 году нам было ясно, что надежной и пригодной для подобных задач БЦВМ в ближайшие два-три года у нас не будет. О трагической истории создания в СССР космической БЦВМ я надеюсь еще написать.
Мы уже знали, что на «Джемини» и будущем «Аполло» американцы используют быстродействующие БЦВМ, позволяющие решать задачи сближения полуавтоматическим методом, с обязательным участием человека. Они, уже располагавшие надежными БЦВМ, не рисковали использовать только автоматическое сближение методом «свободных траекторий». Имея в своем распоряжении «искусственный интеллект», американские «сближенцы» складывали его с естественным интеллектом хорошо подготовленного астронавта и таким тандемом решали задачу. Мы должны были решить задачу, не имея ни искусственного, ни естественного интеллекта!
Пришлось отложить заманчивый метод до лучших времен и обучить активный корабль повадкам гончего пса, который даже после жестокой дрессировки не побежит в прогнозируемую точку встречи за удирающим зайцем. Теперь уже не баллистики, а «теоретики-динамики» Раушенбаха - Легостаев, Шмыглевский, Ширяев, Ермилов, используя опыт ракетных систем самонаведения, состыковали его с баллистикой космического полета и предложили метод «сближения по линии визирования», или проще - метод «параллельного сближения».
При этом методе повышалась роль и ответственность бортовой системы измерения параметров относительного движения. Требовалось точное измерение расстояния между кораблями: относительной дальности, скорости изменения этого расстояния, то есть скорости сближения или удаления, и угловой скорости вращения линии визирования, совпадающей с прямой, соединяющей в пространстве два корабля. Эта информация в согласованной форме поступает в аналоговые электронные приборы, которые не умеют, подобно БЦВМ, прогнозировать относительное движение и предвидеть последствия коррекций на длительном интервале времени. Поэтому бортовые приборы, управляющие сближением, будут вертеть кораблем в процессе сближения и выдавать команды на небольшие по величине, но частые корректирующие импульсы то на разгон, то на торможение,чтобы вести активный корабль внутри расчетного коридора значений относительной скорости, меняющейся в зависимости от дальности. В процессе сближения активный корабль не только разгоняется или тормозится, но и обязательно корректируется в боковом направлении так, чтобы свести к нулю угловую скорость вращения линии визирования.
По мере уменьшения дальности уменьшается и относительная скорость сближения. В режиме причаливания, чтобы не сломать стыковочный агрегат, требовалось иметь сближение со скоростью порядка 5-7 сантиметров в секунду и сводить к минимуму относительную угловую скорость.
Приборная материализация идей, разработанных абстрагирующимися от реальных возможностей теоретиками, требовала участия опытного специалиста, который бы кроме энтузиазма обладал еще и здравым смыслом разработчика реальной аппаратуры.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186