Моим первоначальным намерением при написании этой главы было желание поведать о роли и месте человека в управлении реальными ракетно -космическими комплексами.
Еще на заре инженерной ”туманной юности” меня интересовала разработка проблемы ”человек или автомат”. Никаких новых теоретических основ на этом поприще мне создать не удалось. Печатные труды и многочисленные диссертации на эту тему, с которыми я знакомился, большей частью не могли служить руководством для специалистов, несущих личную ответственность за надежность выполнения задачи, поставленной перед конкретной системой.
Участие человека в процессе управления является одной из проблем, определяющих надежность и эффективность космических полетов.
Более-менее радикально эта проблема решена для ракет-носителей. Участие человека в управлении полетом боевой ракеты или ракеты-носителя заканчивается на Земле набором команд, обеспечивающих запуск.
На всех участках от срабатывания ”контакт подъема” до выключения двигателя последней ступени человек не участвует в управлении полетом ракеты ни с Земли, ни с борта космического аппарата, выводимого этой ракетой. Единственным исключением является передача с Земли на ”борт” по радио команды для выключения двигателей и приведения в действие системы аварийного спасения, если наблюдатели на Земле сочтут это необходимым. Поведение системы, управляющей полетом ракеты, описывается дифференциальными уравнениями. Разработчики автоматической системы управления полетом ракеты имеют возможность уточнять математическое описание моделированием, используя реальную аппаратуру, и, наконец, окончательно проверяют достоверность проектных расчетов летными испытаниями. На летные испытания боевых ракет обычно тратится несколько десятков пусков.
| 388 |
Для космического аппарата такая методика экономически разорительна. Он слишком дорог и уникален. Он должен выполнять свою задачу с первого же запуска.
Система управления движением и навигацией любого из современных космических аппаратов состоит из двух взаимосвязанных между собой радиолиниями комплексов: наземного комплекса управления и бортового комплекса управления. В зависимости от распределения задач между наземным и бортовым комплексами и в зависимости от структуры и надежности аппаратуры для управления бортовым комплексом могут быть использованы три способа управления:
автономный, автоматический, по программам, заранее заложенным в бортовую аппаратуру. На современных аппаратах такие программы заложены в виде алгоритмов в память бортовой цифровой вычислительной машины;
по командам и программам, передаваемым на ”борт” с пунктов управления наземного комплекса;
ручное управление экипажем.
Для беспилотных аппаратов комбинируют два первых способа. Для пилотируемых используются все три. При этом создатели системы управления могут отдать приоритет любому из трех на различных этапах полета. Выбор оптимального сочетания является одной из проблем, решаемых создателями системы управления.
Наиболее жаркие споры начиная с полета Гагарина и до последнего времени не утихают по поводу приоритета и меры ответственности экипажа в управлении движением космического корабля.
Как известно, все космонавты ”Востоков” и ”Восходов” не включались в контур управления. Им разрешалось воспользоваться управлением только для пробы или в безвыходной аварийной ситуации. Использование ручного управления спасло жизнь экипажу ”Восхода-2”.
Чтобы не превращать мемуары в скучный научный трактат, я попытаюсь показать диалектику и динамику развития всех трех методов на конкретных примерах аварийных или нештатных ситуаций из истории пилотируемых программ, в которых принимал непосредственное участие. При этом ограничиваюсь примерами в области управления движением, то есть ориентации, стабилизации и навигации, представляющих наибольший интерес с точки зрения стимулов, ускоряющих качественный прогресс аппаратуры и методов.
Работая над настоящими мемуарами, я убедился в справедливости утверждения о том, что катастрофические, аварийные и
| 389 |
Впервые аналогичная крамольная, по мнению любого высокого руководителя, мысль была высказана Пилюгиным в Капустином Яре на заседании Госкомиссии по летным испытаниям экспериментальной ракеты Р-2 в 1949 году. Первый же пуск был аварийным. По результатам анализа этого аварийного пуска были приняты решения о существенной доработке системы управления и конструкции ракеты. Эту историю я упоминал в первой книге*.
Чертеж Б.Е. Ракеты и люди. М.: Машиностроение, 1994. С. 336-337.
- Один аварийный пуск дает нам для познания и улучшения системы гораздо больше, чем десяток благополучных, - заявил Пилюгин.
Представитель Министерства обороны в Госкомиссии полковник Мрыкин был возмущен таким заявлением:
- Вы что же, предлагаете ракеты пускать ”за бугор” ради удовлетворения своего профессионального любопытства?
Через несколько лет до нас дошли афоризмы, сочиненные американскими специалистами по ракетной технике. Среди них был такой ”закон Мерфи”: ”Если тебе кажется, что все идет хорошо, значит ты чего-то не доглядел”.
В октябре 1998 года президиум Академии навигации и управления движением присудил мне почетную премию имени Н.Н. Острякова ”За выдающиеся научные достижения в создании и исследовании средств гироскопии и автономной навигации”.
Президент академии Владимир Пешехонов предупредил меня, что после вручения диплома лауреата премии на общем собрании академии я должен сделать научный доклад. В числе стимулов, способствующих прогрессу систем управления движением, я упомянул в докладе ”закон Пилюгина”, впервые высказанный им в 1949 году. Никто из весьма компетентных ученых - членов академии по этому поводу не высказал возражений. Настоящая глава показывает, что ”закон Пилюгина”, сформулированный им задолго до космической эры, справедлив и для космических систем.
В публикациях по истории нашей космонавтики очень мало упоминаний о многочисленных нештатных ситуациях, причиной которых были не отказы материальной части, а действия людей, входящих в контур управления на Земле, или действия экипажа на борту кормического корабля.
Анализ конкретных обстоятельств в таких случаях, как правило, являлся уделом специальных комиссий, выводы и рекомендации которых приводили к изменениям не только техники, но и организации работ по управлению полетом.
| 390 |
Мне доводилось неоднократно быть председателем или членом аварийных комиссий, а также выступать в роли ответчика перед другими комиссиями.
Прежде чем переходить к воспоминаниям о весьма поучительных, иногда трагических событиях, связанных с нештатным поведением системы, в которой человек является активным звеном управления, я счел необходимым начать с истории создания космических систем управления.
Боевые ракеты и ракеты-носители отрабатывались вместе со своими системами управления. Будучи отработанными, такие системы оставались почти неизменными в серийном производстве. Это было одним из условий достижения высокой надежности ракетного комплекса. Модернизация ракет, принятых на вооружение, проводилась после летных испытаний серии, в которую были внесены изменения.
В отличие от ракет каждый космический аппарат первого десятилетия космической эры был по-своему уникален. Даже среди современных космических аппаратов трудно найти два совершенно одинаковых. Каждый космический полет приносит новый опыт. Этот опыт влечет за собой внесение изменений в конструкцию, схемы, методы управления каждым последующим. На одинаковых ракетах-носителях в космос выводятся самые разнообразные по целевым задачам, а следовательно, и по устройству космические аппараты. Каждый из них требует создания своего, только для данных конкретных задач разработанного оборудования, энергопитания, системы управления движением, телеметрии, управления бортовым комплексом, своего специального испытательного оборудования, а при появлении на борту компьютеров - и своего программно - математического беспечения.
В конце пятидесятых годов масштабы работ по оборудованию и системам управления космическими аппаратами превратились в проблему, требовавшую радикальных и незамедлительных решений.
Мне не пришлось долго убеждать Королева в необходимости организации собственной базы по разработке систем управления и производству приборов для космических аппаратов. Более того, как только он осознал необходимость создания такой организации внутри своего ОКБ-1, он порой очень резко критиковал меня за медлительность в принятии организационных решений по разработкам космических систем управления.
За короткий срок были созданы специализированные отделы и лаборатории. Для реализации их конструкторских разработок на заводе создавались цеха, которые объединялись в специализированное приборное производство. Не все идеи мы способны были
| 391 |
Создав прежде всего свою собственную исследовательскую, конструкторскую и производственную базу, обеспечивающую разработку систем управления космическими аппаратами, мы были инициаторами создания в стране единой инфраструктуры КБ и заводов, работающих на космонавтику. В 1966 году количество самостоятельных предприятий, лабораторий в НИИ и при вузах, загруженных нашими заданиями, уже составляло более полусотни.
Наиболее ответственные разработки и то, что никакими усилиями не удавалось разместить у смежников, мы брали на себя. Общая номенклатура приборов нашей разработки, которые побывали в космосе или участвовали в наземных испытаниях, на конец 1966 года приближалась к одной тысяче наименований.
Наша активная деятельность по развитию техники управления космическими аппаратами была поддержана необходимыми решениями Комиссии по военно-промышленным вопросам при Совете Министров СССР. Так называемый чиновничий аппарат в те годы не только не мешал, а помогал решению наших проблем. Большой заслугой работающих в Кремле чиновников и партийного аппарата ЦК со Старой площади была помощь, которую они оказывали нам в преодолении межведомственных и межреспубликанских барьеров.
В первом ракетном десятилетии (1947 - 1957 годы) была создана основа инфраструктуры мощной ракетной индустрии.
Во втором десятилетии (1957 - 1967 годы) формирование ракетной инфраструктуры было закончено и начато параллельно создание космической инфраструктуры. Этот процесс выходил далеко за пределы возможностей нашего ОКБ-1. Вновь созданное Министерство общего машиностроения, его министр Афанасьев, его заместители проявили инициативу, настойчивость и несвойственную государственным чиновникам смелость при комплексной организации приборной ракетно-космической промышленности. В МОМе были созданы специализированные главные управления по гироскопической технике, радиосистемам и общесистемной технике. Оказавшись в эпицентре этих процессов, коллективы, объединившиеся под моим руководством в королевском ОКБ-1, были первыми и головными в нашей стране создателями систем управления космическими аппаратами самых различных назначений. Мощности нашего собственного производства были быстро исчерпаны, но мы нашли в стране хороших помощников. Не без
| 392 |
Одним из первых был московский завод ”Пластик”. Его основной специальностью были электрические взрыватели. Тем не менее он быстро освоил производство бортовых программно-временных устройств и электронных усилительно-преобразующих приборов систем ориентации. Уфимский приборостроительный завод, обладавший до этого опытом производства автопилотов, создал специальные цеха, где изготавливались коммутационные приборы систем управления бортовым комплексом и единого электропитания. Азовский оптико-механический завод наладил серийное производство наземных испытательных станций, известных под индексом 11Н6110. Эти станции, выпущенные заводом в количестве более двух сотен до девяностых годов служили основным средством проверки космических аппаратов на заводских контрольно-испытательных станциях, на технических и стартовых позициях космодромов. Этот же завод принял на себя бремя изготовления сложных электромеханических устройств-агрегатов стыковки космических кораблей.
Вместе с Королевым я и Хазанов в 1963 году прилетели в Киев, чтобы включить в нашу космическую сферу приборостроителей Украины. Несколько дней мы обивали пороги украинских властей. Дошли до секретаря ЦК компартии Украины Шелеста. Он ушел от решения вопроса, прочитав нам лекцию о тяжелейшем положении черной металлургии. Королев прорвался к первому секретарю ЦК компартии Украины - Подгорному. После часовой беседы, во время которой Королев по его рассказу, как никогда импровизировал на тему о перспективах, мы ”получили” завод ”Киевприбор”. Этот завод до настоящего времени служит главным поставщиком приборов бортового комплекса для ”Союзов” и ”Прогрессов”.
Приборное производство нашего ЗЭМа вместе со всеми другими загруженными нашей тематикой заводами стало мощной производственной базой, которая доставляла нам массу хлопот. Но без мощного современного производства наши успехи в космосе были бы невозможны.
Многие наши разработки, в этом мы убедились много лет спустя, носили по тем временам приоритетный характер. Железный занавес не позволял общаться с американскими специалистами. В Европе, даже если бы была возможность общения, мы ничего позаимствовать не могли.
| 393 |
Все, что требовалось для управления космическими аппаратами, мы вместе со смежниками придумывали, разрабатывали, изготавливали на новых производствах самостоятельно. На поприще управления мы действительно были настоящими первопроходцами. С расстояния более чем в три десятилетия многое в истории систем управления шестидесятых и семидесятых годов может показаться наивным. Еще раз воспроизводя в памяти тот период, наполненный радостями триумфальных успехов и трагическими провалами, могу с чистой совестью сказать, что нам есть чем гордиться. Стоит только пожалеть, что в свое время мы не могли рассказать миру о том, что же в действительности было сделано и каких усилий это стоило. Робкие попытки открытых публикаций или выступлений на международных форумах наталкивались на глухую стену, на которой было начертано ”Не пущать!” Получившие всемирную славу космонавты во время путешествий по странам мира, в многочисленных интервью и выступлениях не упоминали фамилии Главного конструктора С.П. Королева и других настоящих создателей ракетно-космических систем, которые выводили их в космос.
По этому поводу Королев в своем кругу с горечью говорил: ”Самое секретное в нашей космонавтике - это фамилии главных конструкторов”.
Когда все же дело доходило до публикаций, Королев именовался ”проф. Сергеев”, Мишин - ”проф. Васильев”. Я в одной из первых статей ”Человек или автомат” скрывался под псевдонимом ”проф. Евсеев”.
В те бурные событиями годы такие обстоятельства нас забавляли и даже наполняли гордостью: вот мы какие значимые люди для государства!
Безусловные достижения и успехи не защищали нас от детских болезней бурного роста. Основными причинами неудач были восторженная идеализация тематики, переоценка своих сил и бешеная гонка со временем.
В новом коллективе не могло быть главного конструктора системы управления, потому что в ОКБ-1 был только один Главный - Королев. Когда его сменил Мишин, то в этой части положение не изменилось.
Я, Раушенбах, Юрасов, Калашников были вполне удовлетворены своим званием ”заместитель Главного конструктора”. Иногда ворчали или подшучивали наши подчиненные:
- В смежных организациях разработчик, поставляющий нам какую-либо не очень значимую систему, именуется ”главный конструктор”, а ответственный за всю большую систему в целом, которая
| 394 |
Увлекательная работа, где каждый получал редкую возможность выкладывать все свои способности и быть приобщенным к осуществлению проектов, совсем недавно относившихся к области фантастики, компенсировала ущемление самолюбия.
В каждом постановлении правительства о разработке нового типа боевой ракеты или ракеты-носителя упоминались не только фамилия генерального конструктора ракетного комплекса, но и обязательно фамилии главных конструкторов двигателей, наземного стартового оборудования и системы управления.
В постановлениях по созданию космических аппаратов Главного конструктора Королева, после него - Мишина, генерального конструктора Челомея, главных конструкторов Козлова и Решетнева не упоминаются (фамилии главных конструкторов системы управления космическим аппаратом. Так повелось со времен Королева. Исключением из этого правила явились постановления по Н1-Л3 и”Бурану”.
Я делаю попытку восстановить историческую несправедливость и называю имена своих товарищей по ОКБ-1, каждый из которых по праву мог иметь звание ”главный конструктор такой-то системы”, на худой конец - ”научный руководитель”. Этот список возглавляет патриарх систем ориентации и навигации, ученый с мировым именем Борис Раушенбах. Не называя ученых степеней и званий перечисляю далее по алфавиту: Леонид Алексеев, Олег Бабков, Евгений Башкин, Владимир Бранец, Лев Вильницкий, Олег Воропаев, Эрнест Гаушус, Юрий Карпов, Виктор Калашников, Лариса Комарова, Михаил Краюшкин, Виктор Кузьмин, Петр Куприянчик, Виктор Легостаев, Борис Никитин, Борис Пенек, Борис Скотников, Станислав Савченко, Владимир Сыромятников, Евгений Токарь, Игорь Юрасов.
Никто из перечисленных выше никогда не жаловался на малое количество орденов или других правительственных наград и премий.
Ученые нашей школы управления пользуются известностью и заслуженным уважением не только у нас в стране, но и среди специалистов многих зарубежных фирм, общение с которыми стало возможным после падения ”железного занавеса”.
Объем книги и мои собственные ограниченные способности не позволяют рассказать о личности и вкладе каждого.
Мы инициировали лавинообразный процесс развития космической промышленности и науки. Однако, спустя десятилетия, остались монополистами в области управления пилотируемыми полетами. В смежных организациях, работавших по нашим заданиям,
| 395 |
Межпланетные путешествия были основной темой научной фантастики, будоражившей воображение людей задолго до появления реальных возможностей осуществления этой мечты. Теперь, когда реализация будущего оказалась в наших руках, нам нетерпелось его приблизить. В начале шестидесятых годов мы жили и работали в азартной атмосфере непрерывных гонок. Гонки шли параллельно по четырем направлениям:
обеспечение безусловного превосходства в ракетно-ядерном вооружении;
завоевание всех приоритетов в полетах пилотируемых космических кораблей;
достижение межпланетными автоматами Луны, Венеры и Марса;
создание систем космической связи.
Начиная с первых спутников мы считали нормой, что сообщения о космических успехах, которые предворялись характерным перезвоном радиопозывных Москвы, передавались ставшим таким родным голосом Левитана: ”Говорит Москва! Работают все радиостанции Советского Союза!..”
Было и пятое направление - военно-космические средства. По понятным причинам в эфире о них не сообщалось.
Анализируя деятельность свою, своих товарищей и многих связанных с нами людей, организаций с расстояния в три с лишним десятка лет, я изумляюсь нашей коллективной вере в свои силы и наивному стремлению ”объять необъятное” в немыслимо короткие сроки. Теперь даже ученые-фантасты смирились с жесткой необходимостью учитывать жизненный цикл создания сложных космических систем высокой надежности. С начала их разработки до практического воплощения проходит от 8 до 12 лет. Нам же не терпелось. Если бы в 1959 году какой-нибудь футуролог предсказал, что первую мягкую посадку на Луну, затратив 12 четырехступенчатых ракет-носителей, мы осуществим только в 1966 году,
| 396 |
Ошибки в начале трудного пути создания сложных технических систем имели и свою хорошую сторону. Они сплачивали коллективы, заставляли по мере накопления опыта более критично относиться к своей деятельности, искать более надежные технические решения и организационные формы взаимодействия.
Выработанная нами структурная организационная разработка, расстановка специалистов по отделам и лабораториям были удачными. Определенно нам сопутствовало везение на талантливых и неутомимых, работоспособных людей.
Свидетельством тому может служить современная структура организации работ по созданию комплекса систем в НПО ”Энергия” и других организациях, использовавших наш опыт. За 30 лет произошли существенные количественные изменения, связанные с объемом работ. Отделы разрастались, делились, объединялись в новые комплексы. Но ведущие специалисты, определявшие судьбу каждого направления, оставались при своем деле. За тридцать лет были естественные биологические потери, уход небольшого числа людей в другие области, но удивительно стойкий костяк управленцев, сложившийся в шестидесятые годы, до последнего времени определял уровень отечественной техники управления космическими аппаратами.
После нашего объединения с грабинским ЦНИИ-58 в 1959 году и переводом в ОКБ-1 коллектива Раушенбаха из НИИ-1 в 1960 году, после ряда перестановок людей в космической тематике Королев назначает меня своим ”вторым первым” заместителем, с подчинением мне всех подразделений, проектно-конструкторских и научно-исследовательских отделов, размещавшихся на втором производстве. Начальником заводской части второго производства он назначил вернувшегося из Днепропетровска Германа Семенова. Заместитель главного инженера Исаак Хазанов получил задачу развернуть новое строительство приборного производства на нашей второй территории и по мере ввода в строй новых корпусов сворачивать производство на первой территории завода.
Таким образом, к 1965 году я формально объединял не только отделы приборно-управленческого комплекса, но также проектные и конструкторские отделы всей космической тематики ОКБ-1. Такая реорганизация существенно расширила мои права, обязанности и ответственность.
| 397 |
В непосредственном идейном подчинении Королева несмотря на структурные схемы оставались творчески сильные коллективы, которыми руководили Константин Бушуев, Михаил Тихонравов, Павел Цыбин, Константин Феоктистов. Под их началом работали главные проектанты: Евгений Рязанов, Глеб Максимов, Юрий Денисов, Юрий Фрумкин, Вячеслав Дудников, Андрей Решетин и другие еще не очень опытные, но полные энтузиазма специалисты.
С самого начала я просил Королева освободить меня от ответственности за проектные работы по всей космической тематике, чтобы я мог сосредоточиться на совершенно новом направлении - создании космических систем управления.
Он в принципе согласился, при условии, что, оставаясь после Мишина его первым заместителем, я должен ”присматривать и быть в курсе” всего, что творят Бушуев, Тихонравов и Цыбин. ”С учетом того, что они много лишнего фантазируют, пусть через тебя проходят задания проектантов в конструкторский отдел Болдырева”.
На том и порешили. С Бушуевым и другими руководителями проектантов мы быстро договорились и отлично ладили, ибо их деятельность во многом определялась идеями и успешной работой управленцев.
Мишин, по мысли Королева, должен был сосредоточить свою энергию и опыт на разработке новых боевых ракет: Р-9, глобальной ракеты, - двигательной тематике и разработке перспективной стратегии, включая будущую тяжелую ракету-носитель H1 для лунной экспедиции.
Мишин во времена всех реорганизаций, которые предпринимал Королев с 1947 года, всегда оставался его ”самым” первым заместителем не только по техническим, но и по административным вопросам.
Очень разносторонняя деятельность по созданию новых космических систем управления развивалась параллельно с сохранением за моими подразделениями разработок рулевых систем, внутрибаковых и курирования систем управления боевых ракет и ракет-носителей.
Перечислю только главные направления нашей работы:
управление движением (ориентация, навигация, динамика ракет и космических аппаратов);
системное объединение управления бортовой аппаратурой системой ”земля-борт”, электрооборудование, специальные автономные системы, радиотехнические системы, антенно-фидерные устройства;
конструкторские работы, электромеханические, электрогидравлические системы, испытания приборов.
| 398 |
Перечисление всего, чем занимались коллективы управленцев-прибористов, заняло бы слишком много времени и места. Тем более, что любая наша работа была связана со смежными организациями, рассказ о которых заслуживает специального трактата.
Ниже я останавливаюсь на тех наших работах, которые получили высокую оценку в научных кругах, способствовали эпохальным вкладам в развитие космонавтики, были реализованы и начаты в годы второго космического десятилетия. Другим ограничением будут системы управления движением как наиболее интересные с точки зрения науки о поведении людей в контуре упавления.
Первые два советских ИСЗ, как известно, после отделения от ракеты-носителя летали в космосе без всякого управления движением и ориентации в пространстве. Ими управляли законы небесной механики. Как мы говорили, они подчинялись только нашим баллистикам.
Третий ИСЗ, запущенный 15 мая 1958 года, в отличие от двух первых уже имел первую в нашей практике командную радиолинию. Техническое задание на КРЛ разрабатывалось мною совместно с нашими радиоинженерами: Шустовым, Щербаковой, Краюшкиным - и первыми ”космическими” электриками, авторами логики управления: Карповым, Шевелевым, Сосновиком. 22 августа 1956 года я получил на техническом задании утверждающую подпись Королева. Решение о первом простейшем спутнике еще не было принято, и мы полагали, что секретный объект ”Д” - будущий третий спутник - будет первым космическим аппаратом. Управление включением и режимами научной аппаратуры по КРЛ казалось нам тогда качественным скачком по сравнению с системами радиоуправления баллистических ракет. Разработкой бортовой и наземной аппаратуры первой космической КРЛ в НИИ-648 руководил его директор - научный руководитель Николай Белов. Первая КРЛ была создана за полтора года. Она обеспечивала передачу на борт 20 разовых команд немедленного исполнения. На базе этой КРЛ затем были созданы более совершенные для пилотируемых программ.
Следующим шагом должно было стать управление движением будущих космических аппаратов. Оказалось, что для социалистов - разработчиков систем автоматического управления движением ракет создание систем управления движением космических аппаратов требует преодоления психологического барьера.
Этот барьер был преодолен с приходом в ОКБ-1 коллектива Раушенбаха.
Начиная с ”Луны-3” все наши космические аппараты имели системы, позволяющие корректировать околоземные и межпланетные
| 399 |
Чтобы осуществить эту операцию, космический аппарат должен уметь ориентироваться в пространстве, поворачиваясь на любые углы, задаваемые уставками, передаваемыми по КРЛ с Земли, сохранять заданную ориентацию во время работы корректирующего двигателя и управлять самой двигательной установкой, обеспечивая требуемую величину корректирующего импульса.
Управление ориентацией - один из самых ответственных режимов управления движением. При этом должно быть обеспечено придание космическому аппарату нужного углового положения относительно известных ориентиров поворотом его вокруг центра масс.
Особая ответственность лежит на системах ориентации космических кораблей при выдаче тормозного импульса, необходимого для возвращения на Землю. В случае ошибки космический корабль может не вернуться на Землю вообще, если импульс, выданный двигателем, не опустит, а поднимет орбиту. Ориентация в пространстве необходима не только для коррекции орбиты, но и для выполнения программ научных наблюдений, фотографирования, выставки в нужном направлении остронаправленных антенн и т.д.
С 1960 года решение проблем управления ориентацией и стабилизацией космических аппаратов было возложено на коллектив Раушенбаха, первоначально именовавшийся ”отдел 27”. Обилие тематических программ потребовало резкого увеличения, а затем разделения отдела 27 на три: теоретический отдел динамики движения Виктора Легостаева, отдел разработки схем и аппаратуры Евгения Башкина и отдел исполнительных органов ориентации - корректирующих микродвигателей - Дмитрия Князева. Эти три отдела пользовались помощью нашего сильного радиоэлектронного отдела Анатолия Шустова, который успешно разрабатывал программно-временные устройства, предшественники современных бортовых компьютеров, конструкторского отдела Семена Чижикова, выпускавшего рабочие чертежи любых приборов для заводского изготовления, и разработками главных конструкторов-смежников. В КБ ”Геофизика” главный конструктор оптико-электронных приборов Владимир Хрусталев по нашим техническим заданиям
| 400 |
Каждая космическая программа требовала разработки своих, специально для данного конкретного летательного аппарата, систем ориентации. Общим для всех было требование в нужное время обеспечить трехосную ориентацию, то есть иметь возможность установить космический аппарат в пространстве, закрепив его три взаимно перпендикулярные воображаемые оси неподвижно относительно звезд или поверхности Земли и вектора скорости либо маневрируя ими по заданной программе или командам. Идейная разработка трехосной ориентации ИСЗ на Землю в отделе Легостаева была поручена одному из первых выпускников московского физтеха - Евгению Токарю. Работы над такой системой Токарь начал еще в НИИ-1, работая с Раушенбахом под руководством Келдыша. В 1957 году он выпустил отчет ”Об активной системе стабилизации искусственного спутника Земли”. Любопытно, что этот отчет воспроизведен в издании: Келдыш М.В. Избранные труды: М.: Наука, 1988.
В работе Токаря впервые предлагалась система, которая стала классической для всех ”Востоков”, ”Восходов” и ”Зенитов”, и существовала до времен, пока не наступила эпоха ”бесплатформенных” систем. Для ориентации одной из осей спутника по местной земной вертикали (то есть по направлению к центру Земли) предлагалось использовать прибор, чувствительный к инфракрасному излучению поверхности планеты. Идея сканирования таким прибором границы между видимым с космического аппарата земным диском и космосом была высказана Раушенбахом. В разработке схемы и теоретических основ прибора значительное участие принимали Евгений Башкин и Станислав Савченко. Первый реальный прибор ИКВ был выполнен Владимиром Хрусталевым и Борисом Медведевым в ЦКБ ”Геофизика”. В настоящее, время ни один околоземный спутник не обходится без ИКВ - построителя местной вертикали. ОКБ ”Геофизика” с тех давних пор довело надежность, точность и массу ИКВ до величин, о которых в первые годы мы и не мечтали.
Кроме ориентации двух осей по углам тангажа и крена, которые обеспечивались ИКВ, требовалось остановить свободное вращение спутника вокруг вертикальной оси, направленной на
| 401 |
Для этой цели Токарь предложил гироскопический ориентирующий прибор, позднее названный ”гироорбитант”. Он применялся практически на всех отечественных автоматических и пилотируемых космических кораблях, нуждавшихся в орбитальной ориентации. Теория гироорбитанта явилась основой кандидатской диссертации Токаря, которую он защитил в 1959 году. Изготовить гироорбитант своими силами мы не могли. Требовалось высокоточное специализированное производство. Естественно, что обратились к тогдашнему монополисту в ракетной гироскопии - Виктору Кузнецову. Первая реакция была резко отрицательной. Кузнецов не пожелал изготавливать у себя прибор, идея которого родилась где-то на стороне. Кроме того, Кузнецов усомнился в самой идее гироорбитанта, который представлял собой, как он мне высказал, ”принцип морского гирокомпаса, испорченный для космоса”.
Но отмахнуться от нас в те времена Кузнецов не мог. Это грозило серьезным объяснением с Королевым, а тот, чего доброго, мог сказать: ”Ну, Витя, если ты отказываешься мне помочь, я поищу других”. ”Витя” попросил Александра Ишлинского провести подробную проверку теории в математическом институте в Киеве, директором которого тот был избран еще в 1948 году. Независимую экспериментальную проверку принципа по поручению Кузнецова произвел один из его ведущих специалистов Оскар Райхман. Не будучи великим теоретиком, но являясь хорошим организатором и гироскопистом-практиком, тот быстро соорудил стенд, на котором подтвердил работоспособность прибора. Великая заслуга Ишлинского и Райхмана состояла в том, что они независимо друг от друга убедили Кузнецова. Он поверил и дал зеленый свет изготовлению первой серии. Приборы Кузнецова под индексом КИ-008, КИ-009 и т.д. были установлены на первые космические корабли: ”Востоки”, ”Зениты”, последующие разведчики, челомеевские ”Алмазы”. На орбитальных станциях ”Салют” мы сделали попытку заменить гироорбитант так называемой ”ионной ориентацией” по курсу и тангажу. Одной из причин такой замены была длительность периода первоначальной ”выставки” гирообитанта после выхода на орбиту.
Ориентация по всем трем осям с помощью ИКВ и гироорбитанта занимала для ИСЗ почти целый виток. Ориентация с помощью ионной системы по тангажу и курсу осуществлялась минут за десять. Однако использование столь заманчивой по времени ориентации системы без предварительной тщательной проверки закончилось гибелью ДОСа № 3.
| 402 |
На этой трагедии я остановлюсь ниже.
Идея более точного блока гироприборов, дающего ориентацию по курсу и фильтрующего флюктуации оптической ИКВ, была развита и реализована Токарем совместно с морскими гироскопистами ленинградского ”Электроприбора” Гордеевым и Фармаковским. В КБ этого завода на редкость добросовестно была исследована схема и разработана конструкция двухроторного орбитального гироскопического комплекса для нового космического разведчика ”Зенит-4”. Такой комплекс включал гировертикаль, корректирующуюся по сигналам ИКВ, и собственно гироорбитант. Точность системы была при этом за счет дотошности ленинградцев повышена по сравнению с ”Зенитом-2” в десять раз! Для экономии рабочего тела впервые была предусмотрена система электродвигателей-маховиков, разработанных во ВНИИЭМе. В целом система приборов ориентации ”Зенита-4”, изготовленных всеми смежниками, была заметным качественным скачком в технике управления в пространстве.
Одним из ведущих специалистов новой системы для ”Зенита-4” была Лариса Комарова. Она с блеском защитила кандидатскую диссертацию по этой теме. К сожалению, система управления ”Зенита-4” в таком виде в космос не полетела. Требовалось все больше пусков уже освоенного ”Зенита-2”. Однако идеи, разработанные в те бурные годы, много позднее были реализованы в ОКБ-52 Челомеем на ”Алмазе” и Козловым на новых космических фоторазведчиках.
Гироскопические фирмы разрабатывали для ракет, самолетов и кораблей все более сложные приборы, находившиеся по технологии производства на грани возможного. Ракетные управленцы в коллективах Пилюгина, Кузнецова и Арефьева стремились создать высокоточную инерциальную систему управления, основу которой составляла прецизионная гироскопическая платформа. Это направление доминировало и у американцев.
Стремление иметь ориентацию в космосе, чтобы аппарат мог выполнять любые развороты и маневры, ограничивалось конструкцией карданного подвеса гироскопов. Как только превышался разрешенный конструкцией гироорбитанта или гироплатформы угол, гироскопы ”ложились на упор” и происходил сбой - потеря режима ориентации. Гироскопические системы ракет этого явления не боялись, потому что возможные углы, определяемые программой активного участка, были заведомо меньше разрешенных гиросистемами.
В недрах теоретического отдела Легостаева вынашивалась идея отказа от классического карданного подвеса, ибо сама задача управления ориентацией ИСЗ из-за требований неограниченных
| 403 |
Теоретически бескарданные, или бесплатформенные, системы, или, как их теперь называют, БИНС - бескарданные инерциальные навигационные системы, были известны давно. Имелись на сей счет даже диссертации. Но самые главные ракетные управленцы Кузнецов и Пилюгин считали, что это забава для теоретиков, подобная очередному варианту перпетуум-мобиле.
Тем не менее теоретики утверждали, что в принципе можно создать бесплатформенную систему ориентации и навигации, если овладеть техникой численного интегрирования систем кинематических уравнений и преобразований систем координат. Система углов, входящих в уравнения, описывающие движение твердого тела, в принципе может моделировать карданный подвес гироскопов. Если есть хороший вычислитель, он, получая информацию, может заменить сложную конструкцию гироплатформы.
Практическое решение такой задачи не под силу чистому математику. Требовался трезвый инженерный взгляд на классическую теорию углового движения твердого тела. В данном случае требовалось найти приемлемый для практики метод замены сложной механики сложной математикой, не имеющей ”упоров” и многих десятков килограммов металла. Как это сделать?
История науки и техники показывает, что серьезные открытия делают отдельные люди, либо очень небольшие коллективы - два-три человека. Вот когда открытие сделано, тогда для его реализации требуются смелые руководители, которые пойдут на риск, втянут в эту работу большой коллектив и найдут требуемые средства.
Началом отечественной эпохи бесплатформенных систем следует считать предложение двух молодых выпускников физтеха, появившихся в ОКБ-1 вместе с Раушенбахом. Двадцатисемилетний Владимир Бранец и тридцатилетний Игорь Шмыглевский в 1963 году обратились к трудам математика Гамильтона, который впервые создал в 1843 году теорию кватернионов, стремясь найти удобный аппарат для изучения геометрии пространства.
В 1973 году, через 130 лет после открытия Гамильтона, уже обстрелянные на ракетном полигоне Бранец и Шмыглевский опубликовали труд ”Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела”. Книгу выпустило издательство ”Наука” через два года после получения рукописи, которая явилась завершением многолетних исследований. Труд стал классическим и был переведен даже на китайский. Тяжелая болезнь преждевременно унесла из
| 404 |
Предложенные Бранцем и Шмыглевским методы численного интегрирования кинематических уравнений с использованием кватернионов в задачах управления ориентацией любых летательных аппаратов, которые математики называют ”твердым телом”, решили также и проблемы оптимального управления, то есть разворотов и ориентации с минимальными энергетическими потерями, и устойчивости процесса.
Однако бескарданная система при самой гениальной математике должна начинать танцевать от печки. Печкой являлись уже освоенные и летающие оптические и даже ионные датчики. Если эти датчики дополнить простейшими измерителями угловых скоростей по каждой из трех осей ориентации, система управления получала необходимый набор исходной информации.
Я уже упоминал, что для грамотной постановки задачи перед смежными главными конструкторами кроме желания требовались свои специалисты, которые бы знали действительные возможности смежника. После принятия смежником заказа к разработке эти специалисты осуществляли технический контроль, защищая наши интересы и разрешая неизбежно возникающие противоречия между тем, что мы требовали, и тем, что получалось на самом деле. Таких специалистов называли кураторами, подчеркивая тем самым их отличие от чистых разработчиков. Мне всегда казалось такое деление несправедливым. Специалист, стоящий между двумя главными, если он личность творческая, способен внести в процесс создания новой системы то, до чего не додумается в отдельности ни заказчик, ни исполнитель.
Такими творческими кураторами у нас были: по оптическим приборам - Станислав Савченко, о котором я уже упоминал, по радиосистемам для сближения - Борис Невзоров и Нина Сапожникова, по гироскопическим приборам - Юрий Бажанов.
Вместе с заместителем Башкина - Львом Зворыкиным Бажанов вывел меня на авиационное КБ, которое было способно изготовить по нашим требованиям легкие, простые и надежные датчики угловых скоростей (ДУС). Руководителем нужной организации оказался мой старый знакомый еще с довоенных лет - бывший главный конструктор завода ”Авиаприбор” Евгений Антипов.
Встреча дала повод для воспоминаний о работах во времена туманной авиационной молодости. Так получилось, что со времен 1934 года мы ни разу не встречались. Спустя 30 лет мы договорились по всем вопросам очень быстро, и вскоре Антипов
| 405 |
Для революционного скачка в технике систем управления оставалось решить самую трудную по тем временам проблему: где взять хорошую бортовую вычислительную машину?
История создания бортовых вычислительных машин увлекательна и поучительна. Но ее изложение требует особого места и времени.
Бортовые вычислительные машины за последние 25 лет настолько органично вписались в структуру систем управления космическими аппаратами, что молодой специалист, начинающий работать в нашей области, не представляет, как вообще можно было летать без них. В то же время на ”Союзах” до сих пор сохранились автоматы, функции которых так и не доверены ни человеку, ни вычислительной машине.
При создании космических кораблей ”Союз” из всех проблем управления движением особого отношения требовала задача обеспечения спуска с орбиты на Землю осесимметричного спускаемого аппарата, имеющего малое аэродинамическое качество при малых расчетных перегрузках. Подъемная сила такого аппарата создается путем небольшого смещения его центра масс относительно оси симметрии. Необходимо было разработать особо надежную структуру, алгоритмы, приборы управления дальностью и стабилизацией спускаемого аппарата так, чтобы максимально уменьшить площадь района возможного приземления с целью быстрого поиска и эвакуации экипажа. Система управления спуском должна успокоить спускаемый аппарат так, чтобы гарантировать начальные условия для надежного введения парашютной системы, которая управляется автономной системой приземления. Для обеспечения надежности систем управления спуском и приземлением выбирались наиболее простые алгоритмы, использовалось дублирование, а иногда и троирование приборов и агрегатов, отказ которых мог привести к катастрофическим последствиям. Впервые потребовалось создать не только новую технику управления, но и новую организацию разработок, в которой эстафета ответственности за управление движением передавалась из отдела в отдел, от коллектива, отвечавшего за управление орбитальным полетом, к специалистам по управлению спуском, от них - к разработчикам системы приземления. Системы управления спуском и приземлением обязаны были кроме своих штатных задач выполнять функции в составе системы аварийного спасения на участке выведения.
Три системы: управление спуском, управление приземлением и аварийное спасение - мы создали в виде автоматов, не
| 406 |
История разработки систем управления космическими аппаратами есть часть истории космонавтики. Лучше всего оценить роль одного человека или многих людей в контуре управления космическим аппаратом можно на конкретных примерах аварийных или нештатных ситуаций.
Я не хочу заранее навязывать читателю свою концепцию о степени ответственности человека, включенного в контур управления, и перехожу к описанию реальных событий.
Напоминаю читателям, что после гибели Владимира Комарова на первом пилотируемом космических корабле типа 7К-ОК, названном ”Союз”, был длительный перерыв полетов этих кораблей, необходимый для существенной доработки парашютной части системы приземления. Для летных испытании доработанных кораблей, а заодно для проверки систем сближения и стыковки, были осуществлены запуски беспилотных кораблей 7К-ОК под названием ”Космос”.
”Космос-186” и ”Космос-188” сблизились, состыковались и вернулись на Землю в период с 27 октября по 2 ноября 1967 года. ”Космос-212” и ”Космос-213” выполнили программу автоматического сближения, стыковки и благополучной посадки с 14 по 20 апреля 1968 года.
”Береженого Бог бережет”. И для полной уверенности 28 августа 1968 года был запущен и благополучно вернулся на Землю одиночный корабль 7К-ОК под индексом ”Космос-238”.
До сих пор трудно объяснить, из каких соображений корабли 7К-ОК беспилотные попадали в классификацию безликих секретных ”Космосов”. С человеком на борту такой же корабль объявлялся ”Союзом”.
Я осмелился задать такой вопрос прикрепленному в те времена к нам ответственному сотруднику КГБ. Он заулыбался и ответил: ”Наш комитет к этой игре в прятки отношения не имеет. Что и как объявлять в сообщениях ТАСС, забота чиновников от политики. Они уверены, что лучший метод сохранения государственной тайны - это глупая перестраховка и путаница в открытой информации. Авторитета нашей стране такие методы не прибавляют”.
Пять благополучных полетов 7К-ОК, несмотря на то, что их ”обозвали” ”Космосами”, убедили не только нас, создателей, но и всех скептиков из ВВС, ЦУКОС и ВПК, что пора переходить к пилотируемым пускам.
Правительственная комиссия, возглавляемая начальником ЛИИ МАП Виктором Уткиным, подвела итоги работы,
| 407 |
Много было споров о программе для первого полета. Мы настаивали на повторении полностью автоматического сближения и стыковки, но с человеком на борту. Каманин под нажимом космонавтов требовал максимального участия человека в управлении сближением и стыковкой. Решили, что с расстояния 150-200 метров процессом причаливания будет управлять космонавт ”активного” корабля.
- Для начала не будем рисковать, - сказал на очередном обсуждении Келдыш. - Пусть ”пассивный” корабль будет беспилотным, а пилотируемый - ”активным”. Это даже эффектно. Корабль с человеком подходит к беспилотному и стыкуется с ним.
Все согласились.
- Но теперь уже оба корабля мы вынуждены будем называть ”Союзами”, - высказался кто-то из критически мыслящих членов Госкомиссии.
Расписывать программу по часам и минутам проектанты начали вместе с баллистиками и управленцами. Мишин, поддержанный Каманиным и Карасем, поставил условие посадки обоих кораблей в первой половине дня.
В конце октября дни в наших широтах уже короткие. По программе первым выводился ”пассивный” корабль. Сутки предусматривались на его тщательную проверку в полете и, если потребуется, коррекцию орбиты с таким расчетом, чтобы он через сутки пролетал над полигоном, с которого к нему в расчетную точку встречи стартует пилотируемый ”активный” корабль. Сразу же после выхода на орбиту происходит радиозахват. На первом витке корабли сближаются и стыкуются. Было решено, что дальнее сближение будет производиться в автоматическом режиме с помощью радиосистемы измерения параметров относительно движения ”Иглы”, а по достижении расстояния 200 метров космонавт ”активного” корабля отключает ”Иглу” от управления и производит причаливание вручную. ”Игла” на беспилотном корабле остается включенной и управляет им так, чтобы ”подставить” воронку конуса стыковочного агрегата навстречу штырю ”активного” корабля.
- Если мы покажем, что способны стыковаться со своим кораблем сразу после старта, стало быть, будем способны подойти, если потребуется, к спутнику противника и уничтожить его.
Такая аргументация приводилась в пользу старта со стыковкой на первом же витке. Тем более, что метод уже отработан на двух предыдущих беспилотных стыковках.
| 408 |
На одном из очередных совещаний по программе полета, которое проводил Бушуев, Зоя Дегтяренко, представлявшая баллистиков, обратила внимание, что самый ответственный участок причаливания и стыковки попадает в тень.
- Зачем же вы так планируете? - возмутился Бушуев. -Задавайте время пусков так, чтобы стыковка была на свету.
- Можем, но тогда придется отказаться от гарантированной посадки в первой половине дня, а Раушенбах и Башкин пусть не пугают нас ”ионными ямами”.
- Нет, эти ограничения обязательны.
- Зачем спорить, - вмешался Феоктистов, - стыковаться ночью по огням - это даже надежнее, чем днем, когда Солнце может попасть в поле зрения оптического визира.
Так и решили. Космонавта надо научить ручному управлению кораблем по огням, которые мы установим на ”пассивном” корабле. Разработку методики ручного управления по огням Раушенбах поручил Башкину, Скотникову и Савченко. Космонавт должен наблюдать огни через ВСК - перископический визир, установленный в спускаемом аппарате. Два ”верхних” огня светятся постоянно, два ”нижних” - мигают. Пользуясь ручкой управления, космонавт должен включать двигатели причаливания и ориентации так, чтобы огни, размещающиеся по углам воображаемой трапеции, выстроились по прямой линии.
Казалось, все очень просто. Даревскому Госкомиссия поручила быстро соорудить упрощенный тренажер, чтобы процесс ориентации по огням был понятен не только авторам методики ручного управления, но и космонавту.
Каманин, стоявший на страже интересов космонавтов, ознакомившись с методикой управления по огням, был удовлетворен. В эти очень суматошные дни разработки программ я был занят оформлением готовности к полету и заключений по каждой из систем. Надо было разобраться в десятках замечаний, которые появлялись при испытаниях двух кораблей сначала в КИСе, а теперь уже при подготовке на полигоне. В один из таких дней, зайдя к Бушуеву, я застал у него Марка Галлая. Несмотря на ревнивое отношение Каманина и всех методистов ВВС, причастных к космическим полетам, для Королева соображения Галлая по человеческому фактору были решающими. Обладая исключительно большим опытом летчика, воевавшего летчика-испытателя, авиационного инженера, Галлай, человек острого и критического ума, находящийся вне ведомственных интересов, давал неожиданно интересные советы по управлению пилотируемыми кораблями. С Королевым он был знаком еще до войны, встречался с ним и во время войны в казанской ”шарашке”, когда
| 409 |
После смерти Королева Галлай лишился главной опоры в нашем ОКБ-1. Мишин его к себе не приблизил. Хорошие отношения Галлай сохранил с Бушуевым, Раушенбахом и со мной.
Обращаясь ко мне, Бушуев сказал:
- Вот Марк Лазаревич сомневается в нашем решении о ручной стыковке в темноте.
- Мне приходилось садиться ночью на неосвещенные аэродромы, - начал убеждать Галлай. - Должен сказать, что даже для опытного летчика это большой риск. Но что делать, если после воздушного боя бензин кончился, хочешь не хочешь, а вернешься на землю. Пока самолет не коснулся земли, мы с ним единое целое. Не самолет касается земли, а я сам. В каждом полете от взлета до посадки я со своим самолетом - единый организм. Совсем другие отношения между космонавтом и космическим кораблем. Космонавт оказывается в полете первый раз в жизни. Он, может быть, прекрасный летчик. Но ни разу, понимаете, ни разу не чувствовал старта на ракете и состояния полной невесомости. Вы ему совсем не оставляете времени на адаптацию и требуете, чтобы он в темноте, глядя не через большой фонарь, а через визир с очень ограниченным полем зрения, отнял управление у проверенного автомата, начал вместо него управлять впервые в жизни космическим кораблем и при этом в полной темноте попал ”активным” штырем в ”пассивный” конус. Ну зачем вам рисковать и ставить космонавта в опасную ситуацию? По крайней мере дайте до стыковки ему сутки полетать, привыкнуть. Мы на Земле убедимся, что космонавт умеет управлять и не наделает глупостей.
- Не имеем мы этих суток, - возразил Бушуев, - потому что они потребуют дополнительных расходов топлива на коррекцию, да и запасы по жизнедеятельности у нас невелики. Мы сейчас экономим каждый килограмм.
- Ну, смотрите. Когда пускали Гагарина, потом Титова и других я был более уверен. Даже ручная аварийная ориентация для посадки у Беляева и Леонова по-моему была проще того, что вы сейчас затеваете. К тому же тренажер, воспроизводящий реальную обстановку в динамике, в эти сроки Даревский сделать просто не способен.
- Если не получится стыковка в темноте, космонавт может зависнуть и минут через двадцать на свету без всяких огней повторить попытку.
| 410 |
- Будем надеяться, - согласился Галлай. - У ВВС на этот полет два кандидата: Береговой и Шаталов. Оба летчики-испытатели. Береговой воевал на штурмовиках под началом Каманина. Думаю, что Каманин его поставит первым.
Так и случилось. Каманин предусмотрительно согласовал с Главкомом ВВС и ЦК КПСС кандидатуру Героя Советского Союза Георгия Берегового. Госкомиссия согласилась с его предложением.
По графику подготовки пуск первого беспилотного 7К-ОК, которому присвоили название ”Союз-2”, намечался на 25 октября, а пилотируемого 7К-ОК, ”Союз-3”, на 26 октября 1968 года.
В среду 16 октября я вместе с Бушуевым был вызван к министру. Он объяснил, что ему предложили доложить Политбюро о пилотируемых космических полетах. Он очень волновался и переживал неожиданный вызов. Таким несколько растерянным я его раньше не видел. Его предупредили, что для доклада ему будет отведено не более 10 минут. Нас Афанасьев просил вместе с ним поработать над текстом 10-минутного доклада и потренировать ответами на возможные трудные вопросы. Мы ”поработали” и уехали от министра в десять вечера. Прощаясь с нами, он поблагодарил и сказал, что еще часа три поработает один.
Утром Бушуев в министерстве вместе с Румянцевым окончательно отредактировали доклад. В 15 часов Афанасьев предстал перед Политбюро. Однако, вопреки ожиданиям, слова ему не дали. Брежнев, который вел заседание, сказал, что министра можно не слушать.
- Я говорил с Мишиным, - заявил Леонид Ильич, - он меня заверил, что все готово и надо запускать в космос человека. Кто против?
Против никто не выступил. Только присутствовавший на заседании Келдыш попросил слово и минут пять рассказывал о проведенных за год работах и программе предстоящего полета.
Афанасьев, вернувшись к себе, позвонил мне по ”кремлевке” и сказал, что доклад останется для истории, но он благодарит меня и Бушуева за помощь в критическую минуту.
Холодным московским утром в понедельник 21 октября вместе с Шабаровым мы приехали в наш аэропорт ”Внуково-3”. Пронизывающий ветер гнал мокрый снег, разбавленный мелким, колючим дождем. Мы выдерживали неписанный протокол посадки - до появления начальства не входить в самолет. Ждали приезда Афанасьева и Келдыша. Только после них поднялись по трапу в Ту-134.
| 411 |
В Тюратаме сияло солнце. После московского осеннего ненастья мы перенеслись в ласковую погоду остывающих от летней жары степей.
На ”двойке” я поселился в домике № 1. Рядом с домиком Королева. На нем недавно укрепили мемориальную доску розового гранита с барельефом Королева: ”Здесь жил и работал Главный конструктор академик Сергей Павлович Королев. 1956 - 1965”.
Выросшие вокруг домиков тополя наполняли в безветрие воздух необычным для степей ароматом. Вечером с министром в составе большой свиты совершил объезд достраивающихся стартовых позиций Н1.
Старт ”Союза-3” готовился с 31-й площадки. Утром Береговой проводил там ”отсидку” и получал дополнительный инструктаж. Вечером в МИКе ”двойки” собралась представительная Госкомиссия.
”Такого сбора давно не было”, - сказал севший рядом со мной Исаев.
Вызов Афанасьева на Политбюро не прошел даром. На Госкомиссию прилетели Глушко, Бармин, Пилюгин, Рязанский, Конопатов, Иосифьян, Юревич, Лобанов, Хрусталев, Северин, Даревский, Брацлавец. В президиуме Госкомиссии рядом с Кирилловым сидели Мишин, Карась и Курушин.
Проверка готовности всех служб началась с ракеты-носителя. Александр Солдатенков основательно подготовился и убедительно отвечал на вопросы по поводу замечаний, имевшихся на всех ”семерках” при пусках за последние полгода.
После докладов о полной готовности Госкомиссия приняла решение о вывозе на старт № 1 ракеты-носителя с беспилотным кораблем 7К-ОК №10.
Вечером 23 октября на 17-й площадке в резиденции космонавтов проводилось торжественно-показательное заседание Госкомиссии с кино- и телевизионной съемкой. На заседании выступил Афанасьев.
- Сегодня мы приняли очень важное решение, - сказал он. - Имел место длительный перерыв в пилотируемых полетах. Мы понесли тяжелую утрату. Но этот рубеж преодолен. Проведено более 70 испытательных сбросов для проверки парашютной системы. Более 700 всевозможных испытаний отдельных элементов. У нас есть полная уверенность в успехе предстоящего полета. Мы с большим удовлетворением принимаем предложение о том, что полетит Георгий Тимофеевич Береговой, Герой Советского Союза, заслуженный летчик-испытатель. Мы уверены, что он выполнит ответственное задание.
Выступил и Келдыш.
| 412 |
- Я хочу пожелать товарищу Береговому успешного выполнения важнейшего задания. Своим опытом Георгий Тимофеевич должен восстановить веру в надежность пилотируемых программ. К этому полету все мы долго готовились. Сотни людей вложили много души и энергии, чтобы обеспечить успех, так необходимый после вынужденного перерыва. Еще раз желаю товарищу Береговому успешного выполнения задания.
Министерство обороны представлял Карась.
- Личный состав космодрома и всех воинских частей, участвующих в работе по приказу Главнокомандующего Ракетными войсками стратегического назначения обеспечит выполнение всех возложенных на него задач.
Береговой в ответном слове взволнованно поблагодарил за доверие и пообещал приложить все силы для выполнения задания партии и правительства.
По штатному расписанию я значился заместителем начальника ГОГУ и мне было положено находиться в Евпаторийском центре управления. 24 октября с группой товарищей, отчитавшись перед комиссией, мы вылетели на Ан-24 из Тюратама в Саки. С посадкой для дозаправки в Уральске полет занял более восьми часов. Приземлились только в 19 часов. Крым, он и в конце октября Крым. Освежившись в гостинице, я наслаждался в гостеприимной офицерской столовой отличным ужином. Стол был обильно сервирован дарами крымской природы. Но истинное удовольствие только что прилетевшим и здешним ”аборигенам” доставлял оживленный обмен новостями и полные незлого юмора рассказы о последних ”бобиках”, неизбежно возникающих в больших ракетно-космических системах еще на земле до пуска.
С утра 25-го началась горячая работа по управлению полетом ”Союза-2”. Старт прошел нормально. Параметры орбиты были на редкость близки к расчетным.
Для всех групп и служб командно-измерительного комплекса сутки работы по беспилотному ”Союзу” стали прекрасной тренировкой перед пилотируемым пуском.
Баллистические центры НИИ-4, ОПМ и ЦКБЭМ должны были ранним утром 26 октября 1968 года провести за короткие временные отрезки видимости обработку орбитальных измерений первых витков, появляющихся над нашей территорией, рассчитать точное время старта ”активного” корабля и передать его на полигон за два часа до старта.
Начало 13-го витка в 5 часов утра находилось в зоне видимости двух дальневосточных пунктов. Десять минут сеанса связи хватило, чтобы убедиться, что все бортовые системы ”Союза-2” в норме. Баллистические центры к 9 часам утра отправили телеграммы:
| 413 |
Имелось в виду, что радиосистема ”Игла” на ”пассивном” и ”активном” кораблях будет прогрета и включена для взаимного радиозахвата сразу после выхода ”активного” корабля на орбиту. Радиозахват будет обеспечен, если сразу после выхода на орбиту ”Союза-2” дальность до ”Союза-3” не превысит 20 километров. НИПу-3 в Сары-Шагане мы выдали команду подготовиться к отбою заложенной еще со старта программы ближнего сближения в случае, если старт пройдет с опозданием более чем на одну секунду. В этом случае ГОГУ должна принять решение о выдаче команды на включение режима дальнего сближения из Уссурийского НИП-15.
Нужна была очень четкая работа баллистических центров и служб связи, чтобы мы в Евпатории могли принимать решения и передавать их НИПам за секунды. Действительное время старта с ошибками в десятые доли секунды из Тюратама должно быть сообщено НИПу-16 не позднее чем через три минуты.
В 11 часов 25 минут прошел доклад о пятиминутной готовности. Пока связь не подводит. В зал управления передаются привычные, но всегда волнующие доклады: ”Протяжка один”, ”Продувка”, ”Готовность одна минута”, ”Наддув”, ”Протяжка два”, ”Есть отвод мачты!”, ”Подъем!”. Мучительная пауза - и: ”Тридцать секунд - полет нормальный!”
И тут же врезается голос Берегового:
- Пошел... пошел... тряска небольшая, мягкая тряска... нос немного гуляет... перегрузки растут не больше трех... есть отделение боковых блоков... обтекатель улетел... - Береговой продолжает непрерывно докладывать о внешних впечатлениях.
- Внимание! - перебивает голос из баллистического центра. - Сообщаем точное время старта: 11 часов 34 минуты 18,4 секунды.
Ошибка относительно расчетного - всего 0,3 секунды!
Агаджанов смотрит на Трегуба, на меня, мы киваем, и он берет в руки микрофон:
- Внимание на циркуляре! Я - ”двенадцатый”, ”тринадцатому” команду отбоя не выдавать! Работаем по основной программе!
НИП-3, который именуется в линиях связи ”тринадцатым”, сообщает: ”Пульс космонавта - 104”. И почти одновременно из Сары-Шагана и Уссурийска поступают доклады о данных телеметрии. На эти пункты были заранее заброшены наши опытные телеметристы, которые прямо с ленты могут вести репортаж:
| 414 |
- Выключение от интегратора... Есть отделение!.. Все элементы раскрыты... Антенны ”Иглы” открыты, солнечные батареи раскрыты... Есть сигнал наличия цели!.. Дальность 1000 метров!
У нас в зале шепот восхищения.
- Вот это стрельба! Сразу после отделения без всякой коррекции войти в зону с отклонением не более одного километра! Молодцы баллистики!
Последний комплимент адресуется Зое Дегтяренко и Владимиру Ястребову, которые из скромности бормочут, что это не они, а баллистические центры так точно рассчитали.
Ястребов поправляет:
- По нашим данным до ”захвата” было 10 километров. 1000 метров - это после сближения с помощью ”Иглы”.
В последние секунды связи из Уссурийска по ”Заре” прошел доклад Берегового: ”Дальность - 40”.
После ухода ”Союза-3” из зоны связи пришли тревожные телеметрические данные из Уссурийска. Антенная платформа ”Иглы” на ”Союзе-3” по мере сближения с ”Союзом-2” уходила непонятным образом по тангажу. Расход рабочего тела из системы ДПО на последних секундах связи был выше всяких норм.
Наступили томительнейшие минуты. Ждем появления сразу двух космических кораблей в нашей зоне. Какими они придут: состыкованными или разбежавшимися? По опыту двух предыдущих стыковок была надежда, что мы в своей зоне увидим космические корабли жестко состыкованными. Час мучительного ожидания. Всего 40 метров отделяло корабли друг от друга до потери связи. На всякий случай даю указание Башкину и Кожевниковой подготовить программу коррекции для маневра повторного сближения.
Но этого не потребовалось. Как только космические корабли появились в зоне связи, последовали такие доклады телеметристов и самого Берегового, которые сразу убили надежду на возможность повторной попытки стыковки.
Береговой доложил:
- На 12.25, как только вышел из тени, увидел, что по крену сориентирован с ошибкой около 180 градусов. Пытался с помощью системы ДО-1 в течение трех минут выправить крен, но понял, что продолжать сближение опасно. Давление в системе ДПО было 110 атмосфер, а по инструкции я обязан выключить систему, если оно снизилось до 135.
Связь по ”Заре” проводил космонавт Павел Беляев. Он спросил:
- Как самочувствие?
- Самочувствие отличное. Настроение паршивое, - ответил Береговой.
| 415 |
Его легко было понять. Бросил летную службу, долго готовился, добивался права на ответственный космический полет, заверил всех, что будет выполнено задание партии и правительства. Как объяснить товарищам, что в темноте не разобрался с четырьмя огнями и, приняв от автоматической системы в зоне причаливания управление на себя, начал разворачивать корабль по крену с ошибкой до наоборот. Условия для автоматического причаливания и стыковки были идеальные. А он своим вмешательством не только все испортил, но еще почему-то стравил столько топлива, что повторить сближение Земля уже не разрешит. Осталось рабочего тела только на маневры для возвращения на Землю. А ведь ему уже 47 лет! Успеет ли полететь в космос еще раз?
Мы собрали чрезвычайное оперативно-техническое руководство. Один за другим следовали доклады, что на обоих космических кораблях все системы в норме. После воспроизведения телеметрической информации было установлено, что космонавт очень активно работал ручками управления. Рабочее тело перерасходовано сверх допустимого в результате непонятных действий космонавта.
- На автоматическое сближение кораблей израсходовано 30 килограммов рабочего тела, а после того как космонавт взял управление на себя расход составил более 40 килограммов за две минуты, - таков был доклад группы анализа.
- Он боролся с ”Иглой”, - сказал Мнацаканян. Действиями космонавта особенно возмущались Башкин и Феоктистов. Я вступился за Берегового.
- Мы с вами тоже хороши. Разработали программу, по которой первый раз в истории заставляем человека, только что перенесшего сильнейшие перегрузки, впервые в жизни оказавшегося в невесомости, без предварительной тренировки, через десять минут после старта, в темноте, искать визиром четыре огня и двигать ручку управления так, чтобы непонятным образом деформировать воображаемую трапецию! Мы сами виноваты, что согласились на ручное сближение без всяких адаптации, да еще ночью, а баллистики никак не пожелали выбрать время стартов так, чтобы сближение было на свету.
- Я не принимаю таких упреков, - возразила Зоя Дегтяренко. - Это ваши товарищи виноваты, что мы загнали стыковку в ночь. Они боятся ионных ям, а начальство требует посадки, даже внеочередной, только в светлое время. Надо было нам поставить условие отдать приоритет сближению и стыковке сразу после старта на свету, и мы бы это сделали. К тому же и Феоктистов доказывал, что ночью по огням сблизиться и причалить даже проще, чем днем.
| 416 |
Страсти разгорались, но на препирательства у нас времени не было. Требовалось быстро перестроить программу и готовить задания для посадки.
Из Тюратама сообщили, что на Ил-18 к нам вылетают министр Афанасьев, Келдыш, Керимов, Мишин, Каманин, Карась, с ними все главные конструкторы - всего 75 человек.
- Вот теперь не только Береговой, но и ГОГУ начнет управлять с точностью до наоборот. От обилия начальства перепутаем пилотируемый корабль с беспилотным, - предположил кто-то из еще сохранивших чувство юмора.
- Отставить шуточки! - объявил Агаджанов. - Пришел доклад, что на ”пассивном”, где, слава Богу, нет космонавта, при сеансе ориентации солнечно-звездный датчик 45К опять подвел. Но разобраться в причинах невозможно. По оплошности программистов группы управления информацию с запоминающего устройства сбросили не к нам, а в Сары-Шаган. Они, видите ли, решили освободить наш пункт для сброса информации о действиях Берегового.
Образовали две ”аварийно-спасательные команды”: Одну - только для ”Союза-2” и другую - для загрузки работой Берегового и анализа его действий.
Когда наш небольшой зал наполнился прилетевшей Госкомиссией и ”примкнувшими к ней”, мы попытались отвлечь внимание начальства подробными докладами об итогах первых суток, чтобы оно не мешало оперативной работе.
Берегового загрузили экспериментами по опознанию созвездий, фотографированию снежного покрова Земли, исследованию сумеречного фона, наблюдению за светящимися частицами и проверке датчика 45К.
- Гоняете меня, как кролика, - пожаловался Береговой, получая одну за другой радиограммы с Земли.
- Сам напросился, - отпарировал Шаталов, который вел с ним связь по ”Заре”.
В ночь на 29 октября я остался ответственным дежурным по ГОГУ. Моим напарником по контролю за действиями и связью с космонавтом был Павел Беляев. По расписанию Береговой спал, и мы имели возможность спокойно поговорить о причинах его ошибок.
- Все же это очень большое напряжение, - сказал Беляев. - Совсем не то, что при управлении самолетом. Летчику доверяют первый самостоятельный полет после многих полетов с инструктором. Раньше нам, космонавтам, было просто, потому что не только не требовали, а и запрещали вмешиваться в управление. Все за нас делала автоматика. Перед нашим полетом с Леоновым
| 417 |
Беляев очень образно рассказал, как он с Леоновым впервые опробовали ориентацию вручную, упираясь друг в друга, ”чтобы не всплыть в невесомости”.
- Все делали спокойно. Только потом уже осознали, что если бы ошиблись, могли бы остаться на орбите. Перед включением двигателя я посмотрел по глобусу и понял, если поспешить, то сядем на воду. Надо перелететь европейскую часть. Тут мысли мелькают очень быстро. Лешка тоже смотрел, меня проверял, как сориентировался: на разгон или торможение. Успели перед включением двигателя сесть так, чтобы центр масс не очень сильно сместился относительно расчетного. Тормозной двигатель включили, пыль сразу пошла вниз. Все! Значит, торможение! Потом были качка, разделение, треск. Страха не было. Идем к Земле! Ближе к дому.
Ну, а Берегового не надо ругать. На старте напряжение нарастает еще до посадки. Потом все эти команды, передаваемые из бункера. Активный участок. Это ведь не то, что взлет на самолете. Ракета несет тебя в космос, а кто ею управляет? Ваша автоматика. Человек в корабле бессилен что-либо делать в это время. Жди: выйдет - не выйдет. Чувствовал я по его репортажу, что он был очень возбужден. Говорил торопливо, с ненужными деталями. Заметно было, что сильно волнуется. Да и по пульсу мы это видели. Перегрузки, а потом сразу невесомость. Это обязательно временное помутнение. Даже для такого опытного летчика. По себе помню. Но мы в первые часы могли спокойно приходить в себя, а ему пришлось сразу соображать по визиру, что делать с этими огнями. Человек действует без ошибок, если хорошо натренирован, вот как летчики на посадке во время войны. Раненные, обгоревшие, а садились на свой аэродром: работало какое-то подсознание. Честно сказать, жаль мне Берегового. Трудно ему будет вам объяснять, почему так получилось.
Вечером 29-го, за сутки до посадки, Госкомиссия слушала предварительные доклады о причинах невыполнения программы. Было ясно, что космонавт допустил необратимые ошибки в управлении. Однако Каманин и космонавты возражали против формулировки заключения, в которой вся вина возлагалась на космонавта. Мишин в споре накалил страсти, обвиняя ЦПК в несерьезном отношении к подготовке космонавтов.
| 418 |
- Тут летчики не нужны. Наш инженер и то мог бы обеспечить такую простую операцию. И без парашютных прыжков можно обойтись!
Келдыш, Карась и Керимов внутренне были согласны с Мишиным, но понимали, что надо сглаживать противоречия.
В итоге было дано поручение секретариату Госкомиссии найти такую формулировку, чтобы не было прямых обвинений в адрес только космонавта.
- А все это от того, что нет у нас одного волевого хозяина программы полета, - сказал Карась во время мирного обсуждения итогов дня за ужином. - Королев бы никогда не согласился на ручную стыковку ночью после двух прекрасных автоматических.
Через два дня мы слушали объяснения Берегового уже на Земле.
- Программу полета нам дают очень поздно. Все, что предстоит делать, надо знать хотя бы за месяц до полета, чтобы можно было пережить и поспорить. Я адаптировался к невесомости только через полсуток. Наблюдению через ВСК мешает антенна в поле зрения. Перед глазами все время находится блестящий предмет, и трудно адаптироваться в темноте. Но огни видел. Погнался за трапецией, пытался ее выровнять. Дальность до ”пассивного” корабля уменьшается, а трапеция увеличивается. Я затормозил на дальности 30 метров. Не сообразил, что надо перевернуться. Решил выйти на свет и там разобраться. Когда я завис, давление в ДПО было 160. Я хотел достать фотоаппарат. Возился в мешке с аппаратурой и зацепил ручку управления. Корабль завертелся. Корабль очень чуткий, а по ручкам управления я этого не чувствовал. В структуре человек-машина я не нашел своего места. Все время было такое ощущение, что идет повышенный расход рабочего тела при малейшем шевелении ручкой. Зоны нечувствительности практически нет. Для автомата это хорошо, а для человека создает излишнюю нервозность. Неприятное ощущение типа тошноты прошло только через 10-12 часов. Управлять самому лучше, чем когда тобой все время управляют с Земли. Чувствовать себя бесправным пассажиром или гостем - это не по мне. Контакт человека с кораблем надо менять. На ручках надо чувствовать усилие. До зависания в темноте давление было 160. Атмосфер 30 я вытравил по неосторожности. На светлой стороне можно было перевернуться. Но потом все равно на сближение уже ничего не оставалось. Человеку надо дать полетать хотя бы полсуток, а потом загружать маневрами, чтобы не было запаздывания реакций. Адаптация необходима. Корабль массой шесть тонн, а чтобы им управлять, на ручке не чувствуется усилие. К этому мы, летчики, не приучены. Надо менять методику подготовки. Кроме того, тренажер не дает истинного представления о возможной
| 419 |
Я привел только наиболее интересные отрывки из доклада Берегового. Несмотря на ”паршивое настроение” он привез массу ценных замечаний для улучшения эксплуатации космического корабля и повышения его комфортности.
Мои коллеги, сторонники чистой автоматики, могли бы торжествовать. В данном случае человек не справился с задачей, которую до этого два раза вьшолняли автоматические системы. Но никто не радовался и не злорадствовал.
Я так подробно остановился на истории полета Берегового, потому что она очень поучительна и теперь, спустя тридцать лет.
Сами разработчики: проектанты, автоматчики, баллистики - все вместе поставили человека в такие условия, что он оказался решающим и самым ненадежным звеном в контуре управления. Мы не только сами убедились, но и всему миру показали, что умеем надежно стыковать без участия человека космические корабли. Зачем потребовалось в первом же после гибели Комарова пилотируемом полете включать человека в контур управления?
В этом была своя логика. На пилотируемом космическом корабле включать человека в контур управления надо на случай отказа основного автоматического контура. Но для этого человека надо обеспечить средствами наблюдения, управления и контроля, все мыслимые отказы автоматического контура должны быть проиграны на Земле задолго до полета, а будущий космонавт должен не в полете, а на тренажере доказать, что он способен в нештатной и даже аварийной ситуации заменить автомат.
Все средства массовой информации сообщали об очередной победе в космосе. Ни на приеме в Кремлевском Дворце съездов, ни на пресс-конференциях, ни в десятках различных статей даже намеков не было на какие-либо неприятности в полете.
Несмотря на горячие поздравления партии и правительства, мы, действительные виновники ”крупной победы в космосе”, были морально подавлены.
Примерно такие истины я декларировал на технических совещаниях, проводимых в своем управленческом кругу, при обсуждении результатов полета Берегового. От декларации до практической реализации очевидных истин путь оказывался трудным.
Всего через два месяца после полета Берегового были запущены ”активный” космический корабль ”Союз-4” (14.01.69),
| 420 |
На этот раз никто не требовал стыковки непосредственно после старта. Шаталов получил сутки для адаптации. Через сутки было выполнено автоматическое сближение и ручное причаливание на свету. Обошлись без пресловутой трапеции из четырех огней.
Я не упустил случая рассказать своим товарищам в Евпатории после ручного причаливания, выполненного Шаталовым, о предупреждении, которое в свое время высказал Галлай мне и Бушуеву.
- А кроме того, мы не послушали ваших перестраховщиков по поводу ионных ям, - сказала Зоя Дегтяренко, - у проектантов нашлись запасы на лишние сутки полета до сближения, а мы, баллистики, нашли для двух кораблей светлое время на посадку.
- Да, теперь можно признать, что с нашей подачи программа полета для Берегового была авантюрной. Хорошо хоть, что кончилось благополучно, - высказался Раушенбах.
Однако ни наш главный проектант космических кораблей космонавт Константин Феоктистов, ни ближайший соратник Раушенбаха Евгений Башкин с нами не согласились и утверждали, что мы впустую потеряли сутки полета только потому, что Береговой допустил ошибку. Если бы он состыковался, то без сомнений такую же программу мы дружно утвердили бы и для этой новой компании.
Дальнейшие события все же показали, что мы слишком быстро успокоились и не извлекли всех уроков из полета Берегового.
В октябре того же 1969 года в групповой полет были запущены последовательно три корабля: ”Союз-6”, ”Союз-7” и ”Союз-8”. Два из них должны были сблизиться в автоматическом режиме. Причаливание и стыковку в ручном режиме должен был выполнить уже имеющий космический опыт экипаж в составе Владимира Шаталова и Алексея Елисеева. На этот раз произошел отказ в системе ”Игла”, который исключал возможность дальнейшего автоматического сближения.
Земля, то есть центр управления в Евпатории, вместе с баллистическими центрами по измерениям параметров орбит подсказывала экипажам данные для коррекции в надежде сблизить их настолько, чтобы опытный экипаж Шаталова мог взять управление на себя и произвести ручное причаливание.
Действительно, удалось свести космические корабли до визуального контакта. Однако никаких бортовых средств для измерения относительной дальности и скорости между кораблями не было, а при разворотах на маневрах космонавты теряли визуальный контроль.
| 421 |
На последующих разборах этого полета в узком кругу мы не жалели крепких выражений уже в свой собственный адрес. Космонавтов упрекать было не за что. Мы не снабдили их элементарными средствами автономной навигации для взаимного сближения.
Неудача со сближением стимулировала поисковые исследования и разработки систем, дублирующих ”Иглу”, на случай ее отказа. Одной из таких систем, основанной на использовании рентгеновского излучения, была АРС, предложенная Евгением Юревичем, возглавлявшим ОКБ Ленинградского политехнического института. Эта система сама не включалась в контур автоматического управления. Она была измерительной, позволявшей на небольших дальностях проводить ручное управление, получая информацию о дальности и скорости сближения.
Приведенные выше нештатные ситуации являются примерами, когда космонавты, включенные в контур управления, не могут выполнить задание по вине разработчиков систем из-за отсутствия адекватных реальной обстановке тренажеров и переоценки способностей человека при разработке программы полета. Если за выполнение задачи отвечает не бортовой экипаж, а наземный, космический аппарат может потерпеть аварию по вине наземных служб. Поучительным примером тому служит трагедия ДОСа № 3, о которой до сих пор не любят вспоминать ее виновники.
После гибели экипажа Добровольского в июне 1971 года наступил длительный перерыв в пилотируемых полетах. Доработки кораблей ”Союз” для безусловной гарантии жизни экипажа в случае разгерметизации затянулись более чем на год. За это время была изготовлена вторая орбитальная станция - ДОС № 2. Она была подготовлена к запуску в середине 1972 года. С ней связывали надежду на возобновление пилотируемых полетов, так необходимых для реабилитации нашей космонавтики на фоне каскада американских экспедиций на Луну.
Но судьба продолжала наносить нам удары.
”Горячее лето” 1971 года на Байконуре передало эстафету аварий лету 1972 года.
29 июня 1972 года ракета-носитель ”Протон” уходит ”за бугор” и ДОС №2 превращается в разбросанные по степи оплавленные и бесформенные куски металла. Снова авральная мобилизация для ускоренной подготовки ДОСа №3. Это была станция второго поколения. Коллективы ЦКБЭМ, КБ ”Салют”, ЗИХа и десятки смежников начали ее разработку с учетом опыта полета первого ”Салюта”. В декабре 1972 года ДОС №3, который заранее окрестили ”Салютом-2”, был доставлен на ТП ”двойки”. В первые же сутки начался авральный режим подготовки.
| 422 |
С небольшим опережением по времени на челомеевских площадках полигона шла подготовка к запуску первого ”Алмаза”. Соревнование между ЦКБЭМ, возглавляемым главным конструктором Мишиным, и ЦКБМ, возглавляемым генеральным конструктором Челомеем, поощрялось и политическим, и государственным руководством. Теперь, с расстояния более четверти века, кажется невероятным расточительством одновременное создание в Советском Союзе двух орбитальных станции. Спустя 25 лет российский бюджет не способен поддержать существование в космосе уникальной орбитальной станции ”Мир”, а весной 1973 года планировалось запустить две станции: одну, ”Алмаз”, - в интересах Министерства обороны, другую, ДОС №3, - в интересах науки и политики.
”Алмаз” был запущен 3 апреля 1973 года. Ему дали наименование ”Салют-2”. Сразу же по выходе на орбиту обнаружили разгерметизацию станции. ”Салют-2” перестал существовать 29 апреля 1973 года. Теперь все надежды были связаны с ДОСом № 3.
ДОС № 3 был существенно доработан по сравнению с двумя первыми. На станции были установлены три панели солнечных батарей, каждая с автономной ориентацией на Солнце. Для продления жизненного ресурса станции в отделах Раушенбаха разработали сверхэкономичную систему ориентации ”Каскад”. Для создания управляющих моментов в системе исполнительных органов можно было использовать экономичный и быстрый режим ориентации. При быстром, более эффективном, режиме включалось втрое большее количество реактивных управляющих сопел. Впервые появилась бортовая навигационная система ”Дельта”, позволяющая космонавтам самостоятельно определять и прогнозировать параметры орбитального полета. Новинкой была и система регенерации воды. По сравнению с первым ”Салютом” ДОС №3 был начинен богатым ассортиментом научных приборов. Все улучшения давались не даром - надо было находить энергетические резервы.
Проектанты, не имея реальной возможности снизить массу станции, не желая обеднять программу ”выбрасыванием” научной аппаратуры, не получив согласия главного конструктора ракеты-носителя на увеличение общей массы, выводимой на орбиту ”Протоном”, приняли решение снизить высоту орбиты. Чем ниже орбита, тем больший полезный груз способна вывести ракета-носитель.
Стремление ”протащить” в космос возможно больший груз за счет снижения орбиты неизбежно требовало быстрого подъема орбиты после отделения от ракеты-носителя с помощью корректирующей двигательной установки самого ДОСа.
| 423 |
По прогнозу баллистиков на орбите с апогеем 215 и перигеем 155 километров, о которой договорились с хозяевами ”Протона”, такой большой космический аппарат может прожить не более трех-четырех суток. Чем позднее после выведения проводить подъем орбиты за счет собственного топлива станции, тем больше его потребуется израсходовать. Промедление с подъемом орбиты не допустимо еще и потому, что баллистики могли ошибиться в расчетах. Если атмосфера окажется ”гуще”, станция может ”зарыться” уже и на вторые сутки. Тогда топлива на ее спасение заведомо не хватит. По результатам полетов ”Космоса-398” в феврале 1971 года и десяти ”Союзов” было обнаружено влияние газовых струй реактивных двигателей ориентации на сигналы ионных датчиков. Воздействие отмечалось практически сразу после начала истечения газовой струи из двигателей ориентации. Но включать двигатели необходимо для гашения угловых скоростей, а затем для поиска и ориентации по встречному ионному потоку. После захвата датчиками потока ионов включение двигателей может заметно увеличить уровень помех и даже вовсе заблокировать полезный сигнал.
В этом случае стабилизация по максимальному значению ионного тока делается неустойчивой. Возможны большие колебания в плоскости тангажа и курса относительно вектора скорости. На ДОСе № 3 впервые были установлены новые ионные датчики. Вместо двух раздельных датчиков тангажа и курса был разработан один, который давал в систему управления сигнал по двум осям. Такой датчик имел один общий вход для встречного потока ионов. Если на этот вход шла помеха от двигателей, то она вызывала ложные сигналы теперь уже сразу по двум каналам. Наземной отработки системы управления с реальным ионным потоком, а тем более с имитацией газовых помех, до полетов не проводилось. Было замечено также, что помеха ведет себя по-разному в зависимости от географической широты и ориентации относительно магнитного поля Земли. Казалось бы, при этом абсолютно необходимо проявить для новой орбитальной станции максимальную осторожность: включить ионную систему в зоне видимости Евпатории только после успокоения, воспользовавшись для этого режимом ИКВ и двигателей малой тяги, Но это время! На такую осторожную программу управления надо затратить по меньшей мере два, а то и три витка! Одно только приведение, станции по крену и тангажу с помощью ИКВ требовало по времени почти целого витка.
Наши специалисты по телеметрии и управлению ракетами-носителями научились рапортовать в реальном времени: ”Тридцатая
| 424 |
К такой оперативности надо бы стремиться и при управлении ДОСами.
Только после анализа тестов следовало выбрать наиболее надежный метод управления маневрами подъема орбиты. Если перетяжеление и, как следствие, низкая орбита были первой ошибкой, то отказ от тестов системы управления был второй вынужденной ошибкой.
Руководство ЦКБЭМ, главный конструктор, начальники комплексов и отделов были настолько увлечены испытаниями ДОСа № 3 на технической позиции, что не уделяли должного внимания разработке программы управления полетом. Проектанты так и не выпустили главного определяющего документа - основных положений по управлению полетом. Служба управления соответственно не разработала согласованной со всеми, и прежде всего с разработчиками системы управления, детализированной программы, в которой по минутам, часам и суткам расписаны режимы управления и каждая из выдаваемых на ”борт” команд. В определенной мере сказался традиционно-партизанский стиль, в котором мы работали, управляя первыми ”Союзами”. Но тогда руководители ГОГУ: Агаджанов, Черток, Трегуб, Раушенбах - составляли действительно мозговой центр, который при отсутствии утвержденных программ полета оперативно импровизировал и расписывал программу для каждого сеанса в ходе полета. Программа обсуждалась в зазоре между сеансами связи, иногда в процессе самого сеанса в нее вносились изменения. Это было возможно благодаря оперативной обработке телеметрической информации, анализ которой специалисты по системам проводили практически в реальном времени, находясь радом с телеметристами.
Из старого состава ГОГУ в Евпатории в день пуска был Трегуб - руководитель полета. Его заместителем от военных был полковник Пастернак.
В день старта ДОСа №3 Госкомиссия находилась на полигоне. Там были Мишин, Семенов, Феоктистов, я, основные разработчики всех систем. На НИП-15 в Уссурийске был только один наш специалист по системе управления движением и только один специалист - по обработке телеметрической информации. На НИП-16 в Евпатории, который выполнял роль ЦУПа, находились две смены специалистов по системе ориентации, по два человека в каждой. Но не малочисленность была главным недостатком наземного комплекса управления. Несмотря на уже имевшийся опыт оперативной обработки телеметрии и передачи информации
| 425 |
Ради подъема орбиты на первых витках по требованию проектантов мы отказались от предварительных тестов системы управления. Допустив такую ошибку, о которой я уже говорил выше, мы были обязаны организовать быструю, оперативную службу управления полетом. Даже при той примитивной технике это было возможно, и на опыте предыдущих космических пусков мы этому научились.
Теперь же была допущена еще одна, может быть последняя, роковая ошибка в трагической цепочке, которая привела к гибели ДОСа №3.
После выхода на орбиту Госкомиссия получила доклад с НИП-3 (Сары-Шаган), что все элементы конструкции и солнечные батареи раскрыты.
Через 12 минут после старта уссурийский НИП-15 передал на ”борт” команду о включении режима ионной ориентации с использованием режима большой тяги двигателей в системе исполнительных органов.
Последующее расследование показало, что в документации, имевшейся на НИП-15, предусматривалась выдача команды для
| 426 |
Этот теоретик по управлению движением отправил в ОКБ-1 своему шефу телеграмму с предложением начать режим ионной ориентации сразу на двигателях большой тяги.
Его шеф был первокласным специалистом по теории и динамике управления. Он доверял исходным данным, которые получил от разработчиков ионной системы, и согласился с предложением своего сотрудника. Свое согласие подтвердил телеграммой в Евпаторийский ЦУП. Получив телеграмму, инициатор предложения обратился к руководителю полета. Тот принял предложение, и в Уссурийск телеграммой было передано изменение расписания команд, которые следует выдать на ”борт” в первом сеансе связи. Зона радиовидимости Уссурийска составляла около десяти минут. Этого было вполне достаточно, чтобы оценить характер процесса ориентации. Однако единственный специалист, который способен был это сделать, был изолирован от информации до тех пор, пока телеметристы-военные, находившиеся в другом помещении, ее не обработали, зарегистрировали, доложили начальству. И только тогда ему был разрешен к ней доступ. Он сразу увидел, что вместо одиночных двигателей в системе исполнительных органов (СИО) работают по три, что противоречило имевшейся у него документации. Угловая скорость вращения станции в десять раз превосходила ожидаемую! Процесс напоминал поведение собаки, которая вертится, пытаясь поймать собственный хвост. Однако собака вертится в одной плоскости, а станция качалась вокруг своего центра масс сразу в двух плоскостях! Двигатели тройной тяги травили драгоценное топливо с необяснимым усердием.
Надо немедленно сообщать в ЦУП. Вместо простой телефонной, разговорной, связи порядок требовал отправки телеграммы. Сначала пишется текст. Текст идет на подпись начальнику пункта. Телеграмма шифруется и поступает в группу связи для передачи в Евпаторию. Там принимается, печатается, и полоски наклеиваются
| 427 |
”Не надо пугать начальство, - решили в группе анализа. - Это ошибка в программе новой системы телеметрической обработки”.
Но специалист по СИО не был таким легковерным. Нарушая дисциплину, он побежал в здание телеметрии, чтобы самому посмотреть на ленты первичной информации. Не выдержал и один из управленцев. Он тоже сорвался с места, к которому был прикреплен, и, нарушая расписание, побежал к телеметристам.
Первая реакция после того, что он увидел на ленте, - крикнуть по телефону руководителю полета: ”Выключите борт!” Но бутерброд, как известно, падает маслом вниз. Телефон в этой комнате не работал. И он побежал из здания телеметрии в другое, на втором этаже которого находился зал управления, как он уверял потом, со спринтерской скоростью.
Специалист по СИО успел его опередить и уже докладывал руководству о необходимости немедленной передачи на ”борт” команды на выключение системы ориентации.
Надо понять и руководителя полета. На него свалилась ответственность за судьбу ДОСа. Вместо команды на подъем орбиты двое молодых инженеров требуют немедленно выключить систему управления, прекратить процесс ориентации. Через сколько же витков теперь будет возможна попытка подъема? А не ”зароется” ли за это время ДОС в атмосферу так, что его потом и вытащить не удастся?
Главный конструктор, председатель Госкомиссии, министр и главный проектант на полигоне рассаживаются по машинам, чтобы ехать на аэродром. Они будут в Евпатории не раньше чем часов через шесть. Бегут бесценные секунды. ДОС уже пронесся над Евпаторией, и приказ о выдаче на ”борт” команды на выключение надо передавать Уссурийску. Может быть, излучение его антены еще успеет догнать уходящий за радиогоризонт ДОС.
Тут уместно вспомнить слова из песни знаменитого фильма: ”Не думай о секундах свысока... Свистят они, как пули у виска... Мгновения... мгновения... мгновения...”
- Выключить режим ориентации, - принимает, наконец, решение управляющий полетом.
| 428 |
- Поздно! - подсказывает ему заместитель. - Уже две минуты, как объект ушел из зоны нашего командно-измерительного комплекса.
Теперь появились минуты, чтобы разобраться с первым предупреждением из Уссурийска и со своей собственной телеметрией. Было очевидно, что режим полной ориентации вследствие активного воздействия двигателей протекает с раскачкой по курсу и тангажу в поисках ионного потока, который заблокирован мощной помехой. Катастрофический расход рабочего тела соответствовал командам, которые выдавала система управления на двигатели большой тяги, пытаясь найти свой законный поток ионов.
Минут через сорок ДОС появится в зоне НИП-16 с пустыми баками, и уже никакой режим ориентации его не спасет. Если бы сразу, в начале зоны НИП-16, система ориентации была выключена, то еще оставались бы шансы на следующем витке, пользуясь режимом ”ИКВ плюс ИО” на двигателях малой тяги, сделать попытку ориентации и подъема орбиты.
Министр, Госкомиссия и проектанты, авторы программы ошибок, прилетели в Крым и добрались до Евпатории через восемь часов после старта. Когда еще летели в самолете, уже стало известно о большом расходе топлива, но еще теплилась надежда, что станцию можно спасти. На месте стало ясно, что все кончено.
ТАСС передал сообщение, что состоялся запуск очередного ”Космоса-557”.
Без всяких сообщений ТАСС ДОС №3 через неделю самостоятельно вошел в плотные слои атмосферы и затонул в океане.
Подряд бесславно погибли три орбитальные станции: ДОС №2, ”Алмаз” и ДОС № 3. Чаша терпения руководителей партии и государства переполнилась. Для расследования была назначена правительственная комиссия во главе с Вячеславом Ковтуненко - главным конструктором КБ им. С.А. Лавочкина. В состав комиссии вошли академики Николай Пилюгин, Борис Бункин, Борис Петров и другие весьма компетентные специалисты по системам управления.
Параллельно с работой высокой комиссии органы госбезопасности начали свое расследование. Они проводили длительные собеседования с непосредственными участниками происшествия, заставили их писать объяснительные записки. Вероятно, историки, если очень захотят, смогут когда-нибудь в архивах отыскать эти объяснения.
Наибольшее внимание госбезопасности привлекло решение о включении ориентации на двигателях большой тяги. Почему инженер по системе управления настаивает на изменении режима и уговаривает руководителя полета изменить уже переданное ранее в
| 429 |
Казалось бы, вот они - действительные виновники. Но то ли времена были другие, то ли умным людям в КГБ было поручено расследование. Они поняли, что дело не в двух специалистах, а гораздо глубже. Состава преступления не нашли, никому по своей линии обвинения не предъявили. Однако дали понять, что расправляться с виновными должно наше министерство. Если среди виновных есть члены партии, то пусть несут ответственность партийную, но не уголовную.
Аварийная комиссия собиралась в узком составе. Ученых прежде всего заинтересовала сама идея использования ионосферы как среды для ориентации космического аппарата. Для них сама идея использования ионосферной плазмы для целей ориентации казалась очень экзотической.
- Опыт в такой новой области не накоплен, а следовательно, может случиться все, что не приснится даже в кошмарном сне, - сказал Ковтуненко.
Пилюгин в первый день расследования заявил:
- Я палачом для товарищей по профессии не был и не буду.
Так были настроены и другие члены комиссии.
Борис Петров задал наивный вопрос:
- А кто формально является главным конструктором системы управления?
Я ответил, что такого звания у нас нет и быть не может. Есть главный конструктор ЦКБЭМ, есть главный конструктор ДОСа, есть главные конструкторы-смежники, а вот главного конструктора всего комплекса управления у нас нет. Если бы он был, он бы не согласился с той программой включения системы, без предварительных тестов, которая была вынуждено утверждена главным конструктором по предложению энтузиастов-проектантов.
- Вот в этом одна, если не самая главная, из причин случившегося, - сказал Пилюгин. - Вы добились права самим создавать системы управления и преуспели на этом поприще еще при Королеве. Но являясь подчиненными Главного, который в системах управления не очень силен, вы никогда не получите должного понимания и времени для отработки своих систем. Я предлагал Сергею Павловичу перевести всех космических управленцев ко мне. Даже была идея здесь, на вашем втором производстве, создать космический филиал НИИАПа. Но Черток и Раушенбах мечтали о самостоятельности. Вот результат.
| 430 |
Я впервые услышал, что Пилюгин предлагал Королеву передать ему в НИИАП разработку космических систем управления.
Подобная идея действительно была. Через три года после смерти Королева Финогеев и Хитрик - заместители Пилюгина - приехали ко мне по делам Н1-Л3. Они впервые интересовались не только техникой, но и организацией наших работ по системам для ”Союзов”. Вот тогда действительно состоялся разговор о создании на базе моих комплексов космического филиала НИИАПа. Оценив долю по электронике и системам управления в общем объеме работ по созданию космического комплекса, мы пришли к выводу, что слишком она велика, чтобы ее отнимать у ЦКБЭМ и отдавать в НИИАП.
- Тогда надо будет менять главного конструктора. Без электронной и управленческой начинки ваш космический аппарат - пустая бочка. А кроме того, если вас забирать, то и управление полетом со всеми хлопотами надо передавать.
С тех пор эта идея больше не обсуждалась.
По результатам работ аварийной комиссии последовали оргвыводы - на уровне министерства и партийного комитета.
Самое суровое наказание понес Трегуб. Его сняли с поста заместителя главного конструктора и предложили искать работу. Он перешел во ВНИИЭМ к Иосифьяну на должность заместителя по летным испытаниям.
Раушенбаха освободили от административных обязанностей руководителя комплекса отделов и перевели на должность консультанта. Вскоре он по собственному желанию уволился ”в связи с переходом на другую работу”. Этой другой была должность штатного профессора и заведующего кафедрой в московском физтехе. Руководителем комплекса №3 вместо Раушенбаха был назначен Легостаев.
Я получил выговор приказом министра и выговор постановлением парткома ЦКБЭМ.
Приказом по предприятию почти все, принимавшие участие в создании ионной системы или находившиеся в критические часы в Евпаторийском центре управления, получили взыскания, в том числе с временным понижением окладов. Аналогичные дисциплинарные санкции были проведены и по военным кадрам управления полетом.
Читатели могли заметить, что при описании истории гибели ДОСа № 3 я не упоминал фамилий многих специалистов, непосредственно участвовавших в подготовке программы полета, в управлении, анализе телеметрии в Евпаторийском ЦУПе, в Уссурийске и моделировавших процессы в лабораториях ЦКБЭМ. Для всех, кто
| 431 |
Когда страсти улеглись, меня пригласил секретарь парткома ЦКБЭМ Анатолий Тишкин и спросил, кого я могу порекомендовать на должность руководителя нового комплекса подготовки экипажей и управления полетом.
Я без колебаний назвал Елисеева. Тишкин согласился с моим предложением. После собеседования с Елисеевым партком предложил Мишину подготовить приказ министра о назначении Елисеева заместителем главного конструктора ЦКБЭМ.
Современная служба управления полетами отсчитывает свой возраст с даты приказа о назначении Елисеева.
В те годы, о которых я повествую, победы и ошибки выносились на обсуждение партийно-хозяйственных активов. Обычно руководитель, выступавший на активе, подводил итоги прошедшего года, давал оценку работы подразделений и говорил о планах на новый год. В подобных отчетных докладах хорошим тоном считалось сочетание достижений и похвал в адрес наиболее отличившихся с беспощадной критикой ошибок и недостатков.
В январе 1974 года проводился традиционный годовой партийно-хозяйственный актив подчиненных мне комплексов Легостаева, Калашникова и Юрасова, в которые входило 15 отделов. Общая численность работников комплексов составляла 1300 человек.
На партийно-хозяйственные активы обычно собирались все неравнодушные к общим задачам, вовсе не по принуждению. Непонятным образом сохранились тексты моих отчетно-директивных докладов. Подобные документы либо уничтожались, либо подлежали сдаче в закрытый архив. Перечитав их, я решил выписать цитаты, относящиеся к отчету о нашей деятельности за 1973 год, в котором я давал оценку аварии ДОСа №3. Привожу эти цитаты для того, чтобы приблизить читателя к атмосфере, в которой мы работали в те годы.
”Вчера по телевидению мы наблюдали волнующую картину грандиозного митинга, на котором народ Кубы встречался с Леонидом Ильичем Брежневым. Мы с вами вправе гордиться тем, что эту грандиозную историческую демонстрацию революционной солидарности в реальном масштабе времени мог видеть и слушать весь мир и вся наша страна, потому что здесь, в нашем коллективе, разработаны первые ”Молнии”, с помощью которых через космос велась телевизионная передача. Мы с вами являемся не простыми свидетелями, а непосредственными передовыми участниками научно-технической революции. Здесь, в коллективе нашего предприятия,
началась работа по завоеванию и освоению человеком космического пространства.
432
В то же время мы не можем забыть, что в истекшем 1973 году мы проводили пять космических пусков, в том числе один -ДОС №3 - с аварийным исходом.
Это пример того, когда необдуманные решения приводят к трагическим результатам. Очень квалифицированные товарищи куста Раушенбаха рискнули применить новую систему ориентации без необходимого критического анализа и тщательного исследования в наземных условиях с учетом опыта предыдущих пусков. При этом они не воспользовались советами специалистов, имевшихся рядом в другом отделе. Им было некогда, спешили так, что махнули рукой на науку.
Известен всем результат. Срыв плана не только нашего предприятия, а и многих предприятий по всей стране. Урок жестокий. Многие, в том числе и я, строго наказаны.
Гибель ДОСа №3 потрясла все наше предприятие. Мы допустили явную беспечность, зазнайство в технике и науке, в одном из самых уязвимых мест - в системе ориентации и управления. Такое пренебрежение анализом предыдущего опыта, потеря бдительности и критического отношения к своему творчеству очень опасны.
Из событий мая 1973 года должны извлечь уроки не только непосредственно причастные к аварийному исходу, но все творящие и создающие”.
Я произносил эту страстную речь, когда уже были известны результаты многих исследований поведения ионных систем.
Специалисты, моделирующие устойчивость системы управления ориентацией, до полета ДОСа № 3 по исходным данным разработчиков ионной системы решили обратную задачу. Имея реальную картину поведения ДОСа №3 в полете, они попытались воспроизвести ее на модели. Это им удалось только после того, как на вход системы была введена помеха, в десять раз превосходившая ту, которую они закладывали, согласившись на режим двигателей большой тяги.
Гибель ДОСа №3 была тяжелейшей трагедией для всех участников создания орбитальных станций. На фоне американских космических успехов это событие могло стать одним из сильнейших ударов по престижу первой космической державы. Однако секретность всех событий, связанных с полетом ”Космоса-557”, была организована так, что ни мировая, ни советская общественность толком ничего и не знали. Поскольку человеческих жертв не было, то ритуальных похорон не требовалось, судить никого не судили, а излишнее любопытство в те времена представители
| 433 |
Следующая долговременная орбитальная станция - ”Салют-4” (ДОС №4), аналогичная ДОСу № 3, уже не использовала ионную систему. ДОС №4 был выведен на орбиту 26 декабря 1974 года. Для него была придумана и предварительно на стендах отработана система трехосной ориентации с использованием ИКВ плюс два разворота на гироприборах. Долго, но очень надежно.
Пока мы зализывали раны после гибели ДОСа №3, в ОКБ-52 (ЦКБМ) на ЗИХе шла форсированная подготовка к запуску орбитальной станции ”Алмаз”. Она была выведена в космос 26 июня 1974 года. ”Алмаз” получил название ”Салют-3”.
Челомей вынужден был согласиться с использованием наших кораблей ”Союз” для доставки экипажа на ”Алмаз”. Первую экспедицию на ”Салют-3” - космонавтов Павла Поповича и Юрия Артюхина доставил корабль ”Союз-14” (запуск 03.07.74). Сближение, причаливание и стыковка в автоматическом режиме прошли благополучно.
А вот на долю следующей экспедиции на ”Салют-3” выпали приключения, потребовавшие работы еще одной аварийной комиссии. На участке автоматического сближения космического корабля ”Союз-15” с орбитальной станцией ”Алмаз” 26 августа 1974 года заслуженная и, казалось, хорошо изученная ”Игла” не просто отказала, а выдала ложные команды. Истинную дальность 350 метров ”Игла” распознала как дальность 20 километров. По этой информации ”Иглы” автоматика управления сближением развернула станцию и включила двигатель для набора скорости сближения, соответствующей дальности 20 километров. Корабль помчался к станции с относительной скоростью 72 километра в час.
Мы даже не успели сообразить, что скорость возможной встречи превышает скорость, разрешенную ГАИ для автомобилей в населенных пунктах. Катастрофа была бы неминуема. Спасло то, что законы автоматического управления сближением с 20 километров предусматривали наличие боковой скорости. Это позволило космическому кораблю пронестись мимо станции на расстоянии 40 метров. При пролете мимо станции ”Игла” потеряла радиозахват, прекратила измерять параметры относительного движения. Экипаж не понял, что происходит. Неисправная ”Игла” заставила корабль повторять сеансы сближения. Еще два раза космический корабль совершил смертельно опасный пролет мимо
| 434 |
После таких акробатических трюков стыковка так и не состоялась. Топлива оставалось только на спуск.
- Всех нештатных ситуаций предусмотреть невозможно, но экипаж обязан был сообразить по имеющейся у него на пульте информации и по визуальному наблюдению, что надо немедленно выключить режим автоматического сближения, - так считали специалисты, отвечавшие за идеологию разработанного нами режима автоматического управления.
- Но вы нам не дали в своем перечне нештатных ситуаций подобного отказа и признаков его распознавания, - возражали методисты ЦПК, отвечавшие за подготовку космонавтов.
Каждая сторона осталась при своем мнении, благо экипаж: Геннадий Сарафанов и Лев Демин - благополучно вернулся на Землю, а виновник летного происшествия - система ”Игла” - после обработки телеметрических измерений был ”пойман с поличным”.
Я был назначен председателем аварийной комиссии. Моим заместителем стал мой традиционный соратник по аварийным ситуациям полковник Евгений Панченко.
Наша комиссия быстро разобралась с техническими причинами необычного отказа. Главный конструктор НИИ точных приборов Мнацаканян, разработчики ”Иглы” Моргулев и Сусленников уже на первом заседании комиссии объяснили, что им все понятно и необходимые доработки вносятся со следующего комплекта.
Мы не ограничились разбором причин отказа техники и предложили повысить надежность человеческого фактора. Выступая с отчетом на коллегии министерства, я сказал, что комиссия предлагает создать при ЦУПе специальную оперативную группу, контролирующую процесс сближения и принимающую незамедлительные решения. В задачи группы должна входить разработка методик управления сближением при штатном полете и в нештатных ситуациях, анализ процесса сближения с выдачей рекомендаций руководителю в темпе полета и послеполетный анализ режимов сближения.
Такая группа была создана. Первым руководителем группы был назначен начальник отдела Евгений Башкин. В состав группы вошли ”теоретики” - Шмыглевский, Ширяев, кураторы, изучавшие радиоэлектронные особенности ”Иглы”, - Невзоров и Кожевникова, разработчики ручных режимов - Скотников, Фрунц, Нездюр, комплексник Борисенко. Особо ответственное место отводилось непосредственным разработчикам радиоаппаратуры ”Игла” - Моргулеву и Сусленникову.
| 435 |
На посту руководителя группы эмоционально-порывистого Боткина через год сменил спокойный и не склонный к непредсказуемой импровизации Олег Бабков. Вскоре это горячее место занял по-профессорски основательный Скотников.
С появлением на борту космических кораблей управляющих цифровых машин ответственность за процесс сближения была возложена на Бранца. С 1982 года и до настоящего времени руководителем группы является профессионал сближения Борисенко.
Создание специализированной группы, включавшей основных разработчиков идеологии, теории и аппаратуры, обеспечивающей процесс сближения, полностью себя оправдало.
Руководитель полета получил возможность принимать решения в реальном масштабе спрессованного времени, опираясь на подсказки и советы группы наиболее компетентных специалистов, в полной мере сознающих свою моральную и служебную ответственность.
Многолетний опыт работы группы сближения является примером реального повышения надежности большой системы, в структуру управления которой входит человек. Тем не менее сближения и стыковки в космосе оставались самыми богатыми источниками нештатных ситуаций.
Космический корабль ”Союз-23” (запуск 14.10.76) с экипажем в составе Вячеслава Зудова, Валерия Рождественского шел на сближение со станцией ”Алмаз” (”Салют-5”). Программой было предусмотрено автоматическое сближение и причаливание. Радиолокатор ”Иглы” произвел ”захват”, и начался процесс автономного сближения без участия человека. Экипаж не отреагировал на явно ненормальные колебания корабля вокруг продольной оси и недопустимый расход рабочего тела. Наземная группа поняла, что по каналу измерения угловой скорости линии визирования ”Игла” ведет себя ненормально. Дальность не позволяла перейти на ручное сближение, тем более, что колебание параметров ”Иглы” могло повлечь за собой ошибочные действия экипажа. Группа приняла трудное решение - отказаться от сближения.
В очередной раз на коллегии министерства я докладывал об аварийной ситуации в связи с нештатным поведением ”Иглы”.
- В радиоканале измерения угловой скорости линии визирования возникли большие флюктуации, которые были восприняты аппаратурой управления и отрабатывались двигателями ориентации. Как только процесс в зоне видимости был передан по телеметрии на Землю, ЦУП выдал команду на выключение ”Иглы” и прекращение режима сближения. Аварийная комиссия продолжает работу.
| 436 |
- Почему не решились повторить попытку сближения? - спросил кто-то из членов коллегии.
- Был большой соблазн повторить попытку сближения. Однако оставался риск перерасхода рабочего тела, а мы обязаны иметь гарантийный запас для возвращения на Землю.
- Когда вы готовили корабль на Земле, почему не обратили внимание на эти самые флюктуации? - спросил министр Афанасьев.
Вопрос был правильным, а ответ - трудным.
- К сожалению, мы ни в одном документе не нормировали величину флюктуации и вообще не оговаривали требований контроля по этому параметру. Испытатели имели формальное право не обращать на них внимания.
На трибуну коллегии поднялся главный ответчик за поведение ”Иглы” - Мнацаканян. Он старался объяснить физическую природу флюктуации, но не мог внятно ответить, почему они ранее не наблюдались и почему он, главный конструктор ”Иглы”, не требовал при наземных испытаниях контроля величины флюктуации.
- Теперь вы установите величину допустимых флюктуации и будете лично перед следующими пусками мне докладывать, что гарантируете надежность ”Иглы”, - сказал министр.
Здесь Мнацаканян допустил ошибку.
В его институте уже три года разрабатывалась новая, более совершенная радиосистема измерения параметров относительного движения ”Курс”, которая должна была заменить ”Иглу”. Как обычно, текущая работа по ”Игле” отвлекала основной контингент специалистов от перспективной разработки. Мнацаканян был заинтересован в увеличении лимитов на прием новых специалистов.
- На ”Иглу” устанавливать нормы по флюктуациям бесполезно - дальнейшее использование ”Иглы” смерти подобно. Надо быстрее внедрять ”Курс”, - заявил он.
Слова ”смерти подобно” вызвали шок в зале.
Первым очнулся Глушко.
- Сергей Александрович, - обратился он к министру, - прошу в связи с таким заявлением главного конструктора ”Иглы” назначить специальное расследование. Мы тоже за ”Курс”, но на ближайших кораблях установлена ”Игла”. Такое безответственное заявление ставит под угрозу утвержденные правительством программы по орбитальным станциям.
Раздувать скандал на коллегии в присутствии высокопоставленных сотрудников аппарата ЦК, ВПК и Министерства обороны было опасно.
| 437 |
- Безответственное заявление товарища Мнацаканяна мы тщательно проверим, - заявил министр, - и примем надлежащие меры.
Аварийная комиссия несмотря на нажим по срокам ”сверху” провела исключительно большую исследовательскую работу. Одной из гипотез, выдвинутых Мнацаканяном, были упругие колебания штанги, на которой устанавливалась гиростабилизированная антенна ”Иглы”.
Эдуард Корженевский совместно с ЦНИИМашем организовал прочностные и частотные испытания штанги. Гипотеза была отвергнута. Истинного источника флюктуации мы тогда так и не отыскали, но установили, что у большинства серийных комплектов аппаратуры они не возникают или имеют безопасную величину. Комиссия предложила методику заводских измерений флюктуации, чтобы отбраковывать подозрительные по этим показателям приборы.
Не дождавшись появления акта комиссии, в МОМе подготовили грозный приказ, который был одобрен коллегией 2 декабря 1976 года. ”За недостаточную наземную отработку и низкий уровень методики измерений основных параметров аппаратуры на всех стадиях ее изготовления, испытаний и эксплуатации, приведшие к невыполнению программы полета ”Союза-23”, директору и главному конструктору НИИТП т. Мнацаканяну объявить строгий выговор и предупредить, что в случае непринятия действенных мер к выправлению положения он будет освобожден от занимаемой должности”.
9 декабря 1976 года, я вместе с Мнацаканяном вылетел на полигон для подготовки очередного космического корабля ”Союза-24”. Мы хотели в безэховой камере попытаться еще раз выяснить природу возникновения флюктуации. Позно вечером ко мне в гостиницу зашел Мнацаканян и показал ВЧ-грамму, которой он срочно вызывался в Москву.
10 декабря в министерстве начальник главка предложил ему подать заявление об освобождении от должности ”по собственному желанию”. Мнацаканян отказался.
6 января 1977 года вышел приказ министра: ”За необеспечение должного руководства работами института т. Мнацаканяна А.С. освободить от должности директора и главного конструктора НИИТП”.
Армен Мнацаканян тяжело заболел. Продолжить работу на другой должности в родном институте ему не разрешили. Он перешел на работу к Андронику Иосифьяну, который не боялся принимать к себе обиженных в других организациях.
| 438 |
- Мы принимаем всех ”униженных и оскорбленных”, - говорил заместитель Иосифьяна Шереметьевский, - при условии, что они личности и таланты.
Работая во ВНИИЭМе заведующим лабораторией, Мнацаканян продолжал ”качать права”. Он осмелился даже обратится в Президиум XXVI съезда КПСС с просьбой назначить комиссию для расследования его деятельности в качестве директора НИИТП и гонений, которым он подвергался в Министерстве общего машиностроения. 9 апреля 1981 года инструктор общего отдела ЦК КПСС по телефону передал Мнацаканяну, что его письмо ”осталось без последствий”.
При подготовке очередного ”Союза-24” в феврале 1977 года флюктуации были незначительными. Экипаж ”Союза-24” (запуск 07.02.77): Виктор Горбатко и Юрий Глазков - благополучно состыковался с ”Салютом-5”. Страх перед флуктуациями постепенно исчез.
29 сентября 1977 года в космос была выведена очередная орбитальная станция ”Салют-6”. 2 октября 1977 года к ”Салюту-6” отправился ”Союз-25” с экипажем в составе Владимира Коваленка и Валерия Рюмина. Процесс сближения при автоматическом управлении протекал штатно. В соответствии с программой в зоне причаливания при дальности 100 метров экипаж отключил ”Иглу” и перешел на ручное управление. Когда до станции оставался всего один метр, космонавты допустили отклонение продольной оси корабля на два градуса относительно номинального положения. Это было вполне допустимо. По результатам моделирования допускалось отклонение до четырех градусов. Однако всего в одном метре от станции при совершенно нормальной работе всех систем космонавтов подвели условные рефлексы, выработанные наземной тренировкой. На тренажере не было точной имитации изображения станции в поле зрения оптического визира при отклонениях оси корабля более чем на один градус. Изображение, увиденное на расстоянии в один метр при отклонении на два градуса, космонавты восприняли как ”брюхо станции” - так они передали на Землю. Они остановили процесс причаливания, отошли от станции и дважды пытались выполнить процесс ручного причаливания. Обе попытки стыковки не удались по причине неадекватного восприятия истинной ситуации. В ЦУПе быстро убедились, что отведенное на стыковку топливо полностью израсходовано. Оставалось только на одну попытку спуска. Правда, был еще НЗ в так называемой резервной системе, но это уже последний шанс на случай отказа основной системы выдачи тормозного импульса.
| 439 |
Руководитель полета Елисеев принял решение готовить космический корабль к посадке. Однако после трех попыток ручного причаливания корабль не получил предусмотренного в логике отключения автоматической системы импульса на отход и в течение трех витков находился в опасной близости от станции. Угроза столкновения была вполне реальной. Для активного отхода надо было расходовать топливо, уменьшая гарантийный запас для возврата на Землю.
В конце концов верхняя атмосфера все же притормозила станцию и космический корабль отошел на безопасное расстояние. Экипаж благополучно возвратился на Землю, не выполнив основной задачи*.
* Подробное описание этого события приведено в книге Елисеева А.С. Жизнь -капля в море. М.: Авиация и космонавтика, 1998.
Были созданы и летали, сопровождаемые восторженными откликами всех средств массовой информации, ”Салют-3, -4, -5 и -6”.
В 1975 году вошел в строй подмосковный Центр управления полетами. Осенью 1977 года новая станция ”Салют-6” (ДОС № 5) уже управлялась из нового ЦУПа. С этой станции в космонавтике начался этап регулярных длительных пилотируемых полетов. Служба управления полетами была реорганизована. Вместо полупартизанского сборища, подобного казачьему войску, в составе нескольких сотен разноплеменных специалистов, выезжавших к Черному морю, была создана профессиональная служба с четкой структурой ответственности, разделением функций по станциям, кораблям и сменам.
Формирование профессиональной службы управления полетами, начатое Трегубом, с большим энтузиазмом завершил Алексей Елисеев. Ему принадлежит заслуга создания четкой структуры и схемы строгой ответственности на этапе подготовки и проведения полета. ГОГУ как временная межведомственная организация постепенно отмирала. Ее функции с 1974 года фактически выполнял руководитель полета - космонавт, представитель ЦКБЭМ, НПО ”Энергия”. Первым был Алексей Елисеев. В 1986 году на этом посту Елисеева сменил Валерий Рюмин, а с 1988 года по настоящее время руководит службой Владимир Соловьев.
Первое поколение управленцев вспоминало Евпаторийский центр управления, как потерянный рай. Черное море, километры диких песчаных пляжей, степь, покрытая весной алыми маками, дешевые сухое вино, виноград, фрукты, ласкающий морской ветерок - вся эта крымская романтика уходила в прошлое.
| 440 |
Мощные вычислительные машины ЦУПа практически в реальном времени в ходе сеанса связи обрабатывали телеметрию и подавали ее в доступном виде на экраны операторам по специальностям. Сменный руководитель полета мог вызвать на свой экран любой параметр и любую информацию, связанную с навигационно-баллистическим обеспечением полета или состоянием бортовой системы.
Новый центр управления полетами строили по специальному постановлению ЦК КПСС и Совета Министров СССР. Государство не поскупилось на возведение и оснащение сооружения, которое по замыслу авторов должно было превзойти подобные американские центры по всем показателям.
Устинов лично курировал создание нового ЦУПа. Евпаторийский и Симферопольский ЦУПы были собственностью Министерства обороны. ЦУП в Подлипках поначалу предполагалось сделать самостоятельной организацией министерства, но затем его подчинили директору ЦНИИМаша. Афанасьев, Тюлин и Мозжорин уделяли созданию ЦУПа исключительное внимание. Мы свыклись с довольно убогими служебными сооружениями на полигонах и в центрах управления Министерства обороны. Дворцовое великолепие нового ЦУПа, особенно в той части, которая была построена специально к началу программы ”Союз”-”Аполлон”, с непривычки потрясала.
Мраморные ступени, покрытые ковровыми ”кремлевскими” дорожками, цветные витражи, стена мозаичной космической символики, изображающая Циолковского, Королева и Гагарина, многочисленные кабинеты, уставленные мягкой мебелью, телевизорами и обилием телефонов, амфитеатр гостевых трибун, отдельный зал для Госкомиссии, Голубой зал для заседаний и пресс-конференций, кабинеты для главного конструктора, для руководителя полета, комнаты отдыха для особо высокого начальства, отдельный парадный вход, бар-буфет для иностранцев, блюстители строгого режима, проверяющие по списку допущенных, - все это поначалу давило на психику управленцев, привыкших к евпаторийской вольнице.
”Индийская гробница” - так стали именовать ту часть ЦУПа, которая предназначалась для воздействия на психику американских гостей.
- По затратам мрамора мы уступаем индийской гробнице Тадж-Махал, но по количеству пластиков и оксидированного под медь и золото алюминия намного его превзошли, - хвастался Мозжорин.
Казалось, теперь мы так вооружены, оснащены и организованы, что любые нештатные ситуации будут легко преодолены. Но
| 441 |
По случаю 25-летнего юбилея службы управления полетами был выпущен ”Краткий курс истории службы управления полетами”. Этот документ свидетельствует, что руководители службы не утратили столь необходимого современному человеку чувства юмора. В ”Кратком курсе...” написано, что перед каждой очередной экспедицией проводились обязательные открытые партийно-комсомольские собрания. Без них считалось вообще опасным начинать какое-либо серьезное дело. Секретарь парткома комплекса Владимир Иванович Волков, давая поручения подготовить такое собрание, говорил: ”Проведем очередной партийно-комсомольский молебен о даровании нам победы...”
На этих собраниях руководители всех групп торжественно обещали не щадить живота своего и не посрамить чести службы управления. Например, Аркадий Судаченко, заканчивая свое выступление, обычно громко произносил: ”Группа анализа свою задачу выполнит!” - и тихо добавлял: ”Если не будет нештатных ситуаций”.
Новый великолепный ЦУП не спас от нештатных ситуаций. 19 апреля 1982 года в космос была выведена орбитальная станция ”Салют-7” (ДОС №5-2). До 1985 года на ней побывало семь экспедиций. С ”Салютом-7” сближались и стыковались семь пилотируемых кораблей и в чисто автоматическом режиме - десять грузовых кораблей ”Прогресс”.
Анализируя причины нештатных аварийных ситуаций, мы убеждались, что если бы на борту космического корабля была умная вычислительная машина, она могла бы спасти нас от многих неприятностей. Самый простейший бортовой компьютер был способен отключить систему при ошибках в ручном управлении, которые допустил Береговой. Топливо было бы сохранено, и была бы возможность повторить сближение в чисто автоматическом режиме.
В описанной выше нештатной ситуации на ”Союзе-15” бортовой компьютер мог бы распознать, пользуясь программою прогноза, неадекватные действительной дальности команды ”Иглы”, отключить систему и дать возможность Земле принять решение о дальнейших действиях.
На самом деле установка на борт космического корабля вычислительной машины, помогающей работать уже хорошо освоенной ”безмашинной” системе управления, оказалась бы малоэффективной. Гораздо заманчивее было разработать
| 442 |
Разработка идеологии системы началась в отделе Легостаева в 1968 году Бранцем, Шмыглевским и примкнувшими к ним молодыми энтузиастами, выпускниками физтеха. В их числе оказался и выпускник физтеха Михаил Черток. Окончательное решение о том, что модификация ”Союза” в числе прочих новинок получит бесплатформенную систему, было принято только в 1972 году, когда появилась уверенность, что серийное производство БЦВМ может быть обеспечено. От начала разработки до первого беспилотного полета нового корабля, управляемого вычислительной машиной, прошло шесть лет!
Первый корабль 7К-С №1Л, объявленный ”Космос-670”, был запущен только 6 августа 1974 года. Летные испытания еще четырех беспилотных ”Космосов”: ”Космос-772”, ”Космос-869”, ”Космос-1001”, ”Космос-1074” -длились пять лет!
Только 16 декабря 1979 года стартует 7К-СТ № 6Л, которому присваивается открытое наименование ”Союз Т”. Беспилотный корабль в автоматическом режиме сближается и стыкуется со станцией ”Салют-6”, совершает совместный полет в течение 100 суток и благополучно возвращается на Землю.
Однако первая попытка автоматической стыковки с помощью БЦВМ дала осечку. Машина не то чтобы капризничала, но ”взбрыкнула” в связи с тем невниманием, которое проявила ”земля” к ее характеру. В программу был заложен алгоритм регулярной самопроверки БЦВМ. Она сама себе устраивала тест, чтобы выходить ”на работу”, будучи уверенной, что ее ”туалет” в
| 443 |
В мае 1980 года космонавт № 2 Герман Титов как заместитель начальника ЦУКОСа дает заключение о допуске кораблей 7К-СТ к пилотируемым полетам. Первая управляющая полетом вычислительная машина получила путевку в космос, подписанную вторым космонавтом Земли - генералом Германом Титовым.
И вот, наконец, 5 июня 1980 года, через 12 лет после начала разработки, стартует 7К-СТ №7Л ”Союз Т-2” с космонавтами Юрием Малышевым и Владимиром Аксеновым - первыми испытателями нового космического корабля. Непонятно почему, но в беспилотном варианте автоматические режимы сближения и стыковки проходили благополучно, а в пилотируемом полете приводили, чаще всего на участке причаливания, к прекращению автоматического режима и необходимости вмешательства человека. На дальности около 200 метров от станции ”Салют-6” программа контроля сближения, заложенная в память БЦВМ, сформировала аварийное сообщение и отключила цифровой тур управления. ЦУП дал космонавтам разрешение на ручное управление причаливанием. Наземное расследование происшедшего показало, что машина осуществляла динамический контроль за параметрами сближения и прогнозировала их изменения. Прогноз БЦВМ расходился с реальным движением. Стало быть, машина решила, что процесс ненормальный, выдала команду ”авария” и выключила систему автоматического управления. Машина была не виновата. Виноваты были люди, на этот раз люди новой профессии - программисты. Алгоритмы управления требовали большую скорость сближения, чем была на самом деле. Изменения чертежей на изготовление любых деталей ракеты или космического корабля, любые изменения электрических схем обязательно оформлялись ”извещениями на изменения”. В зависимости от причин и последствий такие изменения обязательно подписывались авторами, их начальниками, ведущим конструктором, а в острых ситуациях - и главным конструктором.
Изменения программно-математического обеспечения по своим последствиям могли быть куда значительнее изменений электрической схемы или конструкции. На конструкцию и схемы существовали комплекты чертежно-технической документации, учтенной по всей строгости государственных стандартов. Оригиналы хранились в архивах, и каждое изменение строго регистрировалось в
| 444 |
По этому поводу возникали острые разговоры между службами Елисеева и Легостаева.
- Мы должны готовить операторов ЦУПа и космонавтов, пользуясь учтенными документами: чертежами, схемами описаниями. По всем системам корабля это у нас есть. Но когда доходит до управления движением, нам объясняют, что теперь надо изучать не приборы, а алгоритмы и программы. Мы готовы, но покажите их. Оказывается, они в лучшем случае в записных книжках разработчиков, вносимые в них изменения каждый идеолог хранит в своей памяти. И это еще хорошо. А иногда мне говорят, что человек в командировке или отпуске, а без него никто вспомнить ”программную вставку” не способен, - примерно с такими, вполне законными, претензиями обращался ко мне Елисеев.
Прошло два года, пока на этом поприще был наведен некоторый порядок.
В первые годы появления бортовых цифровых вычислительных машин авторы алгоритмов и программ сами себе были и архивариусами, и исполнителями изменений, которые вводили в память машины. Споров, суматохи и всякого рода ЧП по этому поводу было много.
Математическое обеспечение требовалось совершенствовать, дополнять и улучшать по замечаниям после каждого полета.
Отлетали ”Союз Т-3” и ”Союз Т-4” к ”Салюту-6”, ”Союз Т-5” - к ”Салюту-7”. На ”Союзе Т-6” машина снова решила предупредить, что давно пора навести строгий порядок в данных, по которым программные вундеркинды пытаются ее ”дрессировать”.
На ”Союзе Т-6”, запущенном 24 июня 1982 года, полетели космонавты Владимир Джанибеков, Александр Иванченков и француз Жан Лу Кретьен. На гостевых трибунах ЦУПа - десятки корреспондентов, иностранных гостей, в том числе посол Франции и сопровождающие его дипломаты. О нашем начальстве уже и говорить нечего. Как-никак первого в истории космонавтики француза запускают в космос на советском космическом корабле.
С непосредственно причастными к этому ответственному историческому событию я находился в ЦУПе у экранов, отражающих ход процесса сближения. Группы специалистов по сближению и стыковке, чтобы не мешать другим и чтобы другие не мешали им, вынесли свои рабочие места из общего зала управления в отдельную комнату на втором этаже.
| 445 |
Режим автоматического сближения был включен экипажем на 17-м витке после выполнения, предписанного баллистиками двухимпулъсного маневра, имевшего задачей заведомо надежное вхождение корабля в зону действия ”Иглы”.
В 20 часов 09 минут на экранах появляется первая информация: ”Есть сигнал наличия цели, дальность 11,4 километра, скорость сближения 18 метров в секунду”. Через десять минут БЦВМ запрашивает у экипажа разрешение на включение двигателя для торможения. Экипаж со своего пульта дает такое разрешение. Далее машина действует по заложенному в ее память алгоритму, сообразуясь с информацией, полученной от ”Иглы”. По ее командам система управления ”Чайка” разворачивает космический корабль на 90 градусов по тангажу и включает двигатель, чтобы довести до нуля угловую скорость линии визирования. Теперь пошел обратный разворот, чтобы установить корабль в исходное состояние, а затем развернуть для выдачи второго корректирующего импульса.
В 20 часов 26 минут на дальности 1,4 километра начали второй разворот по углу рыскания. При этом отбивается режим ”захвата”. Антенны ”Иглы” не могут сохранить захват на больших углах. Но БЦВМ помнит об этом. По ее команде снова включается двигатель на дальности 960 метров. Скорость сближения уменьшается до 3,3 метров в секунду. Машина не забыла выдать команду на обратный разворот. Восстанавливается связь по ”Игле”.
- Вот как мы теперь сближаемся! - не вовремя восхитился кто-то из стоящих за спиной. - Помните, в Евпатории мы только по пленкам узнавали, что СКД включался для сближения по 20 раз. А теперь больше этих двух импульсов и не требуется.
- Помолчите! - донеслось от соседнего монитора, за которым сидели специалисты по ”Игле”.
При обратном развороте космический корабль разворачивался ”носом”, то есть стыковочным агрегатом, на станцию. На развороте в 20 часов 28 минут телеметрия ударяет по нервам всех затихших у экранов: ”Отключен первый блок ДУСов! Включен резерв... Отключен резервный блок ДУСов! Отключен дискретный контур ”Чайки”. Отключена ”Игла”!”
- Вот до чего доводит ностальгия по Евпатории, - выдохнул я, потрясенный случившимся.
До окончания разворота оставалось 25 градусов. Угловое движение космического корабля продолжалось по инерции. Руководство полетом в ЦУПе несколько секунд пребывало в шоке.
Но экипаж как будто только этого и ждал. Джанибеков без всякого промедления включил резервный аналоговый ручной контур управления. Прошло всего 25 секунд после ”аварии”,
| 446 |
По условиям радиовидимости именно в это время на десять минут пропадает связь КИКа с кораблем.
В самый напряженный момент прибегает нарочный:
- Елисеева требуют для доклада на Госкомиссию!
Елисеев вопросительно смотрит на меня, Легостаева, Бранца.
- ”Игла” до самого выключения была в норме по всем параметрам, - успевает сказать Сусленников.
Я посоветовал:
- Через три минуты корабль будет в зоне. Мы спустимся в зал для связи и там вместе примем решение. Отзывать командира с поля боя в критической ситуации не положено. Так и передайте председателю Госкомиссии.
В 20 часов 36 минут космический корабль вошел в зону. До станции оставалось всего 100 метров. Экипаж очень спокойно доложил, что все в порядке, и попросил разрешения на ручную стыковку. Разрешение было тут же дано. Стыковка прошла благополучно. На следующем витке экипаж вошел в ДОС.
Гостевые трибуны бурно аплодировали. Фотовспышки фиксировали для истории очередную победу советской космонавтики и традиционную дружбу с народом Франции.
Наше высокое начальство не успело понять, что было на самом деле. Счастливо улыбались французские гости.
Пока многочисленное начальство и знатные гости поздравляли друг друга и абсолютно непричастных, истинные знатоки и виновники, скучившись за пультовыми стойками, не разделяли всеобщего ликования, пытаясь осознать, что же произошло.
Кравец, возглавлявший группу анализа в Евпатории, поздравив меня с блестящей стыковкой, указал на ушедшего в себя Михаила Чертока.
- Мне кажется, что я хорошо изучил признаки, позволяющие быстро разгадать нештатные ситуации в поведении ”Чайки”. Если Михаил Черток молчаливо чешет бороду, значит, он все понял. Отказов не было. Это очередная математическая нестыковка в программе.
Бранец, по-видимому, тоже знал, что задумчивое почесывание бороды является признаком просветления. Михаил начал ему неспешно объяснять и что-то рисовать в блокноте.
- Несмотря на счастливый конец Госкомиссия требует моих объяснений, - сказал подошедший к нам Елисеев, - что прикажите доложить?
| 447 |
- Доложите, что отказов в системе не было, - посоветовал Бранец. Есть замечание по допускам на динамический контроль. Экипаж хорошо подготовлен, он отлично выполнил ручное сближение. В деталях мы разберемся на своем стенде и утром доложим.
Длительных расследований ”французской нештатной ситуации” не потребовалось.
Бранец, проводивший согласно служебной иерархии расследование, доложил:
- В алгоритм программы динамического контроля заложены величины угловых скоростей по каждой из трех осей. Для сближения требовалось выдать два корректирующих импульса. При этом корабль разворачивается на углы, оптимальные по расходу топлива. Выдав команду на включение двигателей ориентации для разворота, машина контролирует угловую скорость вращения корабля относительно центра масс. Угловая скорость зависит от времени работы двигателя ориентации и моментов инерции относительно соответствующей оси. Время работы двигателя машине известно, а зависимость угловой скорости от момента инерции заложена в алгоритм.
В данном случае угловые скорости при разворотах вышли за допуск. Машина расценила это как отказ датчиков угловых скоростей и перешла с первого комплекта на второй. Но второй также показал скорости, не соответствующие расчетным. Тогда согласно алгоритму динамического контроля происходит выключение дискретного, то есть машинного, контура управления. Это произошло на дальности 800 метров.
На кораблях ”Союз Т” имеется резервный аналоговый контур ручного управления. Экипаж по инициативе Джанибекова и наших специалистов-”ручников” предварительно тренировался на сближение с помощью этого контура на дальности до 1500 метров. Поэтому как только прошла ”авария” машинного контура, Джанибеков включил резерв, принял управление на себя и стыковка была выполнена в расчетное время.
Что касается первопричины, то машина не виновата. Виновата телефонная связь между проектантами и нашими динамиками. Истинные моменты инерции данного конкретного космического корабля отличаются от тех, которые использовали наши динамики для расчета величин угловых скоростей. Вместо официальных учтенных документов пользовались справками по телефону.
После того как мы в своем управленческом кругу детально разобрались с цифрами отклонения действительных массово-центровочных характеристик от расчетных, заложенных в программу динамического контроля, и получили заверения, что
| 448 |
К моему удивлению, вместо ожидавшегося и вполне понятного возмущения Глушко к самому происшествию отнесся очень спокойно, но дотошно интересовался математическими операциями, которые поручались БЦВМ при прогнозировании угловых скоростей в зависимости от продолжительности включения двигателей ориентации.
Результатом мирной беседы явилось указание выпустить распоряжение, в котором жестко оговорить требование о выпуске перед каждым пуском учтенного в архиве расчета, в котором массы, координаты центра масс и моменты инерции будут соответствовать реальным космическим кораблям и экипажам, а не проектам трехлетней давности.
- Мы с большим трудом установили весовую дисциплину и строго следим даже за весом самих космонавтов. Но я не предполагал, что вы поручили машине контроль за моментами инерции. Надо чтобы все проектанты понимали, какие параметры входят в сферу контроля машины, и несли ответственность за их достоверность.
Экипаж ”Союза Т” доказал возможность выполнения стыковки при ручном управлении с дальности порядка 1000 метров. Однако в дальнейшем начальные условия не всегда благоприятствовали столь счастливому исходу.
Корабль ”Союз Т-8” стартовал 20 апреля 1983 года с экипажем в составе: Владимир Титов, Геннадий Стрекалов и Александр Серебров. После выведения проводился традиционный тест всех систем, в том числе и радиосистемы сближения ”Игла”!
При тесте выяснилось, что основная остронаправленная гиростабилизированная антенна ”Иглы” не может занять требуемого при испытаниях положения. Все эксперты сошлись на диагнозе, что произошло механическое заклинивание механизма управления антенной. Чтобы не сорвать стыковку, в ЦУПе была создана бригада, которая, проработав всю ночь, придумала методику автоматического управления сближением по прогнозу, без использования ”Иглы”, до дальности не более одного километра, с последующим переходом на ручной режим. После завершения этапа автоматического сближения по разработанной схеме дальность составляла три километра. Экипаж был дисциплинированным и ждал в течение 30 минут указаний ЦУПа. Наконец, ЦУП решился и дал разрешение на ручное сближение.
Через 15 минут космический корабль подошел к станции на дальность около 200 метров. Именно в этот момент космический корабль и станция влетели в орбитальную тень от Земли. В темноте
| 449 |
Нашей комиссии удалось воспроизвести механическое заклинивание гиростабилизированной антенны ”Иглы”, только прибегнув к ”постороннему предмету”. Предположили попадание свободно летающей в невесомости под кожухом приводных механизмов бесхозной гайки или чего-либо подобного. По этому поводу вспомнили нашумевшее заявление Мнацаканяна на коллегии министерства: ”Летать с ”Иглой” смерти подобно!” Но ”Курса” еще не было, а летать надо. Пока нет ”Курса”, наша комиссия рекомендовала баллистикам и динамикам - ”сближенцам” разработать в запас методику сближения на случай полного отказа радиосистемы, чтобы не заниматься импровизацией, когда гром грянет. Рекомендация была принята к исполнению.
Уникальная по концентрации интеллектуалов компания в составе Легостаева, Бранца, Дегтяренко, Борисенко, Брагазина, Семячкина получила авторское свидетельство за изобретение метода сближения в случаях отказа радиосистемы измерения параметров относительного движения. Специальные алгоритмы были введены в математическое обеспечение бортовой цифровой вычислительной машины. В совокупности с действиями экипажа существенно повышалась вероятность сближения со станцией в случае отказа бортового радиолокатора.
- Не к добру вы это придумали, - высказался кто-то на очередном сборе нашей аварийной комиссии в адрес авторов, - теперь мы кроме отказов ”Иглы” или ”Курса” вынуждены будем разбираться, почему отказала ваша методика.
Через полтора года вновь изобретенная технология была использована для спасения орбитальной станции ”Салют-7”.
История ”клинической смерти” и реанимация ”Салюта-7” служит классическим примером, казалось бы, небольшой ошибки человека в контуре управления и последующих, поистине героических действий людей, включенных в другой большой контур управления для ликвидации тяжелейших последствии ранее допущенной ошибки.
29 июля 1984 года станцию покинула экспедиция в составе Владимира Джанибекова, Светланы Савицкой и Игоря Волка. Временно станция ”Салют-7” оставалась в беспилотном режиме и
| 450 |
Благодатное спокойствие в космосе обманчиво.
11 февраля 1985 года в конце дежурства очередной смены ЦУПа телеметрия сообщила, что в системе управления бортовым комплексом сработала токовая защита, отключившая первый, основной, радиопередатчик системы дальней радиосвязи. Происшествие неприятное, но отнюдь не аварийное. В блоке С-190, начиненном аппаратурой ДРС, находятся два однотипных передатчика. Там же размещены приемники и дешифраторы, принимающие команды с Земли.
Автоматика радиосистемы, распознав отказ основного передатчика, включила второй - дублирующий. Дежурившая в ЦУПе смена, обнаружив автоматический переход на резервный, не удивилась. Было известно, что комплект радиоприборов выработал свой ресурс, имеет моральное право на один отказ, не приводящий к отказу системы. На ”борту” имелся заранее доставленный грузовым кораблем запасной комплект. По прибытии на станцию ближайшей экспедиции предусматривалась профилактическая замена исчерпавшего свой ресурс комплекта С-190 на свежий.
Не выдающееся по космическим масштабам происшествие было зарегистрировано в наземном журнале полета с рекомендацией вызвать специалиста по системе управления бортовым комплексом - СУБК (из Калининграда, ЦЭКБМ) и специалистов по ДРС (из Москвы, НИИКП), чтобы они друг с другом разобрались и дали заключение. А пока принято решение работать на втором передатчике.
Управление полетом из ЦУПа велось в четыре смены. Каждая дежурила сутки. Какую информацию передали своим сменщикам спешившие на отдых после бессоной ночи, мне установить не удалось. Да это и не имело принципиального значения. Известно только, что руководитель новой смены не вызвал или не дождался появления специалистов - разработчиков системы управления бортовым комплексом, ответственных за токовую защиту, и разработчиков радиокомплекса, способных поставить диагноз и дать заключение по поводу отключения первого передатчика.
Последующий разбор установил, что по традиции и действующему порядку сменный руководитель полета был обязан дождаться появления специалистов - разработчиков ДРС и СУБК. Те после анализа телеметрической информации, поспорив друг с другом,
| 451 |
Видимо, руководитель смены решил, что ”мы сами с усами”. Не дождавшись ответственных за системы, он дал команду включить первый передатчик ДРС. В самом деле, почему бы не попробовать еще раз первый? Может быть, это случайное срабатывание автоматической защиты. Ну, а если там действительно неисправность, на то и существует токовая защита - сработает еще раз. Так, действительно, можно рассуждать в домашних условиях, если у вас выбило пробки. Даже домохозяйка, увидев, что из телевизора или пылесоса пошел дым, не рискнет включать его повторно, рассчитывая на надежность пробок. В ЦУПе не было видно, появился ли на борту ДОСа дым. Но само по себе срабатывание токовой защиты говорит о том, что сила тока превосходила норму в три-пять раз.
В заключении по этому поводу, утвержденном Олегом Шишкиным (в то время заместитель министра) и подписанном мною, Рязанским, Воршевым и двумя военными представителями, было написано:
”... 3. Анализ схемной, конструкторской и эксплуатационной документации, а также большого опыта, накопленного при совместном функционировании систем ДРС и СУБК на изделиях 11Ф615-А8, 11Ф615-А12, 11Ф615-А15 и ПК, показал, что принцип ”один любой отказ в любой из систем не должен приводить к отказу системы” выполняется.
4. Отказ первого передатчика системы ДРС, зафиксированный 11.02.85г. на 16252 витке, был локализован токовой защитой системы СУБК и не привел к отказу в работе какой-либо из систем. Вплоть до 13 часов 20 мин 51 с все бортовые системы по данными анализа телеметрической информации функционировали нормально.
5. Последовавшие после срабатывания токовой защиты первого передатчика на 16 252 витке команды с Земли на его повторное включение привели к развитию процесса отказа и на 16 254 витке при попытке командой с Земли включить явно неисправный передатчик привели к лавинообразному развитию процесса короткого замыкания, в результате которого возникли необратимые нарушения целостности схемы питания обоих передатчиков и прекратилось функционирование дешифраторов”.
Отказ дешифраторов, конструктивно находившихся в одной раме с передатчиком, лишил станцию возможности принимать какие-либо команды с Земли. Станция стала неуправляемой. Воспроизвести в лабораторных условиях ”лавинообразный процесс” при протекании через передатчик тока короткого замыкания
| 452 |
После подачи с Земли команд на повторное включение неисправного передатчика сила тока в цепи питания превышала 100 ампер. С большой вероятностью следовало предполагать, что ”спеклись” контакты переключателя питания радиопередатчика, произошло оглавление изоляции и возможно замыкание где-то еще ”по дороге” в кабельной сети.
Теплилась слабая надежда, что несмотря на потерю ориентации Солнце все же дает при вращении станции энергию, достаточную для поддержания минимально необходимого теплового режима. Однако этот самый ”лавинообразный процесс” вывел из строя и программно-временное устройство, которое не менее одного раза в сутки выдавало команду на подключение солнечных батарей к схеме заряда буферных аккумуляторов. Команда на заряд аккумуляторов не проходила ни с Земли, ни от бортового программника.
Прекратилась работа системы ориентации солнечных батарей на Солнце. Система единого питания - бортовая электростанция полностью выходит из строя. Все электрические системы, в том числе агрегаты терморегулирования, прекращают функционировать.
Станция начала замерзать. По расчетам ”тепловиков” уже через неделю температура внутри станции упадет до минус 20 градусов. Станция превращалась в большой бесполезный искусственный спутник Земли, следить за которым могли только средства контроля космического пространства систем противоракетной обороны.
”Салют-7” впал в состояние анабиоза. Вывести его из этого состояния не были способны никакие хитроумные наборы команд, посылаемых на ”борт” из ЦУПа.
Спасти станцию мог только человек, который, проникнув внутрь, отключит аварийную раму С-190, заменит ее на запасную, к счастью, имевшуюся на борту станции, заменит поврежденные большим током кабели ремонтными, доставленными с Земли, подключит к солнечным батареям также захваченную с собой теплую аккумуляторную батарею, начнет отогревать системы,
| 453 |
Работы такой ремонтной бригаде будет много. И работы необычной. Но как доставить человека, если станция молчит и радиосистема сближения ”Игла”, в числе других, тоже осталась без питания?
Вот тут в полной мере и проявился закон Пилюгина: ”Аварийные ситуации являются сильнейшим стимулом для новых идей и совершенствования систем”. Это еще одна из моих редакций этого закона.
На фоне американских преуспеваний потеря орбитальной станции ”Салют-7” могла стать еще одним сильным ударом по космическому престижу Советского Союза. Кроме престижных соображений на станции находилось много ценных приборов и материалов для научных программ.
”Спасти станцию во что бы то ни стало”, - такую задачу поставили перед собой прежде всего коллективы управленцев.
В течение февраля была оценена степень возможных повреждений в электросети станции и разработаны мероприятия по реанимации систем, которые неизбежно выйдут из строя при длительном ”замораживании”. Все, что требовалось для ремонта и восстановления, немедленно запускалось в работу. Самым главным оставался вопрос: кто и как полетит к станции, чтобы ее оживить? После недолгих дискуссий остановились на кандидатах основного экипажа в составе Владимира Джанибекова и Виктора Савиных.
Джанибеков уже имел опыт ручного сближения с больших дальностей и хорошо знал станцию. Инженер Савиных из НПО ”Энергия” формально значился специалистом по оптическим датчикам и ручным системам ориентации, но фактически отлично разбирался во всех проблемах техники управления движением.
Три месяца ушло на подготовку спасательной экспедиции. За это время была разработана технология взаимодействия космического ЦУПа со службой контроля космического пространства Министерства обороны. Обладая уникальными антенными системами и мощными вычислительными машинами, службы противоракетной обороны и контроля космического пространства имели возможность определять истинную орбиту ”Салюта-7”. В отличие от нашего космического КИКа им не требовался бортовой ответчик для радиоконтроля орбиты. Когда мы их попросили не только определить орбиту станции, но и попытаться своими мощными средствами измерить угловую скорость ее вращения, они дали успокаивающий ответ: ”Ваша станция почти не вертится!”
Это, на первый взгляд, странное поведение станции было теоретически обосновано Гансвиндтом. Он показал, что, лишившись
| 454 |
Космический корабль ”Союз Т-13” был запущен 6 июня 1985 года. Этот полет может служить образцом превосходного сочетания человека как основного звена в большой системе управления с двумя большими человеко-машинными системами.
Джанибеков и Савиных не только блестяще выполнили сближение и стыковку с мертвой станцией, но проникли в нее и поистине героически трудились для ее спасения. Это им удалось в полной мере. Среди всех пилотируемых полетов со времен Гагарина эта экспедиция заслуживает наивысшей оценки по героизму и профессиональной деятельности человека в космосе.
Замороженная в некогда недоступном космосе орбитальная станция была быстро найдена радиолокационными средствами. Спасательная экспедиция на эту станцию была успешной благодаря сочетанию героизма спасателей с достижениями радиоэлектроники и техники управления космическими полетами.
Я описал очень небольшое количество нештатных ситуаций. Было бы хорошо в качестве учебного пособия для всех, кто работает над проблемой ”человек в контуре управления большой системой”, составить описания основных нештатных ситуаций в космонавтике за последние 40 лет!
Уверен, что анализ их причин и методов ликвидации, может принести куда больше пользы, чем десятки чисто теоретических разработок на темы надежности и безопасности.
| 455 |