Модернизация "Союза ТМА": новый цифровой борт

[Andy_K64]

Не надо торопиться. Будет официальная инфа, тогда можно будет делать выводы. Пока все это только слухи.

[Вадим Семенов]

Значит до 2011 года на МКС будут экипажи из 3-х человек!

Почему собственно? 6 человекам с 2009г. все здесь изложенное никак не проиворечит. В 2009-2010гг. они меняют свою часть экипажа шаттлами. Начиная с 2011г. -- по 4 полета союза в год.

[Oleg]

Значит до 2011 года на МКС будут экипажи из 3-х человек!

Почему собственно? 6 человекам с 2009г. все здесь изложенное никак не проиворечит. В 2009-2010гг. они меняют свою часть экипажа шаттлами. Начиная с 2011г. -- по 4 полета союза в год.

Потому, что Союз не только "такси", но и корабль-спасатель.

[Bell]

Значит хана туристам?  :roll:

[Кремень]

dell

[Кремень]

Несколько слов о Союзе-ТМА-М

andrey_ns

november 10th, 2010
Все мы слышали в новостях о том, что каких-то пару дней назад с космодрома Байконур стартовал первый "цифровой" Сюоз-ТМА-М. Обычно, мы не уделяем внимания таким новостям, тема космических пусков давно перестала будоражить воображение публики, перестала быть остро модной и давно не соперничает со звездными скандалами.

Однако я хотел бы рассказать вам о том, почему так важен этот первый цифровой запуск, почему наши "союзы" до сих пор остаются самыми лучшими космическими кораблями.
Начнем с начала. Как вы думаете, сколько компьютеров было на корабле Гагарина? //Правильно, ни одного, даже на земле, перед глазами Сергея Павловича Королева не было ни одного дисплея, ни одного цифрового прибора - только шкалы с индикаторами и телеметрические данные, записанные карандашом на бумажных таблицах. Вот и вся космическая технология. Наследственность в делах космических — священна. То, что работает хорошо, пусть работает — новшества потенциально опасны. Так думают и наши инженеры, и американские. Когда полетел «Шаттл», руководитель проекта Крис Крафт, легендарный создатель Центра Управления в Хьюстоне, на предложение установить на корабль новый компьютер, отрезал: «Это чертова штука сработала, я не изменю на ней ни одного шурупа!». 
В чем заключается главная проблема такой философии? Она в том, что устаревший морально аппаратный комплекс управления значительно сдерживает возможности расширения как функциональности существующей системы, так и подготовку к проектированию и испытаниям корабля следующего поколения. 

Так почему же мы ставили устаревшие аналоговые системы аж до конца первого десятилетия XXI века? Давайте разберемся. 
Для начала я не сочту лишним напомнить, что в свое время именно наработки советской лунной программы легли в основу как системы кораблей "Союз", так и целой плеяды станций "Салют"-"Алмаз". 

Сложность управления лунным кораблем заключается не только в том, что скорость отклика систем на команды с земли тем ниже, чем дальше корабль удаляется от радиоантенны, эти сигналы передающей. Сложность еще и в том, что на финальной стадии подлета к луне, когда корабль с космонавтами на борту должен самостоятельно вычислить траекторию входа на лунную орбиту, он также должен в случае необходимости скорректировать скорость и курс, после чего самостоятельно вычислить момент старта двигателей возврата и также безошибочно вычислить угол вход спускаемого аппарата в атмосферу. Здесь работает известное правило автогонщиков: чем выше скорость, тем уже угол, в пределах которого машину не занесет и не развернет в повороте. Ценой ошибки на трассе будет проигрыш нескольких позиций в гонке, при возврате с Луны - прогоревшая теплозащита и кучка пепла, рассеянная над поверхностью Земли вместо спускаемого аппарата. 

Такой огромный комплекс задач необходимо решать исключительно с помощью высокоскоростной вычислительной системы, каковая и была разработана для семейства кораблей "Зонд". Помимо весьма неслабого количества световых индикаторов, здесь разместили видеомонитор, который позволял считывать данные с видеокамеры сближения и проецировать на эту картинку различную вспомогательную информацию: скорость и угол сближения, расстояние, перекрестие стыковочного узла и прочая.

 

Кстати, почти эту же самую картинку мы с вами довольно часто наблюдаем в телерепортажах о стыковках "Союзов" с МКС. 

Теперь небольшое лирическое отступление. Сопоставимым с Союзами поколением американских космических кораблей был "Аполлон". Этот лунный корабль отличался не только компоновкой и задачами, он еще радикально отличался логикой управления. У американцев было очень много места - обитаемая часть приближалась к 6 м3. Это очень просторно по сравнению с пугающе тесным "Союзом" первых поколений, где было жесточайшее ограничение по росту, весу и обхвату груди. 

(Кстати: как вы думаете, почему после приземления космонавты "Союзов" не могут стоять, в то время как астронавты, летавшие на Луну в "Аполлонах", спокойно выходили из вертолета на палубу авианосца сами?)
 
Таким образом, американский корабль управлялся с помощью громадной панели переключателей, регуляторов, реостатов, кнопок, тумблеров, индикаторов и вентилей. В полет астронавты брали с собой увесистые тома по несколько сот страниц, на которых подробно описывалось, в какой последовательности какие системы включать, чтобы выполнить то или иное действие. 

Внутренний объем компактного "Союза" такой вместимостью не обладал, и наши инженеры создали изящное решение, которое потом было многократно скопировано, в том числе и на МКС. 

В составе системы управления с мечтательным названием "Сириус-7К", было так называемое КСУ или командно-сигнальное устройство:

Слева от трафарета с отображением команд был переключатель выбора систем корабля, слева — управляющие функциональные клавиши режимов. Внутри были барабаны и даже такие, казалось бы, музыкальные детали, как молоточки. Барабан с индикациями режимов вращался механически по нажатию клавиш переключения. Были и барабаны памяти, которые автоматически подсвечивали включенные функции на мониторе в зависимости от включенного сейчас режима работы с кораблем. Эта маленькая коробочка позволяла выполнять полторы сотни операций, неслыханная функциональность по тем временам!

Таких пультов было два: у космонавтов по правому и левому борту. Они имели общую «память», так что оба пилота могли совместно работать, читая включенные функции и слаженно управляя кораблем. 

Работало это примерно так: 
Выбираем режим работы корабля. Например, ориентация для подготовки к спуску. Теперь нам надо отработать наддув. Ищем в появившемся списке команд наддув ДПО (двигателей причаливания и ориентации) и нажимаем клавишу «включить» напротив этой индикации. Она подсвечивается теперь другим цветом.

Все. Никаких тебе последовательностей тумблеров и реостатов, никаких толстых томов — только четкое знание работы систем и очень быстрый доступ к нужным функциям. 

Вся система взаимодействия с человеком была до того компактна, что не на шутку удивила тех, кто летал на «Аполлонах». Вот она:

Если кому-то будет любопытно сравнить ее с американским аналогом, милости прошу в сеть. 

Со временем техника совершенствовалась, но компьютер по-прежнему и близко не подпускали к главным функциям «Союзов» - навигации, управлению и телеметрии. 
У такой «лапотной», как многие скажут, консервативности были свои причины. 
Посмотрите на свой компьютер, прямо в «глаза» ему посмотрите. А теперь скажите мне честно, сколько раз за день эта штука у вас «задумывается», подвисает? Да Вы, скорее всего, и не считали — просто привыкли. Так вот, компьютер, установленный в космическом корабле, не имеет права даже на несколько сотых секунды зависнуть! Вы представляете, что будет, если система предастся меланхолической флегме в момент выравнивания кораблей в миллиметрах от стыковочного узла? Или если компьютер начнет «плясать камаринского» во время запуска с космодрома, когда каждая тысячная доля секунды должна регистрироваться станциями слежения на земле? 
А представим такой момент: компьютерная система управления двигателями задерживает включение корректоров курса на пол-секунды, таким образом, корабль идет к земле под углом на градус меньше запланированной траектории. С Земли исправлять уже поздно. В итоге, спускаемый аппарат не приземляется в степи, а с грохотом и лязгом застревает в здании районной средней школы, на радость местной детворе. 

Именно из этих соображений наши конструкторы до последнего не верили в компьютеры. Их подпускали все ближе, давали возможность регистрировать данные прорисовывать траектории полета, давали даже возможность обеспечивать связь экипажа с ЦУПом, но к управлению «Союзами» их не допускали до октября 2010 года. 

Сейчас к МКС уже пристыковался первый цифровой «Союз-ТМА-М». Это, доложу я вам, мечта любого компьютерного энтузиаста! Большую часть площади пульта управления занимают два экрана высокого разрешения, система быстра и легка в управлении, многофункциональна! «Союз» наконец-то заговорил на языке «Шаттлов» - языке единиц и нулей. 
В отличие от своего предшественника, «Союза-ТМА», этот корабль не несет тридцатилетнего «наследства» в виде громоздких аналоговых интерфейсов, разработанных еще для советской лунной программы. 
Буду с нетерпением ждать первых публикаций и обзоров его системы управления, но сегодня я покажу вам пуль одного из новейших «Союзов-ТМА», предшественников виновника сегодняшнего материала. Меня впечатляет:

Управляется этот комплекс вот таким чудесным контроллером:

Думаю, что этот модернизированный «Союз» еще многие годы будет верно и надежно возить на орбиту и назад всех космонавтов мира, поскольку старичок пережил и «Аполлоны», и помпезные, но очень хрупкие и ненадежные «Шаттлы».
Цифровая система навигации означает не только победу наших инженеров. Она означает еще и то, что наши, российские космические технологии уже готовы к тому, чтобы всерьез говорить о корабле нового поколения. 
Искренне убежден в том, что еще многие космонавты и астронавты помянут добрым словом настоящую рабочую лошадку космоса — безотказный и очень скромный «Союз-ТМА-М».

[Alex3791]

Какая то детская статья получилась. Единственное радует что "Наконец-то!"