Страница:
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 станции, пока не вмешалась Земля и не подала команду на выключение режима автоматического сближения.
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.
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.
— 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.
— 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.
— 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.
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[19].
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.
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 человек остался человеком. В новом, построенном по последнему слову мировой науки контуре управления космическими кораблями и станциями человек как одно из звеньев этого контура сохранил право на ошибки.
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 принципиально новую систему, в которой БЦВМ будет не приспособленным довеском, а главным звеном, позволяющим решать проблемы управления на качественно новой основе, создать систему существенно более высокой надежности. Это и было задумано применительно к модификации кораблей «Союз», имевших заводской шифр 7К-С, а чертежей — 11Ф732. Космические корабли 7К-С в транспортном варианте, предназначенные для доставки экипажей на орбитальные станции вместо 7К-Т («Союз»), получили индекс 7К-СТ. Во время летных испытаний, начатых в 1972 году, первые пять беспилотных кораблей объявлялись «Космосами». Революционным скачком в технике управления этими кораблями было осуществление мечты о бесплатформенной инерциальной системе навигации. На БЦВМ возлагалась задача математического моделирования ориентации и движения корабля. Позиционные датчики: ИКВ и солнечный — сохранились для первичной выставки и коррекции математической модели. Основными чувствительными элементами, информация которых проходила численное интегрирование, были цифровые ДУСы и акселерометры.
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 полном порядке. Этот тест длился всего пять секунд. ЦУП начал вводить в машину программное задание на сближение сразу же после включения во время этих самых святых пяти секунд. На следующий день каприз БЦВМ был учтен. И автоматическая стыковка беспилотного космического корабля «Союз Т» к станции «Салют-6» 19 декабря 1979 года прошла без замечаний.
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.
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 станции, пока не вмешалась Земля и не подала команду на выключение режима автоматического сближения.
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.
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.
— 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.
— 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.
— 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.
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[19].
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.
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 человек остался человеком. В новом, построенном по последнему слову мировой науки контуре управления космическими кораблями и станциями человек как одно из звеньев этого контура сохранил право на ошибки.
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 принципиально новую систему, в которой БЦВМ будет не приспособленным довеском, а главным звеном, позволяющим решать проблемы управления на качественно новой основе, создать систему существенно более высокой надежности. Это и было задумано применительно к модификации кораблей «Союз», имевших заводской шифр 7К-С, а чертежей — 11Ф732. Космические корабли 7К-С в транспортном варианте, предназначенные для доставки экипажей на орбитальные станции вместо 7К-Т («Союз»), получили индекс 7К-СТ. Во время летных испытаний, начатых в 1972 году, первые пять беспилотных кораблей объявлялись «Космосами». Революционным скачком в технике управления этими кораблями было осуществление мечты о бесплатформенной инерциальной системе навигации. На БЦВМ возлагалась задача математического моделирования ориентации и движения корабля. Позиционные датчики: ИКВ и солнечный — сохранились для первичной выставки и коррекции математической модели. Основными чувствительными элементами, информация которых проходила численное интегрирование, были цифровые ДУСы и акселерометры.
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 полном порядке. Этот тест длился всего пять секунд. ЦУП начал вводить в машину программное задание на сближение сразу же после включения во время этих самых святых пяти секунд. На следующий день каприз БЦВМ был учтен. И автоматическая стыковка беспилотного космического корабля «Союз Т» к станции «Салют-6» 19 декабря 1979 года прошла без замечаний.
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.