Danes, 15. novembra, mineva 22 let od prvega in edinega poleta našega transportnega vesoljskega plovila za večkratno uporabo "Buran". In tudi drugi in zadnji let super težke nosilne rakete Energia.
Redni bralci vedo, da ta dogodek ne more mimo moje pozornosti, saj sem sodeloval pri delu na "Buranu", ki sem delal v moskovskem eksperimentalnem oblikovalskem biroju "Mars". Čeprav ne najbolj "vrhunsko". V hotelu "Ukrajina" je bil banket, kjer smo praznovali ta dogodek, za nas res odličen. In bili so načrti za naslednji let, tudi brez posadke, vendar veliko daljši, in na teh načrtih je bilo dela.
In potem je prišlo do mračne brezčasnosti, nato pa so leta 1993 program zaprli …
O samem Buranu še nisem pisal, čeprav je poglavje o njem naslednje v moji nedokončani seriji o zgodovini projektov ladij za večkratno uporabo s posadko. Je pa pisal o zgodovini njenega nastanka in tudi o raketi Energia. In zdaj o "Buranu" kot takem ne bom pisal, ker to ne bi smela biti objava na blogu, ampak pravi članek ali pa morda več kot en. Bom pa skušal pokazati področje odgovornosti našega oddelka.
Naredili smo tisto, kar je zagotovilo ZSSR, verjetno edino jasno prednostno nalogo za vse pred ameriškim shuttleom. Naš oddelek smo izdelali algoritemski in programski kompleks za avtomatski pristanek "Buran". Kolikor vem, imajo Američani takšen režim, vendar ga nikoli niso uporabili. Njihove avtobuse so vedno pristajali piloti.
Zdaj, kot razumem, je bila naloga pristanka brez sodelovanja posadke rešena - navsezadnje pristajajo brezpilotna letala, tudi velika. Po mojem mnenju potniška letala še vedno ne pristajajo "samodejno". In potem, zagotovo vem, bi lahko dobro opremljena letališča pripeljala dobro opremljena letala na višino 15 metrov. Naslednja je posadka. Nalogo je poslabšalo dejstvo, da je bila aerodinamična kakovost "Burana" na podzvoku približno polovica kakovosti tedanjega potniškega letala - 4, 5 proti 8-10. To pomeni, da je bila ladja "dvakrat bližje železu" kot običajno potniško letalo. Kar ne preseneča, če primerjate njihovo obliko.
Samodejni pristanek 100-tonskega tovornjaka je zelo težka stvar. Nismo naredili nobene strojne opreme, samo programsko opremo za način pristanka - od trenutka doseganja (med spustom) nadmorske višine 4 km do ustavljanja na vzletno -pristajalni stezi. Poskusil vam bom na kratko povedati, kako je bil narejen ta algoritem.
Najprej teoretik napiše algoritem v jeziku na visoki ravni in ga preizkusi v preskusnih primerih. Ta algoritem, ki ga je napisala ena oseba, je "odgovoren" za eno relativno majhno operacijo. Nato se združi v podsistem in povleče na stojalo za modeliranje. V stojalu "okoli" delujočega, vgrajenega algoritma so modeli-model dinamike aparata, modeli izvršilnih organov, senzorskih sistemov itd. Napisani so tudi v jeziku na visoki ravni. Tako se algoritemski podsistem preizkusi v "matematičnem letu".
Nato se podsistemi sestavijo in ponovno preverijo. Nato se algoritmi "prevedejo" iz jezika na visoki ravni v jezik vozila na vozilu (BCVM). Za njihovo preverjanje je že v hipostazi vgrajenega programa na voljo drugo stojalo za modeliranje, ki vključuje vgrajen računalnik. In okoli nje je ista stvar - matematični modeli. Seveda so spremenjeni v primerjavi z modeli v povsem matematični klopi. Model se "vrti" v splošnem namenskem računalniku. Ne pozabite, to so bila osemdeseta leta, osebni računalniki so se šele začeli in so bili zelo nizko porabljeni. To je bil čas glavnega računalnika, imeli smo par dveh EC-1061. Za komunikacijo vozila na vozilu z matematičnim modelom v univerzalnem računalniku je potrebna posebna oprema; potrebna je tudi kot del stojala za različne naloge.
To stojalo smo poimenovali polnaravno-navsezadnje je v njem poleg vse matematike bil tudi pravi vgrajeni računalnik. Izvedel je način delovanja vgrajenih programov, zelo blizu načinu v realnem času. Razlaga traja veliko časa, vendar se za vgrajeni računalnik ni razlikovala od "resničnega" realnega časa.
Nekega dne se bom zbral in napisal, kako deluje način polnaravnega modeliranja - za ta in druge primere. Vmes želim samo razložiti sestavo našega oddelka - ekipe, ki je vse to naredila. Imel je kompleksen oddelek, ki se je ukvarjal s senzorskimi in izvršnimi sistemi, vključenimi v naše programe. Tam je bil algoritemski oddelek - ti so dejansko napisali vgrajene algoritme in jih razdelali na matematični klopi. Naš oddelek se je ukvarjal z a) prevajanjem programov v računalniški jezik, b) ustvarjanjem posebne opreme za polnaravno stojalo (tukaj sem delal) in c) programov za to opremo.
Naš oddelek je imel celo lastne oblikovalce za izdelavo dokumentacije za izdelavo naših blokov. Tam je bil tudi oddelek, ki je bil zadolžen za upravljanje omenjenega para EC-1061.
Izhodni produkt oddelka in torej celotnega oblikovalskega biroja v okviru teme "nevihta" je bil program na magnetnem traku (osemdeseta leta!), Ki je bil sprejet za nadaljnjo izdelavo.
Nadalje - to je stališče podjetja -razvijalca nadzornega sistema. Navsezadnje je jasno, da nadzorni sistem letala ni le računalnik na vozilu. Ta sistem je ustvarilo veliko večje podjetje od nas. Bili so razvijalci in "lastniki" vgrajenega računalnika, napolnili so ga z različnimi programi, ki opravljajo celo vrsto nalog za nadzor ladje od priprave pred izstrelitvijo do zaustavitve sistemov po pristanku. Za nas je bil naš pristajalni algoritem v tistem vgrajenem računalniku dodeljen le del računalniškega časa, vzporedno (natančneje bi rekel, kvazi vzporedno) so delovali drugi sistemi programske opreme. Konec koncev, če izračunamo pot pristajanja, to še ne pomeni, da nam ni treba več stabilizirati aparature, vklapljati in izklapljati vseh vrst opreme, vzdrževati toplotnih pogojev, ustvarjati telemetrije in tako naprej itd…
Pa se vrnimo k izdelavi načina pristanka. Po izdelavi v standardnem redundantnem računalniku na vozilu kot delu celotnega niza programov je bil ta sklop prenesen na stojnico podjetja-razvijalca vesoljskega plovila Buran. In obstajalo je stojalo, imenovano stojalo v polni velikosti, v katerem je sodelovala cela ladja. Ko so se izvajali programi, je mahal z elevoni, brenčal pogone in vse to. In signali so prihajali iz pravih merilnikov pospeška in žiroskopov.
Potem sem vsega tega videl dovolj na pospeševalniku Breeze-M, a zaenkrat je bila moja vloga precej skromna. Nisem potoval zunaj svojega oblikovalskega biroja …
Tako smo šli mimo stojnice v polni velikosti. Mislite, da je to vse? Ne.
Naslednji je bil leteči laboratorij. To je Tu-154, čigar krmilni sistem je konfiguriran tako, da letalo reagira na krmilna dejanja, ki jih generira vgrajeni računalnik, kot da ne bi bil Tu-154, ampak Buran. Seveda se je mogoče hitro "vrniti" v običajni način. "Buransky" je bil vklopljen le za čas poskusa.
Vrhunec preizkusov je bilo 24 letov Burana, narejenih posebej za to stopnjo. Imenovali so ga BTS-002, imel je 4 motorje iz istega Tu-154 in je lahko vzletel s same vzletno-pristajalne steze. Sedel je v procesu testiranja, seveda z ugasnjenimi motorji, - navsezadnje "v stanju" vesoljsko plovilo sedi v načinu načrtovanja, na njem ni atmosferskih motorjev.
Kompleksnost tega dela ali bolje rečeno našega programsko-algoritmičnega kompleksa lahko ponazorimo z naslednjim. Na enem od letov BTS-002. letela "na programu", dokler se glavno podvozje ni dotaknilo traku. Nato je pilot prevzel nadzor in spustil nosni nosilec. Nato se je program znova vklopil in napravo popolnoma ustavil.
Mimogrede, to je precej razumljivo. Medtem ko je aparat v zraku, nima omejitev vrtenja okoli vseh treh osi. In pričakovano se vrti okoli središča mase. Tu se je dotaknil traku s kolesi glavnih opornikov. Kaj se dogaja? Rotacija zvitkov je zdaj sploh nemogoča. Vrtenje nagiba ni več okoli središča mase, ampak okoli osi, ki poteka skozi stične točke koles, in je še vedno prosto. Vrtenje vzdolž smeri je zdaj na kompleksen način določeno z razmerjem med krmilnim momentom krmila in silo trenja koles na traku.
Tu je tako težak režim, tako radikalno drugačen od obeh letov in teče po pasu "na treh točkah". Ker ko tudi prednje kolo pade na vozni pas, se potem - kot v šali: nihče ne vrti nikamor …
… Dodal bom, da so nam težave, razumljive in nerazumljive, iz vseh faz testiranja prinesli, analizirali, odpravili in spet šli po celotni črti, od matematičnega stojala do BTS v Žukovskem.
No. Vsi vemo, da je bil pristanek brezhiben: časovna napaka 1 sekundo - po triurnem letu! - odstopanje od osi traku 1, 5 m, v dosegu - nekaj deset metrov. Naši fantje, tisti, ki so bili v KDP - to je servisna zgradba v bližini pasu - so rekli, da so občutki - besede ni mogoče izraziti. Kljub temu so vedeli, kaj je to, koliko stvari je tam delovalo, kakšni milijoni medsebojno povezanih dogodkov so se zgodili v pravem razmerju, da je do tega pristanka prišlo.
Rekel bom tudi: "Burana" ni več, a izkušnja ni izginila. To delo je razvilo čudovito ekipo prvovrstnih strokovnjakov, večinoma mladih. Naboj iz njega je bil tak, da se ekipa v težkih letih ni razpadla na tla, kar je ravno takrat omogočilo izdelavo nadzornega sistema za zgornjo stopnjo "Breeze-M". To ni bil več programski sistem, že je bil naš lastni vgrajeni računalnik in bloki, ki so nadzirali vse vgrajene stroje - motorje, škrbine, povezane sisteme drugih razvijalcev itd. stopnja.
Seveda je "Breeze" za vse naredil KB. Toda zelo pomembno vlogo, predvsem pri ustvarjanju kompleksa programske opreme, so imeli prebivalci Burana - ljudje, ki so v času buranske epopeje zgradili in izpopolnili samo tehnologijo, s katero je sodelovalo na stotine strokovnjaki z več deset različnih profilov. In zdaj ima oblikovalski biro, ki se je izkazal, veliko dela …
