Вячеслав Довгань - Лунная одиссея отечественной космонавтики. От «Мечты» к луноходам

• Название: Лунная одиссея отечественной космонавтики. От «Мечты» к луноходам
• Автор: Вячеслав Довгань
• Издательство: Издательство Южного федерального университета
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2015
• ISBN: ISBN 978-5-9275-1532-5

Книга рассказывает об одном из ярких направлений в истории непи­лотируемой космонавтики - о создании и развитии лунных проектов, их реализации в Советском Союзе. Фоном для этого автор избрал очерк об этапах, предшествовавших этому, о деятелях и свершениях русских учё­ных и инженеров в XIX-XX вв., о мощном развитии ракетных исследова­ний в период перед Второй мировой войной и особенно по её завершению. Особое место отведено деятельности советских научных и производствен­ных организаций, военных учреждений и структур в период подготовки и осуществления лунных миссий.

---

На технической территории Симферопольского ЦЦКС в конце августа под руководством полковника Н.И. Бугаева были созданы пункт управления луноходом (ПУЛ) - и лунодром.

ПУЛ предназначался для командно-программного управления лунным космическим аппаратом в режиме реального времени с учётом принимаемой телеметрической, телевизионной, фотометрической, научной и других информаций. Практически все наземные средства для управления ЛКА и луноходом создавались под руководством В.П. Сорокина на фирме М.С. Рязанского. Там же под руководством Е.Н. Галина был разработан комплекс бортовых лунных приборов, а под руководством A.C. Селиванова - бортовых и наземных телевизионных и запоминающих устройств.

С участием экипажа лунохода были составлены технические задания на оборудование, разработано и отлажено математическое обеспечение для автоматизированного комплекса обработки телеметрической информации (АКОТИ) с аппаратурой отображения и автоматизированной обработки СТИ-90М. В этом, несомненно, большая заслуга подполковника В.П. Косолапова и майора А.Н. Лутошкина.

Н.И. Бугаев на лунодроме

ПУЛ был включён в состав многофункционального командноизмерительного комплекса «Сатурн-МС» и космической радиостанции КРС, принятых в эксплуатацию в июне 1969 г.

Лунодром - это «кусочек Луны» на Земле, представлявший собой на площади приблизительно один гектар (120м х 70м) весьма точную копию некоторых участков лунной поверхности, по тогдашним представлениям селенологов.

12 июля 1968 г. Г.Н. Бабакин утвердил «Генплан спецсооружения» (одна из его копий находится в музее г. Краснознаменск).

Рис. 40. План лунодрома

Согласно приложению к «Генплану спецсооружения» на отведённом участке начались строительные работы: срезали растительный слой и заменили его песчаным грунтом объёмом около 8000 м3 соорудили различные возвышенности - насыпи из песчаного грунта (3300 мз) и евпаторийского ракушечника (1600 мз); вырыли воронки для 54 кратеров из расчёта 13 кратеров диаметром 2 м с валиком и 6 - без валика, 16 - диаметром 4 м с валиком и 6 - без валика, 8 - диаметром 8 м с валиком и 3 - без валика, 1 - диаметром 16 м с валиком; на поверхности в определённых местах разложили 160 камней в следующих количествах: 150 штук размером 250-400 мм (в зоне "А"- 60 шт.), 10 штук - размером 1000 мм (в зоне "А" - 4 шт.).

Затем всю площадь лунодрома 8400 м2 покрыли евпаторийским ракушечником слоем 200 мм и покрасили в серо-чёрный цвет путём проливки краски соответствующей густоты с расчётом проникновения её в ракушечное покрытие.

Строительство осуществлялось евпаторийским УНР (начальник полковник Ю.Е. Атас). В сжатые сроки военные строители выполнили задание. Надо отдать должное и их руководителям - С.А. Ижорскому, В.Я. Левину, O.A. Цирбаеву и, конечно, подполковнику В.Е. Ржаному, начальнику строительного отдела Центра КИК.

На этом лунодроме и должен был решаться комплекс задач по приобретению операторами навыков телеоператорного управления луноходом [35].

Такое управление луноходом - это сложный контур «человек-машина» с анализом текущего состояния бортовых систем аппарата, изменяющихся ситуаций, передаваемых по радиолинии Земля-борт-Земля, передачи и приёма всех видов информации радиотехническими средствами ПУЛ, оценки принятой телевизионной и телеметрической информации и принятия правильного решения. По существу особенности управления луноходом привели как к формированию нового класса задач в теории управления ТС, так и к появлению не существовавшей ранее на Земле специальности «водитель лунохода».

Но водитель лунохода - важнейший, но не единственный элемент контура. И теория, и практика показали, что для управления луноходом одного человека (водителя) просто недостаточно. Большой объём принимаемой информации, необходимость быстрой её переработки (и особенно в экстремальных и нештатных ситуациях) потребовало наличия операторов и других специальностей.

Луноход - многофункциональный, комплексный, насыщенный электронными приборами и механизмами аппарат, и контроль состояния всех его служебных бортовых систем - очень непростое дело. Получение такой информации шло по телеметрическим каналам и фиксировалось на 32 регистрирующих стойках. Каждая из них обслуживалась телеметристом-дешифровщиком, входящим в дежурную смену ПУЛ. Кстати, в такой смене большую его часть составляли служащие Советской Армии - члены семей военнослужащих военного городка НИП-10.

Среди сотен измеряемых параметров есть десятки таких, без знания которых управление луноходом просто невозможно. Оценка состояния всех систем в режиме реального времени доверялась оператору-бортинженеру.

Прокладка пути по трассе движения - задача, впервые поставленная в мировой космонавтике - решалась прежде всего путём изучения фототелепанорам лунной поверхности. По теням определялось положение Солнца над горизонтом и, самое главное, обнаруживались не увиденные ранее на ВКУ препятствия в виде камней, кратеров, трещин и т.п. Тщательно анализировалась информация с бортового курсового гироскопа, гировертикали и датчиков пройденного пути. В ходе сеанса по докладам водителя и бортинженера принималось решение о выборе дальнейшего курса движения. Этот трудный и непрерывный процесс счисления пути, прокладки трассы в заданном направлении был поручен ещё одному оператору - штурману.

Моделирование процесса перемещения лунохода показало, что нельзя исключать случаи, когда при определённых углах крена и дифферента, поворотах на месте и в движении остронаправленная антенна (ОНА) может «потерять» Землю, а радиоканал «борт-Земля» на какое-то время может прерваться. Антенна имеет свой привод, благодаря которому её тонкий радиолуч направлен на Землю так, что сигнал, принимаемый и излучаемый ею, всегда максимален. От этого зависит и качество выполняемых луноходом команд и получаемой с борта информации.

Бесперебойную радиосвязь с луноходом обеспечивал оператор по наведению ОНА. В его обязанности входила выдача радиокоманд для корректировки пространственного положения антенны в строгом направлении на Землю при движении лунохода.

И, конечно, как и в каждом военном коллективе, должен быть командир. Он, принимая и оценивая доклады четырёх операторов, осуществляет общее руководство их работой и принимает в ответственные моменты окончательное решение. На него возложена ответственейшая обязанность за подготовку предстоящего сеанса, выполнение программы сеанса связи и анализ уже проведённой работы. Поэтому он по ГГС оперативно контролирует работу наземного радиокомплекса, малокадрового телевидения, телефотометрии и других служб ПУЛа.

И здесь на командира обрушивается поток информации. Поэтому ему надо не только отлично знать логику управления, но иметь поистине стальные нервы и железное здоровье, чтобы не растеряться и чётко следить за выполнением программы сеанса. Командиру необходимо следить за "картинкой" на экране и контролировать действия водителя, оценивая "картинку", предвидеть момент подключения к работе оператора ОНА. В это же время идут непрерывные доклады от бортинженера о работе тех или иных бортовых систем, и по этим докладам командир моделирует общую картину работы лунохода. В свою очередь, штурманы систематически сообщают о пройденном пути, об исполненных поворотах и их величине, об отклонениях от заданного маршрута и выдают свои рекомендации по выполнению программы движения.

Тогда и появилось впервые понятие «экипаж лунохода». Экипаж (от французского equipage - коллектив, команда) - подразделение, непосредственно обслуживающее танк, БМП, самолёт и другую самодвижущую технику [36].

Но впервые экипаж и транспортное средство были разделены расстоянием почти в 400 000 км.

Безусловно, это требовало совершенно нового подхода при рассмотрении звена «человек - машина», новых форм сочетания автоматики с операторской работой наземной группы управления - экипажем лунохода.

Особое значение имело рациональное распределение функций между экипажем и средствами автоматики, а также в самом экипаже между командиром, водителем, оператором ОНА, бортинженером и штурманом.

Каждому члену экипажа с избытком хватало дел, что и подтвердили первые же тренировки с технологическим образцом лунохода.

В начале сентября 1968 г. один из технологических образцов лунохода, имевший индекс 108А, был доставлен на лунодром. (В настоящее время он экспонируется в музее г. Краснознаменск).

Это - полномасштабный макет лунохода с настоящим шасси, но без панели солнечной батареи, с телевизионными системами, с введённой задержкой, соответствующей времени распространения радиоволн от Земли до Луны и обратно. Правда, связь с этим «луноходом» осуществлялась не по радиоканалу, как это должно быть в реальных условиях, а по 16-ти жильному кабелю. Его длина - около 110 м, а масса - более 100 кг.