Дневник космонавта

Проводим тест ДУСов — датчиков угловых скоростей. Сейчас идем в режиме стабилизации на них. В оптическом визире при 6-кратном увеличении через 19-й иллюминатор вижу на свету Капеллу из созвездия Возничего, она слегка дрейфует по крену, уходя то в одну, то в другую сторону на 1,5 градуса. Заинтересовало. Решил определить величины колебаний станции вокруг ее осей, предварительно загнав звезду в центр визира. Не могу упустить такую возможность понять динамические характеристики станции и на протяжении всего света, около 40 мин., регистрирую величину уходов звезды от центра визира и время. Потом отсюда подсчитал остаточные угловые скорости дрейфа и передал на Землю, хотя запись этих параметров идет на магнитный регистратор и в сеансе связи Земля сама без нашего участия получит эту информацию.

Сегодня мы в очередной раз выполняли орбитальную ориентацию, а что это такое, попробую описать. Такая ориентация используется в экспериментах, когда необходимо поработать по Земле или звездам с точным наведением на объект исследования, при этом одна ось станции постоянно направлена по вертикали, то есть к центру Земли, а две другие лежат в плоскости местного горизонта (условной плоскости, касательной к круговой орбите в точке нахождения станции), образуя заданные углы с направлением полета.

Орбитальная ориентация строится следующим образом. На корабле и станции есть оптический визир, который смотрит по оси «-Y».

Визир имеет два поля зрения — центральное сплошное с углом 15 градусов и периферийное из набора восьми небольших полей, в виде секторов, расположенных по окружности и смотрящих на горизонт с углом раствора 150 градусов, равным угловому, размеру Земли с высоты 350 км, на которой мы летаем. Для построения ориентации мы вручную по визиру ориентируем станцию так, чтобы шар Земли, как мяч, загнать симметрично по кругу в периферийные поля зрения.

Когда это выполнено, то ось «Y» станции совпадет с вертикалью, а продольная и поперечная оси «X» и «Z» окажутся в плоскости местного горизонта.

Теперь остается установить ориентацию по курсу. Для этого, наблюдая в центральном поле зрения визира бег Земли, подобно бегущей дороге под автомобилем, мы разворачиваем станцию вокруг вертикали, добиваясь, чтобы Земля пробегала от одного края экрана до диаметрально противоположного вдоль курсовой черты, устанавливаемой по оцифровке круговой градусной шкалы с заданным курсом.

Орбитальная ориентация считается построенной с курсовым углом ноль градусов, когда продольная ось «X» совпадает с направлением полета.

Ориентация может быть выполнена вручную и автоматически с использованием инфракрасного построителя местной вертикали ИКВ, который работает по границе теплового поля Земля — Космос и постоянно удерживает ось «Y» станции по вертикали к Земле, а курс строится следующим образом. Как я уже говорил, в орбитальной ориентации с курсом ноль градусов ось «X» лежит в плоскости орбиты касательно к ней и в процессе полета для сохранения ее положения система управления все время поворачивает станцию вокруг боковой оси, перпендикулярной к плоскости орбиты с угловой скоростью вращения вокруг Земли 4 град/мин. Если станция осью «X» отвернется от этого курса на какой-то угол, то есть выйдет из плоскости орбиты, то появится вращение и вокруг этой оси за счет орбитального движения. В результате ось «Y» начнет уходить от вертикали. Датчик ИКВ почувствует это отклонение и выдаст сигнал на его парирование тем больший, чем больше будет угол отклонения.

Этот же сигнал одновременно используется и для коррекции курса, возвращая ось «X» в плоскость орбиты. Когда курс станет ноль градусов, сигнал коррекции также станет нулевым.

Орбитальная ориентация у нас является базовой и удобна тем, что для нее легко рассчитать углы разворота станции в любую точку пространства. В промежутках между экспериментами, когда не требуется определенной ориентации, станция дрейфует произвольно, вращаясь вокруг своих осей с небольшими угловыми скоростями до град/мин., как минутная стрелка у часов. Такой режим в длительном полете, когда нецелесообразно постоянно держать в памяти машины базовую систему координат, выгоден тем, что мы не загружаем лишний раз точные системы, не держим под нагрузкой БЦВК, датчиковую аппаратуру и экономим ресурсы, топливо. Вот почему программа полета с точки зрения ее эффективности строится отдельными звеньями в несколько суток, когда поочередно идут исследования, требующие ориентации станции, и эксперименты, профилактические работы, отдых, дозаправка, разгрузка и загрузка грузовых кораблей, не требующие ее.