Траектория жизни. Между вчера и завтра

Корабли на орбитах в отличие, скажем, от самолетов не могут резко менять направление и скорость своего полета — в них действуют законы движения в центральном полете тяготения. Существенны ограничения по энергетике, то есть в данном случае ограничения по топливу, расходуемому на изменения величины и направления скорости аппарата. Поэтому надо было искать способ наиболее выгодного расходования бортовых запасов топлива при сближении, а также приемлемых средств и методов управления процессом сближения. Между теоретически наилучшим и практически осуществимым решением всех вопросов могло возникнуть существенное различие. Итак, необходимо было выбрать метод сближения, то есть те параметры относительного положения и сближения двух машин, которые нужно было измерять и корректировать, последовательность правил ориентации кораблей и включения их двигателей для коррекции относительного движения. Наиболее выгодным представлялся метод «свободных траекторий».

Этот метод активно отстаивали наши проектанты: его идеолог Б. И. Столповский и Шустин. При использовании этого метода измеряются параметры относительного движения объектов, по которым, в свою очередь, вычисляется необходимое по величине и направлению изменение скорости, нужное для «попадания» (с малой относительной скоростью) аппарата («активного») в другой («пассивный»). Конечно, с одного раза попасть не удастся вследствие неточностей в измерениях, ориентации и отработке двигательного импульса. Поэтому эту операцию придется проделывать два-четыре раза. Важно, чтобы процесс сходился. В результате можно сблизиться настолько, что останется лишь произвести причаливание одного аппарата к другому. Метод этот, конечно, естественный и правильный, и именно он теперь реализуется во время сближения кораблей и аппаратов на орбитах. Но у этого метода есть одна важная особенность: необходимые вычисления в ходе сближения достаточно сложны, и без электронной вычислительной машины на борту их провести практически невозможно.

Работы над небольшими вычислительными машинами в нашей стране уже велись. Говорили, что где-то в Ленинграде, в КБ-2 чехи Старос и Берг работают над созданием малых электронных вычислительных машин на основе неизвестно откуда взятых новых технологий. Я поехал посмотрел. Показали мне достаточно компактную машину УМ-2 (претенциозное название, но «2» — вроде бы и неплохо: все-таки уже не первая). Мне показалось, что они мало похожи на чехов, да и технологиями этими авторы не очень владели. На вопросы об объеме постоянной и оперативной памяти, о быстродействии, о частоте сбоев, о надежности четких ответов от них не получил. Чья же это технология? Не краденая ли? Похоже, что машины «сырые» и ненадежные. А нам нужна была очень надежная машина, резервированная, с автоматическим распознаванием отказов и с автоматическим переходом на резервный комплект. Ничего этого не было и в помине.

Как же быть? И вот родилась идея! Использовать метод параллельного сближения, менее экономичный, но зато более простой, против которого сначала активно возражали и мои товарищи проектанты, и управленцы. Метод этот известен из теории управления зенитных ракет. Суть метода в том, что двигатель активного объекта при своих включениях гасит, сводит к нулю угловую скорость «линии визирования», соединяющую два сближающихся объекта, и обеспечивает регулирование скорости вдоль этой линии. Замерить составляющие относительной скорости (одна перпендикулярна «линии визирования», другая — вдоль нее), как и расстояние между объектами, сравнительно нетрудно с помощью радиолокатора с гиростаблизированой антенной наведения. Удалось нам найти и организацию, где могли сделать нужную систему измерений параметров относительного движения.

Главным конструктором этой системы (ее назвали потом «Игла») был выдающийся инженер Евгений Васильевич Кандауров. Вычисления, которые нужно было осуществлять в процессе сближения при использовании этого метода, оказались достаточно просты, с ними могли справиться небольшие аналоговые счетно-решающие устройства, которые мы могли изготовить и сами. Метод параллельного сближения решено было применить, начиная с расстояния между кораблями около 20 километров, а до этого осуществлять сближение на основе наземных радиоизмерений. Радиолокатор с гиростабилизированной антенной должен был измерять угловую скорость линии визирования, дальность и радиальную скорость, а также выдавать управляющие сигналы на взаимную ориентацию сближающихся аппаратов. Сразу было решено автоматизировать весь процесс сближения и стыковки и в то же время предусмотреть возможность ручного управления процессом причаливания с расстояния менее 200–400 метров.