Журнал «Компьютерра» № 15 от 17 апреля 2007 года

Применительно к спутникам, вероятно, первые баллистические расчеты проводились в НИИ-4 Министерства обороны СССР Г. Ю. Максимовым, который создал математическую модель процесса выведения пассивного спутника на круговую орбиту. Эта модель позволила находить оптимальные значения импульса для перевода третьей ступени ракеты-носителя с эллиптической траектории вывода на круговую орбиту. Одновременно решалась задача расчета импульса торможения для «попадания» в заданную точку приземления при баллистическом спуске (без использования аэродинамических свойств корпуса). Именно эти работы, по мнению доктора технических наук, профессора А. В. Брыкова, положили начало развитию космической баллистики в СССР [А. В. Брыков, «Пятьдесят лет в космической баллистике». — М.: Изд-во СИП РИА, 2002]. В дальнейшем в этом военном учреждении успешно выполнялись работы по баллистическому сопровождению запусков первых спутников Земли, лунных станций (включая те, которые осуществляли мягкую посадку на Луну) и многие другие.

И сегодня в распоряжении военных находятся структуры, активно ведущие исследования и практические разработки в области баллистики, траекторных измерений, поддержания баз данных орбитальных аппаратов и параметров траекторий других космических объектов. С недавних пор рассекречен объект «Голицыно-2», представляющий собой мощнейший центр слежения за космическими объектами, траекторных измерений и баллистических расчетов.

Большой объем работ выполняет Баллистический центр Института прикладной математики им. М. В. Келдыша под руководством доктора физико-математических наук, профессора Э. Л. Акима (www.kiam1.rssi.ru/PHOBOS/kiamworks.html). Специалисты центра ведут прием и обработку данных траекторных измерений, поступающих от наземных измерительных пунктов, определяют текущие и прогнозируемые параметры движения космических аппаратов, рассчитывают параметры маневров и коррекции траекторий межпланетных станций, траекторий спуска и координаты точек посадки — то есть весь комплекс баллистического сопровождения пуска.

Сильная школа наведенцев-баллистиков сохранилась в Харькове. В свое время именно благодаря коллективу НПО «Электроприбор» ракета КБ «Южное» Р-36М2 (15А18М) получила те возможности по выведению управляемых боевых блоков [Это уникальное изделие выпускалось в Днепропетровске. Позднее техническая документация на управляемый боевой блок и его производство были переданы в ПО «Стрела» (Оренбург), www.peoples.ru/technics/rocket/stanislav_koniuhov], которые сделали ее самой совершенной стратегической ракетой своего времени. Название «Сатана» (SS-18 mod 5 «Satan»), данное ей американцами, говорит о многом…

Международное сотрудничество космических баллистиков имеет место при совместных пусках интернациональных аппаратов, запуски коммерческих спутников обязательно сопровождаются баллистиками «с обеих сторон», существует ряд международных космических проектов: «Радиоастрон» и перспективный «Миллиметрон», успех которых в огромной степени зависит от качества баллистического сопровождения экспериментов. Все такие программы не перечислить… Их довольно много.

Космическая баллистика, как область прикладной математики и механики, наверняка сильно прогрессировала за годы «космической эры». В чем заключается этот прогресс? Что такое космическая баллистика сегодня?

Можно сказать, что главное достижение — точность. Мы сегодня способны обеспечить реализацию заданных баллистических параметров движения космических аппаратов гораздо точнее, чем во времена первых спутников, — в этом огромная заслуга прибористов. Кроме того, использование вычислительных машин позволило значительно сократить время расчетов и, что очень важно, сделать их многовариантными даже в условиях жесткого лимита времени на подготовку баллистических уставок для коррекций.

Вообще говоря, точность вычисления параметров движения космического объекта напрямую связана с точностью измерения координат и характеристик его движения. А при измерениях и передаче данных всегда присутствуют ошибки, сбои и т. п. Алгоритмы обработки данных измерения должны учитывать это обстоятельство. Отсюда — необходимость применения разных, иногда довольно сложных и трудоемких в реализации математических методов — Калмановской фильтрации, например, и др.

С чего начинается разработка траектории полета межпланетного автомата? Как выбирается «маршрут»? Как все «это» вообще происходит?

ТЕОРИЯ