Система управления первым космическим аппаратом, летящим к Марсу

На долю моих отделов свалились совершенно новые задачи. Нам, "управленцам", ОКБ-1, надо было "от нуля" проектировать систему управления первым в мире космическим аппаратом, летящим к Марсу. Основной задачей была разработка логики и аппаратуры системы, обеспечивающей заданную с Земли практически любую ориентацию в пространстве АМСа во время работы корректирующей двигательной установки. Что касается самой КДУ , то Алексей Исаев не стал ссылаться на загрузку макеевскими морскими заказами. "Путешествие к Марсу стоит того, чтобы рискнуть", - заявил он и окунулся в общий водоворот сотворения АМСов.

После встреч на Стромынке (Москва) в ЦКБ "Геофизика" с Владимиром Хрусталевым мы договорились о разработке солнечных и звездного приборов.

Вновь изобретенная система ориентации была многофункциональной. Первой задачей была постоянная ориентация на Солнце так, чтобы обеспечить в необходимых пределах постоянную освещаемость солнечных батарей. Была придумана ПСО - постоянная солнечная ориентация и ГСО - грубая солнечная ориентация , которая могла быть использована при выходе из строя ПСО для закрутки объекта вокруг солнечной оси.

Для коррекции траектории одного Солнца не хватало. Требовалась установка оси КДУ практически в любом положении в пространстве, в зависимости от расчетов, проведенных на Земле для выдачи корректирующего импульса. Кроме Солнца потребовался второй оптический ориентир. Была выбрана яркая звезда Канопус , а резервом служил Сириус . "Геофизика" разработала звездный датчик с объективами, подвижки которых на заданные углы в соответствии с числовыми данными, передаваемыми с Земли, обеспечивали в пространстве ориентацию оси КДУ перед ее включением. Предстояло разработать вместе с "Геофизикой" приборы и надежную логику поиска нужной звезды. Это было второй задачей. Третьей задачей системы ориентации было наведение на Землю узкого луча параболической антенны. Куда как просто решались бы все эти проблемы, если бы была возможность поставить на борт компьютер, разработанный только 15 лет спустя! В 1960 году мы об этом даже не мечтали. А потому потребовалось усложнять аппаратуру радиосистемы введением в ее состав программно-временных устройств.

Стратегия управления полетом, проведения коррекций и получения информации разрабатывалась так, чтобы успеть проделать все необходимые операции, пока АМС находится в зоне видимости Евпаторийского центра . Кроме передачи команд на борт для управления бортовыми системами, получения телеметрической информации, измерения координат от радиосистемы требовалась передача числовых уставок перед коррекцией с их обратным контролем.

Инженеру Виталию Калмыкову предстояло разработать единую схему распределения электроэнергии и передачи команд от дешифраторов радиолинии и ПВУ . Кроме того, требовалось создать блокировку, разрешающую включение КДУ для коррекции только при наличии звезды в поле зрения объектива, звездного датчика. При проектировании бортовой автоматики и общей электрической схемы было необходимо понимать логику работы каждой системы. Каждый из разработчиков создавал свой "кусок" сложной системы.

Задача инженера, разрабатывающего логику и схему управления всем бортовым комплексом, состояла в том, чтобы, изучив каждый такой "кусок", собрать все в единое целое. Местничество в тесном объеме аппарата и в единой радиолинии создавало опасность, что выданная с Земли команда могла попасть не по адресу и создать на борту аварийную ситуацию.

Логика распределения команд должна была исключить такие ситуации.

В 1960 году коллектив Юрия Карпова параллельно проводил разработку СУБК (систем управления бортовыми комплексами) первых кораблей-спутников и АМСов. На кораблях каждая система обладала "суверенитетом", затруднявшим создание единой системы электроснабжения и общей логики управления. Для АМСов требовалась разработка единой логики и единой централизованной системы электропитания. Эту задачу я поставил перед вновь созданным коллективом Юрия Карпова .

Необходимость системного комплексирования постепенно проникала в сознание каждого из инженеров. АМСы были первым серьезным экзаменом, и надо сказать, что разработавший общую схему Калмыков его выдержал. Не простой задачей было создание бортовой электростанции. Ее основу составляли плоские солнечные батареи, включаемые через БКИП бортовой коммутатор источников питания) на подзаряд буферных аккумуляторов. Для защиты от перезаряда ставился специальный счетчик ампер-часов. Александр Шуруй вместе с двумя смежными институтами разработал единую систему питания. Забегая вперед, скажу, что эта малая космическая электростанция нас не подвела. Мы были в самом начале пути и еще не набрались опыта системного проектирования. Среди ошибок упомяну о том, что проблемы электромагнитной совместимости отбрасывались как несущественные. Пренебрежение ими вскоре дало о себе знать.

Ссылки: