Технические фантазии в реальном воплощении No 119

Технические фантазии в реальном воплощении
Technical fantasies in real entailment
Код tech.tft
в информационном канале Subscribe.ru
Выпуск No 119.
Автор и ведущий Cesiy
История русского «Шаттла»

Об этом в ТВ-передаче, ТВ «Россия», 11 ноября 2003 г. 23:20. Там показаны конечные результаты. Но как готовился наш «Буран»?

В этой ТВ-передаче «Битва за космос» показана успешная посадка «Бурана» в автоматическом режиме по крутой глиссаде на заключительном этапе полета (с высоты 20 км). Фотосъемку производил пилот самолета сопровождения. В настоящее время эти видеоматериалы рассекречены и были включены в ТВ-передачу «Битва за космос», показанную по ТВ каналу «Россия». Видно, как при приближении «Бурана» к земле раскрывается воздушный тормоз. Конструктивно он выполнен в виде половинок вертикального оперения. Алгоритм (закон) их раскрытия для торможения на участке спуска заложен в бортовой вычислитель. Воздушное торможение в соответствии с алгоритмом торможения в зависимости от параметров полета производится для погашения скорости спуска (на заключительном этапе полета) до величины скорости посадки.

Алгоритм торможения был исследован ранее на электронном имитаторе посадочных режимов, созданном в исследовательском зале ЛИИ, и на реальном тренажере  «Бурана», представляющем кабину самолета Ту-154. На этом тренажере производилась предварительная подготовка летчиков-испытателей для полетов на этапе спуска из космоса по крутой глиссаде.

Тренажер в достаточно полной мере с визуализацией внешней картины и звуковым сопровождением имитировал разгон по ВПП, взлет и посадку. Это были очень впечатляющие исследования полета, параметры и график которых фиксировались на внешнем записывающем устройстве и на осциллографе. Испытатели и исследователи в кабине тренажера не видели записывающее устройство. После производства имитационного полета его можно было в любой момент повторить.

Взлет, полет и особенно спуск по крутой глиссаде постепенно производили и прошли все летчики-испытатели из 1-й «космической» команды под руководством Игоря Волка. В эту команду были набраны известные асы-испытатели авиации. Почти все они потом по разным несусветным причинам, к большому сожалению и горю, погибли при летных происшествиях.

Полет на этапе спуска по крутой глиссаде (угол наклона к горизонту 21 градус) – это особый вид полета, так как приходится производить его в новых условиях, визуализация при этом тоже новая, при большой начальной скорости спуска, быстрой смене обстановки, - необходимо правильно реагировать, то есть отслеживать показания приборов и вручную действовать на органы управления, управлять полетом.

При этом никакие ошибки не допускаются – они приводят к таким отклонениям от заданной линии посадки (которая заранее введена в записывающее устройство), которые уже нет времени скомпенсировать. Кроме того, уход на второй круг невозможен. Посадочный режим нужно организовать и производить так, чтобы произвести (в этих условиях) посадку в заданную точку посадки с малым разбросом. С высоты в 20 км (и чуть ниже) она видна как маленькое пятнышко. И кажется, что, имея навыки посадки по обычным глиссадам (примерно в 3 градуса к горизонту), можно успешно произвести и выполнить посадочный режим по крутой глиссаде. Ничего подобного!

При производстве такой посадки непрерывно идут как боковые отклонения, так и отклонения по тангажу, по углу наклона к горизонту  в вертикальной плоскости – происходят новые (и быстрые) внешние действия на самолет при спуске по крутой глиссаде. Их нужно непрерывно компенсировать, управлять самолетом – и ошибки не должны быть. Кажется, что и не будет ошибок, поскольку опыт посадок по пологим глиссадам имеется. Ничего подобного!

Спуск по крутой глиссаде – это новый вид полета (и новое управление) в новых условиях.

Заданная посадочная зона мала – к этому много причин. И когда даже опытный летчик-испытатель производит первую такую посадку на тренажере, появляются ошибки управления, скомпенсировать которые не удается (хотя при правильном управлении это возможно) – в результате посадка неуспешная, как говорится, летное происшествие (в данном случае на тренажере), она получается или преждевременной, до начала ВПП, или перелет за ВПП. Многие, выходя из кабины тренажера и рассматривая результаты полета на самописце, удивлялись, как это они не выполнили посадку. Даже появлялась скрытая недружелюбность к руководителю полетов на тренажере.

Чтобы исследовать процесс посадки, поучиться и посмотреть действия летчиков-испытателей, руководитель много раз стоял во время посадки сзади левого кресла пилота на тренажере кабины Ту-154. И видел, что за малое время посадки у её производящих успевает накопиться нервное состояние, стресс, какая-то пелена мысли – в результате, чтобы отдать ручку от себя, пилот по каким-то неизвестным причинам (он очень спешит!) дает её «на себя». Позже можно было понять, что сидит в голове конечная мысль – быстро произвести посадку в заданную точку (мысль правильна и только правильно управлять уходит из головы на второй план). И отклонения от заданной линии посадки ещё более увеличиваются. Попытка их теперь исправить правильно, не дает приемлемых результатов. В результате успешной посадки нет. Так было у очень многих.

Нужно было искать причину, чтобы понять, какими методами можно улучшить управление. И ничего нельзя было придумать.

Обычно на тренажер летчики приходили по одному, когда у них появлялось «окно» по времени основной работы. Так постепенно многие «себя попробовали». Вероятно, в их среде (хотя это неизвестно) обсуждения о посадках по новым глиссадам шли, так как они знали, кто назначен в будущую 1-ю «космическую» команду.

И вот произошло событие. На испытание на тренажере пришел Игорь Волк. И не один, а в сопровождении своих будущих друзей «по космосу», которые «крутые» посадочные режимы уже испробовали и, вероятно, поделились между собой полученными «впечатлениями».

У Игоря Волка во всем какая-то спокойная манера, даже тогда, когда он садится в левое кресло тренажера. Как будто бы он уже 100 раз это проделывал. Так и было в реальной действительности на других самолетах. Здесь он первый раз. Знает, что будет по-новому. Что пришел не один. Что от результатов ЕГО полета, многое зависит. Успешная посадка прибавит уверенности его коллегам, увеличит его престиж, хотя он и так высок. Они пришли с ним, они хотят увидеть «его полет». Хотят убедиться, в чем (и как исправить) свои ошибки.

В кабине тренажера не все поместились. Руководитель занял место сзади левого кресла пилота. Даже тогда, когда Вы на тренажере, каждый полет производит особое впечатление . Никакой подготовительной работы на тренажере делать не нужно – все готово и отлажено заранее, не нужно ждать заправки топливом, проверки систем и т.д.

Летчик-испытатель сам включает все системы самолета и начинает разбег по ВПП. Не спрашивая у диспетчера: «Разрешите взлет». Если забыть, что ты на тренажере (бывает), кажется, что присутствуешь на взлете самолета (впечатление неописуемое!), находишься в кабине, потому что всё видно: какие приборы, какая вокруг местность, как она меняется – в общем, как идет взлет – самый красивый (и ответственный) участок мысли человека.

Многие остались вне тренажера, около самописца, на котором объективно (без впечатлений) изображаются параметры посадки относительно заданной линии идеальной глиссады. Чувствовалось, что многие, как в кабине, так и вне её, в волнении. Отражается это в изменении поведения, в маленьких еле уловимых черточках.

Игорь Волк как был спокоен, так и остался таким же, как во время запуска систем, так и во время набора высоты. Хотя он знает (как и все присутствующие), что потом будет посадка. ЕГО посадка. Руководитель рядом и всё это видит.

Взлетели, развернулись, заходим на посадку. Находимся очень высоко. Всё в мелких деталях, и почти не видно ВПП. Главное – это увидеть управление, увидеть, что отображается в голове пилота и передается им на ручку управления. Одновременно можно контролировать действия (и отклик самолета на эти действия) по навигационным приборам. Математическое обеспечение тренажера соответствует тяжелому виду самолета, такому как Ту-154. Это значит, что отклик самолета на действия пилота будет заметен не сразу, чуть позже действий – но если отклик произойдет, новые действия тоже не сразу подправят старые. В этом особенность, и нужна какая-то упреждающая мысль-прогноз на результат своих действий. Особенность также в том, что параметры спуска здесь меняются быстро, а глиссада необычно крутая. Есть ещё заданная точка посадки. В общем, много новых особенностей.

Поведение Игоря Волка, отмеченное руководителем, такое как будто он уже много раз летал по крутой глиссаде. Но впереди – спуск. Что будет?

Ко всеобщему разочарованию (и большой гордости) ничего особенного (как ни странно!) не произошло. Как порой говорится в сводках, «полёт нормальный». Летим на этапе спуска, на необычном этапе, волнуемся и переживаем. Смотрю на ручку управления, которую держит Волк. Не заметно никаких больших её отклонений, или отклонений не туда, не в ту сторону. Чувствуется, самолет снижается нормально, но впереди ещё большая ответственность – посадка в заданную точку.

На лице и в действиях Волка никакой не то что неуверенности, никакой поспешности, какая-то правильность (откуда что берется!?). Стрелки, уровни и плавающие указатели приборов медленно приближаются к заданным величинам, как послушные ягнята. Впечатление, что и боковых отклонений нет – но они обязаны (как было раньше) развиваться.

Полет-то быстрый, а глиссада крутая! Можно чего-то не успеть сделать – нет, всё успевается и успевается правильно. Уже во всю видна ВПП. Теперь выровнять и сесть, не раньше и не позже. Даже уже не интересно. Потому что, всё как обычно. Как будто 100 раз так садились. Но мы присутствуем здесь первый раз и на первой такой посадке.

Застучали швы, тормозимся и останавливаемся. Успех!

Одну минуту все как сидели, так и сидят, как стояли, так и стоят – молча. Потом ждем, И. Волк выходит из кабины тренажера, спускается в зал – мы за ним. Все, человек 10 или 15, останавливаются (тоже молча) около самописца. На нём нарисована заранее заданная траектория спуска, теперь на нем же изображена выполненная глиссада. Она почти лежит на заданной, мало от неё отклоняясь – как видно, отклонения парировались управляющими действиями. Комментариев не требуется. Успех с первого раза!

Теперь выводы.

1. Полет произвел асс-пилот-испытатель. Другие не хуже, но в нем присутствует полная и спокойная уверенность в себе, в полном и спокойном (не иначе) выполнении поставленной задачи. Без развития эмоций и ложных действий.
2. Это – великолепный учитель полетов.
3. Спуск в ручном управлении возможен и успешно выполняется.
4. Этому можно научиться – что и было в последующем доказано.
5. Тренажер оказал помощь –  выполнил свою роль, без больших затрат.

Замечания руководителя полетов.

 Он не успел сделать их раньше, не хотел перебивать сам себя, хотел сообщить о волнениях не только у летчиков-испытателей, но и своих, когда пытался понять, что в основе в прежних неуспешных посадках. Когда подолгу, много раз находишься в кабине тренажера, внутри бывает порой взрыв эмоций: ну, нельзя же ни с того, ни с сего отдавать ручку управления от себя, когда нужно всё наоборот. Нельзя допускать таких ошибок, всё же очень просто!

И вот, еще до прихода летчиков-испытателей, когда никого на тренажере не было, мне подумалось: кто делал тренажер, тот может лучше всех на нём «летать». Если так случится (всё же очень просто), можно ввести рекомендации к управлению полетом на крутой глиссаде.

Сел в левое кресло (никого вокруг нет), запустил двигатели и произвел взлет. Развернулся и стал заходить на посадку. В этом проявились какие-то трудности, анализ бы не надо было на ходу делать, но никак «он» не мог от меня отстать, и занял свою часть внутри головы. Приведя к маленькой неуверенности в будущем спуске – простое не смог хорошо, а сложное?

Начал спуск. Чуть отдал ручку от себя, и самолет-тренажер устремился вниз. Ещё чуть – и «мы» вышли на крутую глиссаду. И тут началось! Всё не так, как представлялось в мысленной теории. Понадобились очень быстрые реакции и решения, скорость нарастала, пошло воздушное торможение. Нервы на пределе – забыл, что нахожусь в тренажере. А если бы и не забыл, всё равно решения нужны быстрые и правильные.

Появились отклонения…и тут нужно управлять. Ясно, что если полет идет слишком вниз, ручку дать «на себя». Нужен автоматизм, а его не было. Не помню, что я сделал, дальше пошло то же самое – пришлось много раз работать ручкой управления – уже близко ВПП, но видно, что правильно не сесть. Тяну «на себя», но не хватает времени на выравнивание – не долетел (летное происшествие, как и у некоторых других).

Думал предварительно, что не летчик, но смогу выполнить элемент посадки, видел это много раз. Получил горький опыт. Понял, не суди других, сам не смог.

Потом И. Волк показал, как надо уметь летать.

Он показал это и в дальнейшем, во время реального полета в космос, спуска оттуда и в полетах «послекосмических», репетициях-исследованиях перед полетом «Бурана».

Как известно, позже было принято решение о полете, спуске и посадке «Бурана» в автоматическом режиме, что успешно осуществилось.

Из алгоритма посадки с воздушным торможением на этапе спуска были предварительно изъяты неверные составляющие, возможно, компоненты «дезы».

Как видно из представленных телевизионных видеоматериалов, посадка «Бурана» в автоматическом режиме произошла успешно.

Cs. 17.01.2004.

Ведущий и автор Cesiy                      Архив Рассылки