СПУСК С ОРБИТЫ НА ТРЕНАЖЕРЕ
Борис Абрамов,
директор ФГУП НИИАО, доктор технических наук
,Алексей Еремин, Александр Суворов
Активное участие в создании и обслуживании Международной космической станции (МКС), а также в реализации программы подготовки космонавтов и астронавтов НАСА принимает Научно-исследовательский институт авиационного оборудования (НИИАО). Одним из основных средств подготовки космонавтов на самом ответственном участке полета является специализированный динамический тренажер спуска на базе центрифуги ЦФ-18, разработанный и введенный в действие в 2002 г. в РГНИИЦПК им. Ю.А. Гагарина (далее Центр) специалистами НИИАО в тесном сотрудничестве со специалистами Центра, РКК
“Энергия” им. С.П. Королева и МГУ им. М.В. Ломоносова.Ядром тренажера являются системы: моделирования объекта, отображения информации на пульте космонавта, моделирования звуковой обстановки, инструкторского контроля, записи и воспроизведения выполненных режимов управляемого спуска. В состав тренажера входят два рабочих места: динамическое рабочее место оператора (РМО), расположенное в кабине
“А” центрифуги, и статическое РМО вне кабины центрифуги.Динамический тренажер спуска состоит из следующих основных частей:
-
пульт контроля и управления тренировкой ПКУТ (рис. 1);-
кабина “А”, расположенная в трехстепенном кардановом подвесе (рис. 2);-
центрифуга ЦФ-18 (рис. 3);-
пульт космонавта “Нептун – МЭ” (ПК) (рис. 4);-
базовое (общее) математическое обеспечение (ОМО);-
специальное математическое обеспечение (СМО);-
вычислительная система (ВС);-
устройства сопряжения с ПК динамического РМО (УСО РМО-Д) и с ПК статического РМО (УСО РМО-С);-
устройство сопряжения с центрифугой (УСО ЦФ-18);-
система динамической имитации перегрузки и управления центрифугой;-
система имитации связи и акустической обстановки;-
система телевизионного наблюдения;-
система медицинского контроля;-
устройство крепления ПК “Нептун-МЭ”.Разработанный программный комплекс обеспечивает адекватное воспроизведение моделей движения спуска и системы управления спуском (СУС), а также управление приводами центрифуги для имитации перегрузки на центрифуге ЦФ-18. Модель движения включает систему нелинейных дифференциальных уравнений с учетом нецентральности гравитационного поля Земли и случайных возмущений, в том числе отклонения конструктивных параметров корабля. Модель системы управления спуском представляет собой комплекс моделей системы навигации и системы наведения. Модель системы навигации предназначена для моделирования процесса получения первичной информации и ее обработки. Управление траекторией корабля осуществляется регулированием аэродинамических сил путем изменения угла крена. В режиме ручного управления спуском (РУС) управляющий угол крена формируется оператором по информации, отображаемой на дисплее пульта космонавта, и посредством ручки управления спуском передается в аппаратуру управления угловым движением.
На экране дисплея в режиме РУС представляется:
Динамический тренажер спуска на базе центрифуги ЦФ-18 имеет хорошие перспективы для дальнейшего развития. В ближайшее время на тренажере будут реализованы режимы: выведение; орбитальный полет с ориентацией по визиру космонавта; в перспективе - сближение и причаливание
, реальное воздействие неблагоприятных факторов невесомости и перегрузки. Для этого есть все и технические, и программные возможности. Поэтому можно с полной уверенностью утверждать, что данный тренажер входит в ряд уникальных и всеобъемлющих средств подготовки космонавтов в интересах международной программы космических исследований.