На самом деле установка на борт космического корабля вычислительной машины, помогающей работать уже хорошо освоенной «безмашинной» системе управления, оказалась бы малоэффективной. Гораздо заманчивее было разработать принципиально новую систему, в которой БЦВМ будет не приспособленным довеском, а главным звеном, позволяющим решать проблемы управления на качественно новой основе, создать систему существенно более высокой надежности. Это и было задумано применительно к модификации кораблей «Союз», имевших заводской шифр 7К-С, а чертежей – 11Ф732. Космические корабли 7К-С в транспортном варианте, предназначенные для доставки экипажей на орбитальные станции вместо 7К-Т («Союз»), получили индекс 7К-СТ. Во время летных испытаний, начатых в 1972 году, первые пять беспилотных кораблей объявлялись «Космосами». Революционным скачком в технике управления этими кораблями было осуществление мечты о бесплатформенной инерциальной системе навигации. На БЦВМ возлагалась задача математического моделирования ориентации и движения корабля. Позиционные датчики: ИКВ и солнечный – сохранились для первичной выставки и коррекции математической модели. Основными чувствительными элементами, информация которых проходила численное интегрирование, были цифровые ДУСы и акселерометры.
Разработка идеологии системы началась в отделе Легостаева в 1968 году Бранцем, Шмыглевским и примкнувшими к ним молодыми энтузиастами, выпускниками физтеха. В их числе оказался и выпускник физтеха Михаил Черток. Окончательное решение о том, что модификация «Союза» в числе прочих новинок получит бесплатформенную систему, было принято только в 1972 году, когда появилась уверенность, что серийное производство БЦВМ может быть обеспечено. От начала разработки до первого беспилотного полета нового корабля, управляемого вычислительной машиной, прошло шесть лет!
Первый корабль 7К-С №1Л, объявленный «Космос-670», был запущен только 6 августа 1974 года. Летные испытания еще четырех беспилотных «Космосов»: «Космос-772», «Космос-869», «Космос-1001», «Космос-1074» -длились пять лет!
Только 16 декабря 1979 года стартует 7К-СТ № 6Л, которому присваивается открытое наименование «Союз Т». Беспилотный корабль в автоматическом режиме сближается и стыкуется со станцией «Салют-6», совершает совместный полет в течение 100 суток и благополучно возвращается на Землю.
Однако первая попытка автоматической стыковки с помощью БЦВМ дала осечку. Машина не то чтобы капризничала, но «взбрыкнула» в связи с тем невниманием, которое проявила «земля» к ее характеру. В программу был заложен алгоритм регулярной самопроверки БЦВМ. Она сама себе устраивала тест, чтобы выходить «на работу», будучи уверенной, что ее «туалет» в полном порядке. Этот тест длился всего пять секунд. ЦУП начал вводить в машину программное задание на сближение сразу же после включения во время этих самых святых пяти секунд. На следующий день каприз БЦВМ был учтен. И автоматическая стыковка беспилотного космического корабля «Союз Т» к станции «Салют-6» 19 декабря 1979 года прошла без замечаний.
В мае 1980 года космонавт № 2 Герман Титов как заместитель начальника ЦУКОСа дает заключение о допуске кораблей 7К-СТ к пилотируемым полетам. Первая управляющая полетом вычислительная машина получила путевку в космос, подписанную вторым космонавтом Земли – генералом Германом Титовым.
И вот, наконец, 5 июня 1980 года, через 12 лет после начала разработки, стартует 7К-СТ №7Л «Союз Т-2» с космонавтами Юрием Малышевым и Владимиром Аксеновым – первыми испытателями нового космического корабля. Непонятно почему, но в беспилотном варианте автоматические режимы сближения и стыковки проходили благополучно, а в пилотируемом полете приводили, чаще всего на участке причаливания, к прекращению автоматического режима и необходимости вмешательства человека. На дальности около 200 метров от станции «Салют-6» программа контроля сближения, заложенная в память БЦВМ, сформировала аварийное сообщение и отключила цифровой тур управления. ЦУП дал космонавтам разрешение на ручное управление причаливанием. Наземное расследование происшедшего показало, что машина осуществляла динамический контроль за параметрами сближения и прогнозировала их изменения. Прогноз БЦВМ расходился с реальным движением. Стало быть, машина решила, что процесс ненормальный, выдала команду «авария» и выключила систему автоматического управления. Машина была не виновата. Виноваты были люди, на этот раз люди новой профессии – программисты. Алгоритмы управления требовали большую скорость сближения, чем была на самом деле. Изменения чертежей на изготовление любых деталей ракеты или космического корабля, любые изменения электрических схем обязательно оформлялись «извещениями на изменения». В зависимости от причин и последствий такие изменения обязательно подписывались авторами, их начальниками, ведущим конструктором, а в острых ситуациях – и главным конструктором.
Изменения программно-математического обеспечения по своим последствиям могли быть куда значительнее изменений электрической схемы или конструкции. На конструкцию и схемы существовали комплекты чертежно-технической документации, учтенной по всей строгости государственных стандартов. Оригиналы хранились в архивах, и каждое изменение строго регистрировалось в соответствии с правилами ведения технической документации. В этот чуть ли не со времен петровской артиллерии строгий порядок врывается нечто нематериальное, нигде не учтенное, непонятное – программно-математическое обеспечение.
По этому поводу возникали острые разговоры между службами Елисеева и Легостаева.
– Мы должны готовить операторов ЦУПа и космонавтов, пользуясь учтенными документами: чертежами, схемами описаниями. По всем системам корабля это у нас есть. Но когда доходит до управления движением, нам объясняют, что теперь надо изучать не приборы, а алгоритмы и программы. Мы готовы, но покажите их. Оказывается, они в лучшем случае в записных книжках разработчиков, вносимые в них изменения каждый идеолог хранит в своей памяти. И это еще хорошо. А иногда мне говорят, что человек в командировке или отпуске, а без него никто вспомнить «программную вставку» не способен, – примерно с такими, вполне законными, претензиями обращался ко мне Елисеев.
Прошло два года, пока на этом поприще был наведен некоторый порядок.
В первые годы появления бортовых цифровых вычислительных машин авторы алгоритмов и программ сами себе были и архивариусами, и исполнителями изменений, которые вводили в память машины. Споров, суматохи и всякого рода ЧП по этому поводу было много.
Математическое обеспечение требовалось совершенствовать, дополнять и улучшать по замечаниям после каждого полета.
Отлетали «Союз Т-3» и «Союз Т-4» к «Салюту-6», «Союз Т-5» – к «Салюту-7». На «Союзе Т-6» машина снова решила предупредить, что давно пора навести строгий порядок в данных, по которым программные вундеркинды пытаются ее «дрессировать».
На «Союзе Т-6», запущенном 24 июня 1982 года, полетели космонавты Владимир Джанибеков, Александр Иванченков и француз Жан Лу Кретьен. На гостевых трибунах ЦУПа – десятки корреспондентов, иностранных гостей, в том числе посол Франции и сопровождающие его дипломаты. О нашем начальстве уже и говорить нечего. Как-никак первого в истории космонавтики француза запускают в космос на советском космическом корабле.
С непосредственно причастными к этому ответственному историческому событию я находился в ЦУПе у экранов, отражающих ход процесса сближения. Группы специалистов по сближению и стыковке, чтобы не мешать другим и чтобы другие не мешали им, вынесли свои рабочие места из общего зала управления в отдельную комнату на втором этаже.
Режим автоматического сближения был включен экипажем на 17-м витке после выполнения, предписанного баллистиками двухимпулъсного маневра, имевшего задачей заведомо надежное вхождение корабля в зону действия «Иглы».
В 20 часов 09 минут на экранах появляется первая информация: «Есть сигнал наличия цели, дальность 11,4 километра, скорость сближения 18 метров в секунду». Через десять минут БЦВМ запрашивает у экипажа разрешение на включение двигателя для торможения. Экипаж со своего пульта дает такое разрешение. Далее машина действует по заложенному в ее память алгоритму, сообразуясь с информацией, полученной от «Иглы». По ее командам система управления «Чайка» разворачивает космический корабль на 90 градусов по тангажу и включает двигатель, чтобы довести до нуля угловую скорость линии визирования. Теперь пошел обратный разворот, чтобы установить корабль в исходное состояние, а затем развернуть для выдачи второго корректирующего импульса.
В 20 часов 26 минут на дальности 1,4 километра начали второй разворот по углу рыскания. При этом отбивается режим «захвата». Антенны «Иглы» не могут сохранить захват на больших углах. Но БЦВМ помнит об этом. По ее команде снова включается двигатель на дальности 960 метров. Скорость сближения уменьшается до 3,3 метров в секунду. Машина не забыла выдать команду на обратный разворот. Восстанавливается связь по «Игле».
