Представим, что Вы Главный конструктор.
Молодость и опыт — полярные вещи.
Вспоминается, как в октябре 1978 года Главный конструктор «Метеоров», в последний момент отменил запуск нового Метеора-2. Запуск состоялся, но вместо научной аппаратуры полетело 4 тонны балласта. Андроник Гевондович Иосифьян — уже седовласый, но опыт подсказывал: носитель новый и его нужно проверить ещё раз именно реальным запуском.
Модель проекта всегда есть в уме Главного конструктора и он её прокручивает на всех стадиях: замысла, собственно проекта, его разработки, реализации, наземных и лётных испытаний, всего срока жизни аппарата.
Ещё Никола Тесла писал:
«Момент, когда кто-то конструирует воображаемый прибор, связан с проблемой перехода от сырой идеи к практике. Поэтому любому сделанному таким образом открытию недостаёт деталей, и оно обычно неполноценно.
Мой метод иной. Я не спешу с эмпирической проверкой. Когда появляется идея, я сразу начинаю её дорабатывать в своём воображении: меняю конструкцию, усовершенствую и «включаю» прибор, чтобы он зажил у меня в голове. Мне совершенно всё равно, подвергаю ли я тестированию своё изобретение в лаборатории или в уме. Даже успеваю заметить, если что-то мешает исправной работе. Подобным образом я в состоянии развить идею до совершенства, ни до чего не дотрагиваясь руками.
Только тогда я придаю конкретный облик этому конечному продукту своего мозга. Все мои изобретения работали именно так. За двадцать лет не случилось ни одного исключения. Вряд ли существует научное открытие, которое можно предвидеть чисто математически, без визуализации.
Внедрение в практику недоработанных, грубых идей — всегда потеря энергии и времени.
1942г.»
Какие же ошибки наиболее часты?
Вспоминается «Красноярская автоматика». Местные разработчики «улучшили» свой стандартный блок питания, добавили «защиту» от бросков тока. «Улучшили» как-то тихо. Новый блок подоспел как раз «вовремя». Старый отказал в самом конце испытаний, накануне отправки изделия в Мирный.
Повторять испытания не было времени, заменили и вперёд!
Кто не знает, что такое бросок тока? У блока питания есть электролиты и при включении бросок тока на 1 секунду превышает номинальный в 2-3 раза.
Вот «защита» и сработала, уже на орбите.
Почему не обнаружили на Земле?
Этот порог сильно зависел от напряжения. Солнце имитировали стеной электролампочек, экономили, зарядились до +27В и ладно. «Защита» помалкивала. На орбите Солнышко уже было настоящим, зарядило СБ до +33В, ток потребления возрос. При попытке включения «защита» начала всё вырубать!
Эта «защита» спасала только свой БП…
Что-то мне напоминает глухо молчащий Фобос-Грунт…
Какой же вывод?
1. Что для разработчика БП защита, то для основного изделия — смерть.
Кооперация — вещь неизбежная, потому:
— нужен хороший контакт Главных конструкторов,
— наземные испытания нужно повторять,
— энергетика нужна с ТРЁХКРАТНЫМ запасом.
Резервировать можно по-разному.
1.Например, поставить на один КА два или четыре полукомплекта. Если отказал первый — включают второй и т.д.
2.Можно резервировать поблочно. В этом варианте важно ВИДЕТЬ те несколько элементов, которые всё-таки остались НЕРЕЗЕРВИРОВАННЫМИ! Их нужно сделать наиболее надёжными, либо свести влияние их отказа к минимуму.
3.Запуск пары КА — самый дорогой вариант. Часто запуски пары КА делают с интервалом, например, в неделю. Есть время поразмыслить над своими ошибками и спасти второй КА. Однако этот вариант не спасает от грубых ошибок, которые могут погубить оба КА (см.дальше).
Вывод: отказать может ЛЮБОЙ блок, узел, элемент! Исходим именно из этого факта. Важно проработать все возможные варианты отказов и станет ясно, где ещё нужно поработать.
Выбила «защита» и всё, отдыхаем.
Очень полезно иметь НЕСКОЛЬКО КРЛ. Каждую со своим приёмником и антенной. Каждую со своим литиевым акумулятором. Как в компьютере часы, выключил, а часы работают от аккумулятора. Хоть 6 месяцев. Включил — через диод пошёл подзаряд, чтобы быть готовым к очередному «непредвиденному» пропаданию напряжения.
КРЛ должна потреблять очень мало, 1мА, тогда и аккумулятор потребуется маленький.
Могут быть возражения: снизится помехоустойчивость, особенно по важным командам.
Все команды выдавать через все КРЛ необязательно. Можно разбросать, скомбинировать.
А важные команды потому и важные, что их важно не утратить.
Впрочем, если команда не важная, то её резервировать незачем.
Каждая КРЛ должна быть всё-таки помехоустойчивой, этого никто не отменяет.
Если нет телеметрии с борта, то остаётся только гадать на кофейной гуще!
А почему её может не быть?
Ответа два:
— выбило напругу или
— сдох передатчик.
Выводы:
1.Блоков телеметрии нужно иметь НЕСКОЛЬКО.
Разных: сложных и простых.
Часть открытой телеметрии — хоть Морзе. Тогда в Ваших помощниках ВЕСЬ МИР!
Без пароходов… И не нужно просить ESA и NASA: «Примите НАШУ телеметрию».
2.Каждый блок телеметрии со своим передатчиком и со своей, отдельной антенной.
Антенна, которая переключается реле ещё куда-то при пропадании общей напруги отключится тоже! Непременно!
3.Каждый со своим литиевым акумулятором. Как в компьютере часы, выключил, а часы работают от аккумулятора. Хоть 6 месяцев. Включил — через диод подзаряд.
4.Каждый блок телеметрии со своим передатчиком должен потреблять очень мало, тогда и аккумуляторы потребуются маленькие.
Раскрытие СБ — по команде с Земли — обыкновенная глупость.
Однажды попались.
В 1980 году.
На Байконуре перед запуском Искры-1 представитель внутренней службы приказал сдать все три наземных командных блока. Дело было в пятницу. Потом двое выходных.
Аккумулятор на борту разрядился через сутки. Не дождался команды на раскрытие СБ.
В понедельник бегали, толкали идеи типа «закачать в передатчик киловатты»… Полное фиаско.
Вывод: не ставьте команду на раскрытие СБ! Раскрывайте СБ по таймеру! Хотя бы маленькую СБ, отдельную, если лететь дальше, например на Марс или Фобос. Пускай «сдует» одну или две маленьких СБ при старте разгонного блока, что из того? Зато аккумуляторы за сутки не сядут, а там глядишь, что-нибудь и придумать удастся, телеметрию почитавши ….
Раскрытие СБ — по команде с Земли — обыкновенная глупость.
Однажды попались.
В 1980 году.
На Байконуре перед запуском Искры-1 представитель внутренней службы приказал сдать все три наземных командных блока. Дело было в пятницу. Потом двое выходных.
Аккумулятор на борту разрядился через сутки. Не дождался команды на раскрытие СБ.
В понедельник бегали, толкали идеи типа «закачать в передатчик киловатты»… Полное фиаско.
Вывод: не ставьте команду на раскрытие СБ! Раскрывайте СБ по таймеру! Хотя бы маленькую СБ, отдельную, если лететь дальше, например на Марс или Фобос. Пускай «сдует» одну или две маленьких СБ при старте разгонного блока, что из того? Зато аккумуляторы за сутки не сядут, а там глядишь, что-нибудь и придумать удастся, телеметрию почитавши ….
Да, стирается — это уже известный факт и от этого явления нужно спасаться.
При пересечении ионосферы (например, для выокоэллиптической орбиты), при вспышках на Солнце, при других, ещё неизученных излучениях больших энергий за пределами магнитного поля Земли стирается практически любая память.
Что делать? Представляет интерес собрать позитивный опыт. Итак, какие же есть выходы :
1.ОЗУ, подключенное непосредственно к каналу приёма, после «потери памяти» перезагружается с Земли. До следующей «потери». Успешно испытано японским космическим агенством JAXA на Хаябусе. И не только.
2.ПЗУ с УФ стиранием держит, если окна закрыть титановыми пластинами.
3.ПЗУ с пережигаемыми перемычками — надёжная вещь. Жаль, что с большим объёмом их никто не выпускает.
А нужен-ли большой объём? Аварийный узел выполнить с применением однократнопрограммируемой памяти, жизнеспособность этого узла должна быть самой высокой. При обнаружении сбоя в работе запускать аварийный узел и обновлять основную рабочую программу системы, можно автономно используя носитель на борту, можно передать с Земли по служебному каналу.
Во-первых, объем определяется замыслом разработчика. Программистам частенько памяти как раз и не хватает!
Во-вторых, написать рабочую программу НА ВСЕ СЛУЧАИ ЖИЗНИ не удавалось ещё никому. Я так считаю.
На следующее же утро Вас непременно посетят новые идеи!
И как горько и обидно ощущать, что МОГ, но лишил себя такой прекрасной возможности: ЗАГРУЗИТЬ НОВУЮ ПРОГРАММУ .
Вспоминаются слова Владимира Высоцкого:
«Во рту скопилась пена,
И горькая слюна…»
Неожиданности в непилотируемом полете — обычное явление.
Считается, что всего не предусмотреть.
Но все же что-то предусмотреть можно? Что же можно предусмотреть в алгоритме бортового компьютера?
Страшные времена для Rosetta http://phys.org/news/2015-04-scary-europe-comet-chaser-rosetta.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_content=ctgr-item&utm_campaign=daily-nwletter
«В воскресенье утром мы теряли связь с Rosetta. Я смотрел, как сигнал постепенно затухал. Это была катастрофа», сказал Lodiot по телефону.
Утверждается, что Rosetta автоматически ставит себя в безопасный режим, выключив все инструменты, чтобы попытаться сохранить контакт с далекой Землей.
«Произошли значительные трудности» в минувшие выходные, Rosetta сражалась с поломками систем навигации и связи с Землей после того, как 1 апреля попала под обстрел струй газа и пыли с кометы.
Солнце с каждой секундой нагревает поверхность кометы — это, в свою очередь, вызывает выбросы пыли и газов в космос. Именно это зрелищное шоу перерастет в огненный ком, когда комета подойдет близко к Солнцу.
Особенно пострадали раскрытые солнечные панели, открытые датчики навигации по звездам и антенны с высоким коэффициентом усиления.
В результате, космический аппарат начал дрейфовать и его высоким коэффициентом усиления антенны, используется для отправки и приема сигналов от наземных станций на Земле, начал указывать вдали от дома … и коммуникаций начал давать сбои.
«Проблемы начались в субботу утром и продолжался до ночи воскресенья. Это был довольно волосатый материал,» сказал Lodiot, отвечающий за операции Розетты на объекте ЕКА в Дармштадте, Германия.
Однако дело могло быть не в автоматике. Гравитация, если и есть?, то она крайне мала и «полет вокруг кометы» является фактически маневрированием по командам бортового компьютера.
_________________
По материалам форума radioskaf.ru
Автор EU2AA