Евгений Федосов - ПОЛВЕКА В АВИАЦИИ Записки академика

В институт постоянно приезжали летчики-испытатели, штурманы, для того чтобы сесть, по сути дела, в «живую кабину» экипажа и отрабатывать сложнейшие режимы, поскольку тренажера Ту-160 в стране не было. Очень важным моментом была отработка режима выставки инерциальных систем крылатой ракеты на самолете, режимы ее пуска.

Баллистические ракеты, которые стартуют из шахт, имеют гироинерциальные платформы, точно выставленные по осям пусковой установки. Это позволяет «закачивать» полетное задание в единую систему координат, привязанную к базе, которой является шахта.

Для крылатой ракеты такой базой выступает самолет, который не только движется в пространстве, но еще и постоянно деформируется под воздействием различных нагрузок, получаемых в полете, поскольку является упругой системой. Эта деформация может достигать одного градуса и больше, а выставку инерциальной системы ракет надо производить с точностью до угловой секунды. Причем ракета находится не в центре тяжести самолета, а под крылом либо в отсеке, где «гуляют» свои деформации… Поэтому решение задачи, как ее выставить с такой высочайшей точностью на качающемся упругом подвижном основании, потребовало от нас буквально напряжения всех умственных способностей коллектива.

В конце концов мы использовали так называемую аналитическую выставку. Суть ее заключалась в том, что самолет в полете делал «змейку», при этом маневре создавались перегрузки, гироинерциальная платформа ракеты измеряла возникающие ускорения, и то же самое выполняла гироинерциальная платформа самолета. Далее шла выставка платформы ракеты так, чтобы вектор ускорения, измеряемый ею, соответствовал вектору ускорения, определяемому гироинерциальной платформой самолета. Эта платформа являлась базовой, и ракета настраивалась по вектору ускорения, а не по геометрическим осям. В этом, упрощенно, и заключалась идея «аналитической выставки», которая давала требуемую точность при нацеливании ракеты. Конечно, крылатая ракета имеет автономную систему управления, которая корректирует ее полет по физическим полям, в нашем случае по рельефу местности. Но прежде чем попасть в первую ее зону, она должна идти очень точно к ней от точки пуска. Если мы неправильно выставим инерциальную систему, то можем просто не попасть в первую зону коррекции, лежащую более чем за тысячу километров от зоны пуска. Ведь чем дальше находится эта зона от авиабаз противника, тем меньше шансов, что он перехватит наши самолеты, тем меньше будут возможные потери. Поэтому «выставка» ракеты должна быть произведена с величайшей точностью, так как ошибка в какой-нибудь градус может увести ее далеко в сторону от первой зоны коррекции, и она просто «заблудится», не «увидев» под собой того рельефа, который заложен в ее памяти.

Поэтому нам пришлось создать на стенде достаточно большой объем программ, провести тысячи «полетов», и прежде чем Ту-160 был принят на вооружение, мы полностью отрабатывали двенадцать или четырнадцать версий программного обеспечения систем управления его оружием. При этом каждая редакция версии была доведена до логического конца, имела законченный вид, но поступали новые вводные, мы сталкивались с какими-то неизвестными доселе явлениями, и приходилось снова и снова менять алгоритмы. К тому же мы выгребали сотни и тысячи ошибок из каждой версии программы, пока не доводили ее до блеска.

Мы также отрабатывали методику оценки качества программного обеспечения, так называемую его верификацию. Это тоже очень сложная задача. Забегая вперед, скажу, что спустя десять лет, работая с фирмой «Рокуэлл Коллинз» над гражданским самолетом Ил-96М/Т, мы познакомились с американской системой верификации. Они проводят ее, как я определил это для себя, путем «долбления» зондирующими сигналами всех веточек программы в режиме «да» или «нет», и так узнают, работает эта веточка или не работает. Это очень громоздкий и «тупой» процесс, потому что число веточек очень велико… По завершении верификации программ Ил-96М/Т верификационные листы, когда их подшили, сложились в сорок толстенных томов. Если бы мы шли по этому пути, работая над Ту-160, то получили бы таких томов на порядки больше, поскольку программы в нем нацелены не только на решение навигационно-пилотажных задач, но прежде всего на выход в зоны боевого применения, выставку инерциальных платформ, пуск десятков ракет, имеющихся на борту… И если бы мы пошли по американскому пути верификации, то нам, наверное, всей жизни не хватило бы, чтобы ее провести.

Полунатурное же моделирование, которое фактически дает возможность «жить» в реальном полете, позволило нам в кратчайшие сроки проверить в комплексе всю программу управления системами самолета и оружия. И только один раз, и то не на Ту-160, а на Ту-96МС, поймали режим, который в реальном полете привел к ложному срабатыванию одной из систем. Мы долго не могли понять, в чем дело, но когда на стенде запустили этот режим, то нашли ошибку в одной из веточек программы. Она как-то проскочила через «сито» режимов, которые мы моделировали…

В общем, как мы убедились на собственном опыте, глубина моделирования позволяла довольно тонко и детально тестировать все математическое обеспечение сложных авиационных систем. Хотя, может быть, западная методика верификации дает более полную ее картину, поскольку в принципе не допускает пропусков веточек, но зато очень трудоемка, занимает много времени, и я не убежден, что она правильно отображает динамическое взаимодействие элементов системы. Наше тестирование, помимо логического анализа цепочек программ и на соответствие с картами прошивок, позволяло еще и видеть, как система работает в динамике. Этот процесс, думаю, еще не осмыслен теоретически до конца, но он очень важен - взаимодействие «живой» программы и «живой» аппаратуры в реальном масштабе времени еще ждет своих исследований.

Оглядываясь назад, я иногда сам удивляюсь, как нам удалось отработать «без помарок» и в сжатые сроки такой сложнейший комплекс, как Ту-160. Надо сказать, что на первых же боевых учениях 37-й воздушной армии, в которой участвовал этот самолет, по его работе не было сделано ни одного замечания: если ракета сходила с него, то она попадала в цель. И по сей день мы уверены, что наша авиационная составляющая в стратегической триаде, благодаря Ту-95МС и Ту-160, играет весьма значительную роль.

Более того: эта роль в настоящее время начинает возрастать, что связано как с ухудшением геостратегических условий, в которых оказалась Россия после распада СССР, так и с рождением новых военных доктрин. Это понимают и американцы. После трагических событий 11 сентября 2001 г . в Нью-Йорке, когда двумя гражданскими самолетами «Боинг» были протаранены башни Всемирного торгового центра, США объявили войну террористам и нанесли удары по их базам в Афганистане. В этом участвовала как дальняя авиация, так и палубная. На долю дальней авиации пришлось, по сообщениям печати, всего 23% вылетов, однако, в них было поражено 78% целей, подвергшихся ударам с воздуха. Как говорится, комментарии излишни…