Здравствуйте, Уважаемые читатели!
С Вами вновь канал "РУССКАЯ ПРАВДА" и его автор, капитан запаса Александр Шатунов.
Продолжаю рубрику "Американская лунная эпопея". Остальные статьи данной рубрики можете прочитать по ссылкам ниже:
Сегодня поговорим о нескольких принципиальных моментах в части касающейся бортовых компьютеров КА.
1. В предыдущей статье я разбирал опус автора Science & Future, который называется "Как американцы взлетели с Луны? Точные расчёты и никакой магии". И самое первое, что мне пишут моглики: "на гитхабе всё есть"! Моглики, с какой стати я должен брать за основу версию из гитхаба об этих несчастных 16 томах кода??
Итак, есть следующие версии о том, что находится в тех 16 томах, рядом с которыми сфотографирована Гамильтон:
- на них ТОЛЬКО код программы для взлета лм с поверхности Луны и стыковки с км (указана выше);
- на них полностью исходный код для всех программ бортового компьютера ПКА "Аполлон" (гуляет на просторах Интернета, можете найти, если Вам, уважаемый читатель, это интересно);
- на них исходный код программы бортового компьютера ПКА "Аполлон" и куча всякой-всякой иной документации, а сам код написан только на 3000 листах (версия на гитхабе).
И все эти версии для могликов - официальные, единую они так и НЕ выработали! Вот и получается, какая версия якобы правильная, какую надо брать и разбирать? Одни говорят - первая, другие говорят - вторая, третьи утверждают - гитхабовская.
Знаете, первое, что я могу утверждать совершенно точно, это то, что гитхабовская версия является самой поздней. Создается впечатление, что наса, разобравшись с тем, какая у них получилась чушь с ПО, срочно намухлевали что-то более или менее правдоподобное. Две же предыдущие версии гораздо более ранние, НО... исходя из них, ПО из этих томов, даже после его трансляции в машинный код, физически не может поместиться в память бортовых компьютеров ПКА "Аполлон"!
2. Но, давайте оставим спор о правильной версии могликам, а сами просто посмотрим хотя бы устройство ввода-вывода этого компьютера.
Знаете, это устройство очень напоминает калькулятор. У него, например, нет текстовой клавиатуры.
Да, есть кнопка PROG и место для ввода номера программы, притом, судя по тому, что ячеек для записи чисел только 2, программ всего 99. Маловато, но, допустим, что в наса посчитали это достаточным. Ниже мы видим основную часть экрана, в которой имеются ячейки для записи чисел, притом в каждом ряду есть ТОЛЬКО 5 ячеек для записи чисел.
А теперь представим, что астронавтам надо посмотреть, имеется ли отклонение движения ПКА "Аполлон" от параболической траектории. Для этого возможны 2 варианта:
- вывести на экран 3 координаты текущего положения КА в АГЭСК (абсолютная геоцентрическая экваториальная система координат) в определенный момент времени, на основании которых проверить наличие или отсутствие отклонения. Теперь, вспоминаем, что расстояние от Земли до Луны 384 400 км или 384 400 000 м. Требуемая точность определения каждой координаты должна быть не менее ± 1 м. Т.о. на экран нужно вывести 3 ДЕВЯТИЗНАЧНЫХ числа! Как на этом экране реализовать сие действие?? Правильно, НИКАК!! Потому что для каждого числа на этом экране есть только ПЯТЬ ячеек для записи числа. Если вывести на экран только 5 цифр, то минимальная точность таких координат будет ± 10 км!! Естественно, что ни о какой точности определения координат ПКА НЕ МОЖЕТ быть и речи, равно как и остается открытым вопрос о наличии или отсутствии отклонений ПКА от параболической траектории полёта к Луне!
- Вывести на экран радиальную скорость КА и расстояние от КА до Земли. Однако, если радиальную скорость мы вполне можем измерить даже в метрах в секунду и вывести на экран данного компьютера, то РАССТОЯНИЕ от КА до Земли - НЕТ, поскольку здесь требуется даже более высокая точность ± 0,5 м! Т.е. требуется вывести ДЕСЯТИЗНАЧНОЕ число, которое также не поместится на экран!
Исходя из вышеизложенного следует однозначный вывод, что управлять с помощью такого, с позволения сказать, "компьютера" полётом ПКА к Луне и обратно НЕВОЗМОЖНО!
3. Мне в одной из веток переписки в части 11 данного цикла написали, что ПКА "Аполлон" одновременно управляли 3 компьютера:
- компьютер командного модуля;
- компьютер лунного модуля;ъ
- компьютер, заменяющий центр управления системы аварийного спасения экипажа.
Все задачи по управлению ПКА между этими компьютерами, по мнению моглика, были распределены РАВНОМЕРНО.
Знаете, я бы ещё понял бы, если бы задачи по управлению ПКА были бы распределены между компьютерами КМ и ЛМ. Хотя даже 2 таких компьютеров было маловато для того объёма ПО, который есть. НО... нагружать систему аварийного спасения посторонними задачами!! До этого только моглики могут додуматься! Действительно, прав товарищ Королёв (РОДИНА СЛОНОВ) - если бы у моглика был бы мозг, он не был бы могликом!
В чём же дело? Для выполнения каждой задачи компьютеру требуется оперативная память. Если у компьютера есть определённая задача, как в случае с системой аварийного спасения экипажа, то этот компьютер НЕЛЬЗЯ нагружать чем-либо дополнительным. Почему? Потому что любая дополнительная нагрузка на такой компьютер чревата серьёзными потерями оперативной памяти (которой, к слову, всего 4 кБайт!). НО... система аварийного спасения экипажа на любую угрозу для членов экипажа ДОЛЖНА РЕАГИРОВАТЬ МАКСИМАЛЬНО быстро, любая задержка может быть ЛЕТАЛЬНОЙ для астронавтов! В реальном полёте в космосе в случае нештатной ситуации компьютер системы аварийного спасения, если его загружать дополнительными, не свойственными ему задачами, сработает ЗНАЧИТЕЛЬНО ПОЗДНЕЕ, чем если его НЕ нагружать, а более позднее срабатывание системы аварийного спасения экипажа может привести к образованию трёх трупов!
Моглики, то что я сейчас написал - это ЭЛЕМЕНТАРНЕЙШИЕ АЗЫ пилотируемой космонавтики! Если вы даже ИХ освоить НЕ В СОСТОЯНИИ, то с какого перепугу вы лезете в спор по вопросам, в которых вы НИЧЕГО НЕ ПОНИМАЕТЕ?
4. Далее, что касается объема памяти. Поговорим об ОЗУ (оперативном запоминающем устройстве) ПКА "Аполлон". Итак, оперативная память бортового компьютера ПКА "Аполлон" в разных источниках указывается разная, посему примем максимальное значение - 4 кБайт или 4096 Байт.
А теперь давайте оценим, какой вообще должна быть оперативная память данного бортового компьютера для обеспечения полета. Итак, в состав ПКА "Аполлон" входили:
- система управления;
- система ориентирования КА в пространстве;
- система связи;
- система жизнеобеспечения;
- система обеспечения температурного режима;
- маршевая двигательная установка;
- система телеметрии;
- система аварийного спасения.
Теперь давайте оценим минимальный объем оперативной памяти, необходимой для обеспечения функционирования вышеуказанных систем в ходе полетов ПКА "Аполлон" в рамках американской лунной программы:
- система управления - отвечает за общее управление бортовыми системами, реализацию алгоритмов управления, необходимо хранить данные датчиков, вычислять управляющие воздействия и т.д.; в этой связи оценка минимального объема оперативной памяти данной системы - 5 кБайт;
- система жизнеобеспечения - отслеживает параметры среды обитания, управляет подачей воздуха, воды и т.д., является довольно ресурсоемкой; оцениваем минимальный объем оперативной памяти, необходимой для обеспечения её функционирования - 8 кБайт;
- система обеспечения температурного режима - отслеживает данные датчиков температуры и управляет нагревателями/охладителями; оценка минимального объема оперативной памяти,потребной для функционирования данной системы - 1 кБайт;
- система ориентирования ПКА в пространстве - отвечает за расчёт и контроль ориентации в пространстве, а также на околоземной и селеноцентрической орбите, по данным внешних датчиков; минимальный необходимый объем оперативной памяти оцениваем в 2 кБайт;
- маршевая двигательная установка - отвечает за работу и контроль параметров подачи КРТ, работу ТНА (турбонасосного агрегата), газогенератора, и т.д.; минимальный объем оперативной памяти, необходимой для его текущего контроля оцениваем как 3 кБайт;
- система связи - отвечает за осуществление приема/передачи данных с/на Землю, является достаточно ресурсоёмкой частью в связи с необходимостью кодирования, буферизации данных при слабом сигнале и т.д.; минимальный объем потребной для ее функционирования оперативной памяти оцениваем в 5 кБайт;
- система телеметрического обеспечения - осуществляет сбор данных с датчиков всех систем ПКА, буферизацию и передачу телеметрии, также является достаточно ресурсоёмкой системой; минимальный объем необходимой оперативной памяти оцениваем примерно 5 кБайт;
- система аварийного спасения экипажа - отвечает за обеспечение возможности экстренного спасения космонавтов в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций на борту ПКА; оценка минимального объема оперативной памяти,потребной для функционирования данной системы - 2 кБайт.
Т.о. ТОЛЬКО ДЛЯ ШТАТНОГО функционирования всех систем ПКА "Аполлон" необходима оперативная память общим объемом 31 кБайт!! А ведь еще необходима оперативная память для математических расчетов, выполнения отдельных разовых команд, программ управления прилунением, орбитального полета, а также на случай возникновения нештатных ситуаций!
Исходя из изложенного, американские ПКА "Аполлон" НЕ МОГЛИ долететь до Луны в связи явной нехваткой оперативной памяти. Даже если принять во внимание, что на борту ПКА "Аполлон" было 2 таких компьютера, оперативной памяти априори НЕ ХВАТАЕТ!
5. А вот теперь я собираюсь рассказать то, что моглики НЕ понимают от слова СОВСЕМ, когда говорят о том, что бортовой компьютер ПКА "Аполлон" превосходил советские. Ну, естественно, превосходил, поскольку у советской программы межпланетных путешествий и у американской была ОГРОМНЕЙШАЯ разница в КОНЦЕПТУАЛЬНОМ построении функционирования бортовых компьютеров КА. Итак, в чём же заключается эта разница?
- американская концепция построения бортовых компьютеров КА заключается в том, что бортовой компьютер ПКА "Аполлон" - это маломощный НЕРЕЗЕРВИРУЕМЫЙ, с позволения сказать, компьютер, выполняющий определенное количество алгоритмов, для которых астронавты должны задавать те или иные значения, например, точное время включения и силу корректирующего импульса. Т.е. в американской концепции центральным звеном является человек, он проводит расчеты, он вводит программы и команды и должен в нештатной ситуации перехватывать управление. Однако человек в этой системе является СЛАБЫМ звеном, что обусловлено тем, что быстродействие, скорость реакции и скорость и правильность расчётов человека НИЖЕ и ХУЖЕ, чем у автоматики. Помимо изложенного, на бортовой компьютер ложится дополнительная нагрузка: обеспечение функционирования системы жизнеобеспечения и системы аварийного спасения экипажа, что создает дополнительные требования к ресурсоёмкости ПКА "Аполлон" и его бортового компьютера. На самом деле в 1969-1972 годах такая концепция была априори ненадежной.
- концепция работы советских бортовых компьютеров была принципиально ИНОЙ. Для них все расчеты производились НА ЗЕМЛЕ. После этого на их основании делали программы с жесткими временными рамками, которые прошивались в бортовые компьютеры советских КА НА ЗЕМЛЕ. При этом, советские компьютеры имели ТРОЙНОЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ. НО... даже эти меры НЕ давали гарантий успешного выполнения задач. А кроме того, советские КА, летавшие на Луну, Марс или Венеру, НЕ имели системы жизнеобеспечения и систему аварийного спасения, и, соответственно, требовали МАЛО РЕСУРСОВ, а советские ПКА летали ТОЛЬКО НА ОКОЛОЗЕМНОЙ орбите и управлялись С ЗЕМЛИ! Т.о. центральным звеном в советских КА была автоматика, и она являлась СИЛЬНЫМ звеном уже тогда! При этом, бортовые компьютеры советских КА были значительно менее ресурсоёмкими, в связи с чем требования к ним были ЗНАЧИТЕЛЬНО ниже американских.
На основании изложенного я делаю однозначный вывод о том, что американские астронавты НЕ ЛЕТАЛИ на Луну, поскольку у них в то время НЕ БЫЛО компьютера с необходимыми мощностями! Бортовой компьютер ПКА "Аполлон" - это ещё один реальный прокол американской лунной программы.
