Страница 10 из 47
Как же выглядит пульт управления?
На «Востоке» в поле зрения пилота находится доска, на которой размещены приборы, показывающие влажность, температуру, газовый состав воздуха, сигнализирующие о состоянии работы различных систем. Индикатор местоположения корабля и места посадки представляет собой глобус, вращающийся вокруг двух осей со скоростью, соответствующей скорости вращения Земли и угловой скорости движения корабля в плоскости орбиты относительно планеты. Этот прибор позволяет космонавту знать, где он находится, и определять предполагаемое место посадки, если в данный момент включится тормозная двигательная установка.
Таким образом, система индикации и сигнализации обеспечивает космонавта необходимой информацией о режиме полета космического корабля и работе его систем.
О своем положении в пространстве космонавт может узнать и с помощью оптической системы «Взор», находящейся перед ним, а также через иллюминаторы, расположенные справа и позади него.
На пульте пилота располагаются тумблеры и переключатели, управляющие шторками и фильтрами иллюминаторов, радиотелефонной системой, регулирующие температуру в кабине. Здесь же помещается замок для включения ручного управления и тормозной двигательной установки.
Пульт пилота дает возможность проверять деятельность отдельных систем и агрегатов корабля, изменять режим их работы и режим всего полета в зависимости от полученной информации.
Для благополучного возвращения на Землю необходимо сориентировать корабль в строго определенном положении, иначе при включении тормозной двигательной установки он не сойдет с орбиты, а перейдет на другую.
На «Востоке» ориентация корабля и включение тормозной двигательной установки осуществлялись автоматически. Система автоматической ориентации отыскивала Солнце и поворачивала корабль определенным образом относительно этого светила. Сигналы с оптических и гироскопических датчиков поступали на электронно-логический блок, который вырабатывал команды, управлявшие работой реактивных двигателей. Когда корабль был ориентирован, в расчетное время включалась тормозная двигательная установка.
Если бы вдруг автоматика отказала, космонавт смог бы посадить корабль вручную. Система ручной ориентации «Востока» состояла из оптического ориентатора «Взор», ручки управления датчиков угловой скорости, системы управляющих двигателей и других элементов.
«Взор» состоит из двух кольцевых зеркал-отражателей, светофильтров и стекла с сеткой. Лучи, идущие от горизонта, попадают на первый отражатель, через стекло иллюминатора проходят на второй, который направляет их через стекло с сеткой в глаза космонавта. При правильной ориентировке корабля относительно вертикали горизонт предстает перед космонавтом в виде кольца. Через центральную часть иллюминатора космонавт просматривает находящийся под ним участок земной поверхности. Положение продольной оси корабля относительно направления полета определяется по «бегу» земной поверхности в поле зрения ориентатора.
При малейшем отклонении космонавт, действуя ручкой управления, посылает команды на вход датчиков угловой скорости, которые формируют сигналы управления, а те уже подаются на реактивные двигатели ориентации.
Все действия, осуществляемые космонавтом в процессе управления кораблем, по своему характеру разделяются на две группы. Регулирующие воздействия направлены на то, чтобы поддерживать определенный режим — например, сохранять нужную температуру или давление в кабине. Управляющие воздействия связаны с выполнением какой-либо конкретной программы (ориентации корабля, посадки его в случаях экстренной необходимости).
До начала космических полетов высказывалось мнение, что ручное управление вряд ли будет необходимо. Надо сказать, что действительно максимальную надежность и безопасность полета обеспечивает сейчас автоматика. К тому же наиболее важные системы многократно дублируются. И все же роль человека в управлении кораблем исключительно велика. Но это уже особая тема, которой мы и коснемся в следующем разделе.
Космонавт и робот
В середине XX века автоматические устройства проникли почти во все сферы человеческой деятельности. Они пилотируют самолеты, управляют экономикой предприятий, выполняют различные производственные процессы; «думающие» машины сочиняют музыку, решают сложные математические уравнения, переводят иностранные тексты, ставят диагнозы больным и т. д.
При всем том, однако, работа машины, под которой кибернетика понимает систему, способную совершать действия, ведущие к определенной цели, и трудовая деятельность человека — качественно различны. Человек, преобразуя природу, осуществляет сознательно поставленные цели, тогда как машина — лишь исполнитель его воли, орудие его труда. Да и психо-физиологические процессы, протекающие в организме человека во время его работы, также принципиально отличаются от процессов, имеющих место в автоматических устройствах. И все же между работой человека и машины много общего, и это позволяет сравнивать некоторые блоки автоматических устройств и их функции с глазами, ушами и даже мозгом человека.
Управляя машиной — будь то автомобиль, самолет или космический корабль, — человек имеет дело с определенными механизмами. Но прежде чем обратиться к ним, он должен воспринять окружающий его мир и осмыслить полученную информацию. Нервное возбуждение идет от органов чувств к мозгу, который осознает доставленные ему сведения, после чего следует ответная двигательная реакция. Для всего этого требуется время, которое, как показали опыты, у разных людей колеблется в пределах от 0,1 до 0,2 секунды. При более сложных экспериментах, когда, например, нужно нажать кнопку в ответ на вспыхнувшую лампочку определенного цвета из нескольких, ответная реакция наступает через 0,5 секунды и более.
Недостаточная быстрота нервно-психических процессов особенно стала ощущаться, когда человеку пришлось иметь дело с реактивными самолетами. Так, при скорости, втрое превышающей скорость звука, перед самолетом появляется «слепое» расстояние, которое летчик не в силах воспринять: ему кажется, что предметы находятся еще в 100 метрах впереди него, тогда как на самом деле они уже остались позади. Если два пилота будут лететь навстречу друг другу с такой скоростью и один из них вынырнет из облаков за 200 метров от другого, то летчики вообще не смогут увидеть друг друга.
Практика показала: чтобы оценить обычную ситуацию, пилоту реактивного самолета нужно примерно 1,5–2 секунды. За это время космический корабль, скорость которого 8 км/сек, преодолеет 16 километров. Казалось бы, при такой скорости, а в дальнейшем она, несомненно, возрастет, космонавт вообще не сумеет реагировать на события, происходящие в космическом пространстве, и различать объекты, попадающие в поле его зрения. А это значит, что управление межпланетным кораблем можно доверить только автоматам.
Однако уже первый космический полет с человеком доказал, что это не совсем так. Вот как во время этого полета воспринимался окружающий мир из иллюминатора корабля:
«С высоты 300 километров освещенная поверхность Земли видна очень хорошо. Наблюдая за поверхностью Земли, я видел облака и легкие тени их, которые ложились на поля, леса и моря. Водная поверхность казалась темной, с поблескивающими пятнами. Я хорошо различал берега континентов, острова, крупные реки, большие водоемы, складки местности. Когда я пролетал над нашей страной, то отчетливо видел квадраты колхозных полей. Раньше мне приходилось подниматься на самолетах на высоту не более 15 тысяч метров. С корабля-спутника видно, конечно, хуже, чем с самолета, но все-таки видно очень отчетливо. Меня, по правде говоря, удивило, что с высоты, на которой я находился, так хорошо видны детали земной поверхности.
Хотя корабль шел со скоростью, близкой к 28 тысячам километров в час, все объекты на земной поверхности как бы проплывали в моем поле зрения, ограниченном иллюминатором корабля».