В 2017 году ракетно-космическая корпорация "Энергия" приступает к созданию опытного образца космического корабля нового поколения "Федерация". Он предназначен для дальних полетов в космос, в частности к Луне.
"Федерация" должна появиться через несколько лет, а на сегодняшний день только российский корабль "Союз" является единственным способом доставки космонавтов и астронавтов на Международную космическую станцию. В США параллельно создают три пилотируемых космических корабля: "Орион" (Orion) от Lockheed Martin, "Дрэгон" (Dragon) компании SpaceX и "Старлайнер" (Starliner) корпорации Boeing.
Как будет выглядеть интерьер нового корабля и чем "Федерация" отличается от "Союза" и американских аналогов, рассказал в интервью ТАСС начальник летно-испытательного отдела "Энергии" Марк Серов.
— Как будет выглядеть командный отсек "Федерации"?
— В нем разместятся рабочие места экипажа: два кресла, ручка управления движением и ориентацией, сенсорные мониторы. Остальное место займут зоны для размещения грузов, зона санитарно-гигиенического обеспечения и другие функциональные зоны.
— Грузы в "Федерации" будут нависать над космонавтами, как в "Союзах"?
— Нависать ничего не будет, а будет лежать на обозначенных для груза местах. Интерьер командного отсека будет безопасен, удобен и эстетичен.
В "Союзах", кстати, тоже все грамотно расположено. Надо выкинуть из головы мысль, что мы будем делать просторные "звездолеты", как, например, в "Пассажирах", где одна беговая дорожка стоит в центре огромного пространства. Открытых бесхозных пространств в космической технике не будет никогда — мы учитываем каждый сантиметр и каждый килограмм.
— Как изменились органы управления по сравнению с "Союзами"?
— Нам поставили задачу скомпоновать рабочие места экипажа так, чтобы кораблем управлял один человек.
Другое важное требование — второе рабочее место на "Федерации" должно полностью дублировать функции рабочего места пилота. Если бы мы просто взяли ручки управления "Союза", их пришлось бы установить целых четыре: по две ручки управления движением и по две — ориентации. Мы решили объединить обе функции в единственной ручке управления движением и ориентацией, она установлена между креслами пилотов. Первый космонавт управляет правой рукой, второй — левой.
— И какие преимущества у такой ручки управления? Будет ли удобно управлять левой рукой?
— Одна ручка — более экономичное решение в ограниченном объеме. А ее расположение между креслами дает возможность передать управление другому космонавту в любой момент. Сложностей с управлением левой рукой возникнуть не должно.
Мы, в частности, советовались с опытными летчиками-испытателями, имеющими опыт управления самолетами с помощью side-stick (боковая ручка управления вместо штурвала или центральной ручки; устанавливается, например, на авиалайнерах марки Airbus и Sukhoi Superjet, используется также на военных самолетах. — Прим. ТАСС). Они подтвердили, что смена руки значения не имеет. Опираясь на данное мнение, мы продолжили проработку.
Кроме того, еще в самом начале развития концепции подобного управления мы провели оценку с космонавтами в ЦПК, демонстрировали им нашу ручку управления движением и ориентацией, проводили тестирование. Большинство справились с управлением на отлично. Хотя мы полагали, что лучше с управлением справятся молодые космонавты, которые еще не довели до автоматизма работу с органами управления "Союза", но с задачей лучше справились "ветераны", за плечами которых не один полет. Для них оказалось совершенно неважно, каким способом они управляют, в их голове есть образ полета.
— Сколько будет экранов в командном отсеке?
— Изначально мы собирались поставить пять мониторов: основной экран общий и по два для командира и для второго члена экипажа. Позже решили, что у каждого должно быть по одному монитору и один общий для дополнительной информации. Все они будут сенсорными.
У коллег из США, разрабатывающих "Орион", тоже три монитора. А вот Boeing, создающий "Старлайнер", пошел по близкой к авиационной схеме: у них установлено два монитора и большое количество физических органов управления: тумблеров, переключателей, клавиш. Плюс к этому планшетные компьютеры. Все управление там заточено под одного пилота, второй просто не предусмотрен.
— Каждый, кто хоть раз брал в руки смартфон или планшет, знает, что с ними невозможно работать в перчатках. Космонавты будут в летных скафандрах, как они смогут управлять кораблем через сенсорные мониторы?
— Мы смогли реализовать обратную связь даже в перчатках скафандра. Для наших экранов годятся любые перчатки, и нет необходимости делать на их пальцах сенсорные вставки. Эти экраны были созданы для условий вакуума и перепада давлений, как при выходе в открытый космос.
— Будут ли в корабле какие-нибудь дублирующие механические органы управления?
— У нас будет реализовано полностью цифровое управление за счет бортовой вычислительной сети. Бортовая вычислительная система "Федерации" имеет глубокое резервирование, поэтому отказ вычислительной сети — что-то немыслимое. На борту будет всего несколько физических клавиш — по унаследованной от "Союза" традиции мы их называем кнопками "особо важных команд", — чтобы включить резервное питание и восстановить работу бортовых компьютеров.
Человек не будет исключен из контура управления, иначе в нужный момент он просто не сможет его подхватить. Мы поддерживаем идеологию "активного оператора": процесс автоматического управления происходит под контролем экипажа, система информирует людей обо всем происходящем, делает запросы на выполнение задач. То есть функция пилота — постановка задач, перенацеливание и оперативное реагирование на изменение ситуации, все остальные операции корабль будет выполнять в автоматическом режиме.
Ручной режим управления в данном корабле предусмотрен по большей части не на случай отказа алгоритмов, а для выполнения задач, не заложенных в алгоритмах автомата.
— Телескопических указок, которые сейчас используют космонавты на кораблях "Союз" для нажатия кнопок, больше не будет?
— В них не будет нужды, потому что пульт управления установлен на удобном для экипажа расстоянии.
— Планируется ли использовать для отображения информации модные сейчас технологии виртуальной и дополненной реальности?
— Мы осваиваем такие технологии, но пока рано рассказывать о наших решениях в этой сфере.
— Традиционно в отечественной технике, будь то космические корабли или подлодки, для обозначения чего-либо в компьютерных интерфейсах используются различные аббревиатуры, слова без гласных: СТКВК (стыковка) и МНВР (маневр) — разные, совершенно непонятные коды. Нет ли планов заменить их иконками, символами?
— Что касается человеко-машинного интерфейса, то сейчас мы находимся на этапе формирования исходных данных для разработчиков программного обеспечения.
Создан стенд эргономической отработки, чтобы разрабатывать и отрабатывать интерфейс "человек-машина". Представление информации и управление стараемся организовать таким образом, чтобы снизить требования к объему подготовки экипажа, по максимуму применять образное представление, использовать не цифры или буквы, а символы. Если есть возможность использовать словесное обозначение, оно должно быть на русском языке, а не на птичьем.
— Проводились ли исследования внутреннего пространства корабля, его цвета на предмет комфорта космонавтов? Будут ли модернизированы надписи и указатели?
— Конечно, исследования по цвету проводились. Эргономика включает в себя и техническую эстетику тоже, поэтому мы уделяем этому вопросу серьезное внимание. Если космонавту удобно, нет раздражающих факторов, все создает хорошее рабочее настроение, то и с задачами он справляется лучше. В авиации давно учитывается подбор окраски пультов и внутреннего пространства, освещение. А плохо покрашенное железо вызывает только дискомфорт.
При выборе цвета мы учитывали, чтобы он был теплый, светлый и не маркий. Также мы пытаемся максимально использовать цветовое зонирование: в одной зоне космонавт работает, в другой отдыхает. В корабле, правда, оно будет использоваться меньше из-за ограниченности объема, а в перспективных модулях МКС и окололунной станции будет применено подобное зонирование.
— Какие материалы будут использованы в интерьере корабля?
— Есть перечень материалов, которые прошли специальную экспертизу для использования в герметичных отсеках и допущены к использованию в интерьере космической техники. Это различные ткани и пластики, мы их будем комбинировать. Где можем — применим новые материалы, где не получится — воспользуемся уже готовыми.
— Привлекаете внешних дизайнеров?
— Мы консультировались и продолжаем сотрудничать с достаточно известными специалистами в области промышленного дизайна. Когда мы предложили им высказать свои замечания и предложения, они ответили: "Не надо ничего с этим делать, оставьте так. Это технократично и брутально". Это шутка, конечно.
Однако космический корабль создается для оптимального выполнения функции космического полета, и "поиграться" с дизайном, как в пассажирском самолете, не всегда получится.
— Консультировались ли вы с членами отряда космонавтов в отношении интерьера и работы органов управления?
— Объем консультаций с внешними специалистами — а космонавты Центра подготовки космонавтов являются для нас внешними специалистами — прописан в документации по разработке корабля. Мы сами предлагали Центру подготовки космонавтов разные схемы вовлечения членов отряда космонавтов в работу над новым кораблем, поскольку сейчас, по сути, они исключены из этого процесса.
Мы, собственно, поэтому были против ликвидации группы космонавтов РКК "Энергия", поскольку, по нашему мнению, люди, которые своими руками создавали корабль, сами должны его испытывать и сдавать заказчику в лице Роскосмоса. Кстати, SpaceX и Boeing намерены проводить первые полеты со своими испытателями на борту.
— В новом корабле будут использоваться новые кресла без индивидуально отливаемых ложементов. Чем они удобнее кресел "Казбек" от "Союза"?
— Да, в новых креслах "Чегет" не будет ложементов, так как в "Федерации" внутренний объем существенно больше, чем в "Союзе", поэтому появилась возможность отказаться от позы эмбриона. Кресло станет универсальным и будет регулироваться под практически любого пилота: по росту, по ширине плеч, таза.
Специалисты НПП "Звезда" вложили в это кресло опыт создания как кресел для "Союза", так и кресел для авиации.
— Санузел космического корабля будет отделен от общего объема корабля только шторкой или это будет изолированная кабинка?
— Мы хотим создать действительно интимную зону, а не просто шторку. Это вопрос эффективности работы экипажа: если человек себя чувствует комфортно, значит, он эффективно работает, если он эффективно работает, значит, выполняются требования безопасности полета. Для этой зоны будет разработан более серьезный конструктив, чем простая шторка, использованы более жесткие материалы. Сейчас мы проводим макетирование и 3D-моделирование.
— А не проще ли пользоваться подгузниками, как планируют в НАСА?
— Неделю ходить в подгузнике — это несерьезно.
— Вы были в макете "Ориона"? В чем отличия от "Федерации"?
— Я лично внутри не был, знаком только с фото- и видеоматериалами, но мои коллеги бывали в США, где смотрели и "Орион" от Lockheed Martin, и "Старлайнер" от Boeing. Американцы неохотно пускают внутрь посторонних, хотя сами с удовольствием осматривают при возможности наш корабль, не забывая фотографировать.
Изучив общедоступные материалы по "Ориону", могу сказать, что они сталкиваются примерно с теми же самыми проблемами, что и мы. На мой взгляд, в "Федерации" лучше организовано рабочее пространство, современные средства отображения информации. Наши коллеги раньше начали разработку своего корабля, и поэтому они, например, не могут применить в корабле "Орион" сенсорные панели, потому что пульт управления кораблем уже создан. Мы же стартовали позже и считаем, что это использование сенсорных технологий — тренд на длительный срок.
"Орион", кстати, единственный корабль, с которым можно сравнивать "Федерацию", потому что он тоже предназначен для полетов на Луну. Все сравнения с Dragon, Starliner, другими кораблями неправомерны, так как они для низкой околоземной орбиты. Вызывает, к примеру, большое сомнение заявление Илона Маска, что он собирается возить астронавтов на МКС и туристов вокруг Луны на одном и том же корабле. Это физически невозможно, для второй космической скорости требуются серьезные изменения корабля.
— Удалось что-то подсмотреть у них?
— Ничего. Вопрос в том, что они подсмотрели у нас.
Беседовал Дмитрий Струговец