ИСТОРИЯ ЦУПА: ТРУД, РАДОСТИ, МЫТАРСТВА

С начала космической эры на околоземную орбиту и в межпланетное пространство отправились тысячи аппаратов и пилотируемых кораблей. С борта каждого из них на Землю передается огромное количество разнообразной информации: о траектории полета, о состоянии и работе систем, о самочувствии космонавтов, научные данные. Все поступающие сведения требуется оперативно обрабатывать и при необходимости посылать в космос сигналы и команды. В России эта сложная задача возложена на Центр управления полетами (ЦУП), расположенный в подмосковном Королеве. О некоторых событиях, связанных с образованием и развитием ЦУПа, рассказывает непосредственный участник событий и один из создателей Центра.

В 1958 году, спустя несколько месяцев после запуска первого спутника Земли, меня, молодого инженера НИИ-88 из Подлипок Московской области, направили в командировку в НИИ-4, находившийся в нескольких километрах, возле станции Болшево. Многие заводы и научные учреждения тогда не имели не только названия, но даже адреса - на корреспонденции писали: "П/я ╧┘". Все, связанное с обороной, и не только с ней, было строго засекречено и, кроме того разбросано по разным министерствам. Например, мой НИИ-88 находился в ведении Министерства оборонной промышленности, а НИИ-4 принадлежал Министерству обороны СССР. В некоторых случаях это имело смысл, но чаще создавало проблемы "на ровном месте", мешало решать, казалось бы, самые простые организационные вопросы. Так случилось и при создании структуры, призванной управлять космическими полетами.

ПЕРВЫЕ ШАГИ

Исторически сложилось, что ракетами в нашей стране начали заниматься артиллеристы, и в основу расчета параметров полета были положены законы баллистики. И когда в 1945 году для знакомства с достижениями немцев в ракетостроении в Германию, на базу в Пенемюнде, приехала сводная команда из артиллеристов (Г. А. Тюлин, К. А. Керимов и др.) и авиастроителей (С. П. Королев, В. П. Глушко и др.), "первую скрипку" в подготовке государственных решений по разработке отечественной ракетной техники поручили играть артиллеристам. Это в большой степени определило формирование "артиллерийской культуры" и в создании систем наземного обеспечения полетов. (Заметим, что даже знаменитое королевское ОКБ-1 разместилось на территории артиллерийского завода ╧ 8.) Соответственно и научные разработки в области ракетной техники оказались под эгидой артиллеристов и были сосредоточены в существовавшей до 60-х годов XX века Академии артиллерийских наук СССР. Основное внимание уделялось наблюдению за летящей ракетой и расчетам ее баллистической траектории. Управление полетом за счет изменения высоты или курса не стояло в ряду первоочередных задач, а в таких областях техники, как телеметрия и системы управления, артиллеристы довольно долгое время "плавали".

Первые советские ракеты типа Р-1, созданные под руководством С. П. Королева на базе немецких ФАУ-2, были оборудованы автономными системами, управлявшими полетом только на активном участке, дальше ракеты двигались по инерции. Однако межконтинентальные ракеты большой дальности потребовали создания качественно новых систем управления с учетом параметров ориентации, подготовки маневров и спуска с орбиты (обратите внимание, что появляются чисто авиационные термины).

При подготовке запусков первых искусственных спутников Земли в 1956-1957 годах был создан командно-измерительный комплекс (КИК), в состав которого входил координационный центр в НИИ-4 и семь станций слежения, расположенных вдоль линии проекции орбиты космического аппарата на земную поверхность. КИК имел связь также с полигоном запуска (сейчас это космодром Байконур). Работами руководил полковник Ю. А. Мозжорин, разносторонне образованный и широко эрудированный человек. Однако, будучи специалистом с "артиллерийской культурой", он считал, что станции слежения должны в первую очередь наблюдать за ракетой и измерять параметры ее орбиты. И название станциям дали соответствующее: наземные измерительные пункты (НИП). Они были оснащены радарами, оптическими приборами и средствами связи. Чтобы более точно фиксировать положение спутника в пространстве, НИПы располагали так, чтобы аппарат одновременно находился в зоне видимости по крайней мере трех из них. Эти станции принимали, хотя и в ограниченном объеме, телеметрические данные с бортов спутников.

С НИПов информация по телеграфу передавалась в НИИ-4, и здесь специалисты-баллистики рассчитывали параметры орбиты. Из вычислительной техники мы были тогда вооружены только арифмометрами и графоаналитическими планшетами, представлявшими собой некий аналог логарифмической линейки. С их помощью можно было быстро делать специальные вычисления параметров полета. В центральном зале КИКа находились также простейшие табло на электрических лампочках.

После запуска первого искусственного спутника Земли 4 октября 1957 года центральный зал официально стал именоваться координационно-вычислительным центром (КВЦ) КИК. Позже КВЦ оснастили первыми ЭВМ "Стрела" и М-20. На них производили баллистические расчеты и после полетов обрабатывали телеметрическую информацию. Делать это в режиме реального времени не позволяли тогдашнее быстродействие машин и низкая пропускная способность линий связи.

Полетами первого и второго спутников, по существу, не управляли. На третьем спутнике установили оптическую аппаратуру, позволявшую ориентироваться по звездам, автоматическую систему измерений траектории движения и многоканальную телеметрическую систему. Полетом этого аппарата уже можно было управлять, посылая сигналы с Земли.

Когда стали реализовываться планы запуска межпланетных станций и пилотируемых кораблей, систему НИПов расширили, построив еще девять пунктов. Самым совершенным был НИП-16 в Евпатории, который впоследствии назвали Центром дальней космической связи. НИПы играли роль своеобразных ретрансляторов. На них поступали телеметрические данные о траектории движения и состоянии систем корабля, которые передавались в КВЦ. Там информацию обрабатывали и формировали команды и уставки*, необходимые для выполнения программы полета. Через НИПы их передавали на борт ракеты или космического аппарата.

Система приема и обработки данных была несовершенной. Но несовершенством страдала и организация управления полетами. Руководил ими лично Главный конструктор Сергей Павлович Королев. Он и члены Государственной комиссии иногда в течение нескольких недель перед стартом находились на Байконуре, а после старта перелетали в Крым в НИП-16.

Если космический полет был длительным, самолет из Евпатории брал курс на Москву, где в распоряжение Госкомиссии предоставлялось временное помещение в Генеральном штабе. Отсюда управление осуществлялось по телефонным линиям "кремлевской" связи и ВЧ-связи и даже по телеграфу. Было тесно, места всем не хватало, и большинство специалистов, объединенных в несколько групп, находились каждый в своем учреждении. Общались между собой по телефону. Процесс шел медленно, трудно и, главное, ненадежно. Нужно было, не откладывая, решать вопрос с центром управления кардинально.

ВСЕ ПОД ОДНУ КРЫШУ

В сложившемся ныне общественном мнении бывшие руководители Советского Союза предстают людьми весьма недалекими. Посмею с этим не согласиться. В частности, секретарь ЦК КПСС Д. Ф. Устинов, в чьем ведении находился оборонный комплекс страны, обладал прекрасным стратегическим мышлением. Именно ему принадлежала идея объединить все организации, занимающиеся управлением космическими полетами. Базовой площадкой был выбран тогдашний НИИ-88 Миноборонпрома, образованный в 1946 году в Подлипках (ныне город Королев) Московской области. В его стенах начинались работы по созданию ракетной техники. И по сей день здесь находится головная научно-исследовательская организация ракетно-космической техники. Она сменила название на тоже вполне "нейтральное" - ЦНИИМаш.

В дальнейшем из состава института выделились конструкторские бюро М. К. Янгеля (1954) и С. П. Королева (1956), а в институте сосредоточились на теоретических и экспериментальных исследованиях в области аэродинамики, материаловедения, теплообмена, прочности и на проблемах управления космическими полетами.

В 1958 году на должность директора института назначили Г. А. Тюлина. Будучи дальновидным человеком, он организовал вычислительный центр (ВЦ НИИ-88), оснащенный новейшей на тот момент техникой: электронно-вычислительными машинами М-50, М-20, "Урал".

Из Болшева (КИК) в Подлипки (ВЦ НИИ-88) передавали по телефону телеметрическую информацию о состоянии систем объекта, данные о траектории. Их обрабатывали и анализировали, а затем по циркулярным связям, или, как теперь сказали бы, в режиме конференции (когда каждый участвующий в работе может подать реплику, которую услышат все остальные), полученную информацию комментировали специалисты НИИ-88 и ОКБ-1. Выглядело это примерно так. Кто-то из телеметристов, например, сообщал: "Дэ-три-два". Тут же во всех наушниках звучал результат расшифровки: "Давление в норме".

Кроме специалистов за основными этапами полетов - стартами кораблей, их стыковками, сложными маневрами - наблюдали приезжавшие из Москвы руководители ЦК КПСС, министерств и ведомств. По инициативе Ю. А. Мозжорина, назначенного в 1961 году директором НИИ-88, для них в построенном для ВЦ четырехэтажном здании на последнем этаже в 1964 году создали специальный информационный центр, так называемый зал отображения. Там были оборудованы большие экраны и табло, на которых на фоне карт СССР и мира отслеживалось движение космических объектов. На центральный экран проецировалась орбита корабля, а сам он выглядел движущейся вдоль нее светлой точкой. На боковые экраны выводили цифровую информацию о параметрах орбиты и основных данных полета. Со временем на табло начали передавать телевизионное изображение со старта и из кабины корабля.

Система отображения информации представляла собой специально разработанный и созданный в единственном экземпляре комплекс. Большой центральный экран изготовили из стеклянного листа толщиной 4 см и размером 2╢4 м. При монтаже экран опускали на место башенным краном через разобранную крышу здания. Поверхность экрана сделали матовой, чтобы получать на нем изображение "на просвет". В заднем помещении расположили специальные проекционные установки, сконструированные в ЦКБ "Геофизика".

Из соображений секретности никого из посторонних, в том числе журналистов, туда не пускали. Тексты для сообщений ТАСС писали инженеры, а утверждал их сам Ю. А. Мозжорин. Впоследствии его назначили цензором всех материалов по космической тематике, предназначенных для открытой печати.

Мне по долгу службы приходилось постоянно находиться в зале за пультом управления системой отображения. Когда в 1966 году космический аппарат "Луна-9" впервые совершил мягкую посадку на поверхность нашего естественного спутника, Ю. А. Мозжорин поручил мне рассказать об этом событии известным журналистам - Николаю Железнову (ТАСС) и Владимиру Губареву ("Правда"). В зал их, разумеется, не пустили, и беседу с ними пришлось вести за проходной, в комнате для переговоров отдела кадров.

Вскоре после этого некоторых журналистов разрешили пускать в зал отображения, и в центральной прессе (до телевидения было еще далеко) появились первые фотографии зала. Правда, это были постановочные кадры, а не снимки реальной работы.

НЕ БЫЛО БЫ СЧАСТЬЯ, ДА НЕСЧАСТЬЕ ПОМОГЛО

Мы работали, копили опыт, который все настойчивее требовал более тесного объединения всех команд, готовил почву для преобразования вычислительного центра в координационно-вычислительный центр, где будут размещаться службы главных конструкторов, группы управления, смежники, представители руководства страны и прессы.

Необходимость создания КВЦ ощущалась уже весьма отчетливо, когда появился и повод в виде довольно драматичных событий.

Однажды на Байконуре на старте произошла авария ракеты. Что в таких случаях делают на стартовой позиции? Разумеется, отключают связь. Ведь когда бушует море огня, когда никто не может дать ответа на вопрос "Что случилось?", вести телефонные переговоры с центром бессмысленно: они только вносят лишнюю нервозность. В это время Д. Ф. Устинов находился в зале отображения. Отсутствие связи с руководителями полета (а они находились, естественно, на Байконуре) делало его положение нелепым. В раздражении он стукнул кулаком по столу и сказал: "Будем строить центр здесь!" После ввода нового КВЦ за первым центром закрепилось название малого КВЦ.

Результатом инициативы Д. Ф. Устинова стало Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 25 октября 1965 года об образовании Координационно-вычислительного центра (КВЦ). Начальником существовавшего пока только на бумаге КВЦ назначили известного специалиста, начальника отдела автоматизации обработки телеизмерений НИИ-88 кандидата технических наук А. В. Милицина.

МАНЕВРЫ ОТНЮДЬ НЕ КОСМИЧЕСКИЕ

"Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается". Последовавшие за тем события подтвердили эту присказку. Против идеи Д. Ф. Устинова выступили Министерство обороны и главные конструкторы.

Военные с ревностью относились к залу отображения, болезненно переживали, когда о результатах полетов, в которых они, по их мнению, играли ведущие роли, руководство страны узнавало от представителей другого ведомства. Работники Минобороны бывало даже отказывались предоставлять нам свои каналы связи, давали минимум информации. Отношение же главных конструкторов к перспективе работать всем вместе, в одном помещении, выразил С. П. Королев: "Не хочу, чтобы начальство смотрело мне в затылок".

Однако Д. Ф. Устинов понимал, что у Минобороны нет подготовленных помещений в Москве и взять на себя обслуживание всех полетов военные не смогут. (Впоследствии они создали в Голицыне свой Центр управления полетами, проходившими в рамках военных программ.)

Устинов собрал наш коллектив, или, как принято сейчас говорить, команду, и поставил задачу за месяц подготовить проект решения Военно-промышленной комиссии при Совмине СССР по созданию КВЦ. Заканчивая совещание, он посоветовал не слишком церемониться, коли нам начнут чинить препоны. "Открывайте двери ногами", - сказал он. Позже мне не раз приходилось следовать этому наставлению.

И тем не менее эта работа вместо месяца заняла год. Самым узким местом были линии связи. Поэтому поступали предложения организовать центр в Евпатории в районе НИП-16, "под антеннами". В нынешней ситуации ясно, что подобное решение, будь оно принято, могло бы стать роковым: Россия осталась бы не только без этой станции слежения, но и без центра управления полетами.

В то время Министерство связи было бедным и слабым. В качестве линий связи использовались, как правило, устаревшие телефонные кабели. Мы предложили закупить японскую радиорелейную линию и смонтировать ее на основном направлении: Евпатория (НИП-16) - Симферополь (НИП-10) - Москва. Министр общего машиностроения, занимавшегося делами космической отрасли, С. А. Афанасьев обратился с этой просьбой к Председателю Совета Министров СССР А. Н. Косыгину. Тот решительно отказал: мол, нет денег на продовольствие, а тут какие-то телефоны.

Главный энтузиаст идеи радиорелейной линии А. В. Милицин "начал осаду" верхних эшелонов власти. А. А. Назаров (помощник Д. Ф. Устинова), будучи опытным аппаратчиком, подсказал верный ход: необходимо добиться, чтобы письмо А. Н. Косыгину подписали несколько министров, и первым это должен сделать председатель КГБ.

Мы послушались, и оказалось, новая линия связи между Крымом и Москвой нужна всем: КГБ в этом случае мог держать под контролем переговоры на главном курортном направлении (в Крыму отдыхало все руководство страны), Минсвязи получало дополнительные средства в виде оплаты междугородных разговоров, Минпромсвязи могло наработать полезный опыт эксплуатации новейшей техники. Нашлись свои резоны даже у министров обороны, внешней торговли и иностранных дел.

Такого напора А. Н. Косыгин не выдержал и подписал решение о закупке оборудования. Кстати, эта линия работает до сих пор, но сейчас у нее международный статус.

МЫ НАЧИНАЛИ ПРАКТИЧЕСКИ С НУЛЯ

Сначала мы, следуя обычной практике, попытались найти подрядчика. Несмотря на густую завесу секретности, нам удалось выяснить, что объекты, подобные нашему КВЦ, проектируют для военных несколько организаций, в том числе институт под руководством В. С. Семенихина, ставшего впоследствии академиком. Имелся такой опыт и у ОКБ Ленинградского политехнического института, начальником которого был профессор Т. Н. Соколов. Однако оба под благовидными предлогами отказались. С позиций сегодняшнего дня, когда любое предприятие способно жить и развиваться, только имея хороший портфель заказов, их позиция выглядит, мягко выражаясь, недальновидной. Однако в те времена все объяснялось просто: директорам устанавливали план, который нужно было выполнять, зачастую не считаясь с ценой. Зачем же брать на себя дополнительные задачи? Тем более, что перспективы успеха сомнительны, а "головная боль" гарантирована: придется работать под пристальным вниманием "верхов", устранять бесчисленные, порой малообоснованные, замечания - проще и спокойнее создавать подземные бункеры для неприхотливых в этом отношении военных.

Итак, мы оказались предоставлены самим себе и должны были своими силами создать проект КВЦ с перспективой расширения его функций. Основной задачей центра было обеспечить так называемый контур управления:

прием телеметрической информации со станций слежения, включая плавучие измерительные комплексы, и передачу через них управляющих команд на космический объект;

обработку потоков информации в режиме реального времени, а также ее автоматизированный анализ;

отображение информации на рабочих местах операторов и на больших экранах в режиме реального времени;

информирование руководителей государства и общественности о положении дел в космической отрасли и о важнейших событиях, связанных с освоением космоса.

Мы распределили между собой задачи, и мне поручили заниматься комплексом средств отображения информации и системой единого времени.

Участники группы готовили технические задания и искали исполнителей. Но если аппаратуру связи, вычислительную технику и энергетические системы наша промышленность производила, то аппаратуру отображения информации у нас никто не разрабатывал и не выпускал.

ПЛАНЕТАРИЙ, КИНОЗАЛ ИЛИ ОГРОМНЫЙ ТЕЛЕВИЗОР?

Мне пришлось работать над структурой главного и вспомогательных залов КВЦ, а также помещений для "групп поддержки" (в них входили специалисты по конкретным комплексам и системам, которые, получив задание от своего руководителя из главного зала, проводили детальный анализ возникшей на корабле ситуации и сообщали результаты вновь в главный зал). Нужно было определить состав аппаратуры распределения информации и отображения ее на рабочих местах операторов, придумать, как отображать информацию на больших экранах и табло, как организовать систему единого времени для синхронизации вычислительных процессов, какую и где приобретать оргтехнику.

Перед нами стояли вопросы: сколько должно быть залов управления и какими они должны быть? Сколько операторов должно находиться в зале и какова должна быть численность групп поддержки? Какую информацию выводить на большие экраны и какую на индивидуальные экраны операторов? Принудительно выдавать данные или по запросу? Сколько информации должно быть на экранах, чтобы ее воспринимать с минимальной возможностью ошибиться?

Кроме организационных и технических проблем мы вынуждены были решать архитектурно-планировочные задачи. Поначалу нами овладела довольно "экзотическая" идея построить зал управления по аналогии с планетарием. Группа управления разместилась бы под куполом, а на нем воспроизводились бы участки звездного неба, мимо которых в данный момент пролетал корабль. Работники группы управления чувствовали бы себя, как на борту космического корабля. Эту задумку обсуждали со специалистами фирмы "Карл Цейс-Иена", и реализация ее не вызывала непреодолимых трудностей. Но проект выглядел слишком театральным, и, кроме того, пришлось бы находиться в темноте, что мешало бы нормальной работе.

Более перспективной казалась мысль о кинозале с большими экранами и рядами мест для операторов. Но надо было решить, будет ли экран работать на отражение (как в обычном кинотеатре) или на просвет, то есть с рир-проекцией.

В первом случае требовалась темнота, во втором - достаточно большое заэкранное помещение. В качестве приоритета мы выбрали комфорт сотрудников и гостей и остановились на втором варианте. Это, кстати, выручило нас позже, когда в зале появились телевизионщики со своими осветительными приборами.

Был еще один нюанс, который приходилось учитывать, а именно то, что в зале будут присутствовать представители высокого руководства (члены ЦК КПСС, министры и пр.), не участвующие непосредственно в процессе управления, но желающие с комфортом следить за перипетиями событий в космосе. Делать для них отдельное помещение было нецелесообразно, а размещать их вместе с операторами означало вносить в работу ненужную нервозность. К слову, в США в это время строили аналогичный центр для реализации программы "Аполлон", предусматривавшей высадку на Луну. У них в самом зале должны были решаться чисто технические задачи, а позади него, за стеклянной стеной, находилось небольшое помещение, куда планировали за деньги пускать публику.

Чтобы "спасти овец и насытить волков", мы решили расположить обе части аудитории в разных уровнях: операторов - внизу, а гостей - на балконе.

Кандидат технических наук В. САМСОНОВ (г. Королев).