2003 год, 15 октября.
Раннее утро, 00:30.
Космодром «Дунфэн».
Середина октября на северо-западе, к тому же глубокая ночь, температура уже давала о себе знать лёгкой прохладой.
Чан Хаонань, накинув на плечи пальто, стоял в немноголюдном зале центра управления полётами.
До запуска «Шэньчжоу-5» оставалось менее девяти часов, многие сотрудники ещё раз проверяли оборудование и не появлялись здесь.
А в 1500 метрах отсюда возвышалась пусковая вышка небесно-голубого цвета, устремлённая в небо, три поворотные платформы, словно могучие руки, крепко обнимали ракету-носитель «Чанчжэн-2F» № 5 высотой почти 60 метров.
Разумеется, из соображений безопасности в центре управления не было окон, выходящих наружу.
Чан Хаонань мог видеть происходящее на стартовой площадке только через один из шести больших экранов, расположенных перед ним.
Однако связка корабля и ракеты не была тем, за чем он наблюдал.
На самом деле он собирался вернуться в Пекин сразу после окончания последней генеральной репетиции два дня назад, чтобы лично руководить маневрированием группировки «Цинлуань» на станции управления и контроля в Таньчжоу.
Ведь на космодроме он всё равно не мог бы оказать никакого непосредственного влияния.
В итоге руководство приняло решение, что товарищ Чан Хаонань, как старший руководитель проекта и разработчик базовых технологий, после запуска спутников не сможет оказать непосредственного влияния и в Таньчжоу, поэтому лучше ему по традиции остаться в центре запуска вместе с руководителями других подсистем.
Чан Хаонань, разумеется, понимал, что организация намеренно даёт ему возможность лично стать свидетелем этого знаменательного для всего Китая момента.
Но, с другой стороны, в словах руководства не было ничего предосудительного.
Он не был профессиональным оператором управления орбитой, и каким бы гением он ни был на Земле, он ничего не мог поделать с космическим аппаратом, уже вышедшим на орбиту.
Поэтому он и остался.
К тому же, когда прогресс дошёл до 2003 года, сети связи в атмосфере уже были достаточно развиты.
Даже находясь в центре управления полётами в Сучжоу, он мог видеть работу четырёх спутников «Цинлуань» —
В данный момент она отображалась на одном из шести больших экранов.
Одновременно отображались и команды, поступающие со станции в Таньчжоу.
В некотором смысле, это была «прямая трансляция» по выделенной линии класса люкс.
И даже если бы возникла необходимость, он мог бы связаться с той стороной и отдать команду.
— Скоро начнётся маневрирование ретрансляционной группировки по положению?
Неизвестно когда, Шэнь Цзюньжун подошёл к Чан Хаонаню сзади.
Как главный руководитель системы управления и контроля пилотируемой космонавтики, в последний период перед запуском он оказался в той же ситуации, что и Чан Хаонань.
Разумом он понимал, что должен что-то делать.
Но задачи и персонал на передовой были расписаны до мелочей, и если бы он, старик, вмешался, то мог бы только навредить.
Поэтому он просто пришёл к Чан Хаонаню, чтобы перекинуться с кем-нибудь парой слов и развеять тревогу в душе.
Чан Хаонань кивнул, но не отвёл взгляда от большого экрана перед собой:
— Через полчаса спутник № 02 войдёт в зону маневрирования по положению.
Будучи спутниками ретрансляции связи, аппараты группировки «Цинлуань» могли ретранслировать и сигналы управления, поэтому они были менее ограничены в ресурсах управления и контроля.
Но определение положения и ориентации малых спутников сильно зависело от магнитометров, и из соображений точности орбиты всё же следовало по возможности избегать выполнения манёвров в высоких широтах.
Поэтому временное окно для каждого спутника было невелико.
В нескольких углах, чуть поодаль от них, несколько десятков сотрудников СМИ возились со своим оборудованием.
Хотя от плана прямой трансляции отказались в ходе последней генеральной репетиции, предложение Чан Хаонаня всё же было принято.
После подтверждения успешного запуска ЦТВ покажет вечером того же дня специальную программу, в которой в записи будет показан весь процесс запуска.
И это ещё не всё.
Время выхода программы в эфир совпадёт с выходом корабля на 8-9 витки.
То есть с самым подходящим, согласно плану, этапом для тестирования ретрансляционной связи.
Поэтому после обзора процесса запуска и вывода на орбиту программа плавно перейдёт к квазипрямой трансляции с задержкой в 8-10 минут, которая покажет обстановку внутри корабля всему миру.
В этом отношении у «Шэньчжоу-5» было одно преимущество.
Дело в том, что космонавт всё время будет находиться не в орбитальном модуле, а в спускаемом аппарате, который менее чувствителен к утечкам информации.
Поэтому вырезать придётся в основном только часть речи в процессе связи между Землёй и кораблём, а не изображение.
Это избавит от необходимости замазывать картинку в процессе.
Можно сказать, что единственная оставшаяся проблема заключается в том, сможет ли группировка «Цинлуань» Чан Хаонаня и его коллег стабильно поддерживать ретрансляционную связь в течение достаточного времени…
……
В час ночи спутник «Цинлуань-02» первым вошёл в зону маневрирования, определённую планом.
— Внимание всем подразделениям, согласно расчётам мониторинга орбиты в Гаоцзине, подтверждаем траекторию коррекции положения целевого аппарата…
В наушниках раздался голос Чжан Вэйюна.
Управление спутником — это не вождение автомобиля, и, конечно, техники не управляют им напрямую с помощью руля или джойстика, а вводят команды в программу управления, которые затем выполняет спутник.
И вот сейчас, перед отправкой команды, проводится последнее подтверждение.
В этот момент Шэнь Цзюньжун, стоявший рядом, взял другие наушники и приложил к уху.
Поначалу он слушал просто так, но вскоре на его лице появилось удивление.
— Ваше маневрирование по положению выполняется по синусоидальной траектории?
С этими словами он повернулся к Чан Хаонаню, который сосредоточенно смотрел на один из шести экранов.
Маневрирование системы «Цинлуань» на этот раз не затрагивало изменение орбиты, поэтому «траектория» здесь означала не изменение на орбитальном уровне, а график зависимости угловой скорости от времени в процессе коррекции положения.
— Да.
Этот неожиданный вопрос значительно ослабил давление, которое испытывал Чан Хаонань.
Он снял наушники и объяснил Шэнь Цзюньжуну:
— Хотя трапециевидная траектория наиболее эффективно использует время и возможности исполнительных механизмов, угловое ускорение имеет скачки, что может повлиять на полезную нагрузку спутника, например, на солнечные батареи или жидкое топливо в баках. Синусоидальная траектория в этом отношении более управляема.
Последний, будучи экспертом в этой области, конечно, понимал разницу между различными вариантами планирования траектории, поэтому ответ Чан Хаонаня не развеял его сомнений:
— Но я видел некоторые проектные параметры ваших спутников, это не те спутники с большой гибкостью конструкции, которые легко вызывают расходящиеся колебания, а размеры и ёмкость топливных баков очень малы… И сейчас они, должно быть, почти полны, так что о проблеме колебаний жидкости тоже можно не беспокоиться, верно?
Трапециевидная траектория, как следует из названия, заключается в том, чтобы просто и грубо задать три постоянных значения ускорения в процессе изменения положения, чтобы угловая скорость аппарата прошла через три этапа: равномерное увеличение, равномерное движение и равномерное замедление.
Это самый простой принцип управления, который можно понять, изучив физику в старшей школе.
И самый надёжный.
Поэтому, несмотря на ряд недостатков, при соблюдении условий обычно выбирают трапециевидную траекторию.
А интеграл синусоидальной функции — это косинусоидальная функция, что означает более сложное изменение углового ускорения, особенно для небольших микроспутников с ограниченными возможностями исполнительных и управляющих механизмов.
Выбор группировки «Цинлуань» выглядел немного странно.
Однако на этот раз Чан Хаонань не ответил сразу, а лишь загадочно улыбнулся:
— Вы скоро всё узнаете, товарищ Шэнь…
Шэнь Цзюньжун на мгновение опешил, но затем тоже улыбнулся.
Он больше ничего не сказал, а снова приложил наушник к уху, ожидая представления Чан Хаонаня.
Пока они обсуждали этот вопрос, «Цинлуань-02» уже начал маневрирование по коррекции положения.
В космосе, естественно, нет камеры, которая следила бы за состоянием спутника.
А сам по себе проект малых спутников не имеет никакой ценности для пиара, и ради наглядности никто не станет делать трёхмерную схему.
Поэтому сейчас на экране отображались только кривая угловой скорости положения, полученная от датчиков, и кривая модальных координат.
Что же касается действий спутника…
…то это можно было только представить.
После того как Чжан Вэйюн отдал команду на коррекцию положения, ордината кривой угловой скорости начала постепенно расти от нуля, рисуя на графике синусоиду.
Чуть позже модальные координаты тоже начали выдавать данные.
Однако, если присмотреться, в отличие от кривой угловой скорости, которая почти идеально соответствовала расчётной, данные модальных координат содержали много нерегулярных колебаний, похожих на шум.
Это были те самые упругие колебания, о которых ранее упоминал Шэнь Цзюньжун.
Однако, возможно, благодаря использованию синусоидальной траектории, текущая амплитуда совершенно не влияла на сам спутник.
Он даже видел, что после того, как угловая скорость спутника достигла максимума, то есть угловое ускорение стало равным нулю, колебания начали затухать.
Шэнь Цзюньжун посмотрел на Чан Хаонаня, не понимая, в чём тут особенность.
Он даже знал, что произойдёт дальше:
во второй половине коррекции положения снова появится угловое ускорение (отрицательное ускорение), и колебания снова усилятся.
И только после завершения всего процесса коррекции колебания будут медленно затухать в течение следующих 8-10 минут, а то и дольше.
Но Чан Хаонань не отводил взгляда, а лишь указал пальцем на экран, предлагая Шэнь Цзюньжуну продолжить наблюдение.
Когда же последний снова сосредоточил внимание на кривых на экране, он застыл на месте.
Когда угловая скорость снова начала уменьшаться, уровень колебаний, отображаемый на кривой модальных координат, не увеличился.
Напротив, он продолжал снижаться.
Спустя ещё 120 секунд «Цинлуань-02» занял новое положение.
А колебания бортового оборудования практически одновременно полностью исчезли…
Не было никакого постепенного затухания, которое он ожидал.
Не стоит недооценивать эту разницу.
Помимо влияния на работу оборудования и самого спутника, упругие колебания могут взаимодействовать с орбитальным движением, что, в свою очередь, влияет на орбиту спутника.
Если влияние велико, то после завершения коррекции положения может потребоваться дополнительная коррекция орбиты, чтобы спутник мог нормально функционировать.
А в случае с «Цинлуанем-02», когда колебания прекратились практически одновременно с завершением маневра по коррекции положения, этого можно было избежать.
Вот только…
Даже для малого спутника массой 100 кг, да ещё и с синусоидальной траекторией, такая динамика была слишком уж невероятной.
К счастью, в этот момент Чан Хаонань как раз дал дополнительное объяснение:
— Преимущество синусоидальной траектории не только в уменьшении колебаний, вызванных угловым ускорением, но и, что более важно, в отсутствии мгновенного скачка от положительного максимума к нулю. Другими словами, индуцированные колебания становятся более регулярными… Поэтому мы экспериментально применили на спутниках серии «Цинлуань» технологию активного подавления вибраций, заимствованную из авиационной отрасли.
— И, как видим, эффект оказался неплохим…
Обновлено: 07.04.2026