Лаборатория № 8 «Терминальных систем управления им. Ю.П. Портнова-Соколова»

Прологом к возникновению лаборатории можно считать события 1950 г., когда по инициативе С. П. Королёва и В. П. Глушко Институт автоматики и телемеханики АН СССР привлекли к работам по созданию первой отечественной межконтинентальной баллистической ракеты (ставшей впоследствии родоначальницей семейства космических ракет-носителей «Спутник», «Восток», «Союз» и «Молния»). Институту было поручено решение двух принципиально новых проблем: изыскания принципов построения автоматической системы регулирования опорожнения баков (СОБ) многоблочной ракеты и исследования жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) как объекта регулирования в составе СОБ.

Основатель и первый заведующий лабораторией № 8 Юрий Петрович Портнов-СоколовПоставленные задачи были успешно решены группой сотрудников Института под руководством Бориса Николаевича Петрова (тогда члена-корреспондента АН СССР, избран в 1953 г.). При этом, в частности, были выполнены приоритетные разработки математической модели ЖРД и методики исследования его динамики и управляемости (Ю. П. Портнов-Соколов) — результаты были представлены академикам М. В. Келдышу и Б. С. Стечкину и приняты к использованию при создании ракеты Р-7; выявлены возможности решения терминальной задачи регулирования расходования топлива на основе использования двухканальных интегро-релейных законов регулирования нетерминального типа (В. Н. Марков и А. Н. Чацкин).

Участие этих сотрудников в подготовке и проведении пуска Р-7 в октябре 1957 г. при выведении на орбиту первого в мире спутника ПС-1 было отмечено вручением Институту памятной медали. Те же сотрудники составили ядро лаб. № 8, образованной в ноябре 1959 г. в отделе, руководимом Б. Н. Петровым.

В прикладном плане новая лаборатория была ориентирована на совершенствование характеристик объектов ракетно-космической техники (РКТ), а в теоретическом — на создание и развитие теории терминальных систем управления. Объяснялось это тем, что большинство бортовых систем управления РКТ по основной цели управления являются терминальными (системы управления выведением ракетоносителей — РН, синхронизацией расходования топлива, сближением на орбите, мягкой посадкой и т. д.).

Заведующий лабораторией № 8 Анатолий Яковлевич АндриенкоВ первые два десятилетия существования лаборатории её работы были направлены в основном на совершенствование точностных и энергетических характеристик объектов РКТ. Для создания ракетно-ядерного щита страны был выполнен (совместно с предприятиями Минобщемаша и Минавиапрома) большой объём научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (В. Н. Марков, А. Н. Чацкин, А. Я. Андриенко, Ю. Н. Бессонов, А. С. Поддубный, Ю. В. Рябухин, В. А. Жуков, В. П. Иванов и др.): сданы на вооружение около 30 бортовых систем управления расходованием топлива (СУРТ), позволивших повысить дальность стрельбы отечественных МБР на 20–30%; разработаны (А. Я. Андриенко, А. А. Муранов) алгоритмы терминального управления сближением для боевых космических станций «Алмаз» (на основе которых созданы отдельные блоки орбитальных комплексов «Салют») и т. д. Пионерские разработки по моделям ЖРД нашли развитие в цикле исследований (В. Я. Волков, Ю. В. Александров, Н. С. Куприянов и др.) динамики двигателей как линейных объектов высокой размерности (20–30) с большим числом звеньев запаздывания. В порядке авторского сопровождения методов идентификации с управляемой моделью и спектральных методов лаборатория участвовала в обработке результатов огневых испытаний ЖРД ракеты Н-1 и др. (В. Я. Волков, Ю. В. Зубков, Ю. М. Гладков).

В 80-е годы завершилась разработка общей концепции совершенствования энергетических характеристик жидкостных РН средствами управления (Ю. П. Портнов-Соколов, А. Я. Андриенко, В. П. Иванов), при реализации которой было сформировано обширное СУРТ, позволяющих обеспечить повышение грузоподъёмности РН на 10–15%. Большая часть этих систем была либо реализована (с участием В. А. Жукова, В. К. Завадского и др.) в практических разработках РКТ при создании РН «Энергия», «Зенит-2S», «Зенит-3SL» (для международной программы «Морской старт») и «Протон-М», либо нашла отражение в перспективных проектах систем (подготовленных с участием В. А. Жукова, В. К. Завадского, А. А. Муранова, А. И. Чадаева и др.) для РН «Ангара», «Единство», «Союз-ФГ», «Союз-2», «Ямал», «Аврора», «Онега» и многоразовой авиационно-ракетной системы «МАРС».

Проведена (Ю. П. Портнов-Соколов, А. Я. Андриенко) экспертиза эффективности действия представленных проектно-конструкторскими организациями конкурсных разработок средств преодоления ПРО.

На рубеже столетий был выполнен (под руководством Ю. П. Портнова-Соколова, А. Я. Андриенко, В. П. Иванова) цикл научных работ для обеспечения безопасности РКТ средствами управления. Работы данного цикла исходят из приоритета критерия безопасности на всех этапах жизненного цикла объектов РКТ и из необходимости использования здесь всех видов управления (традиционного управления в бортовых системах, управления проектно-техническими решениями, эксплуатационно-технического управления и др.). Научные результаты этих работ реализованы в современных разработках РКТ, в частности, созданная в лаборатории методика сравнительного анализа вариантов проектного облика по уровню безопасности была апробирована в ГКНПЦ им. М. В. Хруничева применительно к РН «Ангара»; кроме того, при проектировании семейства РН «Ангара» и российско-корейского носителя KSLV реализованы (В. А. Жуков, В. К. Завадский и др.) новые технологии построения пневмогидравлических систем подачи топлива с использованием новых непрерывных датчиков давления и алгоритмических средств диагностики и парирования отказов в каналах измерения исполнительных органов. Методики наземной отработки бортового программного обеспечения и анализа телеметрической информации при лётных испытаниях используются для повышения безопасности эксплуатации бортовых систем РН «Протон-М» и «Союз-У». В проектно-эксплуатационную документацию отечественных РН включены фрагменты разработанной в лаб. № 8 (А. И. Чадаев, Е. И. Тропова и др.) методики анализа причин лётных происшествий.

К 2009 г. практически завершены (при непосредственном участии А. Я. Андриенко, А. А. Муранова, А. И. Чадаева и Е. И. Троповой) работы по модернизации ракет-носителей среднего класса — для последующего выведения из эксплуатации устаревших РН «Восток», «Молния» и «Союз». Созданная в итоге РН «Союз-2» с повышенными точностными и энергетическими характеристиками позволила, в частности, обеспечить (с учётом проведённых лаб. № 8 корректировок параметрического и алгоритмического обеспечений СУ) своевременное выведение на заданные орбиты-КА «Меридиан», «Метоп», «Коро» и изделия 14Ф137.

Будущие работы лаборатории ориентируются на восстановление (разрушенного событиями последних лет) и развитие ракетно-космического потенциала страны — в содружестве с коллективами РКК «Энергия» им. С. П. Королёва, ГКНПЦ им. М. В. Хруничева, ГНПРКЦ «ЦСКБ -Прогресс», ГКБ «Южное», НПОА, НПЦАП им. Н. А. Пилюгина, ГосНИИП, ОАО «Завод «Красное знамя»» и др.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЛАБОРАТОРИИ № 8:

Правительственные награды: 26 орденов и медалей за все годы;

Государственная премия СССР 1967 г.: Ю. П. Портнов-Соколов;

Государственная премия СССР 1983 г.: А. Я. Андриенко, В. П. Иванов, А. С. Поддубный, Ю. П. Портнов-Соколов;

Почётное звание «Заслуженный деятель науки и техники РФ»: Ю. П. Портнов-Соколов, 1996 г.;

Премия РАН им. академика Б. Н. Петрова 2004 г.: А. Я. Андриенко, В. П. Иванов, Ю. П. Портнов-Соколов.