Техника на грани фантастики

               

После  утренней  планёрки,  директор  одного  из  дочернего  предприятия  холдинга  «Вертолёты России» попросил задержаться  своего главного инженера.
- Знаешь, Сергей Дмитриевич, - обратился директор к своему сравнительно молодому с тёмными пышными волосами на голове в сером костюме в белой рубашке с галстуком в чёрно-голубую диагоналевую полоску, - дела наши идут, как я понял, хорошо.  Но, боюсь, так будет не всегда,  сейчас мы на подъёме. Достигнем определённой  вершины, и затем будет спад производства.  Например, из-за насыщения  рынка   нашей  продукцией.  Я, когда писал свою кандидатскую диссертацию  по экономике,  перелопатил кучу литературы  известных  и малоизвестных  экономистов,  начиная от,  Адама  Смита и Карла Маркса  кончая Леонидом  Канторовичем, Николаем  Кондратьевым, и Василием  Леонтьевым. Знаком с литературой современных  экономистов.   Кондратьев, например,  ввёл понятие длинных  волн с периодом в 50 лет, когда полностью изменяется технология, машины начинают работать на других принципах.  Есть ещё более короткие циклы –происходит модернизация производства,  улучшается сбыт продукции.  Есть,  какие соображения,  Сергей  Дмитриевич,  по  модернизации производства?   Ты же кандидат  технических  наук!
- Да, есть, конечно, Анатолий  Николаевич, - обратился главный инженер к директору – крупному мужчине с седеющими волосами  и небольшой лысиной на голове,  синем пиджаке в голубой рубашке,  в галстуке сине-красную диагоналевую полоску. Галстук в диагоналевую полоску был в последнее время в большой моде.  Президент на портрете слева от окна за спиной  директора  также был в галстуке в диагоналевую полоску.  – Я думаю,- продолжил главный инженер, - что необходимо создать вертолёт, полностью автоматизированный для полёта. Нужно исключить человеческий  фактор. Из-за человеческого фактора и происходит большинство аварий и катастроф. Нужно чтобы человек только ввёл данные в бортовой компьютер о полёте из пункта  А в пункт Б, нажал кнопку «взлёт» а по прибытии в пункт Б уточнил место посадки и нажал на кнопку «посадка». Всё остальное сделает машина.
  - Да, верно, я сам об этом думал. Где-то у нас на одном из наших  предприятий слышал, проводились  эксперименты по автоматизации полёта, но потом это дело заглохло. Надо будет поговорить  с  генеральным директором на эту тему.
 - Сейчас наука и техника в нашей стране шагнула вперёд, появились более совершенные компьютеры, технологии.  Для наших  лёгких многоцелевых вертолётов, что мы выпускаем,  потребуется набор камер, сенсоров, радаров и систем спутниковой навигации (GPS, Глонасс), лидары.
 - Хорошо. Какие  нужно достанем комплектующие. Будем делать!  Только и вы  постарайтесь не увязнуть в исследованиях и экспериментах:  у нас производство  а  не  какое-нибудь НИИ,  где  долго изучают, а потом готовое изделие приходится всё равно покупать за границей.  Китайцы  уже и так наступают на пятки и дышат в спину.
- Нужно ещё хорошего программиста  для написания программы для бортового компьютера …
- Что ж, я спрошу у генерального директора, но и  ты Сергей Дмитриевич ищи  или воспитай в своём коллективе. Надо,  пошлём кого-нибудь на курсы повышения квалификации.  Действуй, с сегодняшнего дня беспилотный вертолёт - главная твоя задача, Сейчас посмотрим,  сколько у нас денег из фонда, - директор вынул из нагрудного кармана сотовый телефон и нажал на кнопку. - Бухгалтерия!.. Это директор. Нина Сергеевна, пожалуйста,  сбросьте мне на компьютер справку  о том, сколько у нас денег из фонда «Опытно-экспериментальная работа».
Сотовый телефон у директора, как и у других ИТР-служащих завода, работал на другой частоте, отличной от городской сети,  собственной  сотовой  АТС. Вызов абонента осуществлялся  голосом. Компьютеры завода были связаны в единую сеть.         
Использование  сотового телефона повышало оперативность работы. Всегда можно было дозвониться до нужного  абонента, где бы он ни был на территории завода.
- Отдел продаж…- Снова позвонил директор – Это директор, Ольга Петровна, будьте добры, сбросьте мне файл на компьютер о количестве продаж по вертолётам по месяцам  за прошлый год и нынешний до прошлого месяца в графической форме отдельно по  назначению: VIP-класса, спортивно-туристического, спасательных, медицинских и полицейских… Хорошо.
- Будете делать автоматику,- снова обратился  директор  к  главному инженеру,-
сделайте переключатель с автопилота на ручное управление. Все возможные случаи не предусмотришь, а автопилот в вертолёте  нужен.  Автопилот, дальнейшая  автоматизация полёта позволит и даже не очень подготовленному человеку летать на вертолёте. Снизится  расход на обучение, который сейчас соизмерим со стоимостью  самого вертолёта. Вертолёт станет семейным средством передвижения, как  автомобиль, даже ещё лучше.  Продажи увеличатся.  Заживём! 
- А вот и файлы  пришли, - снова сказал директор,- посмотрим… Так хорошо, денег достаточно. Рост продаж наблюдается. Даю вам год, Сергей Дмитриевич, на создание опытного образца и год на доводку конструкции. Затем будем выпускать серийно. Всё!  Желаю успеха! 
Главный инженер, придя  в свой кабинет, составил сетевой график предстоящих работ на своём компьютере. Предстояло выполнить  исследовательские, конструкторские, технологические,  производственные,  экономические  работы по подготовке  производства к выпуску новой продукции.
  Затем  главный инженер вызвал к себе начальников подразделений основного производства  и объяснил ситуацию,  поставил задачи по каждому подразделению.
  На заводе, сразу началось оживление  исследовательской и конструкторской мысли, ведь производство уже было отлажено и лишь незначительные изменения в конструкции вертолётов проводились.  Устранялись  недостатки, которые обнаруживались  в процессе эксплуатации. Изучалась по отраслевому интернету возможность подключения различных исполнительных механизмов  для управления вертолёта. Разрабатывались  в КБ новые устройства, их компоновка в вертолёте.

       Директор слетал на вертолёте  VIP- класса собственного  производства с заводским  лётчиком-испытателем   на головное предприятие,  поговорил с генеральным директором, привёз  прикомандированного  компьютерщика  –программиста, специалиста по компьютерному оснащению  военных вертолётов. Привёз также  нужную документацию по автоматизации вертолёта, в электронном виде записанную на флешку.

 И началась работа! Инженеры-исследователи экспериментировали с различными датчиками, бортовыми радарами, лидарами и прочей аппаратурой. Инженеры-   конструкторы разрабатывали на компьютерах  исполнительные механизмы управления вертолетом. Потом в опытно - экспериментальном  цехе завода изготовлялась и собиралась вся аппаратура. Программисты писали программное обеспечение для бортового компьютера, драйвера для исполнительных механизмов.
 
Сравнительно недавно на заводе прошла модернизация конструкторских бюро. Заменили системные блоки компьютеров на новые и заменили мониторы 22 дюймовое на 32 дюймовые. Системные блоки уже не были как когда-то большими с шумными вентиляторами для охлаждения, а представляли собой небольшие из чёрной пластмассы коробочки с фотонным процессором на плате который не требовал охлаждения.  Системный блок  закреплялся на задней стенке плоского монитора. Четыре входа USB- разъемов вход для интернет-кабеля, выход на монитор, вход  для питания от импульсного выпрямителя на 12 вольт совмещённый с вилкой под розетку переменного тока на 220 В , розетки для мыши и клавиатуры, вход для микрофона и выход для наушников были на задней стенке системного блока.   Блоки были отечественного производства и выпускались уже миллионными тиражами.  Фотонный процессор позволил увеличить скорость работы компьютера, что дало возможность работать с новыми более совершенными программами. Работа пошла быстрее и интереснее. Инженеры-конструкторы уже работали с новой версией конструкторской программы "Компас-3D", которая позволяла работать без клавиатуры и мыши. Каждый конструктор сидел на своём рабочем месте перед монитором, надев телефонную гарнитуру,  жестами пальцев рук объяснялся с компьютером посредством веб-камеры закрепленной на мониторе. Когда нужно было написать текст, конструктор негромко говорил в микрофон гарнитуры. Текст отображался на чертеже или на странице Word, известно, что люди в 3 раза быстрей произносят слова, чем печатают их руками. Работала в программах система автоматического исправления ошибок как в Word, так и в "Kомпас-3D"- согласно ЕСКД. Так что норм контролёр не требовался.

   Согласование электронных чертежей проводилась электронной подписью. Электронная подпись была введена каждый компьютер согласующего лица с помощью графического планшета и "пера". Подпись ставилась в нужном месте чертежа с помощью курсора, автоматически проставлялась и дата согласования. Таким образом, была безбумажная технология проектирования. Чертежи в  бумажном виде требовались только для изготовления деталей и сборки в опытно-экспериментальном цехе. Отдел подготовки производства и занимался распечаткой чертежей. Все чертежи в электронном виде хранились на сервере отдела подготовки производства. Связь между согласующим лицом и конструктором осуществлялась с помощью веб - камеры с микрофоном, но не всегда так,  договаривались о встрече между собой. Живое общение не заменишь никакой техникой. Техническое задание на проектирование заполнялось вручную на бланке. 

  Технологи также работали с компьютерами,  пользовались технологической программой «Вертикаль»  последней версии,  в которой автоматически  составлялись согласно чертежу детали маршрутные карты. В основном  рутинная работа технолога была автоматизирована.  Ведь кроме того инженер-технолог разрабатывает и внедряет прогрессивные технологические процессы. Устанавливает порядок выполнения работ и пошаговый маршрут  сборки изделий. Рассчитывает производственные мощности и загрузку оборудования. Участвует в разработке технических норм выработки, линейных и сетевых графиков, в отработке конструкций изделий на технологичность, рассчитывает нормативы материальных затрат (нормы расхода сырья, полуфабрикатов, материалов, инструментов, технологического топлива, энергии), экономическую эффективность проектируемых технологических процессов. Разрабатывает технологические нормативы, технические задания на проектирование специальной оснастки, инструмента и приспособлений, предусмотренных технологией. Осуществляет контроль над соблюдением технологической дисциплины в цехах и правильной эксплуатацией технологического оборудования. Разрабатывает методы технического контроля и испытания продукции. Выполняет отдельные служебные поручения своего непосредственного руководителя.

  Используя хорошие инструменты и оборудование,  работа шла быстро и весело. Директор регулярно выплачивал поощрительные  премии.
 
Наконец в опытно-экспериментальном цехе вся новая аппаратура было протестирована в макете. Серийный вертолет VIP- класса был доработан - установлена новая аппаратура.
Это была машина с несущими винтами соосной схемы,  вмещающую до пяти человек.
Скорость машины - 225 километров в час, дальность — до 860 километров,  обычный потолок – в 4100 м,  а максимальная продолжительность полёта – в 5,8 часов.  Полозковое  шасси, в котором сзади в каждом полозе установлено по маленькому колёсику. Большая кабина с большим обзором.
 Чувствительное  рулевое  управление,  дисплеи помогали  освоить новую технику в сжатые сроки и окончить летную подготовку с максимально высоким баллом.
 
  Наступил первый день испытания. На испытание пришли директор и главный инженер. Раздвинулись синие электро-механические ворота опытно-экспериментального цеха и рабочие цеха в синих фирменных комбинезонах, с помощью гидравлической тележки (рохлы) подведенные спереди под шасси, начали вывозить вертолет на бетонный аэродром примыкавший к заводскому корпусу. Впереди вертолёт тянули  двое рабочих, а сзади еще двое подталкивали его. Подкатили вертолёт к бензозаправочной колонке, которая располагалась с краю аэродрома. Заправили вертолёт на 35% объема бака, больше не требовалось для первого испытания. Потом повезли вертолет на взлетно-посадочную площадку обозначенную краской кругом с крестом  посредине. Установили вертолёт в центр круга. Вынули тележку из-под шасси. Потом рабочие на тележке привезли тарные ящики и обложили их по периметру в 1м от шасси. Это было нужно для проверки автоматической посадки при неровности местности. Главный инженер дал последние инструкции по маршруту полета заводскому летчику-испытателю Владимиру Петровичу.

  Владимир Петрович подойдя к вертолету вынул из кармана брелок закрепленными на кольце с ключами. Нажал на кнопку брелока. Раздался короткий писк, открывая замок входной двери как у автомобиля. Владимир Петрович зашел в кабину и на приборной панели приложил четыре пальца левой руки к сканеру идентификации личности.
 -Здравствуйте Владимир Петрович раздался,- приятный женский голос из динамика, засветились подсвечиваемые светодиодами кнопки на приборной панели, включился экран монитора встроенного в панель.- Начинаю предполетное тестирование. Закройте дверь... Пристегните ремни...
Так как в вертолёте никого кроме Владимира Петровича не было, он сам пристегнул ремни в пустых креслах. Затем вставил флешку так называемый черный ящик, хотя он и был оранжевого цвета. Этот ящик записывал все параметры полета, разговоры в кабине. Ящик был нужен на случай аварии, флешка для изучения работы механизмов и звуков в кабине в лаборатории завода после испытательного полета.
Владимир Петрович сел в кресло пилота пристегнул ремень.
Проложите курс,- снова послышался голос из динамика. Владимир Петрович нажимая пальцем на сенсорный экран монитора, отметил точки на навигационной карте, нажав на кнопку сбоку экрана, провел соединительные линии между точками. Нажал еще одну кнопку сбоку экрана.
- Курс проложен, температура воздуха в кабине + 20,  за бортом + 18 ветер юго-западный 2-3 метров в секунду. Заполнение бака бензином 35 процентов. Для полёта по маршруту достаточно. Техническое состояние вертолета в норме, аппаратуры в норме. Вертолет к полету готов, - сообщил бортовой компьютер. Летчик-испытатель нажал на светящуюся кнопку "взлет". Включился двигатель и лопасти всё быстрее и быстрее вращались, вертолет чуть вздрагивал на резонансных частотах. Вертолёт плавно оторвался от земли и полетел, набирая высоту по направлению к первой точке, отмеченной на мониторе. Впереди показался большой небоскреб, вертолет летел прямо на него. Маршрут между точками был прямой, но радар, лидары и камеры наружного наблюдения засекли здание и вертолет плавно отклонившись,  прошел в 70-ти метров от него. Летчика в это время держал руки на коленях и в любой момент был готов переключиться на ручное управление.

  В это время на земле вышедшие из цеха рабочие и служащие наблюдали полет вертолета, прикрывая глаза ладонями от яркого апрельского солнца.
- Работает! Так и должно быть!- крикнул Вася Деревянко - наладчик автоматики вертолёта. В его голосе слышалась гордость за себя, за свою профессию, за товарищей,  с которыми он делал общее дело.
Вертолёт набрал стандартную высоту  2 тыс. 500 метров от уровня моря и летел к первой точке, отмеченной на мониторе. Приблизившись  к ней  компьютер спросил лётчика: «Точка 1. Лететь по маршруту? Да или нет?»  - Да,- ответил лётчик. Вертолёт развернулся на определённый угол и полетел к точке 2.  Неожиданно из динамика раздался мужской голос: «Вертолёт – Беркут, я вертолёт ЛМВ-500 я пересекаю ваш курс, пожалуйста, поднимитесь  на 70 метров.
 – Я Беркут, через 3 минуты снижаюсь и иду на посадку, прошу вас подняться на 70 метров вверх,- ответил пилот другого вертолёта марки «Беркут».
- Хорошо.  Вас  понял, поднимаюсь на 70 метров вверх.
Это включилась  подпрограмма обнаружения, идентификации и диспетчеризации вертолёта. Радары с фазированной антенной решеткой сканировали воздушное пространство и определяли местонахождение  летящего воздушного транспорта. Сами антенны были закрыты радиопрозрачными колпаками и были малозаметными деталями корпуса вертолёта.
Только сейчас Владимир Петрович заметил точку, быстро увеличивающуюся и превращающуюся в легкий вертолёт марки «Беркут», который летел справа  налево,
Вертолет поднялся, пропуская под собой беркута.
 "Относительно мало вертолетов летает сейчас, когда их будет много, лучше б они переговаривались между собой не словами, а машинными кодами, так было бы быстрее и безопаснее",- подумал Владимир Петрович и тут же высказал свою мысль вслух. "Пусть в лаборатории на это обратят внимание",- подумал он. Пролетев три координатные точки, вертолёт повернул на последнюю четвертую, которая была и местом вылета. Вертолёт постепенно начал снижаться. Владимир Петрович увидел внизу через прозрачное стекло вереницу машин застрявших в пробке. У перекрестка произошла авария, какой-то лихач ударил в бок своей машиной другую машину, выезжающую на перекресток. У места аварии уже стоял легкий медицинский вертолет. Другие машины медленно объезжали место аварии.
 "Хорошо летать на вертолете, лучше, чем ездить в автомобиле",- подумал Владимир Петрович.  Летчик спрашивал у компьютера от скорости движения, высоте полета над землей, в какой расчётный момент времени будет приземление - компьютер отвечал на все интересующие вопросы. Вертолет прибыл в последнюю точку маршрута и завис на высоте 100 м.
- Уточните место посадки,- произнес компьютер. Лётчик совместил курсор с  крестом на посадочном круге отображаемым телекамерой в реальном виде, затем нажал кнопку "посадка".

  Вертолёт, держа под прицелом крест плавно опустился до высоты 10 м от земли, затем развернулся, стремясь попасть шасси точно по центру между ящиками расставленными на вертолетной площадке, плавно  опустился,  коснувшись аэродрома. Двигатель выключился, лопасти по инерции вращались,  замедляя движение.
 - Вертолет прибыл на место назначения, температура за бортом + 23 градуса, ветер юго-западный, 2-3 метра в секунду. При выходе не забудьте захватить личные вещи. Полет окончен,- сообщил бортовой компьютер.
 
  После этого сообщения потухли светодиодные индикаторы, погас экран монитора на приборной панели. Владимир Петрович встал из кресла, вынул флешку из регистрационного ящика, положил её себе в карман. Вышел из вертолета, закрыв за собою дверь. Нажал на кнопку брелока с ключами. После короткого писка, дверь вертолета закрылась на замок.
Подошёл, стоявший неподалеку, главный инженер.
- Как прошел полет, Владимир Петрович?
- Отлично!  Думаю,  на будущее, для безопасности полетов нужно, чтобы вертолеты между собой договаривались в машинных кодах как кому лететь. Их в небе может быть много, как сейчас автомобилей на земле.
- Ну, над этим стоит подумать, но это сейчас не главное. Нам нужно закончить испытания и запустить вертолет в серию. Я принес  план по дальнейшим испытаниям вертолета, ознакомьтесь, пожалуйста. - Какие будут свои соображения, позвоните мне по телефону,- сказал главный инженер, протягивая летчику-испытателю несколько листков бумаги, скрепленных  степлером, отпечатанных на струйном принтере.
- А когда следующее испытание, Сергей Дмитриевич?
- Сообщу по телефону.
- Тогда я после обеда займусь приёмо-сдаточными испытаниями  серийных вертолетов. Надо еще отнести флешку в лабораторию.

Предстояло пройти ещё много испытаний  в разных метеоусловиях и различного рельефа местности,  проверку  интерферометрического радара анализа рельефа посадочной поверхности для безопасности посадки,  работающего на частоте 35 гГц (8,6 мм. ), предназначенного для контроля состояния места посадочной площадки перед посадкой в запыленной среде в дневных и ночных условиях,  возможность получения высококачественного изображения посадочной площадки на экране монитора  с определением характера рельефа (например, овраги, уклоны, холмы) и наблюдения посадочной площадки  независимо от метеоусловий и от наличия пылевого облака, образующегося из-за винта вертолета .

  Для безопасной посадки в неизвестном месте ( на лёд на реке или озере) требовалась радиолокация поверхности на частотах 10 -120 мГц определение толщины льда. Была известна зависимость температуры воздуха и толщины льда для безопасной посадки вертолёта при полной загрузке ( 50 см льда при -5 градусах или 40 см льда при  -10 градусах). Нужно было, чтобы вертолёт не смог приземлиться, даже при ручном управлении на лёд при несоответствии установленных  норм и дал голосовое предупреждение. Зондирование место посадки было возможно с 10 м от поверхности, а в случае опасности вертолёт должен быть опуститься только до 2,5 м от поверхности.
 Кроме того, из-за так называемых карстовых пещер, образуемых подземными течениями воды,  может образоваться тонкий поверхностный слой невидимый на наружной поверхности. Человек может ходить и не замечать опасности. А более тяжелая техника, продавив поверхностный слой может провалиться. Так что радиолокация нужна для безопасности.

Благодаря современным технологиям вся электронная аппаратура на вертолёте была легкой и компактной.

Прошел еще один год со дня первого испытания беспилотного вертолета. Началось серийное производство этих вертолетов.  Вертолеты с искусственным интеллектом успешно продавались как на внутреннем рынке в России, так и за рубежом. Объем продаж нарастал. Завод получал сверхприбыли. Расширялось производство. Создавались новые рабочие места. На заводе строился новый корпус для модернизации вертолетов старых выпусков и их технического обслуживания.
 
От автора. Совпадение имен отчеств и фамилии литературных героев с их прототипами может быть только случайно.

Январь  2018г                В.В.Макеев