Возвращение в космическую технику

По материалам книги Седунова и Шерстюка "Драма зелёного града"

Я писал в рассказе "Неожиданное признание", как в результате нежелания генерального директора НПО ЭЛАС Гуськова Г.Я. наладить нормальные рабочие отношения между нами я был вынужден перейти в соседнее предприятие, НИИ Физически проблем НПО "Научный центр".

Хитрая ловушка

Однажды в противный дождливый день я во главе моего нового отделения на субботнике подчищал территорию вокруг недавно законченного строительства. Вдруг мы заметили группу чиновников во главе с генеральным директором НПО Научный центр Ивановым Э.Е. Мы злились на грязь, из которой мы извлекали брошенные строителями доски, на нерях строителей, а тут ещё эти чиновники пришли нас контролировать!

Но они пришли не за этим. Иванов подозвал меня и сказал, что прибывает делегация из ЛОМО (Ленинградское Оптико-Механическое Объединение) Миноборонпрома, у которой будут вопросы и предложения ко мне. Он попросил быстрее переодеться и прийти к нему в кабинет. Делегация была внушительной, человек в пятьдесят. Было странно видеть такую толпу на начальной стадии переговоров. К примеру, я летал в Красноярск для согласования вопросов по спутнику-ретранслятору без сопровождающих, и только после достижения взаимопонимания вернулся с группой профессионалов в сорок человек. Видимо, ЛОМО замыслило психическую атаку.


Руководитель делегации сказал, что в правительстве готовится решение о поручении ЛОМО разработать телескоп с диаметром зеркала в полтора метра для спутников-наблюдателей с более высокой орбитой. Такой телескоп требует пятнадцать формирователей сигналов изображений (ФСИ) для датчиков юстировки и фокусировки, которые сможет разработать только подразделение, руководимое Седуновым. Без согласия Седунова на эту работу ЛОМО будет вынуждено отказаться от этого важного правительственного задания.


Я спросил, какие будут требования к ФСИ по разрешению. Оказалось, они не выходили за пределы возможностей технологии НИИ Пульсар. Но по точности измерения координат мне назвали умопомрачительную величину, менее сотой доли пикселя. Это значило, что однородность параметров ПЗС должна быть много выше уже достигнутой. Но зная про неуклонное повышение однородности параметров матриц, я решил, что к моменту их поставки для экспериментальной отработки телескопа они будут удовлетворять этим жёстким требованиям. Было радостно, что я смогу вернуться в разработку космических оптико-электронных систем, но уже на новом уровне, и я согласился.


Мне сказали, что меня ждёт наш министр Шокин Александр Иванович. Когда я вошёл в его кабинет, там был и его заместитель Колесников Владислав Григорьевич. Они внимательно выслушали мой доклад и подробно расспросили меня о возможностях технологии удовлетворить таким высоким требованиям. Подводя итог, Александр Иванович сказал:
- Вы очень смелый человек, я рад что вы взялись за эту работу! Подготовьте ваши предложения в приказ двух министров по развёртыванию межведомственной Программы работ.


Совместный приказ от Минэлектронпрома подписывал Колесников В.Г. Ставя свою подпись, он произнёс:
- Убить тебя мало!
Я долго раздумывал над причиной такого высказывания и только спустя год понял, что Владислав Григорьевич предвидел в этой Программе ловушку со стороны Миноборонпрома. Оборонные министерства привыкли сваливать свою вину за срыв сроков работ на недостаточное качество элементной базы, поставляемой нашим министерством.

Предыстория

Я писал в рассказе "Рождение уникальной космической системы", что в 1973 году я выдвинул идею использования твердотельных формирователей цифровых сигналов изображения вместо фотопленки на борту космического аппарата-наблюдателя. Сначала эта идея встретила недоверие и довольно сильное сопротивление. Дело в том, что к этому моменту ленинградский ВНИИ Телевидения уже пятый год вел разработку космической телевизионной системы для пилотируемой орбитальной станции "Алмаз" на базе уникальных видиконов разработки ленинградского НПО «Электрон». Но они ориентировались на устаревшие методы аналоговой обработки и передачи информации и поэтому никак не могли выйти на заданные требования по качеству передачи изображений.


Дмитрий Федорович Устинов, который был в то время секретарем ЦК КПСС, отвечавшим за оборонные отрасли, оказал ключевое воздействие на космическую отрасль, настаивая на обязательном и скорейшем переходе на оперативную доставку информации со спутников-наблюдателей вместо многодневного процесса заполнения отснятой фотоплёнкой спускаемой капсулы и последующих поисков её на земле.


Ввиду острой потребности в повышении оперативности доставки информации моя идея оперативной передачи цифровой информации по межспутниковому каналу связи была воспринята Центральным Специализированным Конструкторским Бюро (ЦСКБ), и НИИ Микроприборов получило задание разработать мегасистему "Сплав", включавшую в себя подсистемы для спутника-наблюдателя и спутника-ретранслятора и наземный комплекс.

Переход от линзовых фотоаппаратов к зеркальным телескопам


Кроме ЦСКБ, твердотельные системы приема и передачи цифровой информации заинтересовали и НПО им. Лавочкина. Меня пригласил на беседу начальник отдела Главного управления Минобщемаша Коптев Юрий Николаевич, в последующем Генеральный директор Российского космического агентства, и мы долго и подробно обсуждали особенности построения твердотельных формирователей изображения и цифровой аппаратуры обработки и передачи видеоинформации. После этого наши контакты с разработчиками из НПО им. Лавочкина активизировались. Сравнительно короткофокусные линзовые фотоаппараты никак не годились для высокоорбитальных спутников НПО им. Лавочкина.


Для обеспечения на порядок большего фокусного расстояния и чтобы перейти от традиционных линзовых объективов к зеркальным телескопам с увеличенным до полутора метров диаметром зеркала, Военно-Промышленная Комиссия СССР решила привлечь к созданию космических телескопов гиганта отечественной оптической промышленности — Ленинградское Оптико-Механическое Объединение (ЛОМО).

Именно моя идея использования приборов с зарядовой связью вместо фотопленки сделала такие телескопы с широким спектральным диапазоном востребованными, поскольку твердотельные фотоприемники обеспечивали более широкий спектральный диапазон, чем фотопленка.

Включение НИИФП в число разработчиков космического телескопа

Данная публикация не затрагивает основной тракт приема, обработки и передачи изображений, а описывает процесс создания вспомогательных служебных систем, которые должны были обеспечить юстировку облегченного телескопа после вывода в Космос. Облегченная углепластиковая конструкция космического телескопа после выхода в состояние невесомости не была способна сохранить свои размеры, что могло нарушить юстировку телескопа. Требовалось решить сверхзадачу по обеспечению точности измерения координат юстировочных изображений на два порядка выше разрешающей способности используемых в ФСИ матриц приборов с зарядовой связью.


Совместным приказом министров Оборонной промышленности и Электронной промышленности я был назначен Главным Конструктором разработки ФСИ. Эта работа была поручена НИИ Физических Проблем, где я в то время возглавлял отделение перспективных систем и приборов. Мы выдали технические задания в НИИ «Пульсар» и в НПО «Электрон» на разработку и организацию производства требуемых для ФСИ матриц ПЗС. Кроме того, мы выдали задание в НИИ Радиокомпонентов на разработку и организацию производства миниатюрных бортовых блоков вторичного питания для создаваемого комплекса.


Разработка экспериментального комплекса ФСИ


Нам предстояло разработать комплект из 15 цифровых ФСИ для настройки телескопа после выведения в Космос. Наш отдел компьютеризации научных исследований к тому времени имел большой опыт в создании разнообразных формирователей цифровых сигналов на базе матриц и линеек приборов с зарядовой связью (ПЗС). Поэтому мы с энтузиазмом взялись за решение поставленной задачи. Под руководством начальника лаборатории Валентина Автономова была создана рабочая группа. За основу прибора взяли матрицы ПЗС, выпускаемые заводом при НИИ «Пульсар».


Вскоре были созданы экспериментальные образцы ФСИ и компьютеризированный комплекс для их испытаний. Огромный творческий вклад в эту работу внесли Валентин Автономов, Николай Кузнецов, Константин Михайлюк, Сергей Кочергин, Александр Косолапов и ряд других талантливых специалистов. Мы разработали методы компьютерной калибровки ФСИ, при которой запоминались и компенсировались неоднородности параметров матриц. Это позволило измерять координаты тестовых изображений по алгоритмам, предложенным специалистами ЛОМО, с точностью на три порядка выше разрешающей способности матриц. Результаты наших работ были переданы в ЛОМО. Тем самым мы избавили наше министерство от угрозы попадания в хитро расставленную ловушку. Но главным результатом работы было сплочение коллектива отдела на решении практически важных задач, требующих инновационного подхода.

Демонстрация недопонимания принципов

О результатах разработки и испытаний экспериментальных образцов ФСИ я доложил на Совете Главных Конструкторов по телескопу. На том же Совете выступал и Гуськов Г.Я. с докладом о ходе разработки аппаратуры наблюдения. Неожиданно он объявил, что НИИ Микроприборов не считает нужным использовать матрицы ПЗС, а рассматривает возможность замены их на линейки. Аудитория не поняла сути вопроса, а я увидел в таком решении явную глупость.

Он попросил присутствовавшего в зале Карасёва В.И., который возглавил мой отдел после моего ухода, подтвердить это утверждение. И Карасёв подтвердил его. Это было уже не глупостью, а предательством моей идеи синхронного накопления, на которой строились система «Сплав» и её последующие варианты! Мы столько лет выжимали из матриц наилучшие характеристики, и Карасёв знал, что с уменьшением размеров пикселя неизбежно приходится увеличивать число элементов накопления заряда. А для разрабатываемого уникального телескопа придётся использовать ПЗС с минимальными размерами пикселей, доступными отечественной микроэлектронной технологии.

Мне было ясно, что такое решение не пропустят специалисты ЦСКБ и НПО им. Лавочкина, которые восприняли мои идеи и умело использовали их в своих проектах. Но тот факт, что Гуськов Г.Я. при мастерском руководстве изготовлением аппаратуры системы «Сплав» не понимал её основного принципа работы, подтверждал необходимость чёткого разделения обязанностей между идеологом и изготовителем системы. В своё время я неоднократно начинал с ним разговор на эту тему, но он отмахивался. Теперь было видно, что ему хотелось утвердиться и в роли идеолога. Но как говорится: «Не в свои сани не садись!»

Сложные межведомственные отношения

Согласно межведомственной Программе, ЛОМО было обязано создать производственный участок для производства ФСИ, а от нас ожидало только создания и испытания экспериментальных образцов ФСИ с подтверждением возможности реализации требуемой точности. Но специалисты ЛОМО не очень спешили перенимать наш опыт. Стало ясно, что сбывалось предчувствие Владислава Григорьевича и что Миноборонпром намерен использовать нас в качестве заложников, на случай задержки сроков создания телескопа. Практика выбора потенциального виновника перед началом создания сложных систем была широко распространена в то время. Мы шутливо назвали сложившуюся ситуацию «МЭП-твою-МОП».


Только примерно через год руководство ЛОМО пришло к выводу, что дальше затягивать освоение наших разработок нельзя. В ЛОМО закипела работа. Был создан отдел под руководством прекрасного руководителя Данилова Валерия Александровича, укомплектованный высококвалифицированными специалистами. Специалисты нового отдела подключились к нашей работе по сопровождению и контролю качества разработок элементной базы для комплекса ФСИ. Опытные схемотехники и конструктора начали перевыпуск наших схем и конструкций, учитывая специфические требования ЛОМО.


И при создании контрольно-измерительной аппаратуры наш задел оказался весьма полезным, даже в части оптических измерений. Специалисты ЛОМО сначала не соглашались со мной, что для источника равномерной облученности ФСИ не требуется никакая оптика. Мы предложили собрать матрицу из светодиодов и поместить ее на расчетном расстоянии от испытываемой матрицы ПЗС. К великому удивлению специалистов ЛОМО, полученная равномерность облучения матриц оказалась гораздо выше точности их измерительных приборов.


Тормоз вместо динамичного развития


Одной из объявленных целей Перестройки был переход к динамичному развитию. Но в процессе Перестройки в стране кончились деньги на такие дорогие проекты, как проект космического телескопа. Уникальная разработка была остановлена на целый десяток лет. К чести специалистов ЛОМО, НПО им. Лавочкина и НПО «ЭЛАС», в конце 90-х годов удалось завершить эту сложнейшую разработку. В 2002 году уникальный космический телескоп работал в Космосе.


Накопленный в ЛОМО опыт и созданная научно-производственная база сделали ЛОМО лидером космического телескопостроения. В 2009 г. ОАО «ЛОМО» выиграло тендер Федерального космического агентства на разработку эскизного проекта нового оптико-электронного космического телескопа.


Сверхзадачи, как двигатель модернизации


Сегодня принято говорить об инновациях и модернизации. Я считаю, что для проведения модернизации в стране необходимо тщательно изучать и использовать опыт создания действительно инновационных систем, таких, как космический телескоп или системы оперативного наблюдения Земли из Космоса. Ориентация на сверхзадачи стимулирует развитие персонала, укрепляет сотрудничество между предприятиями. Создаваемая сложная система обретает собственное лицо и заставляет преодолевать любые препятствия, даже такие страшные, как межведомственные барьеры.


Россия богата талантами. Сверхзадачи способны призвать талантливых людей к их решению и заставить разбогатевшую посредственность если не уважать, то не тормозить таланты. Пока же для дележки нефтедолларов нужны не таланты, а хватка и изворотливость. В России совсем не решен вопрос защиты авторских прав и обеспечения приличных условий жизни для разработчиков. К сожалению, многие участники описываемых работ сменили место жительства и внедряют полученные в России идеи в зарубежные изделия.


Перед мыслящими гражданами России поставлен исторический вызов: как найти путь развития страны, не попавшись на дудочку крысоловов. Это и есть сверхзадача: когда она завладеет мыслями учёных, разработчиков уникальных изделий и систем, разработчиков конкурентоспособных изделий массового потребления, тогда и можно будет надеяться на возрождение страны.