Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова (НПО автоматики, находится в Екатеринбурге, входит в «Роскосмос») изготавливает системы управления для ракеты-носителя «Союз-2». Сейчас уральское НПО работает над опытными образцами системы управления для «Союза-5», к летным испытаниям которой планируют приступить к 2023 году. Сотрудники НПО называют эти бортовые системы «главными мозгами» ракет-носителей, без которых запуск в космос был бы невозможен.
Фото: Михаил Филиппов, Коммерсантъ
Фото: Михаил Филиппов, Коммерсантъ
«Наше предприятие уникально тем, что единственное в России, которое производит и разрабатывает систему управления для ракет-носителей, которая отвечает за снабжение МКС всеми грузами и непосредственно доставляет космонавтов»,— начинает экскурсию по закрытому предприятию заместитель технического директора НПО автоматики Артем Мухин.
Процесс создания бортовой системы управления для ракеты-носителя «Союза-2» начинается со сборки корпуса. Детали для него изготавливают из алюминия, а когда ящик готов, то загружают в него «начинку» — платы с микросхемами. Работа над ними начинается на участках микроэлектроники. Там изготавливают многослойные платы, которые в дальнейшем входят в состав изделия микросборки.
«Микросборка – это как нейрон человеческого мозга, который входит в систему управления бортовой аппаратуры ракеты-носителя "Союза"», — рассказала начальник участка микроэлектроники Анастасия Мухина, добавив, что на изготовление многослойной платы уходит около двух недель. На ее участке работают несколько женщин-металлизаторов. Как объяснила госпожа Мухина, таких специалистов на рынке нет, их готовят внутри НПО.
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Следующий участок — настройка и тестирование микросборки. Здесь платы тестируют на сообщение и разобщение и на отсутствие коротких замыканий. Происходит это на оборудовании с летающими зондами. Бывает, что оборудование определяет некачественную продукцию, она отсеивается и утилизируется.
После этого микросборки проходят температурные испытания. Система работает как мощный кондиционер: сначала температура опускается до -60 градусов, а затем поднимается до +80. Это происходит в течение одной минуты. Это делают для того, чтобы проверить, как аппаратура будет работать в условиях открытого космоса. «На старте система управления в условиях окружающей среды, по мере вывода на орбиту она испытывает температурные изменения до отрицательных температур. Для того чтобы система управления работала стабильно, мы испытываем все элементы заранее в заданных температурах», — объяснил начальник участка Даниил Пономарев.
По его словам, температуру опускают до -60 градусов, чтобы приблизить к аналогичной температуре в открытом космосе. Плюсовая температура соответствует температуре при работе двигателей при запуске.
Проверенные температурным режимом платы проверяют еще раз, а после на них наносятся сотни микросхем и отправляют в печь. На весь процесс уходит около 10 минут. Но чуть больше 10 лет назад, когда все делали вручную, на это уходило около восьми часов.
Далее еще один этап проверки, на этот раз искусственным интеллектом. При оптическом контроле оператор смотрит качество монтажа и сравнивает с эталоном на отсутствие дефекта. Процент дефекта составляет 1-1,5%. Если на плате обнаруживается брак, то его устраняют методом ручного монтажа.
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Готовый прибор — бортовая система управления, как говорят на НПО, это главные «мозги» ракеты-носителя.
«Задача этого прибора вывести ракету-носитель на орбиту по заданным координатам и заданному времени. Это самый главный прибор в "Союзе-2"», — пояснил начальник монтажно-сборочного производства Виталий Гримберг. На изготовления полноценной системы уходит около года, а функционирует она всего около 10 минут, после этого сгорает в атмосфере.
Корабль «Ю.А. Гагарин» с системой управления, созданной НПО, 9 апреля стартовал с космодрома «Байконур» и успешно пристыковался к МКС. Сотрудники НПО следят за каждым запуском ракеты-носителя. Но прежде чем готовые приборы окажутся непосредственно в ракете-носителе на стартовой площадке, они проходят еще несколько испытаний. В стенах НПО автоматики все приборы собирают в целую систему управления «Союза-2» и проверяют ее функционирование. Грубо говоря, часть ракеты-носителя разобрали и разложили по полочкам — все, что есть на борту стоит здесь на стойках. После отработки приборы доставляют в РКЦ «Прогресс» и уже оттуда их отправляют на космодром, где идет сборка, проводится отработка, после чего ракету-носитель вывозят на стартовый комплекс.
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
Фото: Коммерсантъ / Михаил Филиппов
В год совершают около 20 запусков ракеты-носителей с «мозгами», изготовленными НПО автоматики, но кроме этого здесь идет работа над бортовыми системами управления, которые еще не бывали в космосе. Так, в 2021 году начнутся испытания опытных образцов системы управления для ракеты-носителя «Союз-5».
«НПО автоматики сейчас находится на завершающей стадии в части ОКР (опытно-конструкторские работы — “Ъ-Урал”) разработки системы управления для ракеты-носителя "Союза-5". Сейчас мы занимаемся изготовлением опытных образцов и в этом году приступим к их отработке», — рассказал генеральный директор НПО Андрей Мисюра. По его словам, к летным испытаниям планируют приступить к 2023 году.