ТРЕНАЖЁР КОНТАКТНЫХ ОПЕРАЦИЙ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ КОСМОНАВТОВ ПО ВСЕМ ТИПАМ КОСМИЧЕСКИХ МАНИПУЛЯЦИОННЫХ РОБОТОВ

© В.И.Полухин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы профессиональной деятельности космонавтов"
2001 г.

Развитием идей К.Э. Циолковского о создании на околоземной орбите «космических городов» и «заводов» является использование манипуляторов на борту космических аппаратов и орбитальных станций.

Космические манипуляционные роботы (КМР) успешно применялись на челноке Space Shuttle. На международной космической станции (МКС) предполагается использование различных КМР. Безопасная и эффективная деятельность космонавтов/астронавтов различных стран на одном борту требует от них гармоничного использования управляемых ими средств. Одним из путей обеспечения эффективной работы является знание космонавтами/астронавтами всех систем МКС и планов их использования. Следовательно, подготовка космонавтов/астронавтов должна осуществляться по всем КМР МКС в объёме как минимум доступного с ними взаимодействия на борту.

Особенностью наземной подготовки космонавтов для работы с КМР является то, что в земных условиях невозможно использовать во всех плоскостях движения штатный образец КМР. Поэтому вся деятельность космонавта разбивается на отдельные виды и фрагменты в них, для которых возможно моделирование процессов. Как правило, даже внутри фрагмента полная адекватность процесса не достигается (трудно наложить одновременно все воздействующие на космонавта, а, следовательно, и на процесс, факторы космического полёта). Поэтому один и тот же фрагмент деятельности отрабатывается на разных технических средствах подготовки космонавтов (ТСПК): тренажёрах, лабораториях, функционально-моделирующих средствах и т.д. Цель такой подготовки: охватить в отдельности все необходимые космонавту навыки и умения (от абстрактного мышления и планирования до управления и прогнозирования ситуации), увязать их при выполнении отдельных наиболее сложных операций в рамках временного фрагмента.

Контактные операции являются основными при взаимодействии с полезной нагрузкой. Адекватность подготовки операторов достигается при работе с реальными устройствами (внешний вид, масса, силы, моменты и т.д.). В мире существует одно ТСПК такого типа, это канадский гидравлический манипулятор. Он является моделью манипулятора челнока Space Shuttle. Представляет интерес создание универсального ТСПК, позволяющего моделировать работу различных КМР.

В докладе предлагается проект тренажёра контактных операций для подготовки космонавтов/астронавтов по всем типам КМР. В разработке проекта использовались принципы сохранения (ресурсов, базовых методов и средств) и комплексности (использования информации, средств и методов). Поэтому проект базируется на отдельных существующих сегментах моделирования процессов, что не требует высоких затрат на его реализацию.