Давайте і я розповім про « петлі з Епіцентру».
У середині 1970-х у Lockheed Skunk Works працювали над Have Blue - експериментальним літаком, з якого згодом виріс F-117. Його рубана форма була наслідком вимог малопомітності. З точки зору аеродинаміки результат вийшов, м’яко кажучи, неідеальним. Have Blue був нестійким по всіх трьох осях. Настільки, що керувати ним без постійного втручання електроніки було практично неможливо.
Причому проблема вважалася настільки серйозною, що керівник Skunk Works Бен Річ пізніше писав: з усіх систем Have Blue лише систему керування польотом довелося спеціально проєктувати під цей літак. Все інше намагалися максимально зібрати з уже існуючих компонентів: виконавчі механізми брали від F-111, інерційну навігаційну систему - від B-52, частину сервомеханізмів - від F-15 і F-111, крісло і польотний комп’ютер - від F-16. І навіть останній не вирішував проблему автоматично.
F-16 теж був аеродинамічно нестійким, але переважно по тангажу. Have Blue був нестійким по тангажу, крену і рисканням. Тому один із провідних спеціалістів Lockheed з бортових комп’ютерів Боб Лошке займався адаптацією системи керування F-16 до нової машини. Літак знову і знову «літав» на стенді-симуляторі, а алгоритми керування постійно змінювали, поки електроніка не навчилася випереджати його нестабільні реакції. Бен Річ називав результат «тріумфом комп’ютерної технології» і стверджував, що без неї Have Blue не зміг би навіть нормально рулити по землі. Минуло приблизно пів століття.
Cube Orange - польотний контролер розміром у кілька сантиметрів - має на борту 400-мегагерцовий ARM Cortex-M7, три незалежні комплекти гіроскопів та акселерометрів, два барометри, резервоване живлення, окремий failsafe-процесор і 14 каналів керування сервоприводами. Два комплекти інерційних датчиків навіть мають власну механічну віброізоляцію. Ставимо ArduPilot - і отримуємо систему, яка постійно визначає положення апарата в просторі, бачить його відхилення, керує двигунами або аеродинамічними поверхнями і стабілізує машину швидше, ніж це фізично здатна робити людина. І зараз на цьому хобійному польотному контролері літає безліч БПЛа усіх видів, форм, розмірів та кольору.
Звісно, це не означає, що можна прикрутити Cube Orange до F-117, залити ArduPilot і полетіти. Для нестабільного літака все одно доведеться визначити його характеристики, створити відповідні закони керування, налаштувати систему і перевірити її на всьому діапазоні режимів польоту. Але цікаве тут інше.
У 1970-х сама можливість мати на борту достатньо швидкий комп’ютер, інерційні датчики і систему, яка в реальному часі відстежує рух нестабільного літального апарата та постійно втручається в його керування, була передовою авіаційною технологією. Над нею працювали одні з найкращих спеціалістів Lockheed, використовуючи компоненти найсучасніших бойових літаків свого часу. Сьогодні обчислювач, три IMU, барометри, резервування і готова програмна екосистема для вирішення того самого класу задач продаються цивільному користувачу у вигляді маленької коробочки для безпілотника. І ось тут ми нарешті повертаємося до дверних петель.
Технології мають цікаву властивість - з часом вони перестають бути технологіями в побутовому розумінні цього слова. Те, що вчора вимагало окремого КБ, сьогодні може лежати на полиці магазину. GPS колись був військовою технологією. Тепловізор був величезною і надзвичайно дорогою системою. Інерційна навігація вимагала складної точної механіки. Стабілізація нестійкого літального апарата була задачею для Skunk Works. А потім проходить кілька десятиліть - і все це опиняється в коробці з деталями людини, яка у вихідні збирає літачок у гаражі. Тому мене дещо дивує сама постановка питання: «Як можна ставити на крилату ракету деталь з будівельного магазину?». А чому ні?
Інженерна деталь не знає, де її купили. Вона не знає, що виробник записав у каталозі в графі «призначення». У неї є цілком конкретні характеристики: геометрія, матеріал, міцність, люфти, допустиме навантаження, ресурс, температура роботи, стійкість до вібрацій та інші параметри.
