Техника - молодёжи 1986-07, страница 63

мпик.

ПОСЛЕДНИЙ ДЮЙМ

Носашсси

WCKM. KOpjVJLK^lO^

«Все дело в том, чтобы правильно рассчитать,— сказал Бен.— Когда выравниваешь самолет, надо, чтобы расстояние до земли было шесть дюймов. Не фут и не три, а ровно шесть дюймов! Если взять выше, то стукнешься при посадке и повредишь самолет. Слишком низко — попадешь на кочку и перевернешься. Все дело в последнем дюйме...»

Легко догадаться, что наше очередное занятие не случайно открывается цитатой из хрестоматийного рассказа Джеймса Олдриджа. Разговор пойдет об алгоритмах посадки. А поможет нам, как обычно, посадочный модуль, изготовленный художником Евгением Катышевым.

Итак, первое упражнение — «приземление» на планету достаточно большую, чтобы можно было пренебречь ее шарообразностью и считать плоской. Теперь обратимся к блок-схеме алгоритма. Прежде всего вводятся исходные данные — характеристики планеты и корабля, начальные значения переменных. Затем следует блок сравнения. В момент старта высота, конечно, неотрицательна (выход из ромба по стрелке «нет»), и настает пора брать в руки штурвал — задавать значения управляющих параметров. После этого включаются блоки определения реактивного ускорения и вычисления переменных: их устройство известно по предыдущим выпускам (см. «ТМ» № 5, 6 за 1986 год). Полученные результаты

ftcaicwulmx

^CfCOftfcKU*-

сггттис блок

выводятся на индикатор, но предварительно проверяется высота. Пока полет нроходит вдали от поверхности, никаких проблем не возникает, ведь «все дело в последнем дюйме». Но если ошибка летчика в момент приземления может оказаться роковой, то наш бортовой компьютер корректирует действия экипажа. Как же это происходит?

Проанализируем алгоритм посадки на последнем маневре. Если вам удалось, снизившись почти до поверхности, погасить скорость летательного аппарата, то проще всего либо совсем выключить двигатель, либо малой тягой частично скомпенсировать силу тяжести, чтобы суммарное ускорение было направлено вниз. Лунолет падает с небольшой высоты, и его вертикальная скорость попросту не успевает выйти за допустимые пределы.

Подобрать время финального маневра так, чтобы в момент его завершения высота в точности обратилась в нуль, затруднительно. Скорее всего аппарат «заглубится» в поверхностные слои планеты. В этом случае мы выходим из блока проверки по стрелке «нет» и микрокалькулятору надо подкорректировать посадку. С методом коррекции путем половинного деления мы уже знакомы (см. «ТМ» № 6 за 1986 год). Обсуждаемый сегодня способ отличается существенным (особенно для *ПМК) достоинством — он работает («сходится») гораздо быстрее.

Как и в прошлом выпуске, наш электронный помощник играет роль своеобразной машины времени, возвращающей аппарат по траектории назад, в точку касания с поверхностью. Разделив высоту на вертикальную скорость (та и другая отрицательны) и поменяв знак полученного числа, он находит отрицательное время «шага назад», подставляет его в уравнения движения и подтаскивает лунолет ближе к поверхности. За один шаг выбраться из «подземелья» обычно не удается (см. график зависимости высоты от времени, случай «нормальная посадка»).

AtwjtCjj

Поясним, в чем дело. Для тех, кто знаком с понятием производной, не составит труда доказать, что в любой точке тангенс угла наклона касательной к кривой h(t) равен значению вертикальной скорости в этот момент времени. Поэтому геометрически алгоритм можно иллюстрировать так — в той точке, где оказался аппарат в результате последнего маневра, к графику проводится касательная, пересечение ее с временной осью и определяет величину «шага назад». Из графика видно, что мы пока еще остались под поверхностью небесного тела. (Выйти за один шаг можно только

Р ^ щ^У

.М'Ьхахпнаскми.

ojy

59