Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

К наиболее реактивным, мощным и устойчиво функционирующим регуляторным системам, ответственным за включение многообразных компенсаторно-приспособительных реакций, а также некоторых патологических реакций организма в ответ на любую, и тем более шокогенную, травму, относится САС.

Значение активации САС, сопровождающейся повышением выработки и действия катехоламинов (КА), сводится прежде всего к участию в срочном переключении обменных процессов и работы жизненно важных регуляторных (нервной, эндокринной, иммунных и др.) и исполнительных (сердечно-сосудистой, дыхательной, гемостаза и др.) систем организма на «аварийный», энергетически расточительный уровень, а также к мобилизации механизмов адаптации и резистентности организма при действии на него шокогенных факторов. Однако как избыток, так и недостаток КА могут оказывать на организм и явное патогенное действие.

В начальных периодах шока увеличивается число разрядов в эфферентных симпатических нервных волокнах; резко активизируется синтез и секреция КА в адренергических нейронах, особенно в терминалях их нервных волокон, а также адреналина (А), норадреналина (НА), ДОФА и дофамина в мозговом веществе надпочечников и в тканях головного мозга (преимущественно в гипоталамусе и в коре больших полушарий), повышается уровень КА в крови (от 2 до 20 и более раз в сравнении с нормой) и поступление их в различные ткани и органы кратковременно возрастает, а затем нормализуется активность МАО в клетках различных органов, возбуждаются альфа- и бета-адренорецепторы. Итогом этого являются различные физиологические сдвиги (повышение тонуса ЦНС, в том числе высших вегетативных и эндокринных центров, увеличение частоты и силы сердечных сокращений и тонуса артериол большинства органов, мобилизации крови из депо, а также усиление обмена веществ за счет активизации гликолиза, гликогенолиза, гликонергенеза, липолиза и т. д.). Важное место в активации САС при развивающемся шоке принадлежит рефлексам с ноци-, баро- и Хеморецепторами тканей, сосудов, сердца, возникающим в ответ на их альтерацию, гипогемоперфузию, гипоксию и расстройства метаболизма.

Сразу после тяжелой механической травмы и в первые часы после нее содержание А в крови пострадавших повышается в 6 раз, а НА - в 2 раза. При этом увеличение содержания КА в крови напрямую зависит от выраженности гішоволемии, гипоксемии и ацидоза (Serfrin Р., 1981).

При травматическом и геморрагическом шоке содержание А и НА в крови возрастает в 10-50 раз, а выброс А надпочечниками - в 8-10 раз (Виноградов В. М. и др, 1975). Однако в первые 30 с после травмы происходит увеличение содержания А и снижение НА в крови и тканях надпочечников и гипоталамуса (Еремина С. А., 1968-1970). Значительно увеличивается выброс запасов А клетками мозгового вещества на/щочечников и активируются процессы восстановления этих запасов при анафилактическом шоке (Rydzynski К. et al., 1986).

У крыс в течение первого часа длительного раздавливания мягких тканей бедра (ДРМТ) быстро и значительно увеличивалось содержание А, НА, ДОФА, дофамина в надпочечниках и в крови; уровень А и НА в головном мозге, легких, печени и почках повышался, а в кишечнике и поврежденных мышцах снижался (Ельский В.

Н., 1977-1982; Нигуляну В. И. и др., 1984). В то же время содержание предшественников (ДОФА, дофамина) существенно снижалось во многих органах (головном мозге, легких, печени, почках, тонком кишечнике, скелетных мышцах) и повышалось в миокарде. К концу 4-часового периода сдавления тканей в надпочечниках снижался уровень А и ДОФА, повышалось содержание НА и дофамина, что является признаком ослабления функции мозгового вещества надпочечников. При этом содержание А во многих органах (за исключением тонкого кишечника и скелетных мышц) продолжало оставаться увеличенным, а содержание НА, ДОФА и дофамина в головном мозге, легких, печени, почках, кишечнике и мышцах снижалось. Лишь в сердце на фоне уменьшения НА было отмечено увеличение содержания как А, так и ДОФА и дофамина.

Спустя 6-20 ч после прекращения сдавливания тканей содержание А, НА, ДОФА в надпочечниках и в крови прогрессивно снижалось, что свидетельствует об угнетении синтеза КА в хромаффинной ткани. Количество А в ряде органов (головной мозг, сердце и др.) оставалось увеличенным, а в некоторых (почки, кишечник) - сниженным, в то время как содержание НА, ДОФА и дофамина оказывалось сниженным во всех изученных органах (особенно в кишечнике, печени и поврежденных мышцах). При этом отмечено стойкое снижение активности МАО в клетках различных органов.

По данным В. В. Давыдова, через 4 и 8 ч после прекращения 4-часового сдавливания тканей уровень А в надпочечниках снижался соответственно на 45 и 74 %, НА - на 38 и 62 %, дофамина - на 35 и 50 %. В то же время содержание А в плазме крови, в сравнении с нормой, было соответственно повышено на 87 и 22 %, а НА снижено на 35 и 60 %. Причем тяжесть и исход шока прямо коррелировали с первоначальной гиперактивностью САС.

В торпидной фазе травматического шока у собак содержание А и НА в надпочечниках снижено в сравнении с эректильной фазой, но выше чем в норме (Еремина С. А., 1970). По мере углубления торпидной фазы на фоне повышенного содержания А резко падает в крови уровень НА, а в тканях мозга (гипоталамусе, коре больших полушарий), миокарда и печени уменьшается также содержание адреналовых и экстраадреналовых КА.

1984) . При ожоговом шоке секреция А надпочечниками повышена, НА падает, о чем свидетельствует увеличение в крови А и снижение НА (Сааков Б. А., Бардахчьян Э. А., 1979). По мере углубления шока может происходить либо снижение (Shu Chien, 1967), либо повышение (Виноградов В. М. и др., 1975) импульсации по симпатическим волокнам.

Высокий уровень КА в крови тяжело пострадавших повышен и достигает максимума перед летальным исходом (Р. Serfrin, 1981). Одним из механизмов гипрекатехоламинемии является угнетение активности ферментов, ответственных за метаболизм КА.

В терминальный период торпидной фазы травматического шока существенно снижается количество КА (особенно НА) в надпочечниках и других органах: почках, печени, селезенке, сердце, головном мозге (Горбов А. А., 1976). В стадии необратимого шока содержание катехоламинов в организме истощается, резко ослабевает реакция адренорецепторов на экзогенные КА, а также снижается активность МАО (Laborit Н., London А., 1969).

В период глубокой постгеморрагической гипотензии и гипово- лемии возможны как ингибирование освобождения КА из окончаний симпатических нервных волокон, так и аутоингибирование системы адренергических рецепторов (Bond R., Jonson J.,

При эндотоксическом шоке развиваются дистрофические (некротические) изменения адренорецепторов надпочечников и их функциональная недостаточность (Бардахчьян Э. А., Кириченко Ю. Т., 1985).

Выяснение функциональной активности САС при шоке (синтеза, секреции КА; их распределения в крови, тканях, органах; метаболизма, выведения и проявления физиологического действия как результат взаимодействия с соответствующими адренорецепторами) имеет важное диагностическое, патогенетическое и прогностическое значение. Возникающая в ранние сроки после шокогенной травмы выраженная активизация САС является биологически целесообразной реакцией поврежденного организма. Благодаря ей включаются и активизируются жизненно важные адаптивные и гомеостатические механизмы, в реализации которых принимают участие различные отделы нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и других систем, а также метаболические процессы.

Активизация САС, направленная на обеспечение метаболической и функциональной деятельности вегетативного и соматического отделов нервной системы, создает возможность поддержания АД на безопасном уровне при сниженном МОК, обеспечивает удовлетворительное кровоснабжение головного мозга и сердца на фоне снижения кровоснабжения почек, кишечника, печени, мышц.

Повышенная продукция А направлена на стимуляцию жизнедеятельности важной адаптивной системы - ГГ АС (Давыдов В. В., 1982, 1987; Axelrod Т. et al., 1984). Активизация САС способствует усиленному выделению опиоидных пептидов (в том числе - эндорфинов гипофизом, мет-энкефалинов надпочечниками), ослабляющих гиперактивность ноцицептивной системы, расстройства эндокринной системы, метаболических процессов, микроциркуляции (Крыжановский Г. Н. и др., 1987; Пшенникова М. Г., 1987), усиливает деятельность дыхательного центра, ослабляет ацидоз, стабилизирует кислотно-основное состояние (Базаре- иич Г. Я. и др., 1979, 1988), обеспечивает мобилизацию метаболических процессов через изменение активности аденилат- и гуа- пилатциклазных систем мембран клеток, липолиза, гликогено- лиза, глюконеогенеза, гликолиза, энергетического и водно-электролитного обмена и т. д. (Ельский В. Н., 1975-1984; Me Ardle et al., 1975).

Однако как избыточная, так и недостаточная активность САС способствует развитию декомпенсации микроциркуляции, усилению гипоксии и нарушений функций многих тканей, органов и систем, утяжеляет течение процесса и ухудшает его исходы.

Избыток эндогенных и/или экзогенных КА может оказать при шоке нежелательные побочные влияния также и на различные комплексы эндокринной системы. Он снижает толерантность организма к глюкозе, возникающую вследствие активизации глико- генолиза и угнетения секреции инсулина (из-за стимуляции альфа-рецепторов бета-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы), подавляет секрецию не только инсулина, но и тирео- тропина, пролактина и других гормонов. Опиоидные пептиды, усиленно выделяющиеся при шоке и различных видах стресса (Лишманов Ю. Б. и др., 1987), ограничивают активацию САС за счет как торможения секреции НА, так и инактивации аденилат- циклазы в постсинаптической мембране. Таким образом, опиоидные пептиды могут оказывать защитное действие, ограничивая чрезмерную активацию САС, ослабляя и даже предупреждая повреждающий эффект катехоламинов.

Ослабление избыточной активности САС при травмах назначением нейролептиков и транквилизаторов (Насонкин О. С. и др., 1976; Давыдов В. В. и др., 1981, 1982), лейэнкефалинов (Крыжа- новский Г. Г. и др., 1987), бета-адреноблокаторов (Novelli G. et al., 1971), альфа-адреноблокаторов (Мазуркевич Г. С., 1976) уменьшает тяжесть шока. При назначении КА при шоке может выявляться как положительный, так и отрицательный терапевтический эффект.

Назначение при шоке НА и особенно предшественников КА (фенилаланина, альфа-тирозина, ДОФА, дофамина) может облегчать, а - А и мезатона либо не изменяет, либо утяжеляет шок (Виноградов В. М. и др., 1975; Laborit Н. et al., 1969). В этой связи становятся более понятными представленные выше данные об изменении в динамике шока содержания А, НА, ДОФА и дофамина в различных тканях и органах (на фоне длительного и значительного повышения содержания А уровень НА, ДОФА и дофамина после увеличения довольно быстро и значительно снижается).

Резкое угнетение САС ослабляет защитные механизмы при шоке. Так, деструкция центральных адренергических аксонов и окончаний, в сравнении с периферической симпатэктомией, приводит к повреждениям гипоталамуса и снижению общей реактивности организма при турникетном шоке у крыс (Stoner Н. et al., 1975).

В глубокой торпидной фазе шока, особенно в ее терминальном периоде, возникает не только существенное снижение функции САС, но и наибольшее уменьшение доставки КА к клеткам мно- . их тканей и органов и снижение их физиологической активности. По мере прогрессирования торпидной фазы шока заметно ослабевает роль КА в регуляции различны* метаболических (главным образом, энергетических) и физиологических (главным образом, гемодинамических) процессов.

Усиленно продуцирующиеся при шоке опиоидные пептиды, отчетливо тормозящие как высвобождение КА из терминалей симпатических волокон в сосудах, так и их физиологический эффект, способствуют прогрессированию артериальной гипотензии и угнетению кровообращения (Guoll N., 1987), а значит утяжелению шока. Увеличенная посттравматическая продукция опио- идных пептидов, способствующая ослаблению активности САС в условиях прогрессирующих гиповолемии и гипотензии, из защитной реакции может трансформироваться в повреждающую.

Таким образом, изменениям функций САС, обмена КА в тканях и органах и их физиологического действия принадлежит важная роль как в патогенезе, так и лечений шока. К одной из компенсаторно-приспособительных реакций травмированного организма следует отнести быстро возникающую и довольно длительно тохранятощутсля нъураженнуто САС, которая про

является при следующих условиях: увеличении синтеза и секреции хромаффинной тканью и адренергическими нейронами КА (ДОФА, дофамина, НА, А); увеличении транспорта и поступления КА в ткани и органы; повышении физиологической активности КА (обеспечивающей активизацию ГГАС, формирование и поддержание централизации кровообращения, стимуляцию дыхания, стабилизацию кислотно-основного состояния внутренних сред организма, активацию ферментов энергетического обмена и т. д.). К патологическим реакциям при шоке относятся как избыточная, так и недостаточная по силе и длительности активизация САС, а тем более прогрессирующее снижение ее функций, особенно уменьшение содержания в крови и тканях НА, ДОФА и дофамина, угнетение активности МАО в тканях, снижение и извращение чувствительности адренорецепторов к КА. В целом такая реакция САС способствует ускорению декомпенсации многообразных функций организма.

Однако до настоящего времени недостаточно изучены как особенности деятельности различных звеньев САС в динамике разных видов шока (не только в клинике, но и в эксперименте), так и значение ее изменений в генезе многообразных приспособительных и патологических реакций организма.

SAS (Serial Attached SCSI) - интерфейс для подключения HDD дисков. Своим появлением "серийный" интерфейс сменил устаревший параллельный SCSI-интерфейс. Жесткие диски, построенные на интерфейсе SAS, используются в серверных системах.

SAS является родным "младшим братом" интерфейса SCSI, соответственно, в функциональной части первый представляет собой логический протокол второго. Он основан на электрической и механической части последовательного интерфейса SATA .

Примечательно, что SAS наделен как преимуществами интерфейса SCSI, коими являются глубокая сортировка очереди команд, отличная масштабируемость, высокий уровень защиты от помех, большая длина кабелей, так и достоинствами Serial ATA , что отличается гибкими и недорогими кабелями, возможностью "горячего" подключения, стандартом "точка-точка", демонстрирующим большую производительность в сложных конфигурациях.

Кроме того, сам SAS также обладает новыми уникальными возможностями. В частности, модернизированной системой подключения с использованием хабов (SAS-расширителей), возможностью подключения к одному диску двух SAS-каналов, возможностью работы на одном контроллере дисков SAS и SATA-интерфейсов.

SAS позволяет подключать до 128 устройств на один порт, и до 16256 устройств - на один контроллер.

Современные SAS-контроллеры и HDD диски поддерживают скорость передачи данных до 600Мбайт/с. Ожидается, что в 2012 году скорость передачи достигнет 12 Гбит/с.

SAS применяет последовательный интерфейс для работы с подключаемыми накопителями (Direct Attached Storage - DAS). И хотя SAS, в отличие от параллельного интерфейса, применяемого в SCSI, использует последовательный интерфейс, для управления SAS-устройствами используются команды SCSI.

История

Более, чем 20 лет подряд параллельный шинный интерфейс был самым востребованным протоколом обмена данных для большинства систем хранения цифровых данных. Однако, по мере роста пользовательской потребности в пропускной способности системы, все чаще стали бросаться в глаза недостатки двух самых распространенных технологий параллельного интерфейса: SCSI и ATA.

Главным недостатком систем являлось отсутствие совместимости между ними: разные разъемы, наборы команд. Широкий шлейф, осуществляющий параллельную передачу данных, приводил к перекрестным наводкам, что создавало дополнительные помехи и приводило к ошибкам сигнала. Это вынуждало снижать скорость сигнала, ограничивать длину кабеля. Также приходилось завершать каждую линию отдельно, обычно эту операцию выполнял последний накопитель (в целях недопущения отражения сигнала в конце кабеля).

Усугубляло положение дел Parallel SCSI и низкое максимальное число подключаемых устройств (16 в одной цепочке), а также длина кабеля (в сумме, не более 12 м). Также существовала необходимость терминирования и ручной установки ID-накопителей, разделение полосы пропускания между всеми подключенными приводами.

Ну и наконец, огромных размеров кабели и разъемы параллельных интерфейсов делали эти технологии малопригодными для новых компактных систем.

В 2002 году комитетом T10 было предложено ввести новый протокол SAS. В нем были устранены все вышеописанные недостатки. Соединение типа "точка-точка" позволило ввести выделенную полосу пропускания под каждый диск, предельная длина кабеля составляла до 8 метров на один порт, число адресуемых устройств в одном домене возросло до 16 256, ручная установка ID сменилась уникальными номерами (WWN - World Wide Number), присваиваемыми на этапе производства. Разъемы для внешних SAS-устройств могли вместить до четырех накопителей и обеспечить полосу пропускания 1,2Гбит/с в одном направлении. Кроме того, в новом интерфейсе была обеспечена полная поддержка "горячего" подключения, а также сортировка очереди команд.

Технический комитет T10 входит в состав Международного Комитета по Стандартам в Области Информационных Технологий (InterNational Committee on Information Technology Standarts - INCITS). Он занимается разработкой и поддержкой интерфейса SAS. Также новому стандарту оказывают поддержку отраслевые группы SCSI Trade Association и Serial ATA Working Group. В них входят такие компании, как Intel, HP, LSI, Seagate, IBM и прочие.

Стандарт SAS состоит из:

• уровня приложений: SCSI, ATA, SMP (Serial Management Protocol);
• транспортного уровня: SSP (Serial SCSI Protocol), STP (Serial ATA Tunneling Protocol, подключения SATA устройств к SAS HBA через расширитель (expander)), SMP (Serial Management Protocol, поддержка расширителей SAS);
• SAS port layer;
• уровня соединения: общая часть и SSP, STP, SMP;
• SAS phy: согласование скорости (замедление вставкой наполнителей); кодировка (8b10b как в FC и Ethernet); можно объединять в "широкий" (2x, 3x, 4x) порт в HBA/RAID или расширителе; скорость: SAS-1 - 3Гбит/с (300Мбайт/с), SAS-2 - 6Гбит/с (600Мбайт/с) ;
• физического уровня: обеспечивается полный дуплекс; кабели и разъёмы; одиночный внутренний разъём совместим с SATA устройствами, но не наоборот (SAS устройства нельзя подключать к SATA контроллеру); внешние и групповые разъёмы (wide port, несколько phy); в SAS-2 введён период адаптации при подключении устройства (training, позволяет увеличить длину кабеля до 6м); в SAS-2.1 введены активные кабели (встроенная микросхема позволяет уменьшить толщину кабеля и увеличить длину кабеля до 30м); оптический кабель - до 100м; разъём miniSAS x4 обеспечивает питание активного кабеля; внешние miniSAS x4 кабели имеют различные разъёмы для входных и выходных портов; в SAS-2.1 добавлены внешние miniSAS 8x и внутренние miniSAS 8x разъемы.

Компоненты интерфейса SAS

Инициаторы (Initiators)

Инициатор — устройство, которое порождает запросы на обслуживание для целевых устройств и получает подтверждения по мере исполнения запросов. Зачастую инициатор выполнен в виде СБИС.

Целевые устройства (Targets)

Целевое устройство содержит логические блоки и целевые порты, которые осуществляют прием запросов на обслуживание, исполняет их; после того, как закончена обработка запроса, инициатору запроса отсылается подтверждение выполнения запроса. Целевое устройство может представлять собой как отдельный жесткий диск, так и целый дисковый массив.

Подсистема доставки данных (Service Delivery Subsystem)

Это часть системы ввода-вывода, осуществляющая передачу данных между инициаторами и целевыми устройствами. Обычно подсистема доставки данных состоит из кабелей, соединяющих инициатор и целевое устройство. Также, помимо кабелей в состав подсистемы доставки данных могут входить расширители SAS.

Расширители (экспандеры) (Expanders)

Расширители (экспандеры) SAS — это устройства, входящие в состав подсистемы доставки данных и позволяющие облегчить передачу данных между устройствами SAS. К примеру, расширитель позволяет подключить несколько целевых устройств SAS к одному порту инициатора. Подключение через расширитель абсолютно прозрачно для целевых устройств. Спецификации на SAS регламентируют физический, канальный и логический уровни интерфейса.

Протоколы передачи данных SAS

Благодаря этим трем протоколам интерфейс SAS полностью совместим с уже существующими SCSI приложениями:

• Последовательный SCSI протокол (Serial SCSI Protocol SSP). Он передает команды SCSI;
• Управляющий протокол SCSI (SCSI Management Protocol SMP). Он передает управляющую информацию на расширители;
• Туннельный протокол SATA (SATA Tunneled Protocol STP). Он устанавливает соединение, позволяющее передавать команды SATA.

Эта мультипротокольная архитектура делает технологию SAS универсальным гибридом устройств SAS и SATA.

Разъемы SAS

Разъем SAS универсален, что является его весьма значимым преимуществом. По форм-фактору он совместим с SATA, что позволяет напрямую подключать к системе накопители SAS и SATA. Это позволяет использовать систему как с требующими высокой производительности приложениями, так и с более экономичными.

Набор команд SATA является подмножеством набора команд SAS. Это позволяет получить совместимость устройств SATA с контроллерами SAS. Но, следует учитывать, что накопители SAS не могут работать с контроллерами SATA. Вот почему они оснащены специальными ключами на разъемах - это исключает вероятность неправильного подключения.

• Разъем SFF-8482. Это внутренний разъем для подключения стандартного жесткого диска горячей замены с SAS интерфейсом. Он также позволяет подключить диск с интерфейсом SATA, с которым полностью совместим. А вот подключить SAS-устройство к интерфейсу SATA не получится, в SAS посередине разъема отсутствует специальный вырез-ключ. Помимо данных через разъем подается питание для HDD;
• Разъем SFF-8484. Это переходник, который позволяет подключать объединительную панель или корзину с разъемом SFF-8484 к контроллеру. Он рассчитан на 2/4 устройства. Является внутренним разъемом, оснащенным плотной упаковкой контактов;
• Разъем SFF-8470. Это внешний разъем, обладающий высокой плотностью контактов. Максимальная пропускная способность - 4 устройства. Относится к типу Infiniband, используется также для подключения внутренних устройств;
• Разъем SFF-8087. Это внутренний разъем mini-SAS, позволяющий подключить до 4 устройств. Представляет собой уменьшенный разъем Molex iPASS;
• Разъем SFF-8088. Это внешний разъем mini-SAS, позволяющий подключить до 4 устройств. Представляет собой уменьшенный разъем Molex iPASS.

Разъемы SAS по габаритам существено меньше традиционных разъемов SCSI. Это позволяет использовать их в качестве разъемов для подключения компактных накопителей, размером 2,5 дюйма. Благодаря уменьшенному разъему SAS обеспечивается полное двухпортовое подключение как для 3,5-дюймовых, так и для 2,5-дюймовых дисковых накопителей.

Примечательно, что раньше эта функция была доступна лишь для 3,5-дюймовых дисковых накопителей с интерфейсом Fibre Channel.

Сравнение SAS и SCSI

• В SAS используется последовательный протокол передачи данных между несколькими устройствами, что означает использование меньшего количества сигнальных линий;
• SCSI использует общую шину, а это значит, что все устройства подключены к одной шине. С контроллером одновременно может работать только одно устройство. SAS же использует соединения «точка-точка», в котором каждое устройство соединено с контроллером посредством выделенного канала, что позволяет подключать к одному контроллеру множество устройств;
• SAS не нуждается в терминации шины пользователем, в отличие от SCSI;
• SCSI имеет проблему времени распространения сигнала по разным линиям параллельного интерфейса, оно может отличаться. SAS же лишен такого недостатка;
• В SAS имеется поддержка большого количества устройств (> 16384). В SCSI поддерживается 8, 16, или 32 устройства на шине;
• SAS обеспечивает более высокую пропускную способность (1.5, 3.0 или 6.0 Гбит/с). На шине SCSI пропускная способность шины разделена между всеми подключенными к ней устройствами;
• Контроллеры SAS поддерживают подключение устройств с интерфейсом SATA;
• SAS использует команды SCSI для управления и обмена данными с целевыми устройствами.

Сравнение SAS и SATA

• SATA-устройства идентифицируются номером порта контроллера интерфейса SATA. SAS-устройства идентифицируются WWN-идентификаторами (World Wide Name). Для подключении SATA-устройства к домену SAS используется специальный протокол STP (Serial ATA Tunneled Protocol), описывающий согласование идентификаторов SAS и SATA;
• В устройствах SATA 1 и SAS имеется поддержка тегированных очередей команд TCQ (Tagged Command Queuing). При этом, устройства SATA в версии 2 имеют поддержку как TCQ, так и NCQ (Native Command Queuing);
• SATA применяет набор команд ATA, который позволяет работать с HDD дисками. SAS поддерживает более широкий набор устройств (в том числе и HDD диски, сканеры, принтеры и др.);
• SAS поддерживает связь инициатора с целевыми устройствами по нескольким независимым линиям (в зависимости от потребности можно повысить отказоустойчивость системы и/или увеличить скорость передачи данных). SATA в версии 1 такой возможности не имеет. SATA в версии 2 использует дубликаторы портов для повышения отказоустойчивости;
• Преимущество SATA — низкое энергопотребление и доступность, преимущества SAS — большая надежность.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ – ОПИСАНИЕ И РАБОТА

С помощью световых и звуковых сигналов система внутренней сигнализации оповещает членов экипажа о режимах работы самолетных систем и агрегатов.

Центральной частью внутренней системы сигнализации является система аварийной предупреждающей и уведомляющей сигнализации САС-4М.

На самолете установлены светосигнальные информационные табло и щетки

СИСТЕМА САС-4М – ОПИСАНИЕ И РАБОТА

1. ОПИСАНИЕ

Система аварийной, предупреждающей и уведомляющей сигнализации САС-4М является центральной системой сигнализации и предназначена для оповещения членов экипажа с помощью световых и звуковых сигналов об отказах, неисправностях и режимах работы систем и агрегатов самолета.

В систему САС-4М входят:

– пять блоков аварийно-предупреждающих сигналов БАП-1М;

– три блока уведомляющих сигналов БУ-1М;

– два блока коммутации БК-7М;

– два красных и два желтых центральных сигнальных огня (ЦСО);

– кнопка "КОНТРОЛЬ".

Блоки установлены на стеллажах между шпангоутами № 7-8 по левому и правому бортам.

Система САС-4М принимает сигналы систем и агрегатов самолета в виде уровня напряжения 18-29,4 В постоянного тока и обеспечивает:

– формы сигналов в соответствии с табл. 1;

– ручное регулирование яркости светосигнализаторов, сигнальных табло, ЦСО, кнопок-табло, пультов управления индикации ПУИ-148 комплексной системы электронной индикации и сигнализации КСЭИС-148 (далее по тексту КСЭИС) с помощью резистора "Яркость";

– включение и проблесковый режим красного ЦСО и появление зуммера в телефонах гарнитур при поступлении аварийного сигнала от самолетной системы при неработающей КСЭИС. При работающей КСЭИС выдача зуммера блокируется, аварийный сигнал сопровождается речевым сообщением или тональным сигналом, формируется КСЭИС;

– включение в проблесковый режим желтого ЦСО при поступлении предупреждающего сигнала от самолетной системы;

– выдачу команды на подавление сигнала сильного привлекающего действия в КСЭИС при нажатии на соответствующую лампу-кнопку ЦСО и отключение ЦСО;

– автоматическое блокирование включения желтых ЦСО на время работы красных ЦСО при одновременном срабатывании аварийной и предупреждающей сигнализации;

– централизованный контроль работоспособности блоков, светосигнализаторов и ЦСО с помощью кнопки "Контроль".

Основные данные

Напряжение питания ………………………….. 27 В

Частота сигнала в проблесковом режиме.…(2,6±0,5) Гц

Параметры сигнала типа ”зуммер”:

– частота тонального сигнала ………………..(2000±400) Гц

– частота прерывания ………………………… (2,6±0,5) Гц

Размещение органов управления системы САС-4М показано на рис. 1.

Электропитание система САС-4М получает от аварийных шин АВШ1 и АВШ2 левого и правого РУ 27 В.

РАБОТА

АВАРИЙНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ

При поступлении аварийного сигнала от какой-либо системы или агрегата блок БАП-1М включает соответствующий аварийный сигнализатор и одновременно выдает команду в блок БК-7М на включение красной лампы-кнопки ЦСО в проблесковом режиме и для формирования звукового сигнала для АВСА. При нажатии красной лампы-кнопки ЦСО в блок БАП-1М подается команда, которая прекращает выдачу сигнала в блок БК-7М на включение звукового сигнала и ЦСО.

При снятии сигнала от системы или агрегата соответствующий ему аварийный светосигнализатор гаснет.

ПРЕДУПРЕЖДАЮЩАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ

При поступлении предупреждающего сигнала от любой системы или агрегата блок БАП-1М включает соответствующий предупреждающий светосигналиатор и одновременно выдает команду в блок БК-7М на включение желтого ЦСО в проблесковый режим. При нажатии на желтую лампу-кнопку ЦСО в блок БАП-1М подается сигнал, отключающий ЦСО, после чего ЦСО готов к приему следующего сигнала.

При снятии сигнала от системы или агрегата соответствующий ему предупреждающий светосигнализатор гаснет.

При работе аварийного светосигнализатора и красной лампы-кнопки ЦСО в проблесковом режиме блок БАП-1М выдает сигнал в блок БК-7М на блокировку предупреждающих светосигнализаторов и желтой лампы-кнопки ЦСО. После нажатия (отключения) красного ЦСО предупреждающая сигнализация возобновляет свою работу.

УВЕДОМЛЯЮЩАЯ И ПРЕДУПРЕЖДАЮЩАЯ

(БЕЗ ВЫХОДА НА ЦСО) СИГНАЛИЗАЦИЯ

При поступлении уведомляющего или предупреждающего (без выхода на ЦСО) сигналала какой-либо системы или агрегата блок БУ-1 включает соответствующий уведомляющий или предупреждающий светосигнализатор в режим постоянного горения.

При снятии сигнала от системы или агрегата соответствующий сигнализатор гаснет.

КОНТРОЛЬ СИГНАЛИЗАЦИИ

При нажатии на кнопку ”Контроль” напряжение 27 В поступает на контрольные входы блоков системы САС. При этом красные ЦСО должны работать в проблесковом режиме, в АВСА должен поступать звуковой сигнал (зуммер).

При включении КСЭИС зуммер САС должен отключиться и должен появиться тональный сигнал или речевое сообщение, формируемое КСЭИС.

При нажатом положении кнопки ”Контроль” и нажатии красной лампы-кнопки ЦСО она должна погаснуть.

При нажатом положении кнопки ”Контроль” и отключенной красной лампе-кнопке ЦСО желтая лампа-кнопка ЦСО должна работать в проблесковом режиме.

При нажатом положении кнопки ”Контроль” и нажатии желтой лампы-кнопки ЦСО она должна погаснуть.

При нажатом положении кнопки ”Контроль” и вращении резистора ”Яркость” яркость ЦСО, светосигнализаторов, светосигнальных табло, кнопок-табло должна меняться.

При отпускании ”Контроль” все горевшие ранее светосигнализаторы должны погаснуть.

1 февраля 2003 года при спуске с орбиты в небе над Техасом потерял устойчивость и разрушился космический челнок «Колумбия». Смерть семерых членов экипажа была быстрой, но, вероятно, они успели осознать происходящее. Что чувствовали астронавты в эти секунды, мы уже не узнаем, но нетрудно догадаться, о чем думали после катастрофы инженеры, создавшие и готовившие к запуску многоразовый корабль: «Почему случилась катастрофа? Все ли я сделал, чтобы избежать этого? Был ли у астронавтов шанс выжить?» На последний вопрос ответ однозначен: спасти экипаж «Колумбии» было невозможно, ведь конструкция корабля просто не предусматривала этого. Фото вверху: NASA/ISC

Надежность средств, при помощи которых человек способен достичь космоса, далека от идеальной. Ракета — сложная конструкция, на 90% и более состоящая из взрывоопасного топлива. Огненный шар вспыхнувшего на старте носителя, такого как «Протон» или «Сатурн-5», — явление, внешне сходное с подрывом тактического ядерного боеприпаса и гибельное для всего живого в радиусе нескольких сотен метров от эпицентра. Но даже в нормальном полете огромные нагрузки от тяги двигателей и аэродинамических сил стремятся растрясти, смять, сломать ракету и корабль. В любой момент может случиться отказ. Поэтому с самого начала освоения космоса особое внимание разработчики уделяли системе аварийного спасения (САС) космонавтов, которая должна безупречно работать именно в тех ситуациях, когда отказывает остальное оборудование.

Если полет проходит в штатном режиме, работают все системы комплекса, кроме этой. Но случись серьезный отказ или, того хуже, авария ракеты, САС — единственный шанс сохранить жизнь экипажа. Для многих, кто интересуется космонавтикой, эта аббревиатура ассоциируется с башенкой замысловатой формы, расположенной на самой вершине ракеты-носителя. «Башенка» — это двигательная установка системы аварийного спасения (ДУ САС). Но она являет собой лишь верхушку айсберга, состоящего из множества технических приспособлений, которые позволяют специалистам на Земле держать руку на пульсе ради решения лишь одной задачи — во что бы то ни стало спасти экипаж.

Спасение на старте

Заправка ракеты «Союз» компонентами топлива — довольно опасная операция. Поэтому космонавты занимают места в корабле, только когда она завершена — за два часа до намеченного старта. После этого с ракетой обычно не производится никаких активных действий — не подаются электрические команды, не приводятся в действие клапаны и другие механизмы. Это практически исключает возможность взрыва. В случае же других нештатных ситуаций — отказа бортовых систем, резкого ухудшения погодных условий — экипаж нетрудно эвакуировать со старта, и даже спешка при этом обычно не нужна.

Куда труднее спасти космонавтов на последних этапах предстартовой подготовки, когда персонал уже покинул башню обслуживания и ракета начинает активно готовиться к запуску. Поэтому ровно за 15 минут до намеченного старта приводится в готовность двигательная установка САС. С этого момента и до подъема в верхние слои атмосферы она способна в любой момент оторвать корабль с экипажем от аварийной ракеты, увести его в сторону и обеспечить мягкую посадку.

26 сентября 1983 года к орбитальной станции «Салют-7» должен был стартовать очередной «Союз». Космонавты Владимир Титов и Геннадий Стрекалов заняли свои места, шли последние приготовления к пуску. Из бункера управления не сразу заметили, как за 108 секунд до расчетного времени старта в топливной системе первой ступени ракеты возник пожар. Более того, некоторые участники запуска поначалу приняли дым за обычную картину выхода двигателей на режим, хотя команда «зажигание» по громкой связи не объявлялась. Только через шесть секунд после визуального обнаружения пламени руководитель пуска генерал Алексей Шумилин и технический руководитель подготовки ракеты-носителя Александр Солдатенков почти одновременно подали команду на включение САС. Четыре секунды команду передавали операторы, еще чуть больше секунды работала автоматика. Взревели мощные двигатели «башенки» и выдернули «Союз» из огненного шара — за секунду до этого пламя уже полностью охватило ракету-носитель. Полет занял пять с половиной минут, после чего спускаемый аппарат приземлился в четырех километрах от горящего старта. Это был единственный случай в истории космонавтики, когда для спасения экипажа пришлось задействовать ДУ САС, и она достойно справилась со своей задачей.

Система спасения должна функционировать в любых условиях, вплоть до неуправляемого хаотичного падения ракеты. Для этого сначала основные двигатели САС отрывают спасаемую часть от ракеты и быстро уводят ее в сторону, а затем включаются управляющие двигатели, которые формируют нужную траекторию спуска. Скоротечность многих аварийных ситуаций требует от САС высокого быстродействия. Поэтому все ее двигатели — твердотопливные. По сравнению с жидкостными они проще, надежнее и быстрее набирают максимальную тягу. Но и переборщить с мощностью двигателей нельзя. Перегрузку в 20 единиц, действующую в направлении «от груди к спине», человек способен выносить всего лишь около секунды. Этого времени не хватит, чтобы увести спасаемую часть корабля на безопасное расстояние от ракеты. Приходится ограничивать тягу спасательных двигателей так, чтобы перегрузка не превышала 10—15 единиц, зато такое ускорение можно поддерживать дольше.

Первая забота

7 ноября 1963 года остров Уоллопс в американском штате Вирджиния озарился вспышкой света, сопровождавшейся чудовищным, хоть и недолгим грохотом. Опережая клубы дыма, вверх рванулся небольшой предмет в форме конуса и в считанные секунды поднялся на высоту более километра. Нет, это был не НЛО! Так проходили первые испытания САС нового космического корабля «Аполлон», который должен был доставить первых американцев на Луну . Ни ракеты-носителя «Сатурн-5», ни даже самого корабля целиком еще не существовало, а испытания САС уже провели!

Эта система настолько важна, что именно с ее создания и испытаний начинается разработка пилотируемой системы. Ракета может быть еще только в чертежах, а корабль в макете, но система спасения обязана быть готова к испытаниям. В первых (самых важных) тестах проверяется отделение корабля от ракеты, стоящей на старте. Обычно при испытаниях используется макет корабля с парашютной системой, и единственной работоспособной частью является ДУ САС с нужными подсистемами. Так начиналась разработка не только «Аполлонов». Эту процедуру прошли «Меркурии», «Союзы», транспортный корабль снабжения (ТКС) для станции «Алмаз», китайский «Шэньчжоу»... А сейчас разрабатывается новейший американский лунный «Орион».

Иногда для испытания систем спасения создают специальные ракеты. Американцы для отработки САС корабля «Меркурий» сделали ракету «Литтл Джо 1», а для «Аполлона» — «Литтл Джо 2». На них проверялась работоспособность системы при максимальных скоростных напорах и в неуправляемом падении. Советские разработчики подходили к делу с еще большим размахом. Проводились экспериментальные пуски полностью снаряженных штатных ракет «Протон», которые несли «спарки» — по два возвращаемых аппарата корабля ТКС, верхний из которых был оснащен САС. Все это нужно для того, чтобы обеспечить высочайшую надежность системы в пилотируемом полете. «Протон» подвел создателей ТКС лишь один раз, и тогда САС спасла верхний возвращаемый аппарат «спарки».

Куда больше неприятностей обрушилось на лунную программу. Во время запусков беспилотных кораблей Л-1 («Зонд») для облета Луны САС четырежды спасала спускаемые аппараты при авариях «Протона». Она без замечаний справлялась со своей задачей на всех участках выведения — от момента максимального аэродинамического сопротивления до отказа последней ступени ракеты. При аварийных пусках лунного носителя Н-1 САС также работала нормально.

Медвежья услуга

Говорят: «И незаряженное ружье раз в год само стреляет». Был случай, когда из-за логической ошибки надежнейшая САС стала причиной фатальных последствий. 14 декабря 1966 года она случайно сработала после отбоя запуска беспилотного корабля «Союз». В это время из ракеты, стоящей на стартовом комплексе, уже сливали топливо. Включение двигателей САС вызвало пожар и последующий взрыв носителя. Благодаря решительности и внимательности руководителя пуска удалось эвакуировать почти весь персонал, находившийся возле ракеты в этот момент. Увы, без жертв не обошлось: задохнулся дымом пожара инженер-майор Л.В. Коростылев, руководивший стартовой командой в группе комплекса наземного оборудования. Анализ причин аварии показал, что гироскопы системы управления ракетой после отмены пуска продолжали вращаться — до полной остановки им необходимо было целых 40 минут — и «отслеживали», как положено, пространственное положение носителя. В результате система управления восприняла поворот стартового комплекса, вызванный суточным вращением Земли, как выход угловых отклонений ракеты за допустимые пределы и выдала команду на включение САС.

Не только двигатели

Двигательная установка САС — не только важнейшая, но и самая тяжелая часть системы спасения. Она «съедает» изрядную часть полезной грузоподъемности — около 10%. В то же время необходимость в ней отпадает после отделения первой ступени и подъема в верхние слои атмосферы, когда спасение могут обеспечить штатные средства отделения корабля от ракеты. В нужный момент ДУ просто «отстреливают» от ракеты-носителя, чтобы не тащить на орбиту лишний груз.

Но дежурство САС на этом отнюдь не заканчивается. Авария может случиться на любом участке полета, и спасение экипажа необходимо осуществлять вплоть до выхода на орбиту. Если полет приходится прервать, космический корабль отделяется от аварийной ракеты с помощью пиропатронов и толкателей. Могут использоваться и небольшие двигатели экстренного отделения.

При аварийном спасении на этих этапах полета экипаж может испытать весьма неприятные ощущения, в чем более 30 лет назад смогли убедиться советские космонавты Василий Лазарев и Олег Макаров . 5 апреля 1975 года их корабль не смог выйти на орбиту из-за аварии третьей ступени носителя. Не набрав орбитальной скорости, корабль вместе с аварийной ступенью, чиркнув по «порогу космоса», стал вновь возвращаться в атмосферу. Автоматика запустила целую цепочку событий: сначала корабль отделился от ракеты, затем разделился на отсеки, после чего спускаемый аппарат с космонавтами вошел в атмосферу по очень крутой траектории с перегрузкой до 22 единиц. Капсула приземлилась в труднодоступных районах Алтая на краю обрыва. К счастью, космонавты остались живы, но впечатлений им хватило на всю жизнь. При аварии на самых поздних этапах запуска возможно выведение корабля на низкую «аварийную» орбиту, где сопротивление атмосферы позволяет совершить лишь один-два витка вокруг Земли. Но за это время система управления успеет сориентировать корабль и подготовить его к нормальному управляемому спуску и приземлению в заданном районе. Перегрузки при этом остаются в пределах нормы.

От «Востока» до «Ориона»

Несмотря на общую принципиальную схожесть, реальные системы спасения космических кораблей отличаются множеством неповторимых нюансов. Например, на одноместных «Востоках» вовсе не было двигательной установки САС: в случае аварии космонавта спасало катапультное кресло — технология, досконально отработанная в авиации и считавшаяся весьма надежной. Это же кресло использовалось и при штатном возвращении на Землю — парашютная система спускаемого аппарата не обеспечивала достаточно мягкой посадки, и космонавт приземлялся отдельно. По сути, разработчики «Востока» объединили средство спасения со средством посадки.

Спускаемый аппарат имел для катапультирования специальный люк, а головной обтекатель ракеты — большой вырез. В случае катапультирования из-за аварии носителя на стартовой позиции парашют раскрыться не мог и космонавт в кресле приземлялся на специальную сетку, натянутую на высоте около 40 метров. При катапультировании уже после старта ракеты включались два пороховых двигателя кресла, которые уводили его вверх и в сторону от ракеты-носителя, после чего космонавт отделялся от кресла и приземлялся на парашюте. Высота катапультирования была ограничена четырьмя километрами: при аварии ракеты на большей высоте отключались маршевые двигатели, отделялся головной обтекатель, а потом и спускаемый аппарат «Востока». И только после этого проводилось катапультирование космонавта.

Система имела «мертвые зоны». Так, в начале подъема космонавта спасти было крайне затруднительно из-за отсутствия необходимого запаса по высоте: не успевала сработать вся цепочка событий, связанная с катапультированием, раскрытием парашюта кресла, отделением космонавта от кресла и приземлением на индивидуальном парашюте. К счастью, проверить эти выводы на практике не пришлось — все пилотируемые «Востоки» летали без аварий.

Катапультные кресла были использованы и на американских двухместных кораблях «Джемини»: они должны были спасти астронавтов на начальном участке полета и при посадке, заменяя собой запасной парашют. Если бы авария произошла на высоте больше 21 километра, корабль предполагалось отделить от ракеты с помощью штатной тормозной ДУ. Астронавты должны были сами решать, когда включать САС. Применение катапультных кресел и ручного запуска системы спасения оправдывалось высокой надежностью ракеты-носителя «Титан-2». Она заправлялась самовоспламеняющимися компонентами топлива. По замыслу разработчиков, подтвержденному экспериментами, возможность взрыва практически исключалась: окислитель и горючее, смешиваясь, просто-напросто «спокойно сгорали», а не детонировали.

Любопытно, что испытания катапультных кресел проводили сами астронавты. Во время одного из тестов (16 января 1963 года) правое кресло «выстрелило» до того, как полностью открылся люк спускаемого аппарата, и вышибло его. «Это было чертовски больно, но длилось недолго», — делился своими впечатлениями от испытаний Джон Янг.

А вот на трехместных «Аполлонах» (и еще раньше на одноместных «Меркуриях») от катапультных кресел отказались, поскольку корабли выводились на орбиту носителями, заправляемыми криогенным топливом. При аварии такой ракеты гораздо выше вероятность взрыва, и капсулы снабдили полноценными спасательными двигателями.

На корабле «Меркурий» САС срабатывала автоматически от датчиков, регистрирующих чрезмерные отклонения ракеты от заданного положения, а также в случае отказа системы электропитания. Но полностью на автоматику американцы не полагались — привести систему спасения в действие могли вручную как астронавт, так и операторы наземного центра управления полетом. В ее составе было четыре двигателя: один основной, уводивший капсулу с астронавтом от аварийной ракеты, и три вспомогательных — для отстрела и увода самой двигательной установки от корабля. Любопытно, что вектор тяги основного двигателя не проходил через центр тяжести «Меркурия». Благодаря этому даже без специальных управляющих двигателей САС уводила капсулу вперед и вбок от ракеты-носителя.

Очень рискованными были полеты космонавтов на многоместных советских «Восходах». Корабли делались на базе одноместного «Востока»: в спускаемый аппарат сажали двухтрех человек, и снабдить космонавтов катапультными креслами не было никакой возможности. Спасательных двигателей тоже не было, видимо, по причине временного характера программы, ведь во время полетов «Восходов» уже велась разработка кораблей серии «Союз». На большой высоте спасти экипаж можно было, выключив двигатели ракеты и отделив от нее корабль с последующим разделением его на отсеки. Однако случись серьезная авария на участке работы первой или второй ступени носителя, шансов на спасение у космонавтов было бы гораздо меньше. Так что «мертвая зона» у «Восходов» оказывалась значительно шире востоковской.

На кораблях следующего поколения «Союз» и «Аполлон» применялись весьма совершенные системы спасения. Так, САС «Союза» обеспечивает спасение экипажа на любом участке полета: от аварии ракеты-носителя на стартовом столе и практически до самого выхода на орбиту. Еще совершеннее и надежнее система спасения современных кораблей «Союз-ТМА». Она содержит несколько групп двигателей, и некоторые из них остаются на корабле вплоть до самого момента отделения головного обтекателя. Примерно так же будут работать САС американского «Ориона» и перспективного российского ко раб ля нового поколения.

Пленники орбиты

До сих пор мы говорили об аварийном спасении «по дороге в космос». Но о безопасности надо думать и в орбитальном полете, и при спуске на Землю. Фантасты не раз рисовали леденящую кровь картину, когда космонавты из-за аварии не могут вернуться на Землю. Бестселлером в свое время стал роман Мартина Кэйдина «В плену орбиты», главный герой которого, вымышленный пилот «Меркурия» Ричард Пруэтт, чуть было не стал заложником отказавшей тормозной двигательной установки корабля.

Чтобы космонавты не оказались «пленниками орбиты», принимаются специальные меры. Например, высота полета первых «Востоков» выбиралась так, чтобы при отказе тормозного двигателя спускаемый аппарат мог за счет сопротивления атмосферы вернуться на Землю через 10 дней. На борту при этом был соответствующий запас продуктов, воды и воздуха.

Для современных кораблей так орбиту не подберешь — они поднимаются к орбитальным станциям на 350 и более километров, а это слишком высоко для аэродинамического спуска. И здесь спасает дублирование систем. Так было в полете Николая Рукавишникова и первого болгарского космонавта Георгия Иванова . Старт корабля «Союз-33» состоялся 10 апреля 1979 года, и поначалу все шло нормально. В течение суток космонавты проверяли работу систем. Однако из-за сбоя автоматики и нештатной работы двигателя сближения стыковка со станцией «Салют-6» сорвалась. Повторные попытки успеха не принесли, зато возникли опасения и относительно возможной неисправности тормозного двигателя. Ситуация была крайне опасная. В итоге на следующий день корабль сошел с орбиты с помощью дублирующего двигателя.

Но, пожалуй, самым драматичным было возвращение со станции «Мир» корабля «Союз ТМ-5» с экипажем в составе Владимира Ляхова и первого афганского космонавта Абдула Моманда . Неприятности начались, когда на границе дня и ночи стал неуверенно работать инфракрасный датчик вертикали. Из-за этого бортовой компьютер отказался запустить двигатель на торможение. Посадка была отложена. И вдруг через семь минут двигатель неожиданно включился сам! Ляхов немедленно выключил его — иначе садиться пришлось бы уже в Китае. Однако двигатель вновь заработал «как ему вздумается», хотя тормозной импульс так и не выдал. В довершение всего компьютер, решивший, что корабль уже сошел с орбиты, запустил процесс разделения отсеков. Если бы от спускаемого аппарата успел отделиться агрегатный отсек с тормозным двигателем, космонавты, оставшись на орбите в спускаемом аппарате, были бы обречены на гибель: запаса кислорода у них было лишь на спуск и посадку. Только быстрая реакция Ляхова спасла космонавтам жизнь. Спуск был отложен на сутки. Космонавты провели их без удобств в самом буквальном смысле: бытовой отсек с ассенизационным устройством, попросту говоря туалетом, уже успел отделиться. К счастью, на следующий день все прошло как надо и космонавты благополучно приземлились.

Мертвые зоны шаттлов

САС на многоразовых крылатых космических кораблях — советском «Буране» или американских шаттлах, принципиально отличаются от вышеописанных систем. Во-первых, сам многоразовый челнок имеет большие габариты и массу. Он не делится подобно одноразовому капсульному кораблю на небольшие отсеки, а представляет собой единую конструкцию. Например, масса шаттла — почти 120 тонн. Даже для простого отстрела корабля от аварийной ракеты нужны очень мощные двигатели. При проектировании шаттлов и «Бурана» инженеры первоначально планировали оснастить их специальными твердотопливными двигателями спасения, но последние оказались чрезмерно тяжелы, и от этой затеи отказались.

Во-вторых, самолетная схема требует для безопасного полета определенного сочетания скорости и угла атаки. Обеспечить его при спасении челнока в начале полета крайне трудно, если вообще возможно. А при нештатном отделении крылатый аппарат может попросту разрушиться от огромных аэродинамических нагрузок.

Однако говорить о том, что на шаттле нет САС, неверно. Она имеется, причем довольно сложная, но у нее есть «мертвые зоны», в которых она бессильна. Одна из «мертвых зон» для американских челноков — первые две минуты полета, пока работают стартовые твердотопливные ускорители. Их считали практически безотказными, но именно они подвели в роковом полете «Челленджера» 26 января 1986 года.

В случае аварии на стартовой позиции, случившейся до запуска основных двигателей, астронавты могут экстренно покинуть корабль и в кабинке-корзине, подвешенной к тросу, скатиться с башни обслуживания в защитный бункер. С той же целью на стартовом комплексе «Бурана» был предусмотрен специальный спасательный желоб.

В полете экипаж шаттла теоретически может выпрыгнуть с парашютами. Но это возможно лишь при управляемом планировании на высоте не более шести километров и скорости не свыше 370 км/ч. При этом, чтобы не удариться о крыло, членам экипажа необходимо покидать аппарат с помощью затейливо изогнутой телескопической направляющей, выдвинутой на несколько метров через боковой люк.

Условия для спасения таким способом могут возникнуть лишь на обратном пути к Земле. Поэтому при выведении на орбиту задача аварийного спасения в основном возлагается на носитель и сам космический челнок. Везде, где возможно, их подсистемы, задействованные «на выживание», дублируются, подчас неоднократно. Даже при отказе одного из трех маршевых двигателей шаттл может выйти на низкую аварийную орбиту.

При более серьезных неприятностях по командам экипажа или из центра управления полетом запускается специальная программа, формирующая аварийную траекторию, которая приводит шаттл на один из многочисленных (более десятка) запасных аэродромов, расположенных в Европе, Северной Америке и Азии . Теоретически челнок может совершить посадку на любую подходящую взлетно-посадочную полосу длиной не менее трех километров.

Нерешенные проблемы

При создании советского челнока — корабля «Буран» — анализировалось не менее 500 возможных нештатных ситуаций. Подобно шаттлу при серьезных отказах ракета переключалась на аварийную программу, которая в зависимости от этапа полета и тяжести ситуации выводила корабль в тот или иной район возможной посадки. Начиная с определенной высоты «Буран» мог выйти на орбиту даже при отказе одного из двигателей ракетыносителя «Энергия». На случай аварийной посадки, кроме основного аэродрома, расположенного на космодроме Байконур, предполагалось ввести в строй два запасных — в Симферополе и на Дальнем Востоке в Хороле, близ Уссурийска. Интересно, что при посадке в Хороле «Буран», а с ним и самолеты сопровождения часть маневров выполняли бы в воздушном пространстве Китая.

В первых испытательных полетах и шаттлы, и «Буран» снабжались катапультными креслами. Однако при регулярных полетах такое решение оказалось неприемлемым, поскольку семь астронавтов в шаттле и до 10 космонавтов в «Буране» размещались на двух палубах, что исключало спасение всего экипажа.

Возможность спасения отделяемой кабины американцы отвергли еще на стадии проектирования, как чрезмерно дорогое и тяжелое решение. По аналогичному пути шли советские разработчики. В результате отсутствие средств спасения при «быстрых» авариях остается ахиллесовой пятой крылатых челноков. После катастроф «Челленджера» и «Колумбии» вновь были сделаны попытки вернуться к идее «спасаемой кабины». И снова они были отвергнуты из-за недостаточной надежности. Подобное решение применялось на самолетах F-111 и показало свою низкую эффективность. По той же причине оно не прижилось и на бомбардировщике B-1: в большинстве случаев при спасении в отделяемой кабине экипаж получал серьезные травмы.

И все же кадры взрыва «Челленджера», запечатленные беспристрастными видеокамерами, показывают, что кабина с экипажем хоть и оторвалась от челнока, но была практически целой! Есть даже данные, что некоторые астронавты погибли не при взрыве, а при ударе о воду. Возможно, будь кабина «спасаемой», астронавты имели бы шанс выжить. Трудно сказать. Обеспечить для плохообтекаемой кабины устойчивый полет, да еще и мягкую посадку очень сложно. Так что приходится признать, что эта идея не решает проблему спасения экипажа, и задача создания САС крупных крылатых кораблей еще ждет своего решения. О том, насколько она важна, говорит тот факт, что после двух катастроф США решили вовсе отказаться от тяжелых космических челноков, как недостаточно безопасных кораблей.

На небольших многоразовых крылатых аппаратах спасти экипаж несколько проще. Во-первых, «маленький» аппарат массой 10—20 тонн все же можно увести от ракеты при помощи традиционной ДУ САС. Такое решение предлагалось в российском проекте «Клипер». Немногочисленный экипаж — из двух-трех космонавтов — можно попытаться спасти с помощью катапультных кресел. Этот способ был основным в проекте французского многоразового корабля «Гермес». Наконец, можно спасти экипаж в компактной отделяемой капсуле, как в советском проекте «Спираль». Разработчики считали, что даже при аварии на орбите единственный пилот боевого космоплана мог вернуться на Землю в небольшой сфере, похожей на спускаемый аппарат «Востока».

Говоря о перспективах развития САС, нельзя не отметить стремление конструкторов интегрировать ее в корабль. Например, при штатном полете, вместо того чтобы отстреливать ДУ САС, ее можно использовать в качестве блока довыведения корабля на рабочую орбиту — топлива в ней для этого достаточно. Подобная идея легла, например, в основу концепции двигательного отсека корабля «Клипер». По проекту отсек может выполнять три функции: аварийное спасение, довыведение корабля на рабочую орбиту и торможение для входа в атмосферу.

И конечно, нельзя не отметить, что все рассмотренные системы спасения относятся к случаю околоземных полетов. Полеты к Луне или другим планетам поставят перед разработчиками техники совсем другие задачи, где ключевым вопросом будет не столько быстрота реакции, сколько способность Земли организовать спасательную экспедицию и способность терпящих бедствие дождаться прибытия помощи.

КНИГА «Как внедрить бизнес-процессы»!

От "сырых" данных - к полезной информации

Д.Цейтлин

Дмитрий Цейтлин

Построение систем доставки информации (СДИ) на базе программных продуктов SAS Institute

В непостоянном экономическом климате доступность точной и своевременной информации часто определяет успех в бизнесе. Однако многие организации не имеют этого преимущества в конкурентной борьбе - в большинстве случаев имеющаяся информационная технология не отвечает их потребностям и может вредить бизнесу.

Множество негибких, одиночных программных решений в конечном итоге приводит к инертному потоку неточной информации. Такие системы замыкают организацию внутри ограниченной компьютерной среды, которая не позволяет внедрять новые технологии и бизнес-стратегии. Огромные средства тратятся на непрерывное обучение сотрудников и поддержку этих разрозненных систем. В результате теряется время, а организации так и не могут быстро реагировать на изменения рынка.

В настоящее время существуют решения, позволяющие организациям быстро преобразовывать «сырые» данные в полезную деловую информацию и доставлять ее руководителям в наиболее приемлемом виде. По нашему мнению, среди них есть единое, интегрированное и действительно открытое решение - система SAS- от фирмы SAS Institute.

Рассмотрим подробнее вопросы, связанные с построением СДИ.

Цели бизнеса

Независимо от области бизнеса, можно выделить общие цели, преследуемые современными организациями:

• увеличение производительности;
• снижение затрат;
• увеличение возвратности инвестиций;
• повышение качества услуг;
• увеличение прибыльности.

Для правильного понимания бизнеса и выработки специальных корпоративных стратегий руководители организаций нуждаются в:

• своевременной, точной и полной информации;
• доступе к новым (другим) данным при изменении условий бизнеса.

Перечисленные цели требуют, чтобы лица, принимающие решения, эффективно использовали ресурсы, которые включают в себя людей, технологии и данные.

Таким образом, задача системы SAS состоит в том, чтобы эффективно использовать технологии для преобразования данных в форму пригодной к использованию информации, а также обеспечить своевременную доставку этой информации к соответствующим людям в целях принятия эффективных деловых решений.

Проблемы использования информации

В настоящее время в организациях существуют барьеры, препятствующие успешной доставке информации, а именно:

• наличие разнородных источников данных;
• потребность в решении разнообразных задач, в зависимости от целей бизнеса;
• разнородные требования пользователей к интерфейсу приложений;
• наличие разных аппаратных сред.

Традиционные информационные системы создают обособленные «островки» информации для различных подразделений. Руководители нуждаются в решении, которое объединит эти обособленные системы и пользователей в единую систему доставки информации в рамках предприятия. Типичная ситуация в организации - малое число программистов обеспечивает приложениями большое число людей, принимающих решения. В результате руководители долго ждут изменения приложений, замедляется процесс доставки информации, задерживается процесс использования преимуществ новейших технологий и в целом - растут потери организации.

Требования к системе доставки информации

С учетом вышесказанного, решения по доставке информации в рамках предприятия должны обеспечивать:

• доступ к данным предприятия, хранящимся в различных форматах и на различных платформах;
• разнообразие решаемых задач;
• удовлетворение потребностей различных групп пользователей;
• независимость от платформы (аппаратной среды);
• мощный и удобный инструментарий для быстрой разработки и модификации приложений.

Решение - система SAS

Система SAS решает все эти проблемы. SAS Institute предоставляет пользователям широкий диапазон ключевых технологий, позволяющий интегрировать приложения в подразделениях и рабочих группах организаций в единую информационную систему предприятия.

Многообразные источники данных

Система SAS обеспечивает доступ и интеграцию данных из любых источников, независимо от того, лежат эти данные на PC, миникомпьютере, UNIX-системе или на мэйнфрейме. Данные из оперативных систем могут быть скомбинированы с данными из любых других источников. Такими источниками, например, могут быть транзакционные системы оперативной обработки информации (on-line transactional processing - OLTP), текстовые файлы, данные от поставщиков информации; при этом к любым внешним источникам, независимо от их формата и расположения, можно обеспечить прозрачный доступ.

Решение любых задач

Решения от SAS Institute отвечают требованиям как отдельных лиц, так и подразделений, и предприятия в целом, независимо от сектора экономики или инфраструктуры организации. Предлагаемые технологии включают инструменты для решения задач в таких организациях, как:

• банки;
• правительственные учреждения;
• страховые компании;
• промышленные производства;
• организации сферы образования;
• фармацевтические и медицинские организации;
• химические производства;
• и других.

К задачам, которые могут быть решены при помощи предлагаемых технологий и инструментов, относятся:

• структурированное хранение информации(Data Warehousing - DW);
• построение (разработка) информационной системы руководителя (Enterprise Information System - EIS);
• построение (разработка)систем поддержки принятия решений (Decision Support System - DSS);
• расширенная аналитическая обработка(on-line analitical processing - OLAP++);
• запросы и отчеты по базам данных;
• корпоративные финансовые приложения;
• общее управление качеством;
• исследовательские приложения;
• визуализация информации;
• нейронные сети;
• деловой анализ (управление портфелем инвестиций, анализ рисков, исследования рынка);
• анализ производительности систем;
• управление проектами;
• географические приложения;
• и другие.

Удовлетворение потребностей различных групп пользователей

Пользователи внутри организаций нуждаются в различных типах интерфейсов в зависимости от типа информации, с которой они работают:

Руководители нуждаются в специальной информации, представляемой посредством интуитивно понятного интерфейса, с точными показателями успеха, отражающими эффективность бизнеса. Бизнес-аналитикам необходима возможность работать напрямую с данными предприятия, используя задачно-ориентированный интерфейс. Технические специалисты нуждаются в дополнительном управлении своими компьютерными задачами в программной среде, а разработчики приложений - в объектно-ориентированных средствах, которые поддерживают быструю разработку приложений.

Система SAS обеспечивает несколько вариантов интерфейса для пользователей различных уровней.

Независимость от оборудования и переносимость

Единая многоплатформная архитектура (MultiVendor Architecture) системы SAS поддерживает целостную реализацию программных решений SAS на любом компьютерном оборудовании с одинаковой функциональностью и единым внешним видом на всех платформах. Укажем основные (наиболее распространенные, в смысле использования) платформы, поддерживаемые системой SAS:

• IBM - MVS, VM, VSE;
• Digital - OpenVMS, UNIX (HP-UX, Solaris 1 и 2, AIX, IntelABI, OSF/1);
• PC - OS/2, DOS, Windows 3.1, Windows-95, Windows NT;
• Apple Macintosh.

Вообще говоря, система SAS поддерживает свыше 40 платформ.

Быстрая разработка приложений (Rapid Applications Development - RAD) и объектно-ориентированная технология

Техника объектно-ориентированной разработки приложений, предоставляемая системой SAS, дает пользователям мощный инструмент для решения их задач, помогая сократить число обращений к специалистам из вычислительных центров. Объектно-ориентированная технология не только предоставляет библиотеку готовых к работе объектов для деловой отчетности, но и позволяет создавать и настраивать новые объекты, чтобы точнее отражать индивидуальные требования персонала, подразделений и всей организации в целом. Большая скорость разработки и гибкость в процессе сопровождения гарантируют, что информационные системы будут легко адаптироваться и развиваться по мере изменений рынка и бизнеса.

Преимущества использования инструментов объектно-ориентированной разработки приложений (object-oriented applications development - OOAD) с организационной точки зрения включают возможности:

• использовать для разработки приложений специалистов в области бизнеса;
• уменьшить штат программистов;
• повысить степень конфиденциальности информации;
• интегрировать существующие приложения;
• интегрировать новейшие технологии;
• развиваться и расти вместе с бизнесом.

SAS Institute: ваш стратегический партнер

Многие ведущие организации во всем мире уже избрали себе SAS Institute в качестве стратегического партнера, призванного помогать им использовать информационные технологии для получения полезных знаний. Из 125 крупнейших мировых компаний, попавших в обзор Financial Times, 111 оказались пользователями системы SAS. Компания SAS Institute является восьмым крупнейшим независимым производителем программного обеспечения в мире, более 3300 его специалистов обслуживают примерно 3,5 миллиона пользователей в 29 тысячах компаний 120 стран. SAS Institute лидирует в отрасли по уровню реинвестиций в исследование и развитие (примерно 37% годового дохода). Такой уровень реинвестиций, в дополнение к стратегическому партнерству с лидерами отрасли (IBM, Digital, Sun, Hewlett-Packard и другими), гарантирует, что решения от SAS Institute всегда будут соответствовать требованиями мирового бизнеса.

SAS Institute не предлагает на рынке готовые приложения в различных областях бизнеса. Реализация всех решений на базе программных продуктов SAS осуществляется через бизнес-партнеров. Сертифицированные специалисты осуществляют разработку решений с учетом потребностей заказчика, составление проектов информационных систем предприятия, обучение и консультирование по программным продуктам SAS и техническую реализацию решений с последующей контрактной поддержкой.

Заключение

В данной статье не рассмотрены некоторые концептуальные и технологические аспекты программных продуктов SAS, такие как:

• структура систем доставки информации;
• структурированное хранение информации (Data Warehousing);
• концептуальные и технологические отличия систем доставки информации на базе концепции Data Warehouse от традиционных транзакционных систем оперативной обработки информации (OLTP);
• расширенная оперативная аналитическая обработка (OLAP++);
• возможности системы SAS в области статистического анализа данных, прогнозирования и моделирования;
• возможности системы SAS по визуализации и представлению информации;
• построение финансовых приложений на базе продуктов SAS;
• интеллектуальная архитектура клиент-сервер;
• геоприложения и некоторые другие.

В последующих выпусках газеты мы планируем рассмотреть некоторые из этих тем более подробно.

Сокращения