Первые БЦВМ космического применения и кое-что из постоянной памяти

Носкин Герман Вениаминович

Его советом не воспользовались, но попробовали создать проекционнотелевизионный вариант системы с применением черно-белого бортового видеоконтрольного устройства (ВКУ). Блок запоминания информации с проекционной системой взялся сделать главный конструктор СОКБ ЛИИ С.Г.Даревский. Испытание этого блока у нас в лаборатории с телевизионной системой показало его низкое качество, поэтому продолжили поиски других решений.

Появилась новая идея — попытать счастья на Красногорском механическом заводе (КМЗ). Дело в том, что этот завод разработал и обеспечивал поставки специальных средств фоторазведки для наших первых отечественных космических фоторазведчиков «Зенит». Созданные этим предприятием

уникальные бортовые комплексы фоторазведки были тогда наилучшими в мире. Они представляли сплав конструкторского искусства в сочетании с блестящими достижениями оптиков и инженеров электриков этого и смежных предприятий.

С письмом, отражавшим основные параметры предполагаемого оптикомеханического прибора хранения и отображения данных, я приехал к главному конструктору КМЗ В.И.Креопалову. Он принял меня лично, побеседовал и пригласил на разговор одного из начальников проектного отдела Ф.Д.Шляка. Идея прибора им понравилась. После обсуждения некоторых технических сторон возможного прибора договорились, что они проработают наши данные и сообщат свое решение в ближайшее время. Действительно, вскоре мы получили за подписью В.И.Креопалова письмо с согласием взять эту работу и условиями ее выполнения. Главным условием было включение работы в ближайшее постановление правительства по космической тематике и оформление финансового договора. Условия были выполнены, и под руководством энергичных и талантливых руководителей КМЗ — начальника отдела Ф.Д.Шляка и начальника лаборатории В.М.Шахлевича работа пошла набирать обороты. Прибор получил название «Эридан». К началу 1969 года (практически через год) мы уже могли вместе с разработчиками экспериментировать с первым образцом. Приведу основные характеристики «Эридана»:

— количество кадров хранения — до 1024;

— число знаков в одном кадре — не менее 200;

— максимальное время выбора любого

кадра по команде БЦВМ — не более 0,5 с;

— отображение информации на экране

при величине внешней засветки — не менее 200 лк;

— масса прибора — 5 кг;

— мощность при выборе кадра — 50 Вт.

Действительно, прибор получился уникальным. В нем нашли отражение многие технические достижения и технологии, которыми владели КБ и завод. Например, оригинальность конструкции и оптической схемы, тщательная отработка и изготовление узлов позволили создать сложную систему проецирования выбранного на экран по команде БЦВМ кадра практически без ошибки. Техника микрофильмирования позволила разместить все кадры в виде двухкоординатной матрицы на микропленке. Площадь одного кадра — всего 1,5 кв. мм, размер экрана отображения кадра — 150 мм х 120 мм, то есть 18 000 кв.мм. Коэффициент увеличения изображения (или коэффициент сжатия) составлял 12000! В наземных приборах микрофильмирования наилучшие результаты были в 20 раз ниже.

Для повышения контрастности экран отображения был выполнен в виде тонкого оптико-волоконного шлейфа, закрытого защитным стеклом, что тоже представляло большое достижение. Узким местом в приборе был ресурс работы лампы для подсветки экрана. Разработчики придумали интересный механизм введения резервной лампы — одним движением руки члена экипажа.

Для оперативной подготовки комплекта кадров индикации на КМЗ был разработан специальный наземный комплекс, на который мы поставляли определенным образом подготовленные шаблоны кадров. Время на замену микропленки с новым набором кадров и проверкой прибора составляло несколько дней, что было существенно меньше времени перепрошивки ПЗУ БЦВМ «Салют-2М».

Разработка пульта космонавта для управления БЦВМ и ввода данных также была отдана НИИМП. Техническое задание на разработку пульта,

которому дали название «Свет», было утверждено в феврале 1969 года. Разработка «Света» проводилась, как и «Салюта-2М», на элементной базе «2С», также размещаемой в герметичных блоках.

Основные характеристики БЦВМ «Салют-2М»:

— одно- и полутораадресная последовательного действия с фиксированной и плавающей запятой;

— разрядность — 16, 32 двоичных разрядов;

— ОЗУ —256 16-разрядных чисел;

— ПЗУ команд — 8192 числа с увеличением до 16 384;

— обмен данными с пультом космонавта «Свет»;

— обмен последовательным и параллельным кодом с абонентами;

— обмен данными с бортовым внешним запоминающим устройством на магнитной ленте;

— число команд (с учетом модификации) — 121;

— среднее время на отказ, час — 2500;

— резервирование:

— горячий резерв ОЗУ и ПЗУ,

— холодное перекрестное резервирование блоков вычислителя по командам с ПК;

— быстродействие простых операций — 13 тыс/с;

— масса с дублированием — 21 кг;

— электрическая мощность — 45 Вт.

Надежность ПК «Свет» обеспечивалась так же, как и БЦВМ «Салют-2М», холодным перекрестным резервированием электронных блоков с переключением их командами с ПК экипажем.

Итак, к осени 1969 года, ко времени закрытия отечественных пилотируемых лунных программ мы имели следующее.

1. Подготовленное аппаратное, программное и методическое обеспечение для реализации задач автономной навигации базе БЦВМ «Салют-1».

2. Разработанные и изготовленные первые образцы БЦВ1 «Салют-2М», ВЗУ на магнитной ленте, пульт ПАН и находящиеся в изготовлении пульт космонавта «Свет» и прибор визуально информации «Эридан».

Вопрос о том, что делать с неиспользованным заделом, стоял не только перед создателями перечисленных выше средств, но и перед всеми участниками лунных проектов Л1, Л3.

На эти проекты не только были затрачены большие материальные средства, но и вложены огромные физические, интеллектуальные и духовные силы участвующих в проектах коллективов. Неудовлетворенность от нереализованности своего труда всегда имеет далеко идущие последствия, связанные с дальнейшим нежеланием вкладывать силы в следующие проекты, появлением текучести кадров и т. п.

Руководство ЦКБЭМ и специалисты искали выходы из этого состояния. До того как перейти к повествованию о дальнейшем применении вычислительных систем на базе БЦВМ «Салют-2М», остановлюсь на еще одном направлении в создании цифровых систем управления с БЦВМ, получившем развитие на нашем предприятии.

БЦВМ «Аргон-16»

В 1969 году в системе управления движением (СУД) нового пилотируемого транспортного корабля 11Ф732, идеология которой разрабатывалась в отделе В.П.Легостаева (сектор Е.Н.Токаря), было решено использовать БЦВМ.

По просьбе В.П.Легостаева и его сотрудников Евгения Токаря, Игоря Шмыглевского и Владимира Бранца в нашей лаборатории провели предварительный анализ возможности использования БЦВМ «Салют-2М» в СУД 11Ф732 с реализацией задач, основанных на бескарданной инерциальной системе.

Так как БЦВМ СУД должна была работать в динамическом контуре управления, характеристики БЦВМ «Салют-2М», в основном производительность и структура (дублирование с холодным резервом), не обеспечивали всех требований, предъявляемых к БЦВМ для системы управления движением. Другой подходящей машины в НИИМП еще не было, хотя и завершалась разработка БЦВМ «Салют-3», первоначально по нашему ТЗ, но к этому времени уже переориентированная на другого заказчика.