Первые БЦВМ космического применения и кое-что из постоянной памяти
Шрифт:
Отделу Лаврова, который в целом представлял собой теоретический отдел с парком универсальных и аналоговых ЦВМ, было поручено продолжать работу с КБ-2 Ф.Г.Староса, разработку и выдачу в эту организацию ТЗ на перспективную БЦВМ космического применения.
Конкретно эту работу возложили на лабораторию И.И.Перцовского, проводившую на предприятии моделирование динамических процессов по заданиям отделов и имеющую в своем составе специалистов по АВМ, ЦВМ и программированию (Борис Пряхин, Василий Волошин, Валентин Овчаренко, Тамара Казакова Надежда Масилевич, Валентина Шутенко, Валерий Константинов, Юрий Стишёв, Анатолий Гелюх, Валентина Ломакина, Игорь Скрипкин).
За
Этим решением, с одной стороны, был подведен итог первого этапа работы нашего предприятия с КБ-2, а с другой стороны, был узаконен параллелизм в работах по БЦВМ. Особой крамолы тогда в этом не было, даже наоборот — это выглядело как усиление и расширение фронта работ по применению БЦВМ. Только был в этом один штрих: отдел Лаврова подчинялся первому заместителю главного конструктора B.П.Мишину, а отдел Шустова — заместителю главного конструктора Б.Е.Чертоку.
Далее дело становления БЦВМ для космических аппаратов в ОКБ-1 развивалось двумя путями.
В отделе А.А.Шустова была разработана и принята за основу концепция системы централизованного контроля, обработки и управления системами пилотируемого космического аппарата с БЦВМ, получившей у нас название «Кобра-1». Такое же название получила разработанная и изготовленная в бортовом исполнении в кратчайшие сроки (около 7 месяцев) ЦВМ (в ЦНИИ-30 работа над этой ЦВМ шла по теме «Спутник») и необходимая контрольно-испытательная аппаратура (КИА).
Конечно, надо отметить те основные предпосылки, которые способствовали нам в этой работе. К ним я бы отнес следующее:
— структура макета БЦВМ «Кобра-1» являлась развитие структуры уже работающего макета ЦВМ «Сатурн» в ЦНИИ-30;
— система основных логических резистивно-транзисторных элементов малой мощности была уже отработана на ЦВМ «Сатурн» и не требовала дополнительных проверок и испытаний;
— конструкция ЦВМ была целиком разработана в конструкторском секторе отдела и основные узлы ее выполнены с применением отработанных конструктивных решений, разработанных в отделе при создании ПВУ КА 2МВ для исследования Марса и Венеры;
— изготовление блоков, монтаж и общая сборка макета велись также в отделе в экспериментальной лаборатории;
— изготовление типовых плат из пенополиуретана, освоенное для ПВУ 2МВ и теперь примененное в «Кобре-1», выполнялось на опытном заводе ОКБ-1;
— КИА «Кобры-1» разрабатывалась и изготавливалась так же, в основном, в лаборатории М.А.Баканова по эскизам;
— разработка и настройка ЦВМ и КИА велись под руководством квалифицированных специалистов ЦНИИ-30: начальника отдела полковника В.И.Кибкало и подполковника А.М.Игнатова с участием наших молодых инженеров лаборатории Радия и Гелия Казариновых, Евгения Васенкова, Николая Рукавишникова, Михаила Власюка, Петра Масенко, Виктора Шарова, Константина Чернышева, Владимира Казначеева, Маргариты Борисовой, Николая Вольнова, Николая Муравьева и других сотрудников, уже получивших опыт разработки бортовых приборов, в том числе и цифровых для КА 1МВ и 2МВ.
Большую помощь в программировании ЦВМ, в частности в разработке тестовых программ оказал лично зам. начальника ЦНИИ-30 (вскоре начальник) генерал-лейтенант З.А.Иоффе.
И, наверное, главной составляющей успеха
Необходимость создания в ближайшие годы БЦВМ для космических аппаратов диктовалась объективными требованиями получения от бортовых систем и КА в целом новых качеств, без которых уже либо невозможно, либо возможно, но со значительно большими затратами решать поставленные задачи с одновременным улучшением массовых и энергетических характеристик.
Объективно толкал на применение БЦВМ и фактор времени — необходимо было так делать бортовое оборудование, чтобы при изменении задач КА основной состав бортовых приборов управления претерпевал бы минимальные доработки. Такую гибкость могло дать прикладное программное обеспечение БЦВМ, или «мягкое оборудование» (англ. software).
И еще один важный фактор. Нам было известно, что для американских пилотируемых КК «Джемини», на которые возлагались задачи отработки маневрирования и стыковки на орбите с другими КА, управляемого спуска с орбиты, обработки измерений с бортовых навигационных и других приборов разрабатывается БЦВМ.
Вообще разработка БЦВМ для ракет и космической техники в США тогда шла широким фронтом, причем уже на базе микроэлектронной техники. В 1961 году БЦВМ универсального типа в США еще не было, но фирмы Burroughs Corp, General Motors, IBM, North American Aviation разрабатывали и планировали испытания экспериментальных образцов БЦВМ в 1962 году. Для КА «Джемини» была выбрана БЦВМ фирмы IBM с применением твердых и гибридных микросхем и магнитного ОЗУ. Опытный образец этой БЦВМ появился не в 1962 году, а годом позже и имел следующие характеристики:
разрядность — 25 двоичных разрядов; быстродействие — 7000 простых опер./сек;
ОЗУ — 1500 чисел;
ПЗУ команд — 8000 слов;
ПЗУ констант — 4000 констант; масса 26 кг;
мощность — 95 Вт.
Надо сказать, что БЦВМ УМ-2Б, которую предлагало КБ-1 Ф.Г.Староса для решения практически тех же задач, что возлагались и на «Джемини», по вычислительным возможностям была близка к БЦВМ IBM, но существенно проигрывала по массе и мощности.
Можно предположить, что если бы не произошел отказ от разработчика радиолокационного комплекса, куда входило КБ-2 своей БЦВМ, ее можно было бы в процессе работы минимизировать по эксплуатационным параметрам, поскольку слишком важна была задача и этим надо было заниматься. Но, как не раз бывало в прежние годы, личные амбиции высоких руководителей брали верх над технической целесообразностью. В результате в отечественных КА реализация задач «маневрирования и стыковки» до конца 70-х годов решалась на аналоговых приборах, тоже, надо сказать, очень «умных».
И все-таки нам, «пионерам космической техники», отставать от американцев в части БЦВМ очень не хотелось, и мы сделали свой макетный образец БЦВМ «Кобра-1» со следующими характеристиками:
разрядность — 18 двоичных разрядов;
быстродействие — 20 000 простых опер ./сек (с задающим
кварцевым генератором);
ОЗУ (магнитное) — 256 чисел;
ПЗУ команд — 2048 слов;
ПЗУ констант — 512 констант;
масса — 21 кг;
средняя мощность — 20 Вт.
В макете стоял кварцевый задающий генератор частоты, который нам поставил ленинградский завод им.Козицкого; с ним у нас уже ранее были налажены связи в части поставок кварцевых генераторов для ПВУ кораблей 2МВ, ЗМВ и 4МВ.