Кибернетическая картина мира

воде (руководитель и главный конструктор – С. А. Лавров, его заместитель – И. А. Насибуллин).

Кроме широкого использования технологии модификаций базовой БЦВМ Орбита-20 в ряде применений БЦВМ удалось при сохранении неизменной аппаратной части применять программное модифицирование. При этом изменению подвергалось только содержание запоминающих устройств – это было наиболее прогрессивное решение, поддержанное удачным составом аппаратных средств. Удалось для конкретной аппаратной модификации БЦВМ развить количество программных модификаций до 21, что можно считать для специализированной техники рекордом.

В последующие годы трансформаторное прошиваемое специальным монтажным проводом постоянное запоминающее устройство БЦВМ Орбита-20 (ПЗУ) повсеместно было заменено на более прогрессивное полупроводниковое репрограммируемое ПЗУ с перезаписьюсиспользованиемультафиолетовогостиранияинформациии программаторов. После полной отработки загруженных программ репрограммируемое ПЗУ заменялось на однократно программируемое методом выжигания плавких перемычек на кристалле микросхем памяти. Таким образом достигалась большая надежность сохранения загруженных в память программ.

Внешний вид базовой модификации БЦВМ Орбита-20 приведен на рис. 16, типовой логической панели с установленными на них интегральными схемами «Тюльпан 3» – на рис. 17.

Видны панели устройств. Блок слева – вторичный источник питания. Справа – два легко заменяемых блока ПЗУ. Заменой этих блоков создавались программные модификации машины.

Рис. 16. Базовая модель БЦВМ Орбита-20 со снятыми верхними крышками

331

Рис. 17. Типовая логическая панель БЦВМ Орбита-20 с установленными на ней твердотельными интегральными схемами «Тюльпан 3»

На рис. 18 приведен внешний вид крупной модификации БЦВМ Орбита-20. Такие машины использовались в бортовых комплексах тяжелых самолетов типа Ту-22 и его модификаций и др. подобных. В таких комплексах требовался значительный (по тем временам) объем запоминающих устройств, что увеличивало количество однотипных блоков ЗУ.

В последующие годы, после завершения разработки БЦВМ и ее внедрения в 1974 г. в серийное производство на Уфимском приборостроительном заводе, многочисленные модификации этой машины длительное время доминировали в бортовых цифровых управляющих комплексах отечественных ЛА различного назначения, серийно выпускались много лет в больших количествах, экспортировались в составе головных объектов.

Рис. 18. Модификация базовой БЦВМ Орбита-20

332

Широким оказался фронт применения БЦВМ Орбита-20. Ниже в качестве иллюстрации приводится таблица разработанных и серийно выпускаемых аппаратных и программных модификаций этой БЦВМ. Ряд проектов был доведен до действующих образцов, но в дальнейшем по объективным причинам не выпускался (в таблице не приводятся).

Всего было выпущено более 15 тысяч комплектов различных модификаций этой БЦВМ.

О высоком уровне разработки говорит также и тот факт, что большое количество различных модификаций БЦВМ Орбита-20 успешно эксплуатируется на головных объектах ВВС и ГА России и за ее пределами до настоящего времени, т. е. более 30 лет.

Таблица модификаций БЦВМ Орбита-20, выпускаемых в период 1973 – 1990 гг.

Аппаратная	Количество	Область
модификация	программных модификаций	применения
Орбита-20-1	7	НК легких самолетов
Орбита-20-6	6	Системы индикации
Орбита-20-7	7	НК спецобъектов
Орбита-20-11
Орбита-20-12	12	НК тяжелых самолетов
Орбита-20-20
Орбита-20-22	2	Спецприменение
Орбита-20-23	1	ПрНК самолета МиГ-29
Орбита-20-42	6	НК тяжелых самолетов
Орбита-20-86	1	НК самолета Ил-86
Орбита-20-700	12	НК спецобъектов
Орбита-20-750	8	ПрНК вертолетов

Конец периода показан условно, так как образцы БЦВМ Орбита20 выпускались отдельными партиями и в последующие годы.

Модификации этого типа применялись в малоразмерных ЛА и многомашинных самолетных комплексах для гибкого подбора их ресурсов.

На рис. 20 приведена система индикации для самолета МиГ-29, в которой использована модификация БЦВМ Орбита-20. На рисунке три левых блока – БЦВМ Орбита-20-6. В центре – кабинные индикаторы: индикатор навигационной и тактической информации и индикатор прямого видения (телевизор).

333

Рис. 19. Общий вид экзотической модификации базовой БЦВМ Орбита-20 (крышка снята и видны панели)

Рис. 20. Общий вид системы единой индикации для самолетов МиГ-29

Самолет МиГ-29

Своеобразной была модификация БЦВМ, которая являлась переходным вариантом между БЦВМ Орбита-20 и БЦВМ следующего поколения.Изделиепредставлялособоймногоцелевуютрехканальную вычислительную систему с возможностью гибкой аппаратнопрограммной коммутации каналов. Внешний вид БЦВМ со снятой крышкой представлен на рис. 21.

Здесь впервые в практике ОКБ «Электроавтоматика» был применен кондуктивный метод охлаждения блока БЦВМ. Работа была доведена до поставок опытных образцов, но в дальнейшем закрыта в связи с прекращением работ на головном объекте у заказчика.

334

Рис. 21. БЦВМ80-307ХХ «Сигма»

Надо отметить, что успешное выполнение большого объема поручаемых ОКБ «Электроавтоматика» опытно-конструкторских работ в области БЦВМ в значительной степени обеспечивалось как конечными, так и промежуточными результатами разнообразных выполняемых одновременно или с опережением НИР.

Возможность такой организации работ обеспечивалась наличием в составе ОКБ «Электроавтоматика» специального отделения по разработке БЦВМ, коллектив которого планомерно разрабатывал свою тематику и поэтому постоянно был готов к выполнению очередного конкретного ОКР.

Ниже в качестве примера приведены наименования некоторых НИР, проводимых в интересах следующих поколений БЦВМ:

– разработка комплексной аппаратурно-элементной программы перспективного развития аппаратуры по обработке и передаче информации, включая БЦВМ и изделия электронной техники;

– исследования по созданию бортовых ЭВМ нового поколения; – разработка управляющей вычислительной системы с гибкой

архитектурой; – разработка ЗУ большой емкости для современных и перспек-

тивных комплексов; – исследование методов и средств автоматизации проектирова-

ния и отработки математического обеспечения комплексов с перспективными БЦВМ;

– исследование методов отработки программ комплексов с ЦВМ80 на многомашинной вычислительной системе.

Первая НИР, посвященная комплексной программе и относящаяся к 80-м гг. прошлого века, представляет значительный ин-

335

терес, так как это была совместная программа двух союзных министерств: авиационной и электронной промышленности. Преимущества такой организации очевидны, они обеспечивают синхронную разработку элементной базы и БЦВМ. Кроме того, заранее известны ориентировочные параметры разрабатываемых изделий электронной техники.

Подводя некоторый итог работ, можно отметить, что конец 70-х гг. XX в. в рассматриваемой области характеризовался дальнейшей разработкой все большего количества модификаций БЦВМ Орбита-20 для расширяющегося круга потребителей, участие в серийном освоении образцов машин на Уфимском и Чебоксарском приборостроительных заводах, помощь в эксплуатации выпущенных образцов.

Однако, несмотря на сказанное выше, следовало своевременно, загодя проводить разработку следующих БЦВМ, обладающих более высокими потребительскими свойствами.

Эти БЦВМ должны были появиться не позднее того времени, когда возможности БЦВМ Орбита-20 будут исчерпаны.

Стремясь сохранить непрерывность линии развития своей тематики, а также проводя планомерное улучшение характеристик изделий, сотрудники ОКБ «Электроавтоматика» в 1973 г. приступили к разработке БЦВМ на БИС. В порядке подготовки этой работы были разработаны своими силами варианты функциональных схем этих БИС с ориентацией на производственные возможности предприятий Министерства электронной промышленности.

БЦВМ четвертого поколения получила наименование ЦВМ80 (другое название – «Гамма»), при ее проектировании были использованы процессорные секции БИС серии 1804 и БИС полупроводниковых ЗУ – полупостоянные с электрической записью информации и ультрафиолетовым стиранием и постоянные с выжиганием плавких перемычек в структуре полупроводника.

Эта разработка должна была, как и раньше, для БЦВМ третьего поколения Орбита-20, стать базовой для отрасли в качестве центрального вычислителя для различных авиационных комплексов и для управления отдельными системами в качестве периферийных вычислителей а также для тренажеров.

ХарактеристикиБЦВМдолжныбылиобладатьсвойствомизменения в широких пределах в соответствии с требованиями заказчика.

Разработчикам было ясно, что период развития БЦВМ четвертого поколения будет длительным, с количественным изменением

336

ее характеристик, но не качественным, дающим право перехода к следующему поколению техники. Все это определялось соответствующим этапом развития отечественной элементной базы, с одной стороны, и особенностями фон-неймановской архитектуры БЦВМ, с другой.

Тем не менее, происходило неуклонное совершенствование элементной базы машин и содержание их постепенно, в рамках одного поколения, изменялось. В связи с этим было естественным разделить БЦВМ одного, в данном случае – четвертого поколения на подгруппы – генерации.

При создании БЦВМ четвертого поколения был применен уже проверенный базовый метод: базовая БЦВМ и ее аппаратные и программные модификации.

Одним из отличительных признаков БЦВМ четвертого поколения являлось то, что система команд в них была совместима с наземными универсальными ЭВМ, такими как М6000, СМ4, а для объединения функциональных модулей, входящих в ЦВМ, стала применяться стандартная системная шина, используемая в универсальных ЭВМ.

Последнее обстоятельство позволяло отрабатывать бортовые программы на лабораторных стендах, укомплектованных универсальными ЭВМ, что значительно сокращало сроки разработки ПО. Это являлось по сути дела первыми попытками использовать отработанные промышленные технологии в специализированных ЦВМ.

Комбинированная структурная схема такого стенда, именуемого рабочее место программиста (РМП), приведена на рис. 22. На структурной схеме РМП термин «отрабатываемая ЦВМ» в блоке

Рис. 22. РМП85

337

ЦВМ80-400 неточен, так как отрабатывается не ЦВМ, а программа, загруженная в ЗУ ЦВМ.

Первая генерация ЦВМ80 получила индекс ЦВМ80-1ХХХХ, в котором первые два символа ХХ определяют аппаратную модификацию, а два последующих – программную.

БазовойЦВМ80-1ХХХХсталаееперваямодификация–ЦВМ80- 10300 для навигационного комплекса пассажирского самолета Ту154. На основе КД базовой ЦВМ разрабатывалась КД модификаций. Это экономило время разработки каждой модификации.

Кроме базовой ЦВМ одновременно был разработан и передан заказчикам ряд образцов этой модификации для различных самолетных систем. В дальнейшем все модификации первой генерации были заменены на четвертую генерацию как более совершенную и полностью совместимую для потребителей с первой.

При создании первой генерации ЦВМ четвертого поколения пришлось решить много сложных технических вопросов. Следует отметить высокий уровень проектирования и большой вклад таких разработчиков как Л. П. Горохов, Г. Я. Щучинская, И. В. Куликов, О. А. Кизик, С. А. Лукьянченко, А. Мякошин, М. И. Шмаенок, А. П. Данилов, Е. Е. Хныкин, М. И. Гуревич, новаторов механиков и монтажников.

Вычислительные машины третьей генерации ЦВМ80-3ХХХХ

имели вдвое меньший размер панелей (относительно первой генерации) и как следствие – меньший общий габарит. Эти ЦВМ использовались, в основном, на легких самолетах в варианте встроенной аппаратуры. Предназначались они для работы в составе инерциальных систем, систем управления оружием, систем индикации.

Эти ЦВМ разрабатывались, начиная с 1981–1982 гг., и к 1985 г. существовало четыре аппаратные модификации, программных было больше.

Самолет Ту-154

338

Друг от друга аппаратные модификации отличались наборами модулей и конструктивной компоновкой – это были либо моноблоки, либо наборы модулей.

Модификации ЦВМ80-3ХХХХ:

ЦВМ80-303ХХ – набор их двух модулей для работы в составе инерциальной системы,

ЦВМ80-302ХХ – моноблок, пользовательский интерфейс радиального типа по ГОСТ18977-79. Эти БЦВМ применялись, в основном, на гражданских объектах,

ЦВМ80-307ХХ – упомянута выше, ЦВМ80-308ХХ – моноблок, пользовательский интерфейс после-

довательного типа (мультиплексированный) по ГОСТ 26765.52-87. Эти БЦВМ применялись, в основном, на военных объектах,

На рис. 23 представлена одна из модификаций этой ЦВМ. Последняя – четвертая генерация ЦВМ80 – ЦВМ80-4ХХХХ

создавались в виде аппаратных модификаций, начиная с 1985 г., для обеспечения работы пилотажно-навигационных комплексов и систем индикации тяжелых самолетов и для обслуживания системы контроля и управле-

ния силовыми установками пассажирских Рис. 23. Внешний вид

лайнеров Ту-204 и Ил-96. В ЦВМ 80 четвертой ЦВМ80-308ХХ генерации была реализована система команд

совместимая с универсальной ЭВМ СМ4, которая к тому времени получила наибольшее распространение в промышленном применении. Серийный выпуск производился УПЗ.

Дляпримеранарис.24приведенабазоваяЦВМ80-400инесколь- ко ее модификаций: для контроля режимов работы двигателей магистральных пассажирских самолетов – ЦВМ80-401ХХ (рис. 25),

Самолет Ту-204

339

Рис. 24. ЦВМ80-400ХХ

Рис. 25. ЦВМ80-401ХХ

для использования в пилотажно-навигационных комплексах – ЦВМ80-402ХХ (рис. 26) и ЦВМ80-404ХХ (рис. 27).

ВрезультатетщательногоосвоениямодификацийЦВМ80-4ХХХ

на Уфимском приборном заводе комплексной бригадой специалистов ОКБ «Электроавтоматика», Саратовского технологического института и завода их технологичность значительно улучшилась и ЦВМ приобрели свой законченный серийный вид.

Ниже приводится одно из многочисленных приложений ЦВМ80 – составной части вычислительной системы самолетовождения магистральных самолетов ВСС-85, внешний вид которой приведен на рис. 28. Кроме ЦВМ80 в состав ВСС-85 входил также пульт управления и индикации ПУИ-85.

Рис. 26. Рис. 27. ЦВМ80-402ХХ ЦВМ80-404ХХ

340