Просматриваемое

Апл систем

апл систем

Апл систем

Завершив наш проект «Компьютеры Apple от альфы до омеги», на этой неделе мы, по многочисленным просьбам наших читателей, начинаем новый цикл статей, посвященный истории операционных систем компьютеров компании Apple. На самом деле, этот цикл будет представлять собой перевод книги Амита Сингха (Amit Singh) «История операционных систем Apple» (A History of Apple’s Operating Systems). В ней автор затрагивает все этапы развития операционных систем Apple, начиная с программной начинки компьютера Apple I и заканчивая первыми версиями Mac OS X. Не ушел от внимания автора и период работы Стива Джобса в компании NeXT, в течение которого, как мы знаем, была разработана операционная система, впоследствии послужившая основой для OS X.

Для начала скажем пару слов об авторе книги. В настоящий момент Амит Сингх работает вице-президентом Google по международным продажам, а до этого 20 лет своей жизни посвятил работе в компании Oracle на посту менеджера по развитию продуктов. С операционными системами Сингх столкнулся, когда работал в Исследовательском центре Apmenden компании IBM, расположенном в Сан-Хосе (штат Калифорния). В центре он занимался исследованиями вопросов, связанных с операционными системами, визуализацией и компьютерной безопасностью. А чуть ранее Амит успел поработать в начинающей фирме из Кремниевой долины, которая занимался разработкой визуализации операционных систем. Итак, теперь мы передаем слово автору.

Mac OS X является уникальной операционной системой, где успешно объединились парадигмы, идеологии и технологии, которые в прошлом обычно были несовместимы друг с другом. Она представляет собой плод многочисленных проб и ошибок Apple и NeXT, а также их сообщества пользователей и разработчиков. Пожалуй, Mac OS X является одним из лучших примеров того, как мощная операционная система может оказаться результатом прямых или косвенных усилий корпораций, научных и исследовательских сообществ, движений за открытый исходный код и бесплатное ПО, и даже простых людей.

Apple существует уже с 1976 года, и многие аспекты ее истории уже много раз были рассмотрены. История Apple как компании поистине удивительна, и то же самое можно сказать о ее «технических9raquo; гранях, в частности, истории операционных систем Apple.

В данном материале рассматриваются операционные системы, которые Apple создавала в прошлом и которые пыталась создавать. В своем рассказе мы коснемся нескольких технологий, в результате влияния которых была создана Mac OS X. Наша цель будет состоять в том, чтобы лучше понять причины и рациональный смысл возникновения Mac OS X, а также ее важных компонентов. Это в свою очередь поможет нам еще лучше понять и оценить систему в том виде, в котором мы знаем ее сегодня.

Мой подход будет главным образом сосредоточен на обеспечении достаточной глубины и ширины освещения исторического развития, поскольку я считаю, что рассказ будет интересен исключительно в контексте структуры операционной системы, но в разумных пределах. Например, кратко описывая «влияние, оказанное Xerox PARC», или историю возникновения Mac, я не буду далеко выходить за рамки контекста и рассказывать об изобретении транзистора или об открытии кремния.

Когда 1975 год подошел к концу, Стив Возняк закончил разработку прототипа того, что впоследствии стало первым компьютером Apple. Тогдашний работодатель Возняка Hewlett-Packard не был заинтересован в его изобретении, что дало Стиву возможность потребовать выдачи ему прав на технологию, которые он в конце концов получил. Компания Apple была основана 1 апреля 1976 года Стивом Джобсом, Стивом Возняком и инженером компании Atari по имени Рональд Уэйн (Ronald Wayne). Первым продуктом компании было детище Возняка – компьютер Apple I.

Apple I был основан на восьмибитном процессоре 6502 от компании MOS Technology, который мог эффективно работать только на частоте менее 1 МГц. Процессор 5602 был похож на более дорогой аналог 6800 от компании Motorola. Еще на рынке присутствовал Intel 8080, однако 6502 был выбран в первую очередь из-за своей дешевизны. Компьютер обладал встроенным видеотерминалом, сокетами на 8 КБ памяти RAM, интерфейсом клавиатуры, а также кассетной платой, поддерживавшей работу с обычными магнитофонами. Этот «компьютер9raquo; на самом деле представлял собой только материнскую плату: пользователю было необходимо позаботиться о приобретении корпуса, источника питания переменного тока, клавиатуры ASCII и устройства визуализации.

Apple I можно было напрямую подключать к телевизору при помощи радиочастотного модулятора, что позволяло отображать на экране 24 строки по 40 символов в каждой. Компьютер был запущен в продажу по цене 666,66 доллара, и в комплект входил модуль RAM на 4 КБ и магнитофонная кассета с Apple BASIC.

Прошивка Apple I включала в себя System Monitor – программу, которую в принципе можно было считать операционной системой. Размер программы составлял 256 байт, и она использовала клавиатуру и экран, чтобы демонстрировать пользователю командную строку для просмотра содержимого памяти, впечатывания и запуска программ и т.д.

Вряд ли «операционную систему» Apple I можно было сравнить с доступной в то время универсальной системой UNIX с разделением времени, которая тогда уже предлагалась в шестой версии. Тем не менее, компьютеры на базе UNIX имели один очевидный минус: их цена могла составлять от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч долларов. Предназначение Apple I состояло в том, чтобы сделать компьютеры доступными для энтузиастов и, возможно, простых пользователей.

В то время как Apple I протянул менее года, его предшественник задержался на рынке куда больше и стал одной из самых культовых машин Apple. Возняк начал работать над компьютером Apple II, который, хотя и был основан на том же самом микропроцессоре 6502, был предложен в виде единого компьютера: в бежевом пластиковом корпусе и со встроенной клавиатурой. На момент своего выпуска Apple II стал первым персональным компьютером, поддерживавшим цветную графику.

В результате компьютер Apple II оказался таким популярным, что впоследствии вышло еще несколько его инкарнаций: Apple II+, IIe, IIc, IIc+, IIe Enhanced, IIe Platinum и, наконец, 16-битный IIgs, появившийся в продаже в 1986 году. При этом многие из данных моделей выходили в нескольких версиях. Для семейства компьютеров Apple II было доступно несколько операционных систем.

После выпуска в 1977 году Apple II все поняли, что переход на дисководы был для компьютеров жизненно важной задачей. Возняк разработал прекрасную конструкцию дисковода под названием Disk II, и вместе с этим возникла потребность в дисковой операционной системе (DOS). Первая версия DOS от Apple была выпущена в июле 1978 года под названием Apple DOS 3.1.

При этом на всякий случай отметим, что эта операционная система не имела никакого отношения к популярной MS-DOS от Microsoft. В период, когда дисковод был предметом роскоши, как и операционные системы, поддерживающие такой тип ввода-вывода, многие такие ОС содержали в своих названиях аббревиатуру DOS.

Первый релиз был назван 3.1 и не имел ничего общего с 1.0, поскольку его создатель Пол Лафтон (Paul Laughton) увеличивал счетчик изменений x.y каждый раз, когда он компилировал исходный код: он начинался с x = 0, y = 1, и каждый раз, когда y достигал 9, x прирастал на 1. Apple DOS проходила бета-тестирование как версия 3.0.

В семидесятых и начале восьмидесятых пользовалась большой популярностью операционная система p-System из Калифорнийского университета Сан-Диего. Эта система являлась портативной и предназначалась в основном для запуска на виртуальной машине, где был запущен p-code (код, аналогичный bytecode). Самым популярным языком программирования для этой системы являлся UCSD Pascal. Систему на базе Pascal для Apple II компания Apple получила из UCSD Pascal II.1, где была реализована архитектура p-code. Два студента UCSD Марк Аллен (Mark Allen) и Ричард Гливз (Richard Gleaves) разработали интерпретатор 6502 летом 1978 года, который послужил основой для Apple II Pascal, выпущенного в 1979 году. Продолжительность жизни продукта Apple Pascal составила пять лет.

В 1980 году компания Microsoft выпустила сопроцессорную схемную плату под названием Softcard. Первоначально она называлась Microsoft Z-80 SoftCard, однако впоследствии Microsoft пришлось изменить название, чтобы избежать судебных разбирательств с Zilog – производителем Z-80. Наличие Softcard позволило Apple II запускать программы Z-80, основанные на популярной операционной системе CP/M, которая обладала богатой библиотекой программ, таких как dBase и WordStar.

Для таких процессоров как Motorola 6809 существовали и другие сопроцессорные платы помимо продукта от Microsoft. Плата для 6809 под названием Stellation Mill позволяла запускать на совместимых машинах Apple 6809 операционную систему реального времени OS-9.

В 1980 году был выпущен компьютер Apple III, позиционировавшийся как машина для бизнеса. Он получил новую операционную систему под названием SOS. Буква S обозначала «sophisticated9raquo; (утонченный), хотя сначала аббревиатура расшифровывалась как «Sara9rsquo;s Operating System» (операционная система Сары), в честь дочери инженера-программиста. Диск SOS состоял из ядра (SOS.kernel), интерпретатора (SOS.Interp), который сам по себе мог быть как приложением, так и чем-то, что это приложение использовало, а также комплекта драйверов (SOS.Driver). Впоследствии SOS эволюционировала в Apple ProDOS.

ProDOS, впервые выпущенная в виде версии 1.0 в октябре 1983 года, пришла на смену Apple DOS 3.3 и была основана на SOS. ProDOS предлагала усовершенствованные возможности программирования на BASIC, сборочный язык, машинный язык, улучшенную работу с прерываниями, более быстрый ввод-вывод информации с диска с прямым доступом к блокам и т.д. Система также имела относительно сложную иерархическую систему файлов и следующие функции:

  • Несколько логических разделов на одном физическом разделе
  • Поддержка до 20 разных типов файлов (10 из них может задать пользователь)
  • До 8 файлов под определенным названием
  • Произвольное число файлов в подкаталоге (в то же время корневая директория была ограничена максимальным количеством файлов в размере)

Когда вышла 16-битная версия Apple II, операционная система ProDOS (тогда это была версия 1.1.1) была разделена на два подвида: ProDOS 8 и ProDOS 16 (для 8- и 16-битных процессоров, соответственно).

История операционных систем Apple. Часть 2. Взлет Macintosh

Апл систем

Apple представил компьютер Lisa в январе 1983 года, за год до Макинтоша. Стартовая цена составляла $9995. Сердцем новинки был 32-битный процессор Motorola 68000. При создании разработчики явно вдохновлялись Xerox PARC, см. habrahabr.ru/post/194696/. Этому способствовала договоренность между Xerox и Apple — акции в обмен на технологию. Следует заметить, что проект Lisa начали еще до причащения к PARC. В целом непонятно, какие именно идеи позаимствовали у Xerox, а какие изобрели своими силами.

Lisa Office System (OS), операционная система этого компьютера, имела полностью графический интерфейс. Был файловый менеджер с иконками, при клике запускалось соответствующее приложение. В комплекте также был табличный процессор LisaCalc, программа для рисования диаграмм LisaGraph, продвинутый редактор списков LisaList, менеджер проектов LisaProject, рисовалка LisaDraw, эмулятор ANSI терминала LisaTerminal и т. д. Кроме того, на Lisa поддерживалась работа SCO Xenix.

Апл систем

В Lisa впервые ввели некоторые элементы интерфейса, которые используются Apple по сей день. Это меню вверху экрана, правда пока без кнопки с яблочком. Символ яблока был на клавиатуре и использовался в шорткатах. При дабл-клике открывающееся окно анимировалось. Можно было перетащить документ в корзину для удаления.

Подобно STAR, интерфейс Lisa базировался на метафорах к реальным офисным объектам. Поэтому обои десктопа изображали однотонный белый лист. В те годы мониторы мерцали, а белый фон мерцал особенно сильно. Для сохранности глаз пользователей увеличили частоту развертки, что плохо отразилось на стоимости компьютера. Про белый фон вроде бы не подтверждается. Была сетка, которая действительно должна мерзко мерцать — прим. перев. Дополнительная память и диск делали цену прилично пятизначной в тех еще долларах. Были и проблемы с длительной загрузкой системы. В целом, Lisa была далеко не такой совершенной, как ее создавали.

Апл систем

В начале 80-х в Apple разрабатывался проект Annie. Джефф Раскин, тридцать первый (видимо, по порядку найма — прим. перев.) сотрудник Apple переименовал его в Macintosh. Вообще-то, сорт яблок правильно называется McIntosh, но такая торговая марка уже была. Во время попыток подобрать созвучное название пробовали и аббревиатуры. Например, MAC (Mouse Activated Computer). Сотрудники быстренько придумали альтернативный перевод Meaningless Acronym Computer, Малозначащая Аббревиатура Компьютера. Раскин также написал на тему персональных компьютеров документ для внутреннего пользования The Book of Macintosh. Это был первый весомый вклад в проект.

Стив Джобс представил общественности Macintosh 24 января 1984 года в Купертино. Позже эту модель обозначат Mac 128K из-за соответствующего объема памяти. Компьютер построен на основе процессора Motorola 68000 без блока управления памятью, работы с плавающей запятой и каких-либо кэшей. В корпус встроен девятидюймовый черно-белый монитор с разрешением 512х342. Из накопителей — только 3.5” дисковод, 400 Кб на дискету.

На 400 Кб дискете поставлялась однопользовательская однозадачная операционная система. Название ее постепенно определилось как Mac System Software, или просто System.

Macintosh ROM содержал смесь низкоуровневого кода для инициализации железа, драйверов и высокоуровневой библиотеки Toolbox. Она избавляла программиста от необходимости самому рисовать интерфейс, все программы получались в едином стиле. Toolbox поддерживал отображение и обработку диалоговых окон, шрифтов, иконок, меню, окон, ввод и редактирование текста, простые вычисления, и так далее. Компонент QuickDraw содержал примитивы для рисования фигур, диалогов, выпадающих меню, скролл-баров, окон. Этот фрагмент кода практически идентичен таковому в Lisa. На то время это был невероятно богатый API. Он позволил создать достаточно долгоживущую систему с поддержкой обратной совместимости.

Апл систем

Приложение по умолчанию, которое запускалось при старте, называлось Finder. Это был интерфейс для работы с файлами и запуска программ, по типу сегодняшних десктопов. Система была однозадачная, поэтому при запуске программы Finder закрывался, а после завершения запускался снова. Файловая система MFS была неиерархической, все файлы хранились в одной куче. В то же время, отображение вложенных каталогов было реализовано. В корне каждого диска был каталог Empty Folder. Чтобы создать новый каталог, надо было переименовать Empty Folder, который после этого респавнился. От Lisa новой системе досталось верхнее меню с добавленным яблочком и корзина. Корзина опустошалась при каждой перезагрузке. Примерно тогда же появился Apple’s Human Interface Guidelines.

В те годы корзина использовалась еще и для безопасного извлечения диска. Это вызвало волну критики. Apple аргументировало свою позицию по этому вопросу, там все неочевидно и интересно.

Из дисковых носителей был только один дисковод. Уже тогда многие программы требовали несколько дискет для работы. Система поддерживала кэширование списка файлов на дискете, которая уже извлечена. Иконка такой дискеты делалась серой, а при попытке ее открыть выбрасывалось приглашение вставить ее обратно. В то же время, можно было очистить этот кэш перетягиванием дискеты в корзину.

Таким образом. чтобы извлечь дискету окончательно, надо было сначала дать команду “Извлечь”, а потом перетащить иконку в корзину. Поэтому переписали логику этого действия: перетягивание активной дискеты извлекало ее и очищало кэш.

Одновременно вышла и Lisa 2. Позже ей добавят жесткий диск, эмулятор Macintosh под названием MacWorks и переименуют ее в Macintosh XL.

Кроме всех программных новшеств, в этих компьютерах впервые обеспечили программное управление такими сугубо железными функциями как выброс дискеты, регулировка яркости и включение-выключение компьютера.

Алан Кэй однажды сказал, что интерфейсы IBM 3270/PC и Macintosh относятся друг к другу как машкоды к КОБОЛу. Дальше были несколько лет эволюционного развития с неожиданными отступлениями от общей темы.

Долгое время у Apple была крайне запутанная система нумерации версий софта, у каждого компонента ОС была своя система нумерации и план обновления. Отдельно учитывались System Software Release, System, Finder, MultiFinder, LaserWriter и т.д. Постепенно это унифицировали.

Улучшения за этот период:

  • Ускорили Finder, включая дисковый кэш и minifinder для быстрого запуска программ.
  • Добавили команды для обычных действий: выключение компьютера, создание нового каталога, извлечение диска
  • Иерархическая файловая система HFS с адекватной логикой работы
  • Поддержка нескольких мониторов и больших дисков
  • Улучшения в клиенте AppleShare

Апл систем

Здесь наконец-то появилась многозадачность через MultiFinder. Изначально это был отдельный софт, работающий параллельно со старым Finder. Но вскоре его сделали обязательным. Он позволял запустить несколько программ одновременно и раздать нужный объем памяти каждой из них. В интерфейс добавили прогресс-бар с кнопкой отмены для операций копирования и удаления файлов. Но в то же время Finder оставался черно-белым даже на компьютерах, поддерживающих цвет. Для исправления этого фатального недостатка выпустили Color QuickDraw.

В марте 1988 года некоторые инженеры и менджеры Apple в тайне от руководства обсудили глобальные планы на будущее. Идеи сортировали по безумности и записывали на цветные карточки — синие, розовые и красные.

Blue — проект улучшения уже имеющейся ОС. Он стал основой для System 7.

Pink — система, переписанная с нуля. Предполагали внедрить ООП, полную защиту памяти, легковесные потоки, отдельные защищенные адресные пространства, многозадачность и много еще чего интересного. Проект развивался вяло, и его отдали в компанию Taligent. Но об этом чуть позже.

Red — вещи, слишком прорывные даже для Pink.

В это время актуальной была System 6.х. К 1991 году допишут Blue и выпустят под именем System 7. Это будет очень значительный шаг, сравнимый разве что с выходом Mac OS X. В этом промежутке времени Apple выпустила два интересных проекта: GS/OS и A/UX.

Апл систем

Как мы говорили в первой части, Apple II продержался на конвейере 14 лет. Даже выход Macintosh не сдвинул его с трона. В 1986 году вышел Apple IIGS, некий микс этих двух очень различных систем. Это был первый и единственный 16-битный Apple II. Буквы GS обозначали Graphics and Sound. Процессор был совместим с 6502, поддерживались режимы 200×320 16 цветов и 200×640 4 цвета, 32-х канальный звуковой чип Ensoniq Digital Oscillator поддерживал до 15 инструментов.

Apple ProDOS разделили на 8- и 16-битную ветки для поддержки Apple IIGS. ProDOS 16 поставлялась как ОС весьма недолго, вскоре Apple представляет GS/OS. Это новая, изначально 16-битная система, которая работает намного быстрее. Из новинок — FST, file system translators. Это что-то типа набора драйверов для поддержки различных ФС. Источник вдохновения — vfs из UNIX. Из коробки поддерживались ФС Apple Pascal, Apple DOS 3.3, ISO/High Sierra, HFS, FAT, ProDOS и сетевой протокол AppleShare.

Апл систем

Finder умел отображать сетевые тома, а GS/OS даже поддерживала загрузку из сети.

В GS/OS была Панель управления, которая могла дополняться сторонними апплетами под названием CDEV.

Последняя версия GS/OS 4.02 поставлялась с Apple IIGS System 6.0.1.

Apple выпустила собственную версию POSIX-совместимого Unix в конце 1988 года. Ранние версии были основаны на 4.2BSD и AT&T UNIX System V Release 2, но вскоре в ход пошли 4.3BSD и последующие релизы System V.

A/UX включала контроль задач, сигналы, сеть (AppleTalk, STREAMS, TCP/IP, сокеты, NFS с поддержкой YP и т.д.), файловою систему ffs, систему контроля версий SCCS, печать, X Window, совместимость с API BSD и System V, компиляторы cc и f77 и т.д.

Апл систем

Кроме этого, в A/UX входили многие компоненты из ОС Macintosh, в частности Finder. A/UX 2.x построена на System 6, а A/UX 3.x — на System 7. Поддерживались приложения Macintosh, Unix с командной строкой и X, DOS через эмулятор. Также были гибридные приложения, совмещающие API Unix и интерфейс Toolbox. Для процессов Unix многозадачность была вытесняющая, а для Macintosh — только кооперативная через MultiFinder. Для запуска среды исполнения Macintosh использовались программы startmac и startmac24 , в зависимости от используемой схемы адресации памяти. Поддерживалось множество настроек, даже замена Finder на другое приложение.

Сторонники A/UX от него тащились. Инсталляция на поддерживаемое железо была максимально простой для Unix, даже на фоне сегодняшнего дня. Кое-что из A/UX дожило до времени Mac OS X. Например, команда appleping . Или каталоги /.mac/<host9gt;/Desktop Folder и /.mac/<host9gt;/Trash . Про разделитель каталогов / и говорить стыдно. В Маках в то время был разделитель :, подмена в случае работы с HFS делалась на лету. Хоум был в /users , и так далее. Спорный абзац, ну да ладно — прим. перев.

Последняя версия A/UX 3.1.1 вышла в 1995 году. Система работает только на Apple с процессорами 68 серии с поддержкой плавающей запятой и управления памятью.

В начале 90-х в Apple осознали, что накопившийся в ОС код пора бы и переписать. Упомянутый выше проект Blue вылупился под названием System 7.

Маленький прыжок в нумерации, большой прыжок для всех Macintosh.

  • MultiFinder встроен и используется по умолчанию. Многозадачность только кооперативная.
  • Встроенная поддержка сети AppleTalk и сетевых дисков AppleShare
  • 32-битная адресация памяти
  • AppleScript для автоматизации работы, управление цветом ColorSync, совместная работа и электронная почта через PowerTalk, QuickTime, TrueType, WorldScript поддерживал несколько языков как системные. Не все эти компоненты входили в поставку, некоторые надо было добавлять отдельно.
  • Поддержка виртуальной памяти

Первый Macintosh с блоком управления памятью вышел в 1987 году под названием Macintosh II. До выхода System 7 блок вообще не использовался. В этой версии системы управлению памятью было в весьма зачаточной стадии. Не было защищенных адресных пространств, mmap, блокировки страниц, разделения памяти и т.д.

Апл систем

Были и некоторые изменения интерфейса. Можно переключать запущенные приложения через меню. Корзина стала обычной папкой, убрали автоочистку. Текст можно не только копипастить, но и перетягивать между приложениями. Появились ярлыки. Поменяли структуру Панели управления и Расширений.

Примерно в это же время Apple объединяет усилия с IBM и Motorola для перехода на PowerPC. Это потербовало еще одного переписывания системы.

В свое время господствовала концепция набора команд процессора, приближенного к языку высокого уровня — CISC. Это привело к появлению очень сложных процессоров. В противовес этому, Сеймур Крей в начале 60-х разработал суперкомпьютер CDC 6600 (он же CRAY-1) с компактным набором команд. Это был RISC, но тогда этого слова еще не знали. RISC (Reduced Instruction Set Computer), компьютер с уменьшенным набором команд. Кроме этого, почти все команды работают только с регистрами, а операции загрузки в память и выгрузки оттуда вынесены отдельно. Это позволяет сделать эффективный конвейер и выполнять каждую команду за меньшее число тактов. Сейчас граница между CISC и RISC сильно размылась.

В 1975 году в IBM начали запустили RISC-архитектуру под кодовым номером 801. В начале 80-х Беркли и Стэнфорд начали проекты RISC и MIPS соответственно. К 1990 году на рынке было несколько конкурирующих RISC-архитектур. Например, MIPS, PA-RISC, SPARC V8, Motorola 88k, IBM RS/6000. RS/6000 — это второе поколение архитектуры под общим названием POWER. В рамках проекта Jaguar были попытки Apple использовать Motorola 88k. Но проект не пошел, и в работу взяли PowerPC.

В 1991 году Apple, IBM и Motorola создали AIM Alliance с целью создания единой аппаратной платформы CHRP (Common Hardware Reference Platform). В результате получилась платформа PowerPC. Первый процессор PowerPC 601 поддерживал большинство инструкций POWER. Архитектура сразу разрабатывалась как 64-битная, с возможностью динамического переключения между 32- и 64-битными режимами. Процессоры вплоть до G5 поддерживали только 32-битный режим. Как оказалось, PowerPC пришел надолго.

Следует заметить, что CHRP предполагплось лицензировать для продажи сторонними производителями. Для PowerPC даже существовала версия Windows NT.

Апл систем

Еще в начале 90-х были серьезные попытки Apple использовать RISC. Первый процессор ARM1 вышел в середине 80-х. Еще до AIM Apple и Acorn пытались совместно создать новый процессор. Инвестор и первый покупатель лицензии — VLSI Technology. Процессор ARM6 610 архитектуры ARMv3 с частотой 20 МГц использовался в планшете MessagePad с операционной системой Newton. Про это будет отдельная глава.

Впервые PowerPC поддерживалась в System 7.1.2. Портирование всех компонентов заняло уйму времени. Особую прелесть процессу добавляла необходимость сделать эмулятор старого процессора, для обратной совместимости. В итоге получился HAL (слой абстракции от железа) и эмулятор собственно 68k.

Для PowerPC было разработано наноядро — меньшее, чем микроядро. Оно выполнялось с высшим приоритетом, выступало в роли HAL и предоставляло низкоуровневые интерфейсы для обработки прерываний, исключений, управления памятью. Напрямую к ядру могли обращаться только службы ОС и дебаггер.

Эмулятор 68k запускался при загрузке. Он эмулировал только общий набор инструкций процессора 68LC040, без плавающей запятой и блока управления памятью. Стек исключений был взят из процессора 68020, для лучшей совместимости. Были и другие мелкие ограничения. A/UX на этом эмуляторе не запускается. На современных программных тоже — прим. перев.

Поскольку одновременно могли использоваться два набора инструкций, был специальный системный компонент Mixed Mode Manager, который управлял переключением контекста между двумя типами кода. Взаимные вызовы между ними тоже поддерживались. Менеджер был незаметен для кода 68k, но код PowerPC его видел.

Следует заметить, что первые версии Mac OS для PowerPC содержали мало нативного кода. Большинство существующих приложений, драйверов, бОльшая часть Toolbox и собственно кода ОС использовали эмуляцию. Их только предстояло переписать. Предполагалось, что наноядерная архитектура этому поможет.

Апл систем

В System 7.5 появились OpenTransport (реализация Mentat Portable STREAMS), QuickDraw 3D, Java, OpenDOC (местный аналог OLE). Из украшений появился экран загрузки с логотипом Mac OS и прогресс-баром.

Mixed Mode Manager также использовался в Macintosh Application Environment (MAE). Это эмулятор Мака для X Window под SunOS и HP-UX. Была эмуляция 68k и трансляция команд в родные для хост-системы. Поддерживалась System 7.x и многие ее компоненты. Еще из похожего — Mac-on-Unix (MAS), для запуска приложений Macintosh под Unix на PowerPC.

Apple и Novell сотрудничали в середине 90-х для портирования NetWare на PowerPC. Этот порт намного проще настраивался по сравнению с х86, планировалось запускать его на сервере Apple Shiner. Проект был в приличной степени готовности, но закрыт до выхода готового продукта. Название Shiner перешло к Apple Network Server под управлением AIX.

Через несколько лет, в 1996 году, Apple выпускает малоудачный Apple Network Server. Он был основан на процессоре PowerPC и поддерживал горячую замену дисков, вентиляторов и блоков питания, RAID, много устройств SCSI и PCI, заменяемый процессор на отдельной плате и экран на корпусе для отображения статуса.

Апл систем

Network Server поставлялся с AIX for Apple Network Servers и не поддерживал Mac OS. Это была очень продвинутая ОС с поддержкой вытесняющей многозадачности, многопоточности, множества сетевых протоколов, RAID, JFS, LVM и прочих приятных суровым админам-юниксоидам штук. На выбор были командная строка или графические AIXwindows и CDE.

Апл систем

Эту линейку серверов сняли с производства в 1997 году. Apple вернется на рынок только через 5 лет, когда выйдет Xserve.

В следующей части будет про разброд и шатания в середине 90-х и поиск источника вдохновения для очередного полного переписывания. Если вмещусь по объему, то затрону поздние версии Mac OS Classic.

апл систем

Конструктивной особенностью турбогенератора является непосредственное водяное охлаждение токоведущих частей (обмотки ротора и обмотки статора), а так же самого корпуса генератора и элементов его оборудования.

В качестве резервного источника электроэнергии установлена аккумуляторная батарея - источник постоянного тока.

АБ обеспечивает режим одновременного расхолаживания ГЭУ обоих бортов в течение не более 1,5 часа с последующим пуском ГЭУ одного борта при продолжающемся расхолаживании другого борта в течение не более 2,5 часа, при одновременном ходе ПЛ под гребными электродвигателями в течение всего времени малым ходом. Связующим элементом между источниками переменного и постоянного тока является обратимый преобразователь.

Группу потребителей постоянного тока составляют механизмы, обеспечивающие:

- аварийное расхолаживание и ввод ГЭУ;

- работу систем вооружения ПЛ (навигации, единого времени, размагничивающего устройства).

3.Питание потребителей электроэнергии ПЛ.

Потребителями электроэнергии на подводной лодке являются вспомогательные механизмы главной энергетической установки и общекорабельных систем, системы и комплексы оружия и вооружения, технические средства обитаемости ПЛ. Для привода вспомогательных механизмов используются асинхронные электродвигатели и электродвигатели постоянного тока. Для питания систем оружия и вооружения , автоматики, сигнализации, освещения и т.д.применяются различные преобразователи электроэнергии (вращающиеся илистатические) и трансформаторы.

По назначению потребители электроэнергии переменного тока подразделяются на:

  • - потребители оружия и вооружения;
  • - потребители главной энергетической установки;
  • - потребители общекорабельных систем;
  • - потребители технических средств обитаемости.

а) Питание потребителей оружия и вооружения.

От ГРЩ правого и левого борта получают питание приборы гидроакустического комплекса "Скат9quot;. Суммарная потребляемая приборами мощность в момент посылки импульса составляет порядка 900 кВт. Станция миноискания "Арфа9quot; входит в состав комплекса "Скат9quot;. Выносную гидроакустическую антенну комплекса "Скат9quot;, размещенную вместе с лебедкой в гондоле в кормовой оконечности корабля , обслуживает система "Руза9quot;, в состав которой входят: насос гидравлики, обеспечивающий работу лебедки антенны и насосы забортной воды, обеспечивающие заполнение капсулы с антенной и поддерживающие давление в ней при работе антенны. Потребители системы "Руза9quot; размещены в 8 отсеке. К потребителям оружия и вооружения относятся также 5 кондиционеров, обеспечивающих работу боевой информационно-управляющей системы "Омнибус9quot;, которая предназначена для централизованного автоматического сбора информации, решения групп задач (гидрологии, определения ЭДЦ и дистанции, информационных, стрельб ракетным и торпедным оружием).

Два статических преобразователя ВАКС-17,5-30 обеспечивают питанием:

  • - систему дистанционного управления торпедо-ракетным комплексом "Кальмар9quot;;
  • - аппаратуру предстартовой подготовки ракет АПП-2;
  • - БИУС "Омнибус9quot;;
  • - Ракету "Шквал9quot;.

К остальным потребителям оружия и вооружения относятся:

  • - прибор "Миндаль9quot; навигационного комплекса "Медведица;
  • - вентилятор радиопередатчика "Скумбрия9quot;;
  • - электродвигатель лебедки приемо-передающей антенны "Параван9quot;;
  • - электродвигатель поворотного устройства антенны радиолокационного комплекса обнаружения подводных целей МРК-50

б) Питание потребителей главной энергетической установки.

Группу потребителей ГЭУ составляют механизмы паропроизводительной установки (ППУ) и паротурбинной установки (ППУ).

К потребителям ППУ относятся:

  • - главные циркуляционные насосы I контура ЦНПК;
  • - подпиточные насосы первого контура;
  • - компрессоры вакуумирования необитаемых помещений реакторного отсека ГК-1;
  • - циркуляционные насосы расхолаживания;
  • - электродвигатели паровых задвижек правого и левого борта;
  • - электродвигатели компенсирующих решеток;
  • - трюмная помпа реакторного отсека;

К потребителям ПТУ относятся:

  • - циркуляционные насосы ГТЗА;
  • - конденсатные насосы ГТЗА;
  • - насосы охлаждения вспомогательных механизмов ПТУ забортной водой;
  • - масляные насосы ГТЗА;
  • - валоповоротные устройства ГТЗА и АТГ;
  • - подогреватели масла ПМЭТ-1500 и сепараторы СЦ-1,5;
  • - насосы систем водяного охлаждения турбогенераторов;
  • - воздуходувки ГР-А5 осушения турбин ГТЗА и АТГ;
  • - насос подпитки II контура;
  • - насосы испарительной установки.

в) Питание потребителей общекорабельных систем.

К потребителям ОКС относятся:

  • - водоотливные насосы ЦН-&4;
  • - трюмные помпы;
  • - насосные агрегаты судовой системы гидравлики;
  • - компрессоры ВВД ЭК-30;
  • - блоки осушки ВВД 10БО-1;
  • - насос ЦН-104 системы стабилизации ПЛ без хода;
  • - насосы ЭВН подсушки трюмов отсеков ПЛ;
  • - основные вентиляторы и кондиционеры системы вентиляции;
  • - гребные электродвигатели;
  • - якорно-швартовые шпили;
  • - вентиляторы и две печи дожигания водорода ПД-11 системы батарейной вентиляции;
  • - насос НЦВ-25/30 системы водяного охлаждения АБ;
  • - сварочный агрегат ВАКСВ-14-60.

г) Питание потребителей технических средств обитаемости:

К потребителям ТСО относятся:

  • - насосы холодильных машин правого и левого борта;
  • - технические средства системы электрохимической регенерации воздуха (ЭРВ);
  • - электрооборудование фреоновых холодильных установок УФП-4;
  • - электрооборудование камбуза;
  • - установки воздухоохладительные УВО;
  • - насос системы дезактивации ТССД.

Автоматизация общекорабельных систем и комплексная автоматизация АПЛ проекта 705

В.А.Собакин, ведущий конструктор СПМБМ "Малахит"

Когда в апреле 1959 г. я пришел на работу в СКБ-143, уже была построена и сдана в опытную эксплуатацию первая отечественная АПЛ.

Появление ПЛ с большой автономностью и дальностью плавания, для эксплуатации которых стали характерными быстротечные переходные режимы работы различного рода механизмов, систем, устройств и оборудования, потребовало создания корабельных систем централизованного автоматизированного управления всеми боевыми и техническими средствами, которые бы повышали надежность управления, исключали возможные аварийные последствия ошибочных действий личного состава и позволяли при сокращении численности экипажа повысить эксплуатационные возможности корабельного оборудования. Для решения этих проблем в июне 1959 г. в СКБ-143 и был создан XVIII отдел – отдел автоматики, начальником которого стал Ю.А.Чехонин.

В сентябре того же года мне поручили проработки централизованного автоматизированного управления общекорабельными системами (ОКС) и отдельными механизмами АПЛ пр.671. Для выполнения этих проработок сформировали группу конструкторов, в которую первоначально вошли И.М.Иванова, В.В.Кубилюнас, В.А.Макеев, Я.В.Миронова, Е.Д.Савельев и Н.Ф.Цветкова.

Группе специалистов предстояло впервые создать не имеющую аналогов систему централизованного управления большим количеством механизмов, устройств и арматуры (около 220 наименований арматуры, более 500 источников), рассредоточенных по всему кораблю. До этого практически все общекорабельные системы на ПЛ управлялись вручную по месту.

В 1959-1960 гг. эта группа проработала функциональные схемы управления общекорабельными системами, разработала алгоритмы управления и определила номенклатуру необходимых источников информации и дистанционно управляемого оборудования. Также была предложена компоновка лицевых панелей пульта управления. В проработке давались предложения по использованию элементной базы, были рассмотрены отдельные схемные узлы на полупроводниковых приборах и магнитных усилителях. Были даны предложения по диапазонам измерения параметров контролируемых сред и способам установки датчиков и сигнализаторов на корабельном оборудовании.

Сделанные первые шаги в автоматизации потребовали от исполнителей-электриков детального изучения общекорабельных систем и режимов их работы.

В разработку концепции автоматизации ОКС и разработку алгоритмов управления значительный вклад внесли разработчики этих систем А.П.Алексеев, Н.В.Анучин, В.Л.Апполонова, Г.Д.Ивашкин, В .Л. Кожух, В.П.Микитас, Ю.Д.Перепелкин, Н.Е.Пирогов, В.В.Скрипник, Л.Н.Трофимов и др. Они же в дальнейшем обеспечили разработку новых дистанционно управляемых механизмов, устройств и арматуры.

Необходимо отметить большую роль в создании первых образцов дистанционно управляемого оборудования и обеспечении внедрения систем централизованного управления главного конструктора пр.671 Г.Н.Чернышева и его заместителя А.И.Колосова.

В качестве исходных данных в проработке использовались требования к автоматизации ОКС, разработанные ЦНИИВК ВМФ. Первым наблюдающим за работами по автоматизации ОКС от ЦНИИВК стал А.М.Хватовкер.

Проработка выполнялась в исключительно сжатые сроки с энтузиазмом, присущим послевоенным годам: не считаясь с личным временем, мы изо дня в день засиживались на работе до 9-10 часов вечера.

В июне 1960 г. на базе группы XVIII отдела, выполнившей первые проработки, был сформирован сектор автоматизации общекорабельных систем. Вскоре сектор пополнился специалистами, которые заняли ведущее положение в специализации. Это С.И.Андриевский, Н.Н.Зубин, Т.А.Клемент, С.Г.Лебедев, В.К.Осипов, А.И.Сбитнев и др.

Объяснительная записка по проработке, технические требования к системе управления ОКС, альбом схем с алгоритмами управления в апреле 1960 г. передали разработчикам систем управления. Первоначально работа велась на конкурсной основе 5-м отделением ЦНИИ-45, где работу возглавлял начальник отдела В.Г.Павлов, и вновь организованным ОКБ-781 (с 1961 г. – ОКБ морской автоматики "Секстан"), где работой руководили главный инженер Ю.С.Путято и начальник отдела Л.М.Фишман, а ведущим инженером заказа (ВИЗ) являлся В.В.Киселев.

ЦНИИ-45 проектировал систему в телемеханическом варианте с временным уплотнением каналов связи на феррит-диодных элементах, а ОКБ МА "Секстан" – систему с радиальной передачей команд управления и фазовым уплотнением каналов сигнализации на магнито-вентильных логических элементах с выходными магнитными усилителями. Сравнительная простота системы, высокие надежностные характеристики элементной базы определили выбор для реализации в пр.671 варианта ОКБ МА "Секстан".

Системе был присвоен шифр "Вольфрам". С этим наименованием она просуществовала длительное время, в том числе в виде модификаций для лодок второго поколения (пр.671РТ, 671РТМ и др.).

Характерно, что на ПЛ, проектируемых СКБ-143, с самого начала все общекорабельные системы, включая кондиционирование и регенерацию воздуха помещений, управлялись с единого пульта одним оператором. На лодках, проектируемых в те же годы другими бюро, для управления кондиционированием и регенерацией воздуха в помещениях устанавливались отдельные системы дистанционного управления (СДУ) со своими пультами управления (например, на АПЛ пр.661 – система "Сартдуко").

При разработке системы централизованного автоматизированного управления ОКС "Вольфрам" возникало много вопросов, связанных с выбором и разработкой управляемого оборудования, особенно самого многочисленного – дистанционно управляемой арматуры. Для ин- формации о положении механизмов и арматуры, обеспечения блокировок и формирования сигналов управления по заданным алгоритмам ОКБ МА "Секстан" разработало сигнализаторы положения механизмов (СПМ) с бесконтактными датчиками (ДБП).

Кроме сигнализаторов положения механизмов ОКБ МА "Секстан" были разработаны бесконтактные сигнализаторы давления, перепада давления, работы насосов, вентиляторов.

Большой вклад в разработку и освоение серийного производства сигнализаторов от ОКБ МА "Секстан" внесли В.Н.Соловьев, К.И.Ришес. От СКБ-143 активное участие в этой работе принимали А.В.Гамзов и В.А.Ивлев.

Несмотря на достаточно высокую надежность бесконтактных датчиков потребовалось много усилий для доведения технологии регулировки системы "арматура-датчик" до той, которая обеспечила бы устойчивую выдачу сигнала при длительной эксплуатации.

Апл систем

Система "Вольфрам" позволяет осуществлять одному оператору централизованное управление противоаварийными системами, системами управления плавучестью, обиходными системами, специальными устройствами и системами обеспечения обитаемости.

С центрального пульта осуществляется управление 200-250 устройствами и корабельными механизмами, а также контроль их технического состояния. Система осуществляет контроль исправного состояния цепей, включая электромагниты исполнительных органов, и периодический контроль исправного состояния электроэлементов и каналов управления и сигнализации. Выполнена на унифицированных схемно-конструкторских модулях.

Система включает в себя: центральный пульт (1), герметичные исполнительные пульты (2), пульты местной сигнализации (3), соединительные ящики (4). Общий вес приборов системы – 3400 кг.

Элементная база: безконтактные магнитно-диодные элементы, магнитные усилители, люминофорные мнемосхемы.

Сложность регулировки, недостаточная помехозащищенность, необходимость иметь вторичные приборы и относительная дороговизна привели в дальнейшем к замене бесконтактных сигнализаторов на контактные (также разработки ОКБ МА "Секстан", которое с 1967 г. стало именоваться ЦНИИ "Аврора").

Стоимость серийных вторичных приборов была настолько высокой, что ВМФ создал комиссию под председательством начальника отдела ЦНИИВК Б.И.Меламеда, которая выезжала с ревизией на симферопольский завод "Фиолент"-поставщик сигнализаторов. Членами комиссии от ОКБ МА "Секстан" были К.И.Ришес и В.Н.Соловьев, от проектантов ПЛ-Б.И.Шифрин (ЦКБ- 18) и автор статьи (СКБ-143). Комиссия была вынуждена подтвердить высокую стоимость сигнализаторов, так как она в основном определялась покупными изделиями. Например, стоимость литого корпуса вторичных приборов на 20 точек составляла около 9000 руб. (т.е. два автомобиля "Москвич"). Поэтому замена бесконтактных сигнализаторов контактными была актуальна не только по техническим соображениям, но и по экономическим.

Создание высоконадежных контактных сигнализаторов стало возможным в связи с освоением нашей промышленностью производства микровыключателей повышенной надежности. Контактные сигнализаторы упростили схемные решения, позволив в ряде случаев решать логические задачи и выполнять блокировки, используя их контакты без дополнительных элементов логики. В последующем контактные сигнализаторы неоднократно совершенствовались и сохранили преимущественное применение до сегодняшних дней.

В период разработки ОКБ МА "Секстан" системы "Вольфрам-671" велись разработки систем управления ОКС и для Г1Л, проектируемых другими бюро. Это заставляло проектантов ПЛ в целях унификации принимать единообразные технические решения, особенно если это касалось новых разработок управляемого оборудования и источников информации. Например, датчики и сигнализаторы, показывающие приборы, комплектующие пульты центральных постов, применяли одни и те же.

Не всегда согласование этих вопросов проходило гладко – иногда ситуация становилась тупиковой, и вопрос решался в высших инстанциях. Так, длительно обсуждался вопрос резервного управления наиболее ответственными корабельными системами – в частности, системой всплытия.

СКБ-143 считало, что при отказе основной системы управления или потере электропитания резервное управление клапанами ВВД (подачи воздуха в ЦГБ) должно осуществляться дистанционно рабочей средой, то есть клапаны подачи воздуха в ЦГБ должны иметь как электромагнитные приводы, так и возможность резервного дистанционного управления воздухом. Для этого в ЦП рядом с пультом управления ОКС размещался щит клапанов ручной подачи воздуха на управление клапанами ВВД.

Резервирование электрического канала управления воздушной средой было вполне логично, так как гарантировало в аварийных случаях дистанционное управление до тех пор, пока имелся воздух (независимо ни от чего). А когда воздуха нет, то и управлять нечем.

ЦКБ-16 считало, что клапаны ВВД должны иметь только электромагнитный привод как для основного, так и для резервного управления. Это тоже имело свою привлекательность (отсутствие большого количества импульсных трубок), однако при потере электропитания требовало либо перехода на местное ручное управление (что снижало оперативность управления в аварийных ситуациях) либо резервирования источников питания.

Вопрос был рассмотрен на совещании у главного инженера 1-го ГУ МСП Ф.Ф.Подушкина, в котором участвовали А.А.Иоффе (ЦКБ-16) и автор статьи (СКБ-143). Заслушав наши точки зрения, Федор Федорович выразил свое отношение к рассматриваемому вопросу такими словами:

– Придется тебе, Иоффе, бороду брить (А.А.Иоффе всегда носил окладистую бороду).

Так было принято решение о дальнейшей разработке арматуры, определившее организацию резервного управления системой всплытия в варианте, предложенном СКБ-143, на многие годы для всех последующих ПЛ.

После установки и монтажа системы "Вольфрам-671" на головной АПЛ (как ее называли, "шестисотке" – зав. №600) началась наладка. Первое, с чем мы столкнулись – не все корабельные системы оказались готовы к совместной работе с ней. Срочно был введен этап выпуска извещений о готовности корабельных систем к работе с системой "Вольфрам-671". Второе – должно быть закрыто швартовное удостоверение и обеспечена работа системы управления по прямому назначению совместно с общекорабельными системами до спуска АПЛ на воду. Это обстоятельство требовало быстрого завершения наладочных работ и окончания швартовных испытаний. И здесь произошла непредвиденная задержка.

При подаче питания на систему управления движением "Шпат-671" в корабельной сети (220В, 400 Гц) возникали помехи, которые приводили к засветке отдельных участков мнемосхем на пульте управления ОКС в ЦП. Устранение этого явления потребовало от проектанта ПЛ, разработчиков систем управления и работников электромонтажного предприятия ЭРА значительных затрат времени.

Появление на ПЛ большого количества систем управления и все более сложного РЭВ привело к необходимости принятия ряда мер по подавлению помех – как возникающих в сетях питания, так и наводимых электромагнитным путем.

Одновременно с разработкой большой системы "Вольфрам-671" на ее принципах строились системы более узкой специализации – например, система управления вентиляцией и дожиганием водорода аккумуляторных ям "Висмут", управления подготовкой системы стабилизации глубины без хода "Алюминий", управления системой и компрессором вакуумирования герметичной выгородки "Бронза" и др. (в последующем системы "Висмут" и "Алюминий" были включены в состав систем "Вольфрам").

Полученный опыт разработок и испытаний первой системы управления ОКС был учтен в последующих системах типа "Вольфрам". Например, люминофорные мнемосхемы (поставщик – ленинградский завод "Лакокраспокрытие") из-за малого срока службы и ограниченных возможностей по количеству цветов заменили на подсвечиваемые сигнальными лампами. Блочная конструкция приборов, которая сокращала габариты систем, но затрудняла межпроектную и внутрисистемную конструктивную унификацию, ЦНИИ "Аврора" была переработана на конструктив типа "Набор-К", содержащий в своем составе унифицированные приборные шкафы и 30 типов унифицированных схемно-конструктивных модулей (кассет). В дальнейшем конструктив неоднократно совершенствовался.

В связи с созданием в середине 1960-х гг. отечественной промышленностью высоконадежных электромагнитных герметизированных реле в последующих системах типа "Вольфрам" надежные, но громоздкие маг- нито-вентильные логические элементы и выходные магнитные усилители были заменены.

Замена бесконтактной элементной базы на контактную нашла и своих сторонников, и противников. Подкупающая схемная простота релейно-контактной логики в совокупности с контактными сигнализаторами и принятыми мерами по резервированию приобретали все больше сторонников. Окончательно утвердилось мнение в пользу контактной техники, когда в 1966 г. на совещании в ОКБ МА "Секстан" при участии академиков Н.Н.Исанина и В.А.Трапезникова был сделан выбор релейно-контактного варианта комплексной системы управления техническими средствами (КСУ ТС) "Ритм-200" для АПЛ пр.705К. И, как показала практика, выбор был сделан правильно: все системы имели высокую эксплуатационную надежность (некоторые образцы впоследствии отработали более 70 тыс. ч при проектном ресурсе 25 тыс. ч).

Нужно сказать, что создание первой системы централизованного автоматизированного управления общекорабельными системами и сдача ее в 1967 г. на АПЛ пр.671 имело большое значение для дальнейшего развития систем управления корабельными техническими средствами.

Несмотря на то, что за последние десятилетия открылось много новых технически осуществимых возможностей, ряд принципов, заложенных в этой первой системе, сохранился до сих пор. Например, сформулированные еще в проработках СКБ-143 основные требования к управлению корабельными системами в аварийных ситуациях с разбивкой на категории важности и разработанные основные алгоритмы управления с небольшими изменениями дошли до наших дней; во всех последующих системах управления ОКС неуклонно выполняется требование работы без принудительного охлаждения, что повышает их живучесть в аварийных ситуациях и др. Примененные ОКБ МА "Секстан" методы резервирования элементов схем (предложенные В.Л.Артю- ховым), методы контроля линий связи (разработанные М.И.Блиндером, Е.М.Бобровым и Л.М.Фишманом), методы фазового уплотнения каналов сигнализации и другие также сохранились в ряде последующих систем.

Усложнение корабельных систем, возрастание объема автоматизации, появление дополнительных требований обеспечения работоспособности в аварийных ситуациях, развитие микроэлектронных устройств обработки информации на основе цифровых вычислительных средств привели к радикальному изменению способов управления и передачи информации в системах Г1Л последующих поколений. Для уплотнения органов управления па пульте ЦП позже был применен т.н. координатный способ управления. Включение исполнительных органов стало производиться кнопкой выбора системы и кнопкой выбора режима. Этот способ позволил уплотнить и линии связи каналов управления в дополнение к уже сложившемуся фазовому уплотнению каналов сигнализации.

Но это было позже, а в шестидесятые мы были первыми!

Следующей значительной вехой в развитии автоматизации, где первенство также принадлежало СКБ-143, стало создание комплексно автоматизированной, с малочисленным личным составом, высокоманевренной АПЛ пр.705. Опытная АПЛ прошла Государственные испытания в 1971 г. Ее проектирование и ряд принятых технических решений явились нетрадиционными, что связано с переходом от разрозненных систем управления и РЭВ к созданию многофункциональных комплексов, оптимизацией состава РЭВ, проведением широкой унификации элементной базы, узлов, приборов, повышением надежности и живучести систем управления, РЭВ и КТС.

Комплексная автоматизация наряду с другими техническими решениями в конечном итоге была призвана обеспечить безопасное маневрирование ПЛ на больших скоростях, способствовать снижению численности личного состава и водоизмещения, качественно улучшить управление боевой и повседневной деятельностью.

Характерным для этого проекта являлось сосредоточение управления всеми боевыми и техническими средствами в едином главном командном посту (ГКП), архитектурно оформленном в форме подковы. Традиционные посты и рубки (радиосвязи, радиолокации,гидроакустики, навигации) на этой АПЛ отсутствовали. Аналогов такого ГКП в мировом подводном кораблестроении не было.

В решении сложной задачи сосредоточения всех боевых постов в одном помещении принимало участие большое количество специалистов бюро, представителей заказчика и контрагентов. В результате было определено минимальное количество операторов, достаточное для управления кораблем в нормальных и аварийных режимах, созданы максимальные удобства для взаимодействия командира с боевыми постами. В создание ГКП большой вклад внесли Ю.А.Блинков, В.Г.Бороденкова, В.П.Горячев, Н.Ф.Иванов, Н.А.Коноплев, Г.Б.Мисник, А.Т.Овчинников, И.В.Симбирский, А.С.Фомин, Ю.А.Чехонин, В.П.Янкин и, безусловно, главный конструктор пр.705 М.Г.Русанов.

В структуре комплексной автоматизации АПЛ пр.705 (705К) условно можно обозначить две многофункциональные части.

Первая – это боевая информационно-управляющая система (БИУС) с радиоэлектронными средствами информации, навигационные комплексом и системами обеспечивающими использование оружия. БИУС дает командиру корабля информацию о внешней обстановке, решает задачи рекомендательного характера по боевому маневрированию и использованию оружия, обеспечивает управление стрельбой.

БИУС "Аккорд" была разработана ЦКБ завода им. Кулакова (главный конструктор – А.И.Буртов). Перед ее создателями стояла трудная задача: вписаться в структуру комплексно автоматизированной ПЛ с малочисленным экипажем.

Пульт был скомпонован так, что помимо расположения органов управления и контроля решаемых непосредственно БИУС задач, на нем были размещены: телевизионный экран отображения информации о положении ПЛ в пространстве, о подледной обстановке и обстановке в отсеках, о наружной обстановке от перископа; органы дистанционного управления перископом; табло отображения радиационной обстановки, показывающие приборы крена, дифферента, скорости и др. Это был пульт командира (вахтенного офицера), с которого обеспечивалось решение боевых задач, использования оружия с одновременным получением дополнительно некоторой информации о состоянии ПЛ.

Вторая часть-это многофункциональная комплексная система управления техническими средствами (КСУТС). Первая КСУТС "Ритм" (главный конструктор – О.П.Демченко) была разработана 5-м отделением ЦНИИ-45 (с 1967 г. – ЦНИИ "Аврора") для АПЛ пр.705. В ее состав вошли подсистемы автоматического и дистанционного управления ГЭУ ("Гамма"), электроэнергетической системой ("Тембр"), общекорабельными системами ("Такт-Т") и система централизованного контроля и документирования параметров и событий ("Мелодия").

Апл систем

Вид главного пульта комплексной системы автоматического управления техническими средствами ПЛ пр.705К (шифр "Ритм-200"). Является модификацией системы "Ритм" применительно к паропроизводящей установке БМ40-А и предназначена для автоматического и дистанционного управления, регулирования, защиты и контроля пароэнергетической установки, электроэнергетической системы и общекорабельных систем и устройств. Состоит из 1126 приборов (включая источники информации).

Система управления движением "Боксит" разработки 10-го отделения ЦНИИ-45 (главный конструктор – А.А.Данилин) на первой стадии комплексной автоматизации в состав КСУТС не вошла. Эти системы вошли в состав КСУТС начиная с ПЛ последующих поколений.

КСУТС "Ритм-200" для АПЛ пр.705К была разработана ОКБ МА "Секстан" (главный конструктор – В.Н.Соловьев). В ее состав вошли системы "Гамма-200", "Тембр-200, "Такт-200" и "Мелодия-200". КСУТС "Ритм-200" прошла испытания на головной АПЛ пр.705К в 1977 г.

Резкое сокращение экипажа АПЛ при улучшении условий его деятельности с одновременным повышением оперативности и безошибочности управления вызвало необходимость не только увеличения объема и уровня автоматизации боевых и технических средств, но и создания оборудования, не требующего в походе обслуживания с местных постов. Впервые в практике комплектования экипажа было выполнено подробное обоснование, которое позволило выявить наиболее слабые места. На основании анализа загрузки личного состава бюро разработало требования по надежности и обслуживанию корабельного оборудования. Эти требования были рассмотрены и приняты к реализации на совещании в МСП с участием научного руко- . водства и руководства предприятий-разработчиков корабельного оборудования, РЭВ и систем управления.

До проектирования АПЛ пр.705 создание табеля комплектования личного состава велось в строгом соответствии уставным положениям ВМФ и выполнялось конструкторами проектного отдела бюро. Проектирование же комплексно-автоматизированной ПЛ с малочисленным личным составом потребовало нетрадиционных подходов к комплектованию экипажа. Необходимо было найти такую организационную структуру управления боевыми и техническими средствами корабля и кораблем в целом, которая бы способствовала сокращению численности экипажа и одновременно как можно больше соответствовала принятой на флоте организации службы.

В связи с принципиально новым подходом разработку табеля комплектации личного состава поручили отделу автоматики. Такая задача перед электриками возникла впервые. Большой вклад в эту работу внесли Ю.А.Блинков, В.Г.Бороденкова, Н.Ф.Иванов, Ю.А.Чехонин, а также ряд сотрудников других отделов СКБ-143. Исполнителем работ по разработке и согласованию табеля комплектации и обоснованию численности личного состава стал пришедший в бюро после окончания института в 1962 г. О.А.Зуев-Носов.

Для экспериментальной оценки показателей работы операторов пультов управления систем "Ритм" и "Ритм-200" в период специальных стендовых испытаний по специальным программам были выполнены психофизиологические исследования с использованием аппаратуры, регистрирующей действия операторов и их физиологическое состояние. На стенде был воспроизведен левый борт ГКП с полным составом действующих пультов системы "Ритм" и пультом управления движением "Боксит". Работа технических средств имитировалась.

Эргономические исследования, проведенные в период стендовых испытаний КСУ ТС "Ритм" и "Ритм-200", позволили определить наиболее рациональную (с учетом мнемоники) компоновку лицевых панелей пультов; взаимное расположение органов управления, приборов, индикаторов, световых табло; оптимизировать потоки информации и способы ее отображения с учетом приоритета решаемых задач. Проведенные стендовые испытания позволили уточнить распределение функций между автоматом и оператором, а также между операторами.

На стенде ЦКБ завода им. Кулакова в период испытаний БИУС "Аккорд" проводились испытания на удобство пользования пультами при решении боевых задач и управлении стрельбой. Вместе с пультом системы "Аккорд" на стенд устанавливался пульт системы управления подготовкой ТА "Сарган" (разработки ЦНИИ "Аврора"). Пульты через имитаторы стенда были задействованы в автоматическом цикле использования оружия, что позволило проверить стыковку систем и взаимодействие операторов. Анализ результатов проведенных испытаний уточнил загрузку операторов и подтвердил достаточность их количества, предусмотренного разработанной проектантом корабля комплектацией личного состава.

В разработке концептуальных положений комплексной автоматизации АПЛ пр.705 (705К), разработке и испытаниях комплексных систем управления и РЭВ принимало участие большое количество специалистов промышленности и организаций ВМФ. Назову лишь некоторых. Это сотрудники СПМБМ "Малахит" Е.С.Александров, М.И.Беленький, Ю.А.Блинков, B.Г.Бороденкова, И.М.Валуев, С.А.Вильчинская, В.П.Горячев, В.А.Данилов, А.И.Жбрыкунов, Л.В.Зиненко, С.И.Зинкин, Н.Н.Зубин, О.А.Зуев-Носов, Н.Ф.Иванов, Ю.А.Кижаев, Т.А.Клемент, Ю.Н.Крылов, К.А.Ландграф, Г.Б.Мисник, И.С.Михайлов, А.Т.Овчинников, А.А.Павлов, В.И.Панасюк, А.И.Приходько, В.И.Старовойтов, Ю.А.Сурков, А.Г.Сухарников, Н.М.Терентьев, Ю.А.Чехонин, В.В.Щеголев, А.К.Яшков и многие другие.

Работы велись под научным руководством академика В.А.Трапезникова и сотрудников Института автоматики и телемеханики АН СССР Д.И.Агейкина, А.И.Волкова, C.М.Доманицкого и Г.Э.Шлейера. Много внимания вопросам автоматики уделял научный руководитель проекта АПЛ академик А.П.Александров.

В создании комплексно автоматизированной АПЛ большую роль сыграли представители заказчика В.К.Востоков, О.С.Данилевский, Б.И.Меламед, В.И.Надточий, Д.С.Старынкевич и П.П.Фридолин (ЦНИИВК); Г.С.Кубатьян, А.В. Лоскутов, Ю.А.Попов, И.А.Семко, В.С.Чернов и А.А.Чехаль- ян (24-й НИИ МО); А.В.Иринархов, Ю.Г.Литкевич, А.Л.Петренко и А.И.Чернозубов НИИ МО).

Большой вклад в создание комплексно автоматизированной АПЛ внесли разработчики радиоэлектронных средств: автоматизированного навигационного комплекса "Сож" (ЦНИИ "Электроприбор", главный конструктор – В.И.Маслевский); ГАК "Океан" (ЦНИИ "Морфизприбор", главный конструктор – Н.А.Князев), автоматизированного комплекса радиосвязи "Молния-705" (НПО им. Коминтерна, главный конструктор – В.А.Леонов); автоматизированного комплекса радиоразведки "Булава-705" (Таганрогский радиотехнический институт, главный конструктор-А.А.Кузовлев), комплексной радиолокационной системы "Бухта-Чибис" (ЦНИИ "Гранит", главные конструкторы – И.М.Жовтис и А.А.Шишагин), автоматизированной системы управления подготовкой торпедных аппаратов и системой стрельбы "Сарган" (ЦНИИ "Аврора", ведущий разработчик-М.Э.Шифман), многоцелевого телевизионного комплекса ТВ-1 (НИИ телевидения, главный конструктор – Э.К.Сараджишвили).

В годы создания систем управления и РЭВ первой комплексно автоматизированной АПЛ, выбора и освоения производства элементной базы цифровой вычислительной техники между сотрудниками нашего отдела автоматики и сотрудниками ИАТ АН СССР установились дружественные отношения. Мы встречались не только в рабочей обстановке. На протяжении многих лет традиционно у нас отмечалась годовщина образования отдела с выездом на прогулки в Петродворец, Невский лесопарк либо с посещением других увеселительных мест, в которых принимали участие и сотрудники ИАТ. В одной из таких первых вылазок в Невский лесопарк на встрече белых ночей с нами был наш научный руководитель академик В.А.Трапезников – общительный, веселый человек, который, несмотря на свой возраст, с удовольствием играл в футбол с молодежью.

Апл систем

Система централизованного автоматического контроля состояния технических средств (шифр "Мелодия"). Предназначена для автоматического сбора, обработки и представления информации о состоянии оборудования и режимах работы пароэнерге- тической установки, электроэнергетической системы и общекорабельных систем. ^ Система включает в себя устройства и блоки аналого-цифровой информационной машины (шифр "Октава"), работающие с источниками первичной информации (датчики и сигнализаторы).

Обеспечивает непрерывный автоматический контроль величин физических параметров технических средств ПЛ (давление, перепад давления, температура, расход уровня, солесодержания, частоты вращения, электрических параметров, наличия пара в сплаве и т.д.).

Сигналы от датчиков (226 шт.) и сигнализаторов (279 шт.) передаются по кабелям в аналогово-цифровую информационную машину "Октава", причем для каждого сигнала используются две отдельные жилы кабеля. Обработанная в МКЦ Октава информация поступает в системы управления "Гамма", "Тембр", "Такт-Т и на пульт комплексной системы "Ритм".

В сентябре 1965 г. ИАТ АН СССР организовал на теплоходе «Адмирал Нахимов», следовавшем по маршруту Одесса-Сочи- Сухуми-Батуми-Одесса, международную теоретическую конференцию по проблемам управления, в которой приняли участие представители предприятий разработчиков комплексов автоматики и РЭВ АПЛ пр.705. От СКБ-143 участниками конференции были начальники отделов Р.И.Симонов, Ю.А.Чехонин и автор. В период работы конференции В.А.Трапезников собирал (сепаратно) совещания представителей промышленности и НИИ ВМФ, где рассматривались как текущие вопросы создания оборудования для строящейся первой комплексно автоматизированной АПЛ, так и вопросы перспективы автоматизации ПЛ. В то время мы еще не подозревали, что подобных кораблей в обозримом будущем не только не будут проектировать, но не будет даже никаких потуг, чтобы воспроизвести что-либо подобное.

Надо отдать должное Михаилу Георгиевичу Русанову – его роль в создании комплексов автоматики и РЭВ исключительно велика. Не только как главного конструктора АПЛ, но и как талантливого человека большой эрудиции. Я, молодой в то время начальник XVIII отдела (с 1962 г.), на долю которого выпали работы по определению объема автоматизации, компоновке ГКП, обоснованию численности и комплектации личного состава, разработке требований к управляемому оборудованию, ведению большого объема контрагентских работ, постоянно ощущал его поддержку и помощь. Он фанатично стремился к выполнению поставленных перед собой задач и с трудом и только убедившись в отсутствии другого подходящего решения шел на компромисс. В результате был создан проект и построены корабли, уникальность которых нельзя отрицать.

Тем не менее, если посмотреть с позиций более позднего времени, на мой взгляд, миниатюризация ПЛ, превращенная в самоцель, подталкивала к принятию решений, которые впоследствии оказались неперспективными. Например, в ГАК "Океан" применили принцип механической развертки характеристики направленности антенны, в то время как на всех ПЛ второго поколения, построенных даже ранее головной "семьсот пятой", уже использовался электрический.

Создание электроэнергетической системы переменного тока частотой 400 Гц позволило сократить массогабаритные характеристики электрооборудования, исключило установку специальных преобразователей для питания РЭВ и систем управления. Освоение же производства нового электрооборудования и электромеханизмов потребовало дорогостоящего переоснащения основных электротехнических предприятий страны, внедрения на них новых технологий, что впоследствии не оправдалось – производство электрооборудования ограниченного использования, не имевшего перспективы применения в других отраслях промышленности, привело к свертыванию его выпуска, и дальнейшее развитие ЭЭС частотой 400 Гц на ПЛ не получили.

Спроектированные без перспективы значительной модернизации, включая совершенствование оружия, эти лодки стали быстро уступать кораблям третьего и (частично) второго поколений в части ТТХ РЭВ, объема автоматизации, объема решаемых задач боевого управления и т.д.

Тем не менее выполненные в обеспечение создания АПЛ пр.705 НИОКР позволили не только построить эту лодку, но и подготовить базу для дальнейшего совершенствования и внедрения новых технических решений на ПЛ последующих поколений, совершенствования их оборудования, систем управления и РЭВ. Создание такой ПЛ в то время, в условиях противостояния вероятному противнику, имело и большое политическое значение, мы в очередной раз продемонстрированы свой высокий научно- технический потенциал и возможности нашей промышленности.

Часто можно слышать такое мнение: "семьсот пятый проект" обогнал уровень техники того времени, обогнал время. На мой взгляд, правомерность таких высказываний весьма сомнительна.

Корабль строился не "на песке". Создание как отдельного оборудования, так и ПЛ в целом было возможно благодаря уже достигнутому уровню техники. И сделано было то, что можно было сделать уже тогда, а не в XXI веке. Другое дело, что осуществление самой идеи создания такого корабля ускорило развитие научно-технической мысли, способствовало освоению новых технологий и производства новой продукции во многих отраслях промышленности – вплоть до пищевой.

Апл систем

Рис. 1. Общий вид ГКП.

Апл систем

Рис. 2. ГКП (левый борт, вид в нос). Пульты системы управления движением (маневрированием) "Боксит" и комплексной системы управления техническими средствами "Ритм".

Апл систем

Рис 3 ГКП (левый борт, вид в корму). Единый пульт комплексов радиосвязи "Молния-705" и радиоразведки "Булава-705", обслуживаемых одним оператором.

Апл систем

Рис. 4. ГКП (правый бор, вид в нос). Пульты БИУС "Аккорд", системы управления подготовкой ТА "Сарган" и пульты освещения внешней обстановки (от ГАК Океан и РЛС "Бухта-Чибис".

Апл систем

Рис. 5. ГКП (правый борт, вид в корму). Пульт освещения внешней обстановки и пост штурмана.

Апл систем

О.П.Демченко, главный конструктор системы "Ритм"для ПЛ пр.705 (ЦНИИ "Аврора")

Апл систем

Ю.С.Путято, главный инженер ОКБ-781, ОКБ МА "Секстан"

Апл систем

В.Н.Соловьев, главный конструктор системы "Ритм-200" АПЛ пр.705К (ЦНИИ "Ав- рора")

Апл систем

А.И.Буртов, главный конструктор БИУС "Аккорд" АПЛ пр.705 (705 К)

Кстати, М.Г.Русанов любил говорить, что разработка в СССР технологий и освоение производства многих продуктов (например, растворимого кофе и различных других пищевых концентратов) выполнялись под пр.705. И это не лишено логики. Так, для АПЛ с малочисленным экипажем очень важным являлось создание удобств и сокращение времени приготовления пищи (ведь первоначально у нас обязанности кока возлагались на врача).

Однажды мы в Москве зашли в ГУМ. Увидев там в серебристой упаковке сублимированное мясо, Михаил Георгиевич сказал:

– Видишь, это все дал "семьсот пятый".

Говоря об автоматизации АПЛ пр.705, нельзя не вспомнить заместителя главного конструктора Ю.А.Блинкова. Это был талантливый инженер и весьма дотошный человек, привыкший "смотреть в корень". Будучи по образованию инженером-кораблестроителем и начав заниматься автоматизацией ПЛ, он заочно окончил ЛИИЖТ по специальности "автоматика, телемеханика и связь". Для него было характерно документирование всего, что слышал и видел: он записывал все, что говорилось на совещаниях и лотовых встречах (а иногда и на не деловых – удачно произнесенный за столом кем-нибудь тост тоже попадал в его книжечку, благодаря которой он был неплохим тамадой). Юрий Александрович принимал участие в решении практически всех основных вопросов, возникавших в период разработки и испытаний систем управления и РЭВ, являлся членом ряда межведомственных комиссий.

Заказчик проявлял большую заинтересованность в строительстве комплексно автоматизированной АПЛ – командование ВМФ постоянно посещало контрагентские предприятия, разрабатывавшие комплектующее оборудование. А особый интерес проявлялся ко всем новым разработкам, особенно РЭВ и систем управления. Большой популярностью пользовался стенд ЦКБ завода им. Кулакова, на котором была смонтирована действующая БИУС "Аккорд" с имитаторами источников информации и объектов управления. Посетивший этот стенд ГК ВМФ адмирал флота Советского Союза С.Г.Горшков с большим интересом ознакомился с системой и остался доволен. Особенно его внимание привлек хорошо подготовленный оператор – молодая сотрудница ЦКБ завода им. Кулакова Л.Г.Маркова, по поводу которой он сказал:

– Такого оператора готов взять к себе на флот.

Часто посещал контрагентов зам. ГК ВМФ по КиВ адмирал П.Г.Котов, а на заводе-строителе корабля он был участником практически всех сколько-нибудь значительных событий.

Впрочем, проявление заинтересованности в строительстве АПЛ пр.705 высших должностных лиц ВМФ не мешало представителям заказчика на местах "ставить палки в колеса". Приведу один факт.

В аппаратуре автоматики и радиоэлектроники пр.705 и 705К применялись неметаллические материалы и покрытия: гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, покрытые лаками Э-4100, УР-231, СБ-1с, резины типа ИРП и др., прошедшие неполные санитарно-химические исследования или вообще не исследованные. Других материалов с такими же электротехническими и механическими свойствами в то время в СССР не было. На АПЛ пр.627А, 645, 671 и лодках других бюро применялись те же материалы. Результаты сдачи АПЛ пр.671 показали, что замеренные концентрации вредных примесей в воздухе не превышают ПДК по принятым в судостроении санитарно-гигиеническим требованиям. При этом на одну стандартную стойку АПЛ пр.671 приходилось 6,4 м³ объема помещений, а на АПЛ пр.705 – 11 м³ , причем при производительности средств очистки воздуха в 2,5 раза большей. Тем не менее представители заказчика, осуществлявшие приемку оборудования с теми же материалами для других ПЛ, отказывались принимать оборудование для АПЛ пр.705. Когда споры на эту тему приобрели тупиковый характер, в марте 1968 г. научный руководитель проекта академик А.П.Александров вместе с главным конструктором АПЛ М.Г.Русановым подписали (без заказчика) решение, допускающее установку систем автоматики и РЭВ на ПЛ с этими материалами. После этого заказчик спорить не стал и начал приемку оборудования.

Принципы автоматизации АПЛ пр.705 (705К) в значительной мере определили объем автоматизации, структуру, состав, функциональное назначение систем управления и РЭВ ПЛ последующих поколений. Например, были внедрены КСУТС с включением в их состав систем управления движением (маневрированием). Структура же и функциональное назначение систем и комплексов РЭВ в составе БИУС, систем управления оружием, радиоэлектронных источников информации, навигационного обеспечения, по большому счету, значительных изменений на ПЛ третьего поколения не претерпели, хотя по объему автоматизации, ТТХ РЭВ, объему решаемых задач боевого управления и использования оружия они значительно превосходят АПЛ пр.705 (705К).

Если с позиций сегодняшнего дня по ряду технических решений, принятых в проекте 705, можно спорить, то в части комплексной автоматизации, как показала практика, были приняты очень удачные решения, позволившие в дальнейшем совершенствовать ее структуру без значительных изменений принципов, заложенных в 1960-е гг. И снова мы были первыми!

1. Р.А.Шмаков "Малая скоростная подводная лодка-истребитель пр.705 (705К)"// «Тайфун», 1997, №3

2. Б.В.Григорьев "Решения, определившие облик АПЛ пр. 705"// «Тайфун», 1999, №1

3. Р.А.Шмаков "Создание атомных подводных лодок проектов 671, 671РТ и 671РТМ" // «Судостроение», 2000, №1

апл систем

Автоматизация общекорабельных систем и комплексная автоматизация АПЛ проекта 705

В.А.Собакин, ведущий конструктор СПМБМ "Малахит"

Когда в апреле 1959 г. я пришел на работу в СКБ-143, уже была построена и сдана в опытную эксплуатацию первая отечественная АПЛ.

Появление ПЛ с большой автономностью и дальностью плавания, для эксплуатации которых стали характерными быстротечные переходные режимы работы различного рода механизмов, систем, устройств и оборудования, потребовало создания корабельных систем централизованного автоматизированного управления всеми боевыми и техническими средствами, которые бы повышали надежность управления, исключали возможные аварийные последствия ошибочных действий личного состава и позволяли при сокращении численности экипажа повысить эксплуатационные возможности корабельного оборудования. Для решения этих проблем в июне 1959 г. в СКБ-143 и был создан XVIII отдел – отдел автоматики, начальником которого стал Ю.А.Чехонин.

В сентябре того же года мне поручили проработки централизованного автоматизированного управления общекорабельными системами (ОКС) и отдельными механизмами АПЛ пр.671. Для выполнения этих проработок сформировали группу конструкторов, в которую первоначально вошли И.М.Иванова, В.В.Кубилюнас, В.А.Макеев, Я.В.Миронова, Е.Д.Савельев и Н.Ф.Цветкова.

Группе специалистов предстояло впервые создать не имеющую аналогов систему централизованного управления большим количеством механизмов, устройств и арматуры (около 220 наименований арматуры, более 500 источников), рассредоточенных по всему кораблю. До этого практически все общекорабельные системы на ПЛ управлялись вручную по месту.

В 1959-1960 гг. эта группа проработала функциональные схемы управления общекорабельными системами, разработала алгоритмы управления и определила номенклатуру необходимых источников информации и дистанционно управляемого оборудования. Также была предложена компоновка лицевых панелей пульта управления. В проработке давались предложения по использованию элементной базы, были рассмотрены отдельные схемные узлы на полупроводниковых приборах и магнитных усилителях. Были даны предложения по диапазонам измерения параметров контролируемых сред и способам установки датчиков и сигнализаторов на корабельном оборудовании.

Сделанные первые шаги в автоматизации потребовали от исполнителей-электриков детального изучения общекорабельных систем и режимов их работы.

В разработку концепции автоматизации ОКС и разработку алгоритмов управления значительный вклад внесли разработчики этих систем А.П.Алексеев, Н.В.Анучин, В.Л.Апполонова, Г.Д.Ивашкин, В .Л. Кожух, В.П.Микитас, Ю.Д.Перепелкин, Н.Е.Пирогов, В.В.Скрипник, Л.Н.Трофимов и др. Они же в дальнейшем обеспечили разработку новых дистанционно управляемых механизмов, устройств и арматуры.

Необходимо отметить большую роль в создании первых образцов дистанционно управляемого оборудования и обеспечении внедрения систем централизованного управления главного конструктора пр.671 Г.Н.Чернышева и его заместителя А.И.Колосова.

В качестве исходных данных в проработке использовались требования к автоматизации ОКС, разработанные ЦНИИВК ВМФ. Первым наблюдающим за работами по автоматизации ОКС от ЦНИИВК стал А.М.Хватовкер.

Проработка выполнялась в исключительно сжатые сроки с энтузиазмом, присущим послевоенным годам: не считаясь с личным временем, мы изо дня в день засиживались на работе до 9-10 часов вечера.

В июне 1960 г. на базе группы XVIII отдела, выполнившей первые проработки, был сформирован сектор автоматизации общекорабельных систем. Вскоре сектор пополнился специалистами, которые заняли ведущее положение в специализации. Это С.И.Андриевский, Н.Н.Зубин, Т.А.Клемент, С.Г.Лебедев, В.К.Осипов, А.И.Сбитнев и др.

Объяснительная записка по проработке, технические требования к системе управления ОКС, альбом схем с алгоритмами управления в апреле 1960 г. передали разработчикам систем управления. Первоначально работа велась на конкурсной основе 5-м отделением ЦНИИ-45, где работу возглавлял начальник отдела В.Г.Павлов, и вновь организованным ОКБ-781 (с 1961 г. – ОКБ морской автоматики "Секстан"), где работой руководили главный инженер Ю.С.Путято и начальник отдела Л.М.Фишман, а ведущим инженером заказа (ВИЗ) являлся В.В.Киселев.

ЦНИИ-45 проектировал систему в телемеханическом варианте с временным уплотнением каналов связи на феррит-диодных элементах, а ОКБ МА "Секстан" – систему с радиальной передачей команд управления и фазовым уплотнением каналов сигнализации на магнито-вентильных логических элементах с выходными магнитными усилителями. Сравнительная простота системы, высокие надежностные характеристики элементной базы определили выбор для реализации в пр.671 варианта ОКБ МА "Секстан".

Системе был присвоен шифр "Вольфрам". С этим наименованием она просуществовала длительное время, в том числе в виде модификаций для лодок второго поколения (пр.671РТ, 671РТМ и др.).

Характерно, что на ПЛ, проектируемых СКБ-143, с самого начала все общекорабельные системы, включая кондиционирование и регенерацию воздуха помещений, управлялись с единого пульта одним оператором. На лодках, проектируемых в те же годы другими бюро, для управления кондиционированием и регенерацией воздуха в помещениях устанавливались отдельные системы дистанционного управления (СДУ) со своими пультами управления (например, на АПЛ пр.661 – система "Сартдуко").

При разработке системы централизованного автоматизированного управления ОКС "Вольфрам" возникало много вопросов, связанных с выбором и разработкой управляемого оборудования, особенно самого многочисленного – дистанционно управляемой арматуры. Для ин- формации о положении механизмов и арматуры, обеспечения блокировок и формирования сигналов управления по заданным алгоритмам ОКБ МА "Секстан" разработало сигнализаторы положения механизмов (СПМ) с бесконтактными датчиками (ДБП).

Кроме сигнализаторов положения механизмов ОКБ МА "Секстан" были разработаны бесконтактные сигнализаторы давления, перепада давления, работы насосов, вентиляторов.

Большой вклад в разработку и освоение серийного производства сигнализаторов от ОКБ МА "Секстан" внесли В.Н.Соловьев, К.И.Ришес. От СКБ-143 активное участие в этой работе принимали А.В.Гамзов и В.А.Ивлев.

Несмотря на достаточно высокую надежность бесконтактных датчиков потребовалось много усилий для доведения технологии регулировки системы "арматура-датчик" до той, которая обеспечила бы устойчивую выдачу сигнала при длительной эксплуатации.

Апл систем

Система "Вольфрам" позволяет осуществлять одному оператору централизованное управление противоаварийными системами, системами управления плавучестью, обиходными системами, специальными устройствами и системами обеспечения обитаемости.

С центрального пульта осуществляется управление 200-250 устройствами и корабельными механизмами, а также контроль их технического состояния. Система осуществляет контроль исправного состояния цепей, включая электромагниты исполнительных органов, и периодический контроль исправного состояния электроэлементов и каналов управления и сигнализации. Выполнена на унифицированных схемно-конструкторских модулях.

Система включает в себя: центральный пульт (1), герметичные исполнительные пульты (2), пульты местной сигнализации (3), соединительные ящики (4). Общий вес приборов системы – 3400 кг.

Элементная база: безконтактные магнитно-диодные элементы, магнитные усилители, люминофорные мнемосхемы.

Сложность регулировки, недостаточная помехозащищенность, необходимость иметь вторичные приборы и относительная дороговизна привели в дальнейшем к замене бесконтактных сигнализаторов на контактные (также разработки ОКБ МА "Секстан", которое с 1967 г. стало именоваться ЦНИИ "Аврора").

Стоимость серийных вторичных приборов была настолько высокой, что ВМФ создал комиссию под председательством начальника отдела ЦНИИВК Б.И.Меламеда, которая выезжала с ревизией на симферопольский завод "Фиолент"-поставщик сигнализаторов. Членами комиссии от ОКБ МА "Секстан" были К.И.Ришес и В.Н.Соловьев, от проектантов ПЛ-Б.И.Шифрин (ЦКБ- 18) и автор статьи (СКБ-143). Комиссия была вынуждена подтвердить высокую стоимость сигнализаторов, так как она в основном определялась покупными изделиями. Например, стоимость литого корпуса вторичных приборов на 20 точек составляла около 9000 руб. (т.е. два автомобиля "Москвич"). Поэтому замена бесконтактных сигнализаторов контактными была актуальна не только по техническим соображениям, но и по экономическим.

Создание высоконадежных контактных сигнализаторов стало возможным в связи с освоением нашей промышленностью производства микровыключателей повышенной надежности. Контактные сигнализаторы упростили схемные решения, позволив в ряде случаев решать логические задачи и выполнять блокировки, используя их контакты без дополнительных элементов логики. В последующем контактные сигнализаторы неоднократно совершенствовались и сохранили преимущественное применение до сегодняшних дней.

В период разработки ОКБ МА "Секстан" системы "Вольфрам-671" велись разработки систем управления ОКС и для Г1Л, проектируемых другими бюро. Это заставляло проектантов ПЛ в целях унификации принимать единообразные технические решения, особенно если это касалось новых разработок управляемого оборудования и источников информации. Например, датчики и сигнализаторы, показывающие приборы, комплектующие пульты центральных постов, применяли одни и те же.

Не всегда согласование этих вопросов проходило гладко – иногда ситуация становилась тупиковой, и вопрос решался в высших инстанциях. Так, длительно обсуждался вопрос резервного управления наиболее ответственными корабельными системами – в частности, системой всплытия.

СКБ-143 считало, что при отказе основной системы управления или потере электропитания резервное управление клапанами ВВД (подачи воздуха в ЦГБ) должно осуществляться дистанционно рабочей средой, то есть клапаны подачи воздуха в ЦГБ должны иметь как электромагнитные приводы, так и возможность резервного дистанционного управления воздухом. Для этого в ЦП рядом с пультом управления ОКС размещался щит клапанов ручной подачи воздуха на управление клапанами ВВД.

Резервирование электрического канала управления воздушной средой было вполне логично, так как гарантировало в аварийных случаях дистанционное управление до тех пор, пока имелся воздух (независимо ни от чего). А когда воздуха нет, то и управлять нечем.

ЦКБ-16 считало, что клапаны ВВД должны иметь только электромагнитный привод как для основного, так и для резервного управления. Это тоже имело свою привлекательность (отсутствие большого количества импульсных трубок), однако при потере электропитания требовало либо перехода на местное ручное управление (что снижало оперативность управления в аварийных ситуациях) либо резервирования источников питания.

Вопрос был рассмотрен на совещании у главного инженера 1-го ГУ МСП Ф.Ф.Подушкина, в котором участвовали А.А.Иоффе (ЦКБ-16) и автор статьи (СКБ-143). Заслушав наши точки зрения, Федор Федорович выразил свое отношение к рассматриваемому вопросу такими словами:

– Придется тебе, Иоффе, бороду брить (А.А.Иоффе всегда носил окладистую бороду).

Так было принято решение о дальнейшей разработке арматуры, определившее организацию резервного управления системой всплытия в варианте, предложенном СКБ-143, на многие годы для всех последующих ПЛ.

После установки и монтажа системы "Вольфрам-671" на головной АПЛ (как ее называли, "шестисотке" – зав. №600) началась наладка. Первое, с чем мы столкнулись – не все корабельные системы оказались готовы к совместной работе с ней. Срочно был введен этап выпуска извещений о готовности корабельных систем к работе с системой "Вольфрам-671". Второе – должно быть закрыто швартовное удостоверение и обеспечена работа системы управления по прямому назначению совместно с общекорабельными системами до спуска АПЛ на воду. Это обстоятельство требовало быстрого завершения наладочных работ и окончания швартовных испытаний. И здесь произошла непредвиденная задержка.

При подаче питания на систему управления движением "Шпат-671" в корабельной сети (220В, 400 Гц) возникали помехи, которые приводили к засветке отдельных участков мнемосхем на пульте управления ОКС в ЦП. Устранение этого явления потребовало от проектанта ПЛ, разработчиков систем управления и работников электромонтажного предприятия ЭРА значительных затрат времени.

Появление на ПЛ большого количества систем управления и все более сложного РЭВ привело к необходимости принятия ряда мер по подавлению помех – как возникающих в сетях питания, так и наводимых электромагнитным путем.

Одновременно с разработкой большой системы "Вольфрам-671" на ее принципах строились системы более узкой специализации – например, система управления вентиляцией и дожиганием водорода аккумуляторных ям "Висмут", управления подготовкой системы стабилизации глубины без хода "Алюминий", управления системой и компрессором вакуумирования герметичной выгородки "Бронза" и др. (в последующем системы "Висмут" и "Алюминий" были включены в состав систем "Вольфрам").

Полученный опыт разработок и испытаний первой системы управления ОКС был учтен в последующих системах типа "Вольфрам". Например, люминофорные мнемосхемы (поставщик – ленинградский завод "Лакокраспокрытие") из-за малого срока службы и ограниченных возможностей по количеству цветов заменили на подсвечиваемые сигнальными лампами. Блочная конструкция приборов, которая сокращала габариты систем, но затрудняла межпроектную и внутрисистемную конструктивную унификацию, ЦНИИ "Аврора" была переработана на конструктив типа "Набор-К", содержащий в своем составе унифицированные приборные шкафы и 30 типов унифицированных схемно-конструктивных модулей (кассет). В дальнейшем конструктив неоднократно совершенствовался.

В связи с созданием в середине 1960-х гг. отечественной промышленностью высоконадежных электромагнитных герметизированных реле в последующих системах типа "Вольфрам" надежные, но громоздкие маг- нито-вентильные логические элементы и выходные магнитные усилители были заменены.

Замена бесконтактной элементной базы на контактную нашла и своих сторонников, и противников. Подкупающая схемная простота релейно-контактной логики в совокупности с контактными сигнализаторами и принятыми мерами по резервированию приобретали все больше сторонников. Окончательно утвердилось мнение в пользу контактной техники, когда в 1966 г. на совещании в ОКБ МА "Секстан" при участии академиков Н.Н.Исанина и В.А.Трапезникова был сделан выбор релейно-контактного варианта комплексной системы управления техническими средствами (КСУ ТС) "Ритм-200" для АПЛ пр.705К. И, как показала практика, выбор был сделан правильно: все системы имели высокую эксплуатационную надежность (некоторые образцы впоследствии отработали более 70 тыс. ч при проектном ресурсе 25 тыс. ч).

Нужно сказать, что создание первой системы централизованного автоматизированного управления общекорабельными системами и сдача ее в 1967 г. на АПЛ пр.671 имело большое значение для дальнейшего развития систем управления корабельными техническими средствами.

Несмотря на то, что за последние десятилетия открылось много новых технически осуществимых возможностей, ряд принципов, заложенных в этой первой системе, сохранился до сих пор. Например, сформулированные еще в проработках СКБ-143 основные требования к управлению корабельными системами в аварийных ситуациях с разбивкой на категории важности и разработанные основные алгоритмы управления с небольшими изменениями дошли до наших дней; во всех последующих системах управления ОКС неуклонно выполняется требование работы без принудительного охлаждения, что повышает их живучесть в аварийных ситуациях и др. Примененные ОКБ МА "Секстан" методы резервирования элементов схем (предложенные В.Л.Артю- ховым), методы контроля линий связи (разработанные М.И.Блиндером, Е.М.Бобровым и Л.М.Фишманом), методы фазового уплотнения каналов сигнализации и другие также сохранились в ряде последующих систем.

Усложнение корабельных систем, возрастание объема автоматизации, появление дополнительных требований обеспечения работоспособности в аварийных ситуациях, развитие микроэлектронных устройств обработки информации на основе цифровых вычислительных средств привели к радикальному изменению способов управления и передачи информации в системах Г1Л последующих поколений. Для уплотнения органов управления па пульте ЦП позже был применен т.н. координатный способ управления. Включение исполнительных органов стало производиться кнопкой выбора системы и кнопкой выбора режима. Этот способ позволил уплотнить и линии связи каналов управления в дополнение к уже сложившемуся фазовому уплотнению каналов сигнализации.

Но это было позже, а в шестидесятые мы были первыми!

Следующей значительной вехой в развитии автоматизации, где первенство также принадлежало СКБ-143, стало создание комплексно автоматизированной, с малочисленным личным составом, высокоманевренной АПЛ пр.705. Опытная АПЛ прошла Государственные испытания в 1971 г. Ее проектирование и ряд принятых технических решений явились нетрадиционными, что связано с переходом от разрозненных систем управления и РЭВ к созданию многофункциональных комплексов, оптимизацией состава РЭВ, проведением широкой унификации элементной базы, узлов, приборов, повышением надежности и живучести систем управления, РЭВ и КТС.

Комплексная автоматизация наряду с другими техническими решениями в конечном итоге была призвана обеспечить безопасное маневрирование ПЛ на больших скоростях, способствовать снижению численности личного состава и водоизмещения, качественно улучшить управление боевой и повседневной деятельностью.

Характерным для этого проекта являлось сосредоточение управления всеми боевыми и техническими средствами в едином главном командном посту (ГКП), архитектурно оформленном в форме подковы. Традиционные посты и рубки (радиосвязи, радиолокации,гидроакустики, навигации) на этой АПЛ отсутствовали. Аналогов такого ГКП в мировом подводном кораблестроении не было.

В решении сложной задачи сосредоточения всех боевых постов в одном помещении принимало участие большое количество специалистов бюро, представителей заказчика и контрагентов. В результате было определено минимальное количество операторов, достаточное для управления кораблем в нормальных и аварийных режимах, созданы максимальные удобства для взаимодействия командира с боевыми постами. В создание ГКП большой вклад внесли Ю.А.Блинков, В.Г.Бороденкова, В.П.Горячев, Н.Ф.Иванов, Н.А.Коноплев, Г.Б.Мисник, А.Т.Овчинников, И.В.Симбирский, А.С.Фомин, Ю.А.Чехонин, В.П.Янкин и, безусловно, главный конструктор пр.705 М.Г.Русанов.

В структуре комплексной автоматизации АПЛ пр.705 (705К) условно можно обозначить две многофункциональные части.

Первая – это боевая информационно-управляющая система (БИУС) с радиоэлектронными средствами информации, навигационные комплексом и системами обеспечивающими использование оружия. БИУС дает командиру корабля информацию о внешней обстановке, решает задачи рекомендательного характера по боевому маневрированию и использованию оружия, обеспечивает управление стрельбой.

БИУС "Аккорд" была разработана ЦКБ завода им. Кулакова (главный конструктор – А.И.Буртов). Перед ее создателями стояла трудная задача: вписаться в структуру комплексно автоматизированной ПЛ с малочисленным экипажем.

Пульт был скомпонован так, что помимо расположения органов управления и контроля решаемых непосредственно БИУС задач, на нем были размещены: телевизионный экран отображения информации о положении ПЛ в пространстве, о подледной обстановке и обстановке в отсеках, о наружной обстановке от перископа; органы дистанционного управления перископом; табло отображения радиационной обстановки, показывающие приборы крена, дифферента, скорости и др. Это был пульт командира (вахтенного офицера), с которого обеспечивалось решение боевых задач, использования оружия с одновременным получением дополнительно некоторой информации о состоянии ПЛ.

Вторая часть-это многофункциональная комплексная система управления техническими средствами (КСУТС). Первая КСУТС "Ритм" (главный конструктор – О.П.Демченко) была разработана 5-м отделением ЦНИИ-45 (с 1967 г. – ЦНИИ "Аврора") для АПЛ пр.705. В ее состав вошли подсистемы автоматического и дистанционного управления ГЭУ ("Гамма"), электроэнергетической системой ("Тембр"), общекорабельными системами ("Такт-Т") и система централизованного контроля и документирования параметров и событий ("Мелодия").

Апл систем

Вид главного пульта комплексной системы автоматического управления техническими средствами ПЛ пр.705К (шифр "Ритм-200"). Является модификацией системы "Ритм" применительно к паропроизводящей установке БМ40-А и предназначена для автоматического и дистанционного управления, регулирования, защиты и контроля пароэнергетической установки, электроэнергетической системы и общекорабельных систем и устройств. Состоит из 1126 приборов (включая источники информации).

Система управления движением "Боксит" разработки 10-го отделения ЦНИИ-45 (главный конструктор – А.А.Данилин) на первой стадии комплексной автоматизации в состав КСУТС не вошла. Эти системы вошли в состав КСУТС начиная с ПЛ последующих поколений.

КСУТС "Ритм-200" для АПЛ пр.705К была разработана ОКБ МА "Секстан" (главный конструктор – В.Н.Соловьев). В ее состав вошли системы "Гамма-200", "Тембр-200, "Такт-200" и "Мелодия-200". КСУТС "Ритм-200" прошла испытания на головной АПЛ пр.705К в 1977 г.

Резкое сокращение экипажа АПЛ при улучшении условий его деятельности с одновременным повышением оперативности и безошибочности управления вызвало необходимость не только увеличения объема и уровня автоматизации боевых и технических средств, но и создания оборудования, не требующего в походе обслуживания с местных постов. Впервые в практике комплектования экипажа было выполнено подробное обоснование, которое позволило выявить наиболее слабые места. На основании анализа загрузки личного состава бюро разработало требования по надежности и обслуживанию корабельного оборудования. Эти требования были рассмотрены и приняты к реализации на совещании в МСП с участием научного руко- . водства и руководства предприятий-разработчиков корабельного оборудования, РЭВ и систем управления.

До проектирования АПЛ пр.705 создание табеля комплектования личного состава велось в строгом соответствии уставным положениям ВМФ и выполнялось конструкторами проектного отдела бюро. Проектирование же комплексно-автоматизированной ПЛ с малочисленным личным составом потребовало нетрадиционных подходов к комплектованию экипажа. Необходимо было найти такую организационную структуру управления боевыми и техническими средствами корабля и кораблем в целом, которая бы способствовала сокращению численности экипажа и одновременно как можно больше соответствовала принятой на флоте организации службы.

В связи с принципиально новым подходом разработку табеля комплектации личного состава поручили отделу автоматики. Такая задача перед электриками возникла впервые. Большой вклад в эту работу внесли Ю.А.Блинков, В.Г.Бороденкова, Н.Ф.Иванов, Ю.А.Чехонин, а также ряд сотрудников других отделов СКБ-143. Исполнителем работ по разработке и согласованию табеля комплектации и обоснованию численности личного состава стал пришедший в бюро после окончания института в 1962 г. О.А.Зуев-Носов.

Для экспериментальной оценки показателей работы операторов пультов управления систем "Ритм" и "Ритм-200" в период специальных стендовых испытаний по специальным программам были выполнены психофизиологические исследования с использованием аппаратуры, регистрирующей действия операторов и их физиологическое состояние. На стенде был воспроизведен левый борт ГКП с полным составом действующих пультов системы "Ритм" и пультом управления движением "Боксит". Работа технических средств имитировалась.

Эргономические исследования, проведенные в период стендовых испытаний КСУ ТС "Ритм" и "Ритм-200", позволили определить наиболее рациональную (с учетом мнемоники) компоновку лицевых панелей пультов; взаимное расположение органов управления, приборов, индикаторов, световых табло; оптимизировать потоки информации и способы ее отображения с учетом приоритета решаемых задач. Проведенные стендовые испытания позволили уточнить распределение функций между автоматом и оператором, а также между операторами.

На стенде ЦКБ завода им. Кулакова в период испытаний БИУС "Аккорд" проводились испытания на удобство пользования пультами при решении боевых задач и управлении стрельбой. Вместе с пультом системы "Аккорд" на стенд устанавливался пульт системы управления подготовкой ТА "Сарган" (разработки ЦНИИ "Аврора"). Пульты через имитаторы стенда были задействованы в автоматическом цикле использования оружия, что позволило проверить стыковку систем и взаимодействие операторов. Анализ результатов проведенных испытаний уточнил загрузку операторов и подтвердил достаточность их количества, предусмотренного разработанной проектантом корабля комплектацией личного состава.

В разработке концептуальных положений комплексной автоматизации АПЛ пр.705 (705К), разработке и испытаниях комплексных систем управления и РЭВ принимало участие большое количество специалистов промышленности и организаций ВМФ. Назову лишь некоторых. Это сотрудники СПМБМ "Малахит" Е.С.Александров, М.И.Беленький, Ю.А.Блинков, B.Г.Бороденкова, И.М.Валуев, С.А.Вильчинская, В.П.Горячев, В.А.Данилов, А.И.Жбрыкунов, Л.В.Зиненко, С.И.Зинкин, Н.Н.Зубин, О.А.Зуев-Носов, Н.Ф.Иванов, Ю.А.Кижаев, Т.А.Клемент, Ю.Н.Крылов, К.А.Ландграф, Г.Б.Мисник, И.С.Михайлов, А.Т.Овчинников, А.А.Павлов, В.И.Панасюк, А.И.Приходько, В.И.Старовойтов, Ю.А.Сурков, А.Г.Сухарников, Н.М.Терентьев, Ю.А.Чехонин, В.В.Щеголев, А.К.Яшков и многие другие.

Работы велись под научным руководством академика В.А.Трапезникова и сотрудников Института автоматики и телемеханики АН СССР Д.И.Агейкина, А.И.Волкова, C.М.Доманицкого и Г.Э.Шлейера. Много внимания вопросам автоматики уделял научный руководитель проекта АПЛ академик А.П.Александров.

В создании комплексно автоматизированной АПЛ большую роль сыграли представители заказчика В.К.Востоков, О.С.Данилевский, Б.И.Меламед, В.И.Надточий, Д.С.Старынкевич и П.П.Фридолин (ЦНИИВК); Г.С.Кубатьян, А.В. Лоскутов, Ю.А.Попов, И.А.Семко, В.С.Чернов и А.А.Чехаль- ян (24-й НИИ МО); А.В.Иринархов, Ю.Г.Литкевич, А.Л.Петренко и А.И.Чернозубов НИИ МО).

Большой вклад в создание комплексно автоматизированной АПЛ внесли разработчики радиоэлектронных средств: автоматизированного навигационного комплекса "Сож" (ЦНИИ "Электроприбор", главный конструктор – В.И.Маслевский); ГАК "Океан" (ЦНИИ "Морфизприбор", главный конструктор – Н.А.Князев), автоматизированного комплекса радиосвязи "Молния-705" (НПО им. Коминтерна, главный конструктор – В.А.Леонов); автоматизированного комплекса радиоразведки "Булава-705" (Таганрогский радиотехнический институт, главный конструктор-А.А.Кузовлев), комплексной радиолокационной системы "Бухта-Чибис" (ЦНИИ "Гранит", главные конструкторы – И.М.Жовтис и А.А.Шишагин), автоматизированной системы управления подготовкой торпедных аппаратов и системой стрельбы "Сарган" (ЦНИИ "Аврора", ведущий разработчик-М.Э.Шифман), многоцелевого телевизионного комплекса ТВ-1 (НИИ телевидения, главный конструктор – Э.К.Сараджишвили).

В годы создания систем управления и РЭВ первой комплексно автоматизированной АПЛ, выбора и освоения производства элементной базы цифровой вычислительной техники между сотрудниками нашего отдела автоматики и сотрудниками ИАТ АН СССР установились дружественные отношения. Мы встречались не только в рабочей обстановке. На протяжении многих лет традиционно у нас отмечалась годовщина образования отдела с выездом на прогулки в Петродворец, Невский лесопарк либо с посещением других увеселительных мест, в которых принимали участие и сотрудники ИАТ. В одной из таких первых вылазок в Невский лесопарк на встрече белых ночей с нами был наш научный руководитель академик В.А.Трапезников – общительный, веселый человек, который, несмотря на свой возраст, с удовольствием играл в футбол с молодежью.

Апл систем

Система централизованного автоматического контроля состояния технических средств (шифр "Мелодия"). Предназначена для автоматического сбора, обработки и представления информации о состоянии оборудования и режимах работы пароэнерге- тической установки, электроэнергетической системы и общекорабельных систем. ^ Система включает в себя устройства и блоки аналого-цифровой информационной машины (шифр "Октава"), работающие с источниками первичной информации (датчики и сигнализаторы).

Обеспечивает непрерывный автоматический контроль величин физических параметров технических средств ПЛ (давление, перепад давления, температура, расход уровня, солесодержания, частоты вращения, электрических параметров, наличия пара в сплаве и т.д.).

Сигналы от датчиков (226 шт.) и сигнализаторов (279 шт.) передаются по кабелям в аналогово-цифровую информационную машину "Октава", причем для каждого сигнала используются две отдельные жилы кабеля. Обработанная в МКЦ Октава информация поступает в системы управления "Гамма", "Тембр", "Такт-Т и на пульт комплексной системы "Ритм".

В сентябре 1965 г. ИАТ АН СССР организовал на теплоходе «Адмирал Нахимов», следовавшем по маршруту Одесса-Сочи- Сухуми-Батуми-Одесса, международную теоретическую конференцию по проблемам управления, в которой приняли участие представители предприятий разработчиков комплексов автоматики и РЭВ АПЛ пр.705. От СКБ-143 участниками конференции были начальники отделов Р.И.Симонов, Ю.А.Чехонин и автор. В период работы конференции В.А.Трапезников собирал (сепаратно) совещания представителей промышленности и НИИ ВМФ, где рассматривались как текущие вопросы создания оборудования для строящейся первой комплексно автоматизированной АПЛ, так и вопросы перспективы автоматизации ПЛ. В то время мы еще не подозревали, что подобных кораблей в обозримом будущем не только не будут проектировать, но не будет даже никаких потуг, чтобы воспроизвести что-либо подобное.

Надо отдать должное Михаилу Георгиевичу Русанову – его роль в создании комплексов автоматики и РЭВ исключительно велика. Не только как главного конструктора АПЛ, но и как талантливого человека большой эрудиции. Я, молодой в то время начальник XVIII отдела (с 1962 г.), на долю которого выпали работы по определению объема автоматизации, компоновке ГКП, обоснованию численности и комплектации личного состава, разработке требований к управляемому оборудованию, ведению большого объема контрагентских работ, постоянно ощущал его поддержку и помощь. Он фанатично стремился к выполнению поставленных перед собой задач и с трудом и только убедившись в отсутствии другого подходящего решения шел на компромисс. В результате был создан проект и построены корабли, уникальность которых нельзя отрицать.

Тем не менее, если посмотреть с позиций более позднего времени, на мой взгляд, миниатюризация ПЛ, превращенная в самоцель, подталкивала к принятию решений, которые впоследствии оказались неперспективными. Например, в ГАК "Океан" применили принцип механической развертки характеристики направленности антенны, в то время как на всех ПЛ второго поколения, построенных даже ранее головной "семьсот пятой", уже использовался электрический.

Создание электроэнергетической системы переменного тока частотой 400 Гц позволило сократить массогабаритные характеристики электрооборудования, исключило установку специальных преобразователей для питания РЭВ и систем управления. Освоение же производства нового электрооборудования и электромеханизмов потребовало дорогостоящего переоснащения основных электротехнических предприятий страны, внедрения на них новых технологий, что впоследствии не оправдалось – производство электрооборудования ограниченного использования, не имевшего перспективы применения в других отраслях промышленности, привело к свертыванию его выпуска, и дальнейшее развитие ЭЭС частотой 400 Гц на ПЛ не получили.

Спроектированные без перспективы значительной модернизации, включая совершенствование оружия, эти лодки стали быстро уступать кораблям третьего и (частично) второго поколений в части ТТХ РЭВ, объема автоматизации, объема решаемых задач боевого управления и т.д.

Тем не менее выполненные в обеспечение создания АПЛ пр.705 НИОКР позволили не только построить эту лодку, но и подготовить базу для дальнейшего совершенствования и внедрения новых технических решений на ПЛ последующих поколений, совершенствования их оборудования, систем управления и РЭВ. Создание такой ПЛ в то время, в условиях противостояния вероятному противнику, имело и большое политическое значение, мы в очередной раз продемонстрированы свой высокий научно- технический потенциал и возможности нашей промышленности.

Часто можно слышать такое мнение: "семьсот пятый проект" обогнал уровень техники того времени, обогнал время. На мой взгляд, правомерность таких высказываний весьма сомнительна.

Корабль строился не "на песке". Создание как отдельного оборудования, так и ПЛ в целом было возможно благодаря уже достигнутому уровню техники. И сделано было то, что можно было сделать уже тогда, а не в XXI веке. Другое дело, что осуществление самой идеи создания такого корабля ускорило развитие научно-технической мысли, способствовало освоению новых технологий и производства новой продукции во многих отраслях промышленности – вплоть до пищевой.

Апл систем

Рис. 1. Общий вид ГКП.

Апл систем

Рис. 2. ГКП (левый борт, вид в нос). Пульты системы управления движением (маневрированием) "Боксит" и комплексной системы управления техническими средствами "Ритм".

Апл систем

Рис 3 ГКП (левый борт, вид в корму). Единый пульт комплексов радиосвязи "Молния-705" и радиоразведки "Булава-705", обслуживаемых одним оператором.

Апл систем

Рис. 4. ГКП (правый бор, вид в нос). Пульты БИУС "Аккорд", системы управления подготовкой ТА "Сарган" и пульты освещения внешней обстановки (от ГАК Океан и РЛС "Бухта-Чибис".

Апл систем

Рис. 5. ГКП (правый борт, вид в корму). Пульт освещения внешней обстановки и пост штурмана.

Апл систем

О.П.Демченко, главный конструктор системы "Ритм"для ПЛ пр.705 (ЦНИИ "Аврора")

Апл систем

Ю.С.Путято, главный инженер ОКБ-781, ОКБ МА "Секстан"

Апл систем

В.Н.Соловьев, главный конструктор системы "Ритм-200" АПЛ пр.705К (ЦНИИ "Ав- рора")

Апл систем

А.И.Буртов, главный конструктор БИУС "Аккорд" АПЛ пр.705 (705 К)

Кстати, М.Г.Русанов любил говорить, что разработка в СССР технологий и освоение производства многих продуктов (например, растворимого кофе и различных других пищевых концентратов) выполнялись под пр.705. И это не лишено логики. Так, для АПЛ с малочисленным экипажем очень важным являлось создание удобств и сокращение времени приготовления пищи (ведь первоначально у нас обязанности кока возлагались на врача).

Однажды мы в Москве зашли в ГУМ. Увидев там в серебристой упаковке сублимированное мясо, Михаил Георгиевич сказал:

– Видишь, это все дал "семьсот пятый".

Говоря об автоматизации АПЛ пр.705, нельзя не вспомнить заместителя главного конструктора Ю.А.Блинкова. Это был талантливый инженер и весьма дотошный человек, привыкший "смотреть в корень". Будучи по образованию инженером-кораблестроителем и начав заниматься автоматизацией ПЛ, он заочно окончил ЛИИЖТ по специальности "автоматика, телемеханика и связь". Для него было характерно документирование всего, что слышал и видел: он записывал все, что говорилось на совещаниях и лотовых встречах (а иногда и на не деловых – удачно произнесенный за столом кем-нибудь тост тоже попадал в его книжечку, благодаря которой он был неплохим тамадой). Юрий Александрович принимал участие в решении практически всех основных вопросов, возникавших в период разработки и испытаний систем управления и РЭВ, являлся членом ряда межведомственных комиссий.

Заказчик проявлял большую заинтересованность в строительстве комплексно автоматизированной АПЛ – командование ВМФ постоянно посещало контрагентские предприятия, разрабатывавшие комплектующее оборудование. А особый интерес проявлялся ко всем новым разработкам, особенно РЭВ и систем управления. Большой популярностью пользовался стенд ЦКБ завода им. Кулакова, на котором была смонтирована действующая БИУС "Аккорд" с имитаторами источников информации и объектов управления. Посетивший этот стенд ГК ВМФ адмирал флота Советского Союза С.Г.Горшков с большим интересом ознакомился с системой и остался доволен. Особенно его внимание привлек хорошо подготовленный оператор – молодая сотрудница ЦКБ завода им. Кулакова Л.Г.Маркова, по поводу которой он сказал:

– Такого оператора готов взять к себе на флот.

Часто посещал контрагентов зам. ГК ВМФ по КиВ адмирал П.Г.Котов, а на заводе-строителе корабля он был участником практически всех сколько-нибудь значительных событий.

Впрочем, проявление заинтересованности в строительстве АПЛ пр.705 высших должностных лиц ВМФ не мешало представителям заказчика на местах "ставить палки в колеса". Приведу один факт.

В аппаратуре автоматики и радиоэлектроники пр.705 и 705К применялись неметаллические материалы и покрытия: гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, покрытые лаками Э-4100, УР-231, СБ-1с, резины типа ИРП и др., прошедшие неполные санитарно-химические исследования или вообще не исследованные. Других материалов с такими же электротехническими и механическими свойствами в то время в СССР не было. На АПЛ пр.627А, 645, 671 и лодках других бюро применялись те же материалы. Результаты сдачи АПЛ пр.671 показали, что замеренные концентрации вредных примесей в воздухе не превышают ПДК по принятым в судостроении санитарно-гигиеническим требованиям. При этом на одну стандартную стойку АПЛ пр.671 приходилось 6,4 м³ объема помещений, а на АПЛ пр.705 – 11 м³ , причем при производительности средств очистки воздуха в 2,5 раза большей. Тем не менее представители заказчика, осуществлявшие приемку оборудования с теми же материалами для других ПЛ, отказывались принимать оборудование для АПЛ пр.705. Когда споры на эту тему приобрели тупиковый характер, в марте 1968 г. научный руководитель проекта академик А.П.Александров вместе с главным конструктором АПЛ М.Г.Русановым подписали (без заказчика) решение, допускающее установку систем автоматики и РЭВ на ПЛ с этими материалами. После этого заказчик спорить не стал и начал приемку оборудования.

Принципы автоматизации АПЛ пр.705 (705К) в значительной мере определили объем автоматизации, структуру, состав, функциональное назначение систем управления и РЭВ ПЛ последующих поколений. Например, были внедрены КСУТС с включением в их состав систем управления движением (маневрированием). Структура же и функциональное назначение систем и комплексов РЭВ в составе БИУС, систем управления оружием, радиоэлектронных источников информации, навигационного обеспечения, по большому счету, значительных изменений на ПЛ третьего поколения не претерпели, хотя по объему автоматизации, ТТХ РЭВ, объему решаемых задач боевого управления и использования оружия они значительно превосходят АПЛ пр.705 (705К).

Если с позиций сегодняшнего дня по ряду технических решений, принятых в проекте 705, можно спорить, то в части комплексной автоматизации, как показала практика, были приняты очень удачные решения, позволившие в дальнейшем совершенствовать ее структуру без значительных изменений принципов, заложенных в 1960-е гг. И снова мы были первыми!

1. Р.А.Шмаков "Малая скоростная подводная лодка-истребитель пр.705 (705К)"// «Тайфун», 1997, №3

2. Б.В.Григорьев "Решения, определившие облик АПЛ пр. 705"// «Тайфун», 1999, №1

3. Р.А.Шмаков "Создание атомных подводных лодок проектов 671, 671РТ и 671РТМ" // «Судостроение», 2000, №1

Добавить комментарий

58 − = 54