Первые БЦВМ космического применения и кое-что из постоянной памяти

Автономными бортовыми средствами должны быть решены две основные задачи в процессе управления полетом: одна — проведение последней коррекции траектории возвращающегося на Землю корабля, обеспечивающей точность входа коридора в атмосфере по высоте условного перигея 10 км, другая — связанная с выходом из аварийной ситуации, возникшей в результате выявления неисправности после вывода космического корабля на геоцентрическую траекторию полета к Луне. При этом бортовая автономная навигационная система позволит обеспечить возвращение на Землю с точностью в 25 км высоты условного перигея...

Состав бортовой автономной навигационной системы:

1. Специализированная цифровая вычислительная машина с устройствами вывода данных на интегратор и систему ориентации и приема меток СЕВ.

2. Астронавигационный измерительный прибор для измерения угловых величин.

3. Пульт ручного управления и индикации, обеспечивающий обмен информацией с СЦВМ и пилотом по вводу и выводу данных.

4. Звездный атлас с необходимыми таблицами.

5. Инструкция для работы с системой.

6. Хронометр.

7. Пульт ручного ввода уставок в БЦВМ системы управления.

СЦВМ должна обеспечить:

— решение задач определения координат космического корабля по результатам обработки введенных данных;

— решение задачи расчета уставок на проведение коррекции траектории;

— выдачу уставок на интегратор и систему ориентации по командам с пульта пилота;

— счет и хранение меток СЕВ и формирование бортового времени;

— преобразование данных, вводимых с пульта, и преобразование результатов вычислений на пульт.

СЦВМ должна отвечать следующим минимальным требованиям:

— одноадресная последовательного действия с фиксированной запятой;

— разрядность — 32 двоичных разряда;

— ОЗУ — 32 полноразрядных числа;

— ПЗУ констант — 100 чисел;

— ПЗУ команд — 2048 чисел;

— ввод/вывод (обмен с пультом) десятичных чисел, угловых величин, времени;

— ввод данных с астроизмерительного прибора последовательным двоичным 13-разрядным кодом;

— выдача данных позиционным кодом на 4 абонента;

— масса с пультом — 12 кг;

— электрическая мощность, включая пульт — 19 Вт;

— вероятность безотказной работы за 20 часов непрерывной работы — 0,992.

Предложения по распределению работ и кооперации:

1. ОКБ-1 — головное по системе АН, ответственное за разработку ТЗ на СЦВМ, сопровождение ее разработки и разработку электрической схемы системы.

2. НИИ-335 МЭП — разработка СЦВМ.

3. ГОИ МОП с заводом «Арсенал» — разработка и поставка астроизмерительного прибора.

5. ГНИИ КМ МО — исследование факторов инженерной психологии при решении задач с участием экипажа.

Основным звеном, определяющим сроки разработки системы, является СЦВМ. По предварительному согласованию с НИИ-335, который предполагается разработчиком СЦВМ, изготовление и поставка летных образцов могут быть произведены в мае 1967 года. Однако при соответствующем внимании к этой работе сроки изготовления СЦВМ могут быть сокращены.

Выводы:

1. Разработка системы автономной навигации пилотируемого КК является чрезвычайно актуальной задачей, позволяющей существенно повысить надежность выполнения основной задачи объекта.

2. Применение упрощенного варианта автономной бортовой навигационной системы с вычислителем высокой надежности с учетом возможностей экипажа космического корабля позволит решить следующие частные задачи автономной навигации:

— расчет уставок на проведение последней коррекции траектории возвращаемого на Землю лунного космического корабля, обеспечивающей необходимую точность входа коридора в атмосферу по высоте условного перигея 10 км;

— расчет уставок на выход из аварийной ситуации, возникшей и результате выявления неисправности после вывода космического корабля на геоцентрическую траекторию полета к Луне с обеспечением возвращения на Землю с точностью в 25 км высоты условного перигея.

3. Характеристики упрощенной системы автономной навигации необходимы и достаточны для решения вышеперечисленных задач и могут быть получены на базе существующей схемотехники с применением средств микроэлектроники.

Главный конструктор С.П.Королев «Предложение...» рассмотрел и одобрил. Его резолюция была краткой и определенной: «Предложение необходимо реализовать. Для воплощения нужны энтузиасты, которых надо поддержать».

После этого ТЗ на СЦВМ было окончательно подготовлено, подписано нами «снизу» и представлено на утверждение С.П.Королеву. Утвердил он его в конце декабря 1965 года, и это был один из последних документов, утвержденных им перед уходом в больницу. Так что первая БЦВМ для космического корабля, выполненная на отечественной микроэлектронной схемотехнике, получила путевку в жизнь, можно сказать, с благословения С.П.Королева.

До конца 1965 года ТЗ было отправлено в НИИМП (НИИ-335) Центра микроэлектроники, и уже 5 января 1966 года был оформлен договор № 180 на тему «Разработка СЦВМ по теме «Салют-1»

Далее и сама СЦВМ стала называться «Салют-1», открыв родословную последующим БЦВМ семейства «Салют».

Еще до получения первого образца«Салюта-1» в НИИ-335 было выдано ТЗ на БЦВМ для пилотируемого космического корабля ЛЗ, которая получила название БЦВМ «Салют-2». Забегая вперед, скажем, что далее были разработанные уже в ЦКБЭМ ТЗ на БЦВМ «Салют-3» и «Салют-4», но об истории их создания и жизни будет рассказано позже.

В соответствии с договором № 180 от 5 января 1966 года НИИ-335 поставляет в ОКБ-1 один технологический комплект и два летных образца СЦВМ «Салют-1». Технологический образец СЦВМ предназначался для отладочных и стыковочных работ в составе изделия Л1. Дополнительный экспериментальный (4-й) образец оставался в НИИ-335. Срок поставки первого образца — декабрь 1966 года, летные образцы — I и II кварталы 1967 года.

Поставки летных образцов укладывались в сроки, которые были вскоре определены в решении ВПК № 101 от 21 апреля 1966 года, исходя из того, что пилотируемый пуск Л1 должен был состояться к 50-й годовщине Октября.

НИИ-335 строго выполнял свои обязательства. Как и было оговорено договором, через месяц (9 февраля) нам был направлен на рассмотрение аванпроект по СЦВМ «Салют-1». Для приемки аванпроекта начальником 9ГУ МЭП распоряжением № 36 от 23 февраля была создана комиссия под председательством Б.В.Раушенбаха. К сожалению, председатель вместе с членами комиссии допустили определенное разгильдяйство и затянули более чем на месяц выдачу заключения на аванпроект, что привело к тому, что И.Н.Букрееву пришлось выходить к руководству ОКБ-1 (в копии директору Центра Ф.В.Лукину) со специальным обращением по ускорению выдачи заключения.

Заключение было в целом положительное, с рядом рекомендаций (необходимость принятия мер по повышению надежности, увеличению быстродействия, расширению функций по вводу и выводу данных), которые предлагалось учесть на стадии ОКР. В апреле 1966 года заместитель главного конструктора ЦКБЭМ (так стало с марта 1966 года называться ОКБ-1) Б.Е.Черток и директор Центра микроэлектроники Ф.В.Лукин утвердили ТЗ на ОКР по разработке, изготовлению и поставке СЦВМ «Салют-1».

От ЦКБЭМ ТЗ подписали А.А.Шустов, я, Б.В.Раушенбах, от НИИ-335 — Б.Ф.Высоцкий, А.С.Новожилов, А.С.Флоровский.

Для стадии ОКР были определены следующие характеристики СЦВМ «Салют-1»:

— одноадресная последовательного действия с фиксированной запятой;

— разрядность — 32 двоичных разряда;

— ОЗУ — 64 полноразрядных числа;

— ПЗУ констант — 128 32-разрядных чисел;

— ПЗУ программ и команд — 3072 17-разрядных чисел;

— быстродействие — 500 операций/сек;

— ввод/вывод (обмен с пультом) десятичных чисел, угловых величин, параметров времени;

— универсальная система команд с выполнением операций с одинарной и удвоенной точностью (64 разряда);