Харьковский «мозг» для «Космоса» и других

01-06-2020

То, что сегодня наполняет нашу повседневность самая разнообразная цифровая техника, когда-то было искрой технического озарения и невероятной инженерной задачей. 55 лет назад, в 1965 году, в Харькове появилась лаборатория по изучению проблемы создания БЦВМ — бортовых цифровых вычислительных машин для космической и оборонной промышленности. 
Как известно, одной из трех организаций в бывшем СССР и единственной в Украине, которые создавали системы управления для ракет и космических аппаратов, включая бортовые ЭВМ, было харьковское научно-производственное объединение «Хартрон» (раннее — ОКБ -692 — НПО «Электроприбор»).
Вычислительная машина — это, по сути, одна из первых попыток человека создать искусственный мозг. Как говаривал Стив Джобс, компьютер выполняет очень простые операции — берет число, прибавляет к другому числу, сравнивает результат с третьим числом — но выполняет их со скоростью, скажем, 1 000 000 операций в секунду. На скорости 1 000 000 в секунду результаты больше напоминают магию».
О том, как все начиналось, медиа-компании «Время» рассказали, начальник комплекса бортовой аппаратуры (1966 — 1992), лауреат Ленинской и Государственной премии СССР Анатолий Иванович Кривоносов  и его заместитель, лауреат Государственной премии СССР Валентин Павлович Леонов.

 

Только на отечественной элементной базе
Все началось с создания приборов для ракеты-носителя 11К65М (современное название «Космос-3М»). Это двухступенчатая одноразовая ракета-носитель лёгкого класса, предназначенная для выведения автоматических космических аппаратов на околоземные орбиты, — рассказывает Анатолий Кривоносов. —  До этого была только аналоговая техника в системах управления. Все сложные вычислительные задачи решались на электромеханических устройствах, которые входили в состав гироскопических приборов. Но они были сравнительно простые. А вот для того, чтобы сделать систему для 11К65М, нужны уже были сложные алгоритмы, ибо задача стояла запустить ракету на довольно высокую орбиту до 1700 км.
Это уже была аппаратура второго поколения — переходная перед созданием цифровых систем управления. В то время только-только появились транзисторы, еще не было никаких микросхем. Мы на этих транзисторах сами делали модули, а уже из них создавали счетно-решающие приборы.
Причем во всех наших разработках по техническому заданию заказчика (а это, как правило, было Министерство обороны) было записано требование «использовать только отечественную элементную базу»: и печатные платы, и материалы для плат, и микросхемы, и транзисторы, и т. п. 
Вот это-то и стало для нас проблемой, так как практически одновременно создавались сами вычислительные системы и осваивался выпуск элементов для них.
Вторая проблема — мы были первопроходцами, у нас не было ни методики, ни стандартов, как делать модули, как бороться с помехами и т. п. Работали методом проб и ошибок, к тому же в условиях жестких сроков. Рабочий день затягивался до полуночи, а на самых сложных участках длился и круглосуточно. Зато было интересно, потому что впервые приходилось решать инженерные задачи такого масштаба.
В 1964 году была запущена первая ракета-носитель с нашими счетно-решающими приборами, и она сразу вывела на орбиту три искусственных спутника Земли. 
Ее значение для мировой космонавтики трудно переоценить. С помощью «Космос-3М» выведены на орбиту сотни космических аппаратов, десятки иностранных спутников по программам международного сотрудничества. Многие государства только благодаря этой ракете вступили в «клуб» исследователей космического пространства.
Ракета имеет непревзойденный коэффициент надежности в своем классе. По статистике безаварийной работы «Космос-3М» сравним только с ракетой-носителем «Союз».
Руководил созданием счетно-решающих приборов для этой ракеты Валентин Павлович Леонов. За участие в создании этой ракеты-носителя он был удостоен Государственной премии СССР.
На днях ему исполнилось 96 лет, и вся его жизнь, можно сказать, связана с ракетной техникой.  
Валентин Леонов добровольцем ушел на фронт Великой Отечественной вой­ны. Участник боев на Сталинградском, Донском, Центральном, Первом Белорусском фронтах. В мае 1944 года Валентина Павловича направили на учёбу в Москву в Первое Московское гвардейское артиллерийское минометное училище им. Красина, которое готовило командиров для легендарных советских боевых ракетных установок с лирическим названием «Катюша». Когда создавался будущий «Хартрон», несколько офицеров в ранге от капитана до полковника были направлены в Харьков, в том числе новоназначенный руководитель и главный конструктор ОКБ-692 Владимир Григорьевич Сергеев.

Наперегонки с США

Бортовая цифровая вычислительная машина (сокращённо БЦВМ) имеет общепринятую для компьютеров структуру: оперативную и долговременную память, устройства  ввода-вывода.
— В 1966 году меня назначили начальником комплекса разработки бортовых вычислительных машин, — продолжает Анатолий Кривоносов. — Из старого отдела счетно-решающих приборов мы сделали целых три. Один — занимался памятью, второй — вычислительной частью, третий — устройствами ввода/вывода. Леонов был назначен моим заместителем  по вопросам производства:  на нашем опытном, а также на серийных —  Киевском радиозаводе и частично на Харьковском приборостроительном заводе имени Шевченко. 
В конце 60-х — начале 70-х годов в СССР произошел качественный скачок в создании ракет и ракетных комплексов, в том числе и благодаря БЦВМ. На «Хартроне» были созданы несколько поколений собственных бортовых вычислительных машин, по сути, базовой структуры, послужившей основой для управления многими объектами в космосе. 
— Впереди нас шли американцы. Они нас опережали года на три-четыре, — вспоминает Анатолий Кривоносов. — У них уже были бортовые цифровые машины, мы об этом знали, получая секретную информацию от нашей технической разведки и из открытой научной печати. Свои приборы они «обкатывали» сначала на гражданской продукции, а у нас на это не было времени — надо было догонять. Кроме того, то, что выпускалось для гражданской техники, нам не подходило, потому что, кроме обычных требований миниатюризации, нам надо было обеспечить стойкость к ядерному взрыву. 
Из воспоминаний Владимира Горбенко (в КБЭ — НПО «Электроприбор» — первый заместитель Главного конструктора в 1983–1990 годах):
«Возникали разные ситуации, и Владимир Григорьевич Сергеев принимал самые неожиданные решения. Один случай был с моим участием.  Сергеев задает мне вопрос: «Владимир Николаевич, Вы в курсе, что бортовой цифровой вычислительный комплекс (БЦВК) подразделения Кривоносова не работает, и как результат сроки отработки сорваны?» Затем говорит: «Я принял решение: вы и Леонов не уходите с предприятия до тех пор, пока не заработает БЦВК». И дает указание руководителю службы по общим вопросам установить в корпусе, где расположены комплексные стенды, в течение двух часов, пока будет проходить совещание, две койки с постельным бельем и купить колбасы и хлеба. Чтобы разрядить обстановку шутит: «А водку купите сами». Действительно, после совещания приходим на 3-й этаж стендового корпуса, в одном из помещений стоят две заправленные койки, которые были привезены из пионерлагеря, лежат колбаса и хлеб...»
Это было, когда харьковчане комплексно отрабатывали систему управления межконтинентальной баллистической ракеты 15А18М (по советской классификации «Воевода», по западной — «Сатана»).
— Так перевели нас на казарменное положение, — вспоминает Валентин Леонов. — Для меня это закончилось обострением язвы желудка, не столько от сухомятки, сколько от нервного напряжения.
— Что называется «трудоголик», — характеризует своего заместителя Анатолий Кривоносов. — Человек военной дисциплины, очень требовательный и в то же время доброжелательный. В командной работе это очень много значит.
И у Валентина Леонова остались самые приятные воспоминания от совместной работы с Анатолием Кривоносовым. 
— Уникальный специалист, обладающий фантастическим инженерным чутьем и кругозором. Он не ограничивался только задачами разработки приборов, а смотрел очень широко на развитие цифровой техники. Элементы, как уже говорилось выше, были «сырые». И тогда Анатолий Иванович предложил новую структуру построения БЦВК, когда прибор продолжает работать даже при десятках отказов элементной базы. Во всех последующих разработках, в частности, для советской космической программы многоразовой транспортной системы «Энергия-Буран» применялись уже эти безотказные структуры.
За создание уникального радиационно стойкого бортового вычислительного комплекса его главному конструктору Анатолию Кривоносову была присуждена Ленинская премия.
Так что история технологий это, на самом деле, о людях, а не об аппаратном или программном обеспечении.
Очерк подготовлен в рамках проекта медиа-компании «Время» «Великое украшение Харькова» о научно-технических достижениях харьковчан совместно с общественным координационным комитетом «Харьков ракетно-космический».

Елена Зеленина, спецкор

Читайте также
Другие материалы рубрики