14. Доморощенный «ванька-встанька»

Как уже отмечалось по ходу изложения, в “Аккорде” было обеспечено сквозное резервирование, вплоть до исполнительных 119-х приборов, где резервирование осуществлялось по-аппаратно. Был разработан механизм переключения на резерв, обеспечен ввод в строй восстановленного резерва, но переключение предполагалось осуществить вручную. Для автоматического переключения не хватало “маленькой” детали – автоматического контроля и диагностики. Что это такое и с чем его едят, было неизвестно. Правда, на входе и выходе запоминающих устройств стояли свертки по модулю 2, были предусмотрены некоторые средства контроля в преобразовании ВФЦ и контроля положения ШД в приборах 119, но это были крохи. Была рассмотрена возможность создания тестового контроля (как в универсальной машине БЭСМ-6), но от нее пришлось отказаться – явно не хватало быстродействия и памяти. И тут свое слово сказал ИПУ АН СССР. В лаборатории А.Ф. Волкова была разработана теория аппаратно-программного контроля и диагностики ЦВУМ, с упором на аппаратную составляющую на основе диагностического ядра. Теория требовала минимальных затрат машинного времени и памяти, но требовала серьезной переделки ЦВУМ, в особенности УУ. Как же не хотелось разработчикам и, прежде всего, главному конструктору А.И. Буртову, тормозить набравший полные обороты маховик изготовления “Аккорда”! Хотя все отлично понимали значение внедрения контроля и диагностики, но сил уже не хватало: надо было разрываться между СОП`ом, заводом, “Розовой дачей” и разработкой системной документации. Да и срывать сроки было не в правилах ЦКБ и завода. “Ну, сделаем это на других системах?!” Но академик В.А. Трапезников был непреклонен: “Внедрять, и не только в ЦВУМ, а во весь “Аккорд”! Практика, как всегда оказалась более горькой, чем теория. Первые же попытки показали, что УУ, построенное на базе дешифраторов, не поддается аппаратному контролю.  Э.Я. Меттер и В.А. Петров уехали в ИПУ, где вместе с волковцами за два месяца полностью перелопатили УУ. Хотя УУ существенно подросло, но результат был достигнут и оставалось только срочно разрабатывать новые блоки УУ и передавать их на завод.

Вспоминает Эрнест Меттер

В связи с непрерывной корректировкой структуры и функциональной схемы системы, приходилось многократно (не менее 10, а, иногда и 100 раз) на протяжении всех этапов проектирования создавать новые модификации функциональных схем блоков УУ, как конечного звена в процессе проектирования системы с централизованным управлением. Можно образно назвать разработчиков УУ «козлами отпущения», поскольку все изменения в организации управления системы отражались на корректировке схем блоков УУ общим числом около 100. По этой причине, а также в целях обеспечения отладки программ самодиагностики с реальной имитацией отказов, Буртовым было принято решение (с подачи Меттера, Петрова и Шагулина) отказаться от разработки печатного монтажа блоков УУ до момента окончательного проектирования уже на этапе рабочего проекта. В этой же связи многострадальной была работа по разработке программной самодиагностики блоков УУ, которую завершали тоже на рабочем проекте. Параллельно с разработкой функциональных схем блоков УУ ЦВУМ, под руководством Э.Я. Меттера проводилась разработка программ самодиагностики сменных блоков всех устройств ЦВУМ и последующая их отладка на стендах системы. За каждым устройством вычислительной машины были закреплены разработчики оригинальных диагностических тестов. Ростислав Игоревич Грушвицкий разрабатывал и отлаживал тест для сменных блоков оперативной памяти ОЗУ, Наталья Германовна Попова разрабатывала и отлаживала тест блоков постоянной памяти ДЗУкоманд и ДЗУконстант, Наталья Филлиповна Кукушкина, Ирина Николаевна Политова, Виктор Григорьевич Козлов разрабатывали и отлаживали на стенде тесты наиболее многочисленных (около 100) блоков устройства управления УУ, Нина Алексеевна Шафранская разрабатывала и отлаживала тест блоков арифметического устройства АУ, Татьяна Афанасьевна Андреева/Кознева и Валентина Ивановна Залевская разрабатывали тесты блоков устройства ввода/вывода УВВ, Николай Алексеевич Смирнов разрабатывал тест диагностики блоков устройства электронного вывода в оружие ЭВУ, Светлана Тарасовна Нилова разрабатывала и отлаживала на стенде тест оперативной исправности ТОИ.

Отладка производилась в двух режимах: сначала на исправных блоках, затем с реальными обрывами или закоротками каждого радиоэлектронного элемента в блоках ЦВУМ. Для обеспечения чистоты эксперимента была изготовлена дополнительная партия блоков (полный набор по одному типу из всех типов блоков), которые использовались специально для «раскурочивания». В дополнение к этому набору блоков, были изготовлены специальные переходные устройства, позволявшие «выстреливать» тестируемый сменный блок, извлекая его из штатного разъёма прибора на необходимое расстояние для производства манипуляций с радиоэлементами. Фантастическая достоверность тестов для обнаружения катастрофических отказов радиодеталей была обеспечена на 100%. Протоколами фиксировались результаты охвата тестами системы самодиагностики оборудования каждого из блоков всех устройств ЦВУМ.

Ещё один интересный аспект разработки связан с процессом подготовки капитанов 2 ранга Валерия Вольнова и Александра Павленко из личного состава лодки. Эти умнейшие «продвинутые» молодые офицеры в течение года на этапе рабочего проекта кропотливо изучали функциональные схемы всех блоков ЦВУМ, а также блоков остальных приборов. В дальнейшем, офицеры присутствовали во время отладки программ диагностики на стенде, и по ходу ознакомления ставили вопросы, которые помогали разработчикам учесть пожелания подводников в функционировании машин и системы в целом, а также в особенностях обнаружения отказов и переключения резервного оборудования ЦВУМ.

Продолжая разработку ФПС, Э.Я. Меттер вместе с В.А. Петровым разработали принципиально новое оригинальное решение вопроса полной автоматизации системы контроля и диагностики. Сущность новизны заключалась в появлении второго уровня резервирования ЦВУМ, что принципиально отличалось от ранее разработанной идеи наших научных руководителей разработчиков института автоматики и телемеханики ИАТ АН СССР, у которых диагностика и контроль были полуавтоматическими. Ввиду рассмотрения «иатовцами» только одной, нерезервированной ЦВМ, предполагалась необходимость ручной проверки небольшой части нерезервированных в рамках одной машины «диагностического ядра» и постоянной памяти команд ДЗУ с его схемой управления. Для решения вопроса полной автоматизации диагностики нами с этой целью в структуру ЦВУМ «Аккорд» было заложено «горячее» резервирование на уровне машин (параллельная обработка входной информации, поступающей одновременно в обе машины и параллельные вычисления по всем алгоритмам). Управление работой системы и вывод данных из «основной» машины в три УНО, в обе части дублированного УВВ и в каналы управления оружием. В каждой из двух машин осуществлялся программно-аппаратный циклический контроль с решением ежесекундно теста общей исправности аппаратуры (ТОИ) и оперативный программный контроль вычислений на отсутствие случайных сбоев. По результатам ТОИ и программного контроля вычислений в случае обнаружения неисправности или неустранимого сбоя в «основной», предусмотрено было аппаратно-программное автоматическое переключение машин. Функцию «основной» подхватывала «резервная» машина, продолжая без задержки автоматическое управление системой, вывод данных из ставшей «основной» машины в УНО командирского пульта, в обе части дублированного УВВ и в каналы управления оружием. В отказавшей машине через секунду включалась аппаратно-программная самодиагностика, и сразу практически в ту же секунду на пульте высвечивался код неисправного блока для его ручной замены.

Вышедшую из строя машину оператор должен был обесточить, найти в ЗИП по диагностируемому коду нужный сменный блок, и заменить им отказавший. После замены отказавшего сменного блока (на всю процедуру нахождения физического места отказа в приборе по высвеченному коду и нахождение блока в ЗИП для замены отводилось 15-30 мин) и включения питания на отремонтированной машине, в ней происходил автозапуск программы подключения «резервной» машины в режим синхронного функционирования параллельно с «основной» машиной. Для этой цели были разработаны блок управления межмашинным обменом информацией и предусмотрены необходимые межмашинные связи. Заложенные решения позволили ожидать среднее время безотказной работы в режиме непрерывного функционирования системы в течение 1500 час (с учётом рассчётной надёжности работы радиоэлементов), т.е. более 2-х месяцев непрерывной работы при наличии требуемого ЗИП. Впоследствии все эти оригинальные решения по обеспечению двухуровневого резервирования машин с системой самодиагностики, каждой с точностью до сменного модуля, автоматическим переключением в случае отказа «основной» машины на «резервную» и с последующим вводом в строй восстановленной ЦВУМ, были защищены Э.Я. Меттером более полутора десятками авторских свидетельств и использованы им в кандидатской диссертации, защищённой в аспирантуре ИПУ им. академика Трапезникова. А.Ф. Волков был научным руководителем кандидатской диссертации. Идеи обеспечения устойчивой работы машины в широком диапазоне колебаний напряжения легли в основу кандидатской диссертации В.А. Петрова. (Научным руководителем его диссертации был также к.т.н. А.Ф. Волков, начальник лаборатории ИАТ).

Таким образом, усилиями участников всех звеньев разработки, регулировки, отладки и изготовления ЦВУМ с самодиагностикой отказов, удалось создать уникальную систему, опережавшую по тому времени все отечественные вычислительные системы как оборонного, так и гражданского назначения. Только в тесном взаимодействии проектировщиков и изготовителей удалось добиться подобных результатов. В этом была несомненная заслуга директора завода им. А.А.Кулакова—Льва Николаевича Кабачинского, внедрявшего на заводе все передовые достижения промышленности, зам.главного инженера Игоря Ивановича Калугина, координировавшего изготовление приборов системы «Аккорд», и начальника сборочно-монтажного цеха Владимира Александровича Кошелева, руководившего производством всех видов монтажных работ. О Владимире Кошелеве рассказывали журналисты радиостанции «Голос Америки» как о талантливом и инициативном руководителе, сумевшим разрушить рутинные методы работы и создать потрясающие условия для своих рабочих и монтажников, равные по тем временам лучшим мировым стандартам радиоэлектронной промышленности. Цех содержался в идеальной чистоте, рабочие места были оборудованы пылезаборниками, работали кондиционеры, имелись душевые и кабины для переодевания в чистую одежду и тапочки. Кругом были цветы, играла цветомузыка, функционировали комнаты отдыха, буфет. Безусловно, его заслугой была забота и поощрение ассов монтажного производства, безукоризненно изготавливавших сложнейший монтаж приборов. Лучшими были монтажники Олег Белугин, Саша Румянцев, Людмила Авакумова и Анна Александрова. Руководил бригадой монтажников старший мастер Яков Надсон.

Интересно также напомнить, что в процессе проведения ходовых испытаний ввиду проявления сбоев в работе системы, было принято решение запаять все разъёмы на задних стенках приборов, что позволило практически избавиться от сбоев в работе системы. Конечно, ценой такого решения стало увеличение времени замены отказавшего блока из-за необходимости его выпаивания и впаивания на его место исправного, а также необходимости  комплектования ЗИП’а дополнительным многоканальным паяльником с отсосом, однако, выигрыш был несравненно весомее. Надёжность системы повысилась в несколько раз, поскольку сбои практически прекратились.

Об этом с благодарностью отзывались все командиры подводных лодок проекта 705 и 705К. Принимавший первую АПЛ пр.705 начальник Балтийской группы ГПК ВМФ контр-адмирал В.В.Юшков сделал следующие выводы комиссии– объединение боевых и технических средств АПЛ в автоматизированные, связанные между собой комплексы является правильным и прогрессивным; объединение средств представления информации и органов управления в одном помещении ГКП повышает эффективность действий командира, имеющего возможность непосредственного наблюдения за всеми приборами и личного общения с операторами, участвующими в управлении ПЛ. Следует особо отметить, что за 20 лет своей эксплуатации на кораблях этого проекта в борьбе за живучесть не был потерян ни один человек. Вот как оценивал нашу разработку в своих вспоминаниях  контр-адмирал А.С.Богатырев, в прошлом – командир АПЛ проектов 705 и 705К. «Уникальность АПЛ пр.705 (705К) заключалась и в системном комплексно-автоматизированном управлении кораблем. Оно действительно стало революционным в практике подводного кораблестроения. БИУС (на нашем языке он был мужского рода) работал, в общем-то, как часы. Не возмущайтесь, мои боевые товарищи, инженеры-вычислители – конечно же, только совместно с вами. Отказов хватало. Но не было случаев в моей командирской практике, чтобы с боевой службы мы приходили с красным табло «БИУС не работает», и не помню такого, когда возвращались из обычных походов. БИУС отрабатывал информацию всего автоматизированного электронно-навигационного, радиоэлектронного и гидроакустического вооружения, управлял стрельбой всеми видами оружия (кроме стрелкового) и мог управлять любым маневрированием ПЛ, в т.ч. и в вертикальной плоскости, с автоматической записью параметров кораблевождения и стрельбы».

В начало

Далее

Назад

Автор: Меттер Эрнест Яковлевич | слов 1713

комментариев 2

  1. Отвечает Меттер Эрнест Яковлевич
    28/09/2013 05:00:00

    1. Комментарий Марка Израилевича Мороза:
    Дорогой Эрнест! Получил твою последнюю редакцию воспоминаний. ПРЕКРАСНО!! До чего удивительно,что твоя цепкая память сохраняет события,людей,человеческие отношения, технические подробности и т.д. Пожалуй, никто лучше тебя с этим бы не справился. По твоей просьбе я хотел сразу же взяться за перо после нашего разговора месяц назад. Но чем больше я думал и возвращался к написанному,тем меньше мне хотелось что-то исправлять и добавлять – настолько всё на своих местах,интеллигентно и корректно! Я думаю,что со мной согласятся все, кто причастны к этим событиям.
    Выскажу всё же ряд субъективных соображений,которые могут быть по мнению авторов учтены, если когда-нибудь появится 2 издание этого труда: — Прекрасно написано предисловие воспоминаний с великолепными художественными приёмами. Но хотелось бы иметь такое же заключение о разработчиках «Полюса», чья творческая жизнь продолжалась ещё много лет и продолжается у некоторых и сейчас, для которых опыт « Аккорда» имел огромное значение.
    — В воспоминаниях в основном написано о научном направлении в создании системы. А производственные вопросы, отладка на стендах и сдача на объектах и т.д.?
    — Мне кажется, что на начальных этапах проектирования следует отметить огромную работу комплексных подразделений по согласованию ТЗ на приборы и устройства, согласованию связей с источниками информации и объектами управления. Ещё раз огромное спасибо за великолепную работу и память обо всех тех, кто был причастен к созданию системы.
    С пожеланием здоровья, М. Мороз

  2. Отвечает Меттер Эрнест Яковлевич
    28/09/2013 05:03:51

    2. Мой комментарий к замечаниям М. Мороза:
    Дорогой Марик! Огромное спасибо за высокую оценку моей памяти! Я очень рад, что ты неформально подошёл к моей просьбе, спасибо за внимание! Твои предложения ко второму изданию весьма содержательны и заслуживают кропотливой работы с аналами непрерывно съёживающейся памяти. К огромному сожалению, некоторые аспекты мне уже не осилить… Но я буду весьма польщён, если мой скромный труд кого-нибудь вдохновит на продолжение в русле твоих соображений.
    Благодарю тебя за доброту и желаю Вам с Джеммой крепкого здоровья и счастья!
    Эрнест


Добавить комментарий