Удачно выбранный и успешно реализованный комплекс вычислительных характеристик (разрядность 16, объём ОЗУ 512-1024 слов, объём ПЗУ 16 К слов, быстродействие 100 тыс. оп./сек), надёжная элементная база обеспечили этой бортовой ЭВМ уникальный срок жизни - около 25 лет, а её несколько модернизированный вариант находится в эксплуатации на боевом дежурстве и в настоящее время.
В целях обеспечения малых габаритно-массовых характеристик ЭВМ впервые в отрасли были созданы гибридные микросборки схем управления оперативным запоминающим устройством, плоские микромодули согласующих устройств с гальванической развязкой, многослойные печатные платы, изготовленные методом открытых контактных площадок и др.
В 1979 г. были приняты на вооружение ракеты 15А18 и 15А35 с унифицированным бортовым вычислительным комплексом. Для систем управления этих "суперизделий" впервые в СССР была разработана новая технология отработки программно-математического обеспечения, с так называемым "электронным пуском", при котором на специальном комплексе, включающем ЭВМ БЭСМ6 и изготовленные блоки системы управления ракетой, моделировался полёт ракеты и реакция системы управления на воздействие основных возмущающих факторов. Эта технология обеспечила также эффективный и полный контроль полётных заданий. Коллектив разработчиков "электронного пуска" (Я.Е. Айзенберг, Б.М. Конорев, С.С. Корума, И.В. Вельбицкий и др.) был удостоен Государственной премии УССР.
В последующие годы созданы ещё четыре поколения бортовых ЭВМ, имеющих одни из лучших в СССР вычислительные и эксплуатационные характеристики и эффективную технологию разработки программного обеспечения, не уступающие зарубежным аналогам".
Автору придется прервать А.И. Кривоносова, чтобы дополнить его рассказ. Для определения функций, возлагаемых на систему управления ракетой со встроенной в нее бортовой ЭВМ, необходимо знать законы движения ракеты, чтобы создать на их основе алгоритмы управления. Этой ответственной работой при создании всех поколений ракет руководил Яков Ейнович Айзенберг. Его вклад в создание моделирующей системы "Электронный пуск" был решающим.
Доктор технических наук, профессор, академик он родился в Харькове в 1934 г. Окончил Харьковский политехнический институт по специальности радиотехника. Начав свою деятельность инженером, он вырос в крупного ученого-теоретика и в настоящее время является генеральным директором и генеральным конструктором Научно-производственного объединения "Хартрон". Я.Е. Айзенберг - лауреат Ленинской премии, Государственных премий УССР и СССР, заслуженный деятель науки и техники Украины награжден орденом Октябрьской Революции.
Продолжим рассказ А.И. Кривоносова.
"Одной из наших "изюминок" была оригинальная система динамической коррекции программ (Б.М. Конорев, В.П. Каменев, А.В. Бек, Ю.М. Златкин, А.И. Бондарев). Именно она обеспечила возможность (при наличии ПЗУ с жёсткой "прошивкой" программ с помощью "косичек", вставляемых в П-образные ферритовые сердечники) оперативного внесения необходимых изменений в программное обеспечение на всех этапах работ, от предстартовых испытаний до работы на орбите.
Опыт эксплуатации первых бортовых ЭВМ показал настоятельную необходимость совершенствования структурных методов повышения надёжности. Учёными и инженерами предприятия (А.И. Кривоносов, В.И. Спиридонов, Ю.Г. Нестеренко, И.И. Корниенко, В.В. Шеин, А.В. Сычёв, Н.Ф. Меховской и др.) были разработаны теоретические основы синтеза высоконадёжных вычислительных структур с многоярусным мажоритированием и адаптацией. Они легли в основу последующих поколений бортовых ЭВМ.
В 1984-1988 г.г. была создана и отработана система управления для уникальной супермощной ракеты СС18, известной по зарубежной классификации как "Сатана". В этой разработке были успешно внедрены все лучшие технические решения, наработанные на предшествующих заказах, а также целый ряд принципиально новых идей:
- обеспечение работоспособности после воздействия ядерного взрыва в полёте;
- высокоточное индивидуальное разведение боевых блоков;
- реализован "прямой " метод наведения, не требующий ранее подготовленного полётного задания;
- обеспечено дистанционное нацеливание и т.д.
Решение этих задач обеспечивалось новым мощным бортовым вычислительным комплексом с использованием полупроводниковых "пережигаемых" постоянных и электронных оперативных запоминающих устройств.
Основная элементная база разрабатывалась и изготавливалась в Минском производственном объединении "Интеграл" и обеспечивала необходимый уровень радиационной стойкости. Кроме стандартных блоков, в состав бортового комплекса входил, впервые реализованный в СССР блок специализированного запоминающего устройства на ферритовых сердечниках с внутренним диаметром 0,4 мм, через который прошивались три провода толщиной тоньше человеческого волоса. Для одного из видов боевых блоков было разработано и впервые в Союзе прошло лётные испытания запоминающее устройство на цилиндрических магнитных доменах.
Одной из самых сложных задач было создание бортового многомашинного вычислительного комплекса для ракеты-носителя "Энергия", решающего сложнейшие задачи стабилизации, выведения (с учётом нештатных ситуаций управления многочисленными двигательными установками), аварийной защиты двигателей, мягкой посадки спускаемых разгонных ступеней ("боковушек"). Высокие требования по надёжности и безотказности усугублялись использованием в ракете-носителе кислородных и водородных компонентов, что требовало реализации в системе управления комплекса мер по обеспечению пожаро- и взрывобезопасности.
В 1984-1988 гг. в "Хартроне" одновременно выполнялось два самых объёмных и ответственных заказа - разработка систем управления для СС-18 и ракеты-носителя "Энергия". Это потребовало от руководства и всех специалистов максимального напряжения сил. Работы шли круглосуточно, без выходных, зачастую люди ночевали на рабочих местах. Самой главной наградой за труд были два успешных запуска ракеты-носителя "Энергия" (22.02.1986 г. и 15.11.1988 г.), успешное проведение натурных испытаний и сдача на вооружение ракеты СС-18.
Большой объём работ проведен по созданию бортового вычислительного комплекса для систем управления космических аппаратов. Для летающих в настоящее время со станцией "Мир" модулей "Квант", "Квант-2", "Кристалл", "Природа", "Спектр" был создан комплекс с многоярусным мажоритированием, сохраняющий работоспособность при наличии 10-20 неисправностей. Опыт его безотказной эксплуатации на орбите в течение более 10 лет подтвердил правильность принятых технических решений.
В конце 80-х годов для нового поколения систем управления космических аппаратов созданы два новых бортовых вычислительных комплекса, имеющих, в отличие от предыдущих, существенно более низкое энергопотребление. Успешные запуски объектов, использующих эти комплексы, показали способность "Хартрона" и в настоящее время обеспечивать космическую технику надёжными бортовыми ЭВМ".
За создание уникального радиационностойкого бортового вычислительного комплекса его главному конструктору А.И. Кривоносову была присуждена Ленинская премия.
Система управления, включая бортовые ЭВМ, изготавливалась вначале на опытном заводе "Хартрона" - "Электроприборе", а затем - на серийных предприятиях: производственном объединении "Киевский радиозавод" (директор Д.Г. Топчий, гл. инженер Б.Е. Василенко) и харьковском заводе им. Т. Шевченко (директор Ю.И. Загоровский, гл. инженер А.П. Шпейер).
А.И. Кривоносов более четверти века отвечал за создание бортовых ЭВМ в "Хартроне". Что было сделано за это время, он кратко и емко описал на приведенных выше нескольких страницах, почти ни слова не сказав о своих заслугах, о том напряженном ритме, в котором работал сам и руководимый им коллектив.
В связи с этим хотелось бы сделать небольшое отступление. Помню, когда я вернулся с Великой Отечественной, то не мог читать первые появившиеся книги о войне. Описываемые в них боевые эпизоды превращались в моей голове в яркие картины, близкие к увиденным на фронте, вызывали тяжелые переживания. Бывшие фронтовики, надеюсь, подтвердят, что и у них было что-то подобное, их память добавляла многое к прочитанному в книге.
Я думаю, что ветераны вычислительной техники, представляющие, что значит разработать безотказно работающую, причем в очень жестких условиях, ЭВМ, прочитав страницы, написанные Анатолием Ивановичем, тоже сумеют представить грандиозную эпопею неустанного труда, успехов, неудач, радостей и переживаний, какими были двадцать пять лет, незабываемых для него и руководимого им коллектива.
В материале А.И. Кривоносова упоминается, что за создание стенда, моделирующего "электронный запуск", ракеты коллектив основных участников работы получил Государственную премию Украины за 1979 г.. Эта работа была выдающимся достижением "Хартрона" и означала новый этап в развитии ракетостроения. Благодаря стенду "Электронный пуск", созданному на базе ЭВМ БЭСМ-6, других ЭВМ и ряда реальных блоков и устройств ракеты, на нем осуществлялось моделирование всех процессов, которые происходят при реальном запуске ракеты. Такая проверка позволяла исключить возможные недоработки в аппаратуре, обеспечивала возможность обойтись без пробных запусков весьма дорогостоящих ракет.
При составлении необходимых "электронных" моделей и для отработки самого процесса моделирования потребовалось подготовить программы, содержащие сотни тысяч команд. Если учесть, что в те годы опытный программист за день мог подготовить десятьдвадцать команд, то можно понять, перед какой проблемой оказался "Хартрон" при разработке "электронного пуска".
На помощь в этой работе пришел Институт кибернетики НАН Украины. В 1971 г. по инициативе доктора технических наук Игоря Вячеславовича Вельбицкого была организована совместная проблемная лаборатория института и "Хартрона" для создания автоматизированной системы производства программ для бортовых ЭВМ. Под руководством И.В. Вельбицкого такая система производства программ реального времени для ракетно-космических комплексов была создана и получила название СИНТЕРМ. Ее отличительной особенностью является введение в программирование понятие чертежа и четкого порядка его сопровождения в течение всего цикла подготовки программ для бортовой системы управления - от проектирования алгоритмов до изготовления и модификации программ для предполетных испытаний на аппаратно-программных моделях ракетно-космических систем. На всех этапах производства программ разработчикам предоставлялась возможность использовать свои стандартизованные элементы языков, т.н. СТЭЛЗы, обеспечивающие автоматическую специализацию, эволюцию и высочайший уровень естественного языка программирования. Автоматизированный комплекс производства программ находится в промышленной эксплуатации с 1972 г. по настоящее время и используется практически для всех разрабатываемых в Украине ракетно-космических систем управления.
В 1979 г. И.В. Вельбицкий получил звание лауреата Государственной премии Украины как участник создания системы "Электронный пуск". В настоящее время он - генеральный директор Международного научного центра технологии программирования ТЕХНОСОФТ Национальной академии наук Украины и Национального агентства по вопросам информатизации при Президенте Украины.
В 1971 г. в СССР впервые была испытана созданная на ЮМЗ ракето-носитель с использованием бортовой ЭВМ, разработанной в "Хартроне". Успешный запуск устранил существующее недоверие к цифровой вычислительной технике. Появилась необходимость в серийном выпуске бортовых ЭВМ. Для этой цели был привлечен Киевский радиозавод. Это не было случайностью.
"Приобщение производственного объединения "Киевский радиозавод" к разработкам и выпуску средств цифровой вычислительной техники еще в далекие пятидесятые годы в большой степени предопределило последующее развитие объединения и интерес к его потенциалу у многих главных конструкторов специальной техники, - рассказывает бывший главный инженер - первый заместитель генерального директора завода, лауреат Государственной премии СССР Борис Емельянович Василенко.
- В середине пятидесятых годов на нашем заводе, созданном в 1953 г. из железнодорожных мастерских, появилась группа молодых специалистов, страстных энтузиастов вычислительной техники. В то время на предприятии шло освоение радиолокационной системы обнаружения места нахождения минометов по траекторным измерениям, составной частью которой являлся перевозимый (на танковом ходу) аналоговый счетно-решающий прибор весом более тонны. В перспективе предполагалось осуществить переход на цифровую систему обработки результатов траекторных измерений. Для решения этой задачи нужны были специалисты, и на предприятие пришли выпускники различных ВУЗов Киева и других городов, в том числе Таганрогского радиотехнического института, начавшего с 1956 года выпуск инженеров по специальности "математические счетно-решающие приборы и устройства". В 1957 году прошла практику первая группа студентов этого института, а в следующем году, после защиты дипломных проектов, она была направлена на постоянную работу. Среди молодых специалистов был и автор этих строк. Тогда и родилась идея создания малой цифровой вычислительной машины.
Для исполнения этого замысла выбрали феррит-транзисторные ячейки, а руководителем работы стал молодой инженер Евгений Иванович Брюхович, выпускник Ленинградского института авиационного приборостроения. Он и сплотил вокруг себя молодых энтузиастов. Шел 1958 год. И хотя эта первая машина не состоялась, опыт работы над ней оказался крайне полезным при стремительном развертывании последующих проектов.
В 1958 г. тематика предприятия резко изменилась, началось освоение ракетной техники. С этого времени, в течение нескольких десятилетий, производственное объединение "Киевский радиозавод" развивалось как крупнейший производственно-технический комплекс по созданию и изготовлению сложных систем управления для ракетно-космической техники с использованием высоких технологий, вычислительной техники, микроэлектроники, точной механики".
Освоение вычислительной техники на предприятии проходило в увязке с теми изделиями и комплексами, которые осваивало предприятие, и поэтому нельзя разорвать эти две темы на самостоятельные разделы. В основном это касалось систем управления боевых ракетных комплексов, космических станций и аппаратов. Большой вклад в освоение и развитие этой техники сделали руководители предприятия в разные годы: директора - Виктор Федорович Славгородский, Борис Павлович Ястребов, Дмитрий Гаврилович Топчий, главные инженеры - Николай Андреевич Лукавенко, Эдгар Филиппович Костоломов, Борис Емельянович Василенко, главные конструктора - Игорь Васильевич Бортовой, Анатолий Иванович Гудименко, Петр Иванович Подоплелов. Особенно большой и плодотворный период (более 20 лет) пришелся на время 70-80 годов, когда во главе предприятия стояли Д.Г. Топчий, Б.Е. Василенко и А.И. Гудименко.
"Д.Г. Топчий обладал исключительным даром в любом сложном вопросе или проблеме увидеть главное, сформулировать его, организовать и подчинить выполнению все силы коллектива, - продолжает Б.Е. Василенко. - Мы многократно убеждались в правильности его решений. При этом спектр его интересов и решаемых вопросов простирался от конкретных технических решений по тому или иному изделию до стратегических вопросов развития объединения, включая строительство жилья, развитие сельскохозяйственного производства и другие не менее важные вопросы. Немногословный по натуре он точно формулировал вопрос и предлагал его решение. В чем-то он напоминал мне С. П. Королева. Сергей Александрович Афанасьев, возглавлявший Министерство общего машиностроения СССР, всегда говорил: "Топчий - это капитально, основательно".
В шестидесятых годах остро встал вопрос набора и удержания кадров. С жильем было плохо. Дмитрий Гаврилович предложил строительство жилья хозяйственным способом. Через невероятные трудности в 1968 г. "родился" первый дом. За прошедшие годы много тысяч квадратных метров заводского жилья сдано в эксплуатацию, и Дарница, где расположен "Киевский радиозавод", с благодарностью вспоминает Дмитрия Гавриловича.
В семидесятые годы началось освоение новой элементной базы - интегральных микросхем. Дмитрий Гаврилович договорился с Киевским университетом (он был тогда членом ученого совета университета) об организации на предприятии специальной лаборатории по элементной базе. Набор специалистов в нее осуществлялся только по рекомендации университета. За короткий период времени он помог лаборатории получить современное испытательное оборудование, и она стала участвовать в многочисленных исследованиях и испытаниях вместе с поставщиками элементов, разработала и внедрила серию методик неразрушающего контроля, была признана в Министерстве электронной промышленности. В конечном итоге мы получили мощный инструмент повышения качества и надежности элементной базы, возможность воздействовать на поставщиков, что незамедлило сказаться на надежности ракетных комплексов. И сегодня это подразделение, реформированное в самостоятельную хозяйственную структуру, продолжает работать для обеспечения высоконадежными элементами космических систем, изготавливаемых в Украине. Это лишь два из очень многих примеров активной деятельности Д.Г. Топчия.
В состав производственного объединения "Киевский радиозавод" входило конструкторское бюро - достаточно мощный инженерный коллектив, способный решать самые сложные научные и производственные задачи. Его помощь позволила многим организациям-разработчикам сложных систем успешно и в сжатые сроки вести освоение и производство новых образцов ракетно-космической техники. Среди этих партнеров-разработчиков, в первую очередь, необходимо отметить Конструкторское бюро "Южное" (Днепропетровск), Научно-производственное объединение "Хартрон" ( Харьков), НИИ автоматики (Екатеринбург), НИИ точных приборов, ЦКБ машиностроения, Научно-производственное объединение "Элас" (Москва).
Долгое время (с 1967 по 1988 г.) конструкторское бюро возглавлял талантливый инженер, лауреат Ленинской премии, кандидат технических наук Анатолий Иванович Гудименко.
Известно, что основным профилем ракетно-космической отрасли Украины в годы существования СССР были боевые ракетные комплексы стратегического назначения всех классов: шахтного, железнодорожного и морского базирований. На долю производственного объединения "Киевский радиозавод" пришлось освоение и серийное производство систем управления целого ряда этих комплексов, начиная от знаменитого "первого изделия" ракеты Р-12 и кончая самой совершенной стратегической ракетой Р-36М2. Как правило, системы управления разрабатывались в Научно-производственном объединении "Хартрон" и поставлялись производственному объединению "Южный машиностроительный завод". Творческое содружество этих объединений с конструкторским бюро "Южное" привело к созданию мощного производственно-технического комплекса, успешно решавшего все поставленные задачи. Длительное время эти предприятия возглавляли выдающиеся руководители - Михаил Кузьмич Янгель, Владимир Федорович Уткин, Александр Максимович Макаров, Владимир Григорьевич Сергеев. Все четверо - дважды Герои Социалистического Труда, лауреаты Ленинской и Государственных премий СССР и Украины. На них лежала огромная ответственность за порученное дело и, конечно, за судьбы людей - почти стотысячного коллектива, и огромной армии смежников из различных отраслей промышленности.
Первые счетно-решающие приборы рождались в атмосфере высоких темпов работ и жестких технических требований. У некоторых жизнь оказалась не очень долгая - время нахождения ракет на боевом дежурстве. Им на смену приходили более совершенные ракетные комплексы с новыми счетно-решающими приборами. Другие просуществовали долгие годы вместе с ракетами, некоторые из которых находились в эксплуатации иногда десятки лет.
Элементной базой первых счетно-решающих приборов были феррит-транзисторные ячейки, на которых исполнялись: автомат выведения ракеты на заданную траекторию, приборы регулирования кажущейся скорости, управления по тангажу, устройство программно-временного управления, обеспечивающих управление двигателями и вывод ракеты в нужную точку пространства. Во всех этих системах стабилизация ракеты осуществлялась специальным прибором - автоматом стабилизации аналогового типа. Только с переходом на бортовые ЭВМ все алгоритмы управления были реализованы в цифровой форме.