|
Б.М. Конорев
Использование БЦВМ –
качественный скачок в технике управления ракетами
 |
|
КОНОРЕВ Борис Михайлович родился в 1934 году. В 1956 году окончил Харьковский политехнический институт и бал направлен на работу в п/я 409. В 1959 году был переведен в ОКБ-692 старшим инженером.
В 1962-1967 гг.- начальник лаборатории комплекса 1 КБЭ, В 1967-1990 гг. – начальник отдела 35 НПО «Электроприбор».
Награжден двумя орденами Трудового Красного Знамени. Лауреат Государственной премии УССР.
Доктор технических наук, профессор. |
| |
|
|
В.Г. Сергеев являлся представителем плеяды выдающихся ученых и организаторов, главных конструкторов – создателей систем управления новых беспрецедентно сложных, не уступающих, в ряде случаев превосходящих лучшие мировые образцы уникальных (единственных в своем роде) объектов ракетно-космической техники второй половины прошлого века.
Назначение его начальником и Главным конструктором ОКБ-692 оказалось удачным, он проявил большую волю и отличное чутье на правильные решения (в тот сложный для предприятия период). В сжатые сроки В.Г. Сергеев завершил организационно-структурное формирование предприятия, укрепив его руководящими кадрами, имеющими опыт работы в ракетной технике, четко определил функциональные обязанности подразделений. Никто не может отрицать того факта, что именно в период его пребывания на посту Генерального директора и Главного конструктора НПО «Электроприбор» предприятие достигло наибольшего развития. Это многократно подтверждали и подтверждают ветераны и специалисты нашего предприятия, головные организации, с которыми мы работали, многочисленные смежники, представители Заказчика и научное сообщество.
Лучшей иллюстрацией этого является обширный перечень выполненных разработок систем управления (СУ) важнейших объектов ракетно-космический техники:
- нескольких поколений МБР на базе ракет Р36 и УР-100Н с разделяющимися головными частями, в том числе с индивидуально управляемыми боевыми блоками и развитым комплексом средств преодоления ПРО; [278]
- ракет-носителей для выведения различных классов полезных нагрузок «Космос», «Интеркосмос», «Циклон», «Энергия», «Рокот», «Стрела», «Днепр»;
- эскизного проекта «Лунной программы» на базе сверхмощной ракетыносителя УР-700 В.Н. Челомея c прямой посадкой лунного корабля ЛК-700 на Луну и возвращением на Землю;
- транспортного корабля снабжения и возвращаемого аппарата орбитальной пилотируемой станции «Алмаз»;
- тяжелых орбитальных модулей «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», «Природа», «Заря», обеспечивающих автономную работу модулей на орбите и автоматическую стыковку для сборки на орбите орбитальных пилотируемых станций «Мир» и МКС;
- спутниковых систем космического наблюдения и раннего предупреждения о запусках МБР из шахтных пусковых установок «Кругозор», «Безопасность», «Аракс» и других;
- крылатой ракеты «Метеорит» (3М25) с уникальными ТТХ: сверхзвуковая, высоколетящая, большой дальности, «невидимая» для средств обнаружения, с тремя видами базирования: наземным (ракетный мобильный комплекс), морским (подводная лодка) и авиационным (самолет Ту-95МС).
Особенность разработки СУ крылатой ракеты «Метеорит» (Главный конструктор В.Г. Сергеев) заключалась в том, что полет выполнялся на большой высоте и это делало невозможным использование системы коррекции траектории по рельефу местности. Конструкторам удалось найти решение и этой проблемы – впервые в мире была разработана уникальная система коррекции траектории по радиолокационным картам местности.
Новые требования выдвигались к БЦВМ: ее производительность должна была в 5-6 раз превысить имевшиеся на тот момент показатели при значительном уменьшении массогабаритных характеристик.
| |
Крылатая ракета «Метеорит» с СУ разработки НПО «Электроприбор» |
|
Необходимыми условиями успешного выполнения такого перечня работ силами многотысячного предприятия являлись высокий научный потенциал, [279] технологическая зрелость предприятия и высокий профессионализм сотрудников. Большая заслуга Владимира Григорьевича – систематическое проведение кадровой политики на основе смелого выдвижения молодых талантливых специалистов предприятия (опора на собственные силы!) на ответственные должности заместителей Главного конструктора – начальников комплексов (позже отделений). В результате на предприятии сформировался корпус руководителей отделений – заместителей Главного конструктора, способных решать сложные, не имевшие прецедентов задачи при разработке СУ новых объектов РКТ приведенного выше перечня.
В число топ-менеджеров (так их можно назвать, используя современную терминологию) входили талантливые, амбициозные, заряженные на решение задач беспрецедентной сложности и работу предприятия как единого целостного организма, профессионалы высочайшего уровня, представляющие всех участников разработки СУ РКТ: Я.Е. Айзенберг, А.И. Кривоносов, А.С. Гончар, А.И. Передерий, В.А. Уралов, Г.И. Лящев, В.В. Новиков, В.К. Копыл, Г.А. Борзенко и другие. Все эти люди представляли бесценный («золотой») фонд предприятия и отрасли в целом.
Особой удачей Владимира Григорьевича в кадровой и научно-технической политике предприятия, безусловно, является назначение Якова Ейновича Айзенберга заместителем Главного конструктора – начальником теоретического отделения. Харизматичный и талантливый специалист, впоследствии стал Генеральным директором и Генеральным конструктором НПО «Хартрон».
| |
В.Г. Сергеев и Я.Е. Айзенберг |
|
Назначение заместителем Главного конструктора, начальником приборного отделения талантливого ученого и руководителя Анатолия Ивановича Кривоносова позволило создать технологию построения гарантоспособных БЦВМ на основе элементной базы с ограниченной надежностью. Анатолий Иванович стал впоследствии доктором технических наук, профессором, лауреатом Ленинской премии в области науки и техники, главным конструктором [280] нескольких поколений БЦВМ, обеспечивших мировой уровень разрабатываемых предприятием СУ новых объектов РКТ.
КБЭ являлось одним из трех ведущих центров МОМ СССР по разработке СУ объектов РКТ (наряду с НИИ АП – Главный конструктор Н.А. Пилюгин и НИИА – Главный конструктор Н.А. Семихатов).
Работа в КБЭ была в то время своеобразным Знаком качества для специалистов разных рангов, которые волею судеб переходили в другие организации. Эти специалисты пользовались заслуженным авторитетом у руководства МОМ СССР, в многочисленных головных и смежных организациях и в организациях заказчика МОМ СССР: ГКБ «Южное» им М.К. Янгеля, г. Днепропетровск; ЦКБ ПО «Завод Арсенал», г. Киев; НПО машиностроения, г. Реутов, Московская обл.; ГНКПЦ им. М.В. Хруничева (КБ «Салют»), г. Москва; НПО «Энергия», г. Королев, Московская обл.; НПО им С.А. Лавочкина, Химки, Московская обл.; НИИ ПМ им. В.И. Кузнецова, г. Москва; ЦНИИ маш, г. Королев, Московская обл.; ГУРВО МО СССР; ГУКОС МО СССР; НИИ-4 МО СССР и многие другие.
К началу 1960-х годов стало ясно, что возможности автоматного подхода к построению СУ МБР, берущего начало еще со времен Фау-2, практически полностью исчерпаны. Для дальнейшего совершенствования ракет (прежде всего МБР) необходимо было применять более совершенные законы управления. А для этого необходимо было кардинальное увеличение вычислительных ресурсов на борту ракеты для реализации в реальном времени более совершенных и сложных алгоритмов работы СУ.
Кроме того, настоятельно требовалось комплексное улучшение основных тактико-технических характеристик СУ, таких как использование различных типов боевого оснащения, точность, готовность к пуску, вес бортовой аппаратуры, число связей «земля-борт», коренное изменение характера эксплуатации (отказ от подвижных комплексов аппаратуры регламентных проверок аппаратуры СУ и пусковой установки и переход к дистанционным периодическим проверкам, проводимым с командного пункта подразделений ракетных войск).
Прогрессивным (революционным) решением явилось построение СУ на базе БЦВМ, выполняющей роль вычислительного центра, обеспечивающего решение всех задач СУ в полете и в наземных режимах работы.
Но создание БЦВМ, т.е. высокопроизводительной ЭВМ, пригодной для установки на борту ракеты, представляло задачу беспрецедентной сложности. Универсальные ЭВМ того периода, как возможные прототипы БЦВМ, представляли сложные комплексы оборудования на транзисторной элементной базе, занимавшие десятки квадратных метров площади, весившие сотни килограммов и потребляющие киловатты электроэнергии.
Отсутствие в стране микроэлектронной промышленности, уникальные требования к гарантоспособности БЦВМ как бортового прибора СУ, чрезвычайно жесткие габаритно-массовые и энергетические ограничения и сроки, диктуемые [281] логикой гонки вооружений (создание ракетно-ядерного щита страны), превращали разработку БЦВМ в суперсложную проблему государственного значения.
Постановлениями Военно-промышленной комиссии СМ СССР от 02.03.1964 г. №65 и от 14.04.1965 г. №85 были приняты решения о создании первой в стране БЦВМ «Аргон-11» («Аргон-11А») для построения полностью цифровых СУ МБР РТ-2 (8К98) и РТ-20П (8К99), разрабатываемых в то время НИИ АП (Главный конструктор Н.А. Пилюгин) и КБЭ (Главный конструктор В.Г. Сергеев).
Эти постановления явились по существу точкой отсчета нового периода развития техники управления ракетами и космическими аппаратами, основанной на использовании БЦВМ.
Разработчиком первой БЦВМ была определена организация НИЭМ ГКРЭ СССР (впоследствии НИЦЭВТ), директор и Генеральный конструктор С.А. Крутовских. И уже в 1965-1966 годах НИЭМ поставил нам и НИИ АП два первых комплекта одноканальной БЦВМ «Аргон – 11А» (А11А), разработанной на толстопленочной элементной базе «Тропа-2» зарубежного производства. Собственное производство этой элементной базы осваивалось параллельно в строящемся Центре микроэлектроники Минэлектронпрома СССР в г. Зеленограде Московской обл.
| |
Отработка программного обеспечения БЦВМ
на базе первых отечественных ЭВМ |
|
Разработка экспериментальной СУ на базе БЦВМ «Аргон – 11А» для существующей МБР Р-36 (8К67) с аналоговой СУ и механическими счетно-решающими приборами, проведенная в рамках НИР «Комплекс», позволила основным подразделениям предприятия получить необходимый опыт построения цифровых СУ на базе БЦВМ. Такой опыт позволил накопить знания по определению общего облика бортовой и наземной аппаратуры СУ, разработке необходимых цифровых датчиков и преобразователей «аналог-код» [282] и «код-аналог» для связи с командными приборами и исполнительными органами системы управления. Кроме того, была апробирована методология разработки цифровых алгоритмов для решения основных задач СУ: наведение, стабилизация, навигация, управление автоматикой двигательной установки, автоматизированного проведения дистанционных периодических проверок и т.п.
| |
Машинный зал с ЭВМ ЕС-1060 |
|
Однако вскоре стало ясно, что применение унифицированной БЦВМ, разрабатываемой и изготавливаемой сторонней организацией с ограниченной производственной мощностью в условиях резкого дефицита подходящей элементной базы, сопряжено с недопустимо высокими рисками для НПО «Электроприбор» при разработке СУ с БЦВМ для новых МБР. В результате для системы управления МБР Р-36М (15А14) было принято решение о разработке в НПО «Электроприбор» собственной БЦВМ. Аналогичные решения в тот период были приняты и в НИИ АП у Н.А. Пилюгина, и НИИА у Н.А. Семихатова. Дальнейшие события подтвердили правильность принятых решений.
Вышеприведенный перечень СУ объектов РКТ, разработанных в нашей организации, основан на использовании нескольких поколений БЦВМ собственной разработки. Каждое поколение строилось по принципу достижения максимальной производительности и гарантоспособности на доступной элементной базе в период разработки при выполнении максимально жестких габаритномассовых и энергетических ограничений к БЦВМ как бортовому прибору СУ.
Необходимым условием для разработки СУ приведенного перечня РКТ являлось наличие высокоэффективной специальной технологии программирования БЦВМ, обеспечивающей разработку программного обеспечения (ПО) [283] БЦВМ в форме отчуждаемого гарантоспособного программного продукта. Специальная технология программирования БЦВМ реализована на базе наиболее высокопроизводительных универсальных ЭВМ того периода БЭСМ- 6, «Эльбрус», ЕС-1060 и других.
Такая технология включала также режим «Электронного пуска», представляющий цикл имитационного моделирования работы штатного ПО БЦВМ с полетным заданием конкретного пуска для комплексной оценки и подтверждения штатного ПО и полетного задания конкретного пуска. Высокая эффективность «Электронного пуска» и специальной технологии программирования БЦВМ подтверждена результатами около 300 циклов натурных (летно-конструкторских) испытаний реальных объектов РКТ различных типов, при которых не было отказов по причине дефектов ПО БЦВМ. Обязательным элементом специализированной технологии является задача выбора типа (архитектуры) БЦВМ и определение требуемой производительности (вычислительных ресурсов) для программной реализации алгоритмов СУ во всех режимах функционирования объекта управления.
В течение двух десятилетий (1967-1987 годы) в составе теоретического комплекса (комплекс 3, а затем отделение 3) предприятия успешно работал специализированный тематический отдел 35. Руководство этим отделом было поручено мне. Отдел выполнял разработку программного обеспечения по всем заказам, связанным с использованием в СУ БЦВМ. За это время в отделе 35 выросла плеяда замечательных специалистов-профессионалов высшей квалификации в области программной инженерии, своим трудом и талантом внесших значительный вклад в результаты работ и формирование технологической культуры предприятия. Руководили этим процессом начальники лабораторий А.В. Бек, В.Т. Щербаченко, А.И. Бондарев, В.П. Каменев и Ю.М. Златкин. Основным практическим результатом работ отдела в этот период являлась разработка высоконадежного ПО БЦВМ СУ новых объектов ракетно-космической техники.
Главным же, наиболее значимым, итогом работы отдела явилась прикладная теория и специализированная технология разработки ПО встроенных ЭВМ (БЦВМ). Именно высокоэффективная, не имевшая аналогов технология программирования БЦВМ, представляла собой один из главных факторов, определивших в тот период реальные возможности и конкурентоспособность предприятия при создании СУ новых объектов ракетно-космической техники.
В 1971 году совместным решением КБ электроприборостроения и Института кибернетики (ИК) АН УССР была создана Проблемная лаборатория КБЭ (в структуре отдела 35 – лаборатория 355). Главной задачей Проблемной лаборатории являлась разработка средств автоматизации программирования БЦВМ. Начальником лаборатории был назначен Игорь Вячеславович Вельбицкий. Инициаторами создания лаборатории КБЭ в Киеве, при [284] ИК АН УССР, были директор Института кибернетики Виктор Михайлович Глушков и Владимир Григорьевич Сергеев. Основными результатами работ Проблемной лаборатории явилась разработка оригинальной Р-технологии программирования. На этой основе были разработаны языки программирования для всех типов БЦВМ предприятия того периода, и уже в конце 1970-х годов разработка ПО БЦВМ для всех заказов производилась с использованием этой высокоэффективной технологии. Решение проблемы автоматизации программирования оказало сильное влияние на сокращение числа дефектов при программировании, сокращение сроков разработки ПО БЦВМ и возможность ведения параллельной разработки СУ различных объектов. Нами был достигнут передовой уровень в области автоматизации программирования БЦВМ ракетно-космической техники. Разработанная нами технология ни в чем не уступала соответствующим технологиям США, а по качеству разработки ПО БЦВМ и по ряду других показателей – превосходила их.
По тематике отдела в этот период было подготовлено и защищено 12 диссертаций на соискание ученых степеней, в том числе 3 докторских диссертации. Ряд сотрудников отдела удостоен почетных званий лауреатов Государственной премии СССР (В.Т. Щербаченко), Государственной премии УССР (Б.М. Конорев, В.П. Каменев, И.В. Вельбицкий.). Получено свыше 50 авторских свидетельств на изобретения, зарегистрированные в Государственном реестре СССР.
Наличие высокоэффективной технологии программирования, обеспечивавшей разработку ПО БЦВМ в виде отчуждаемого гарантоспособного программного продукта, явилось необходимым условием успешной разработки предприятием СУ приведенного выше перечня объектов РКТ в течение 25 лет.
| |
Фото с В.Г. Сергеевым (4-й справа) во время одной из встреч, 1994 год |
|
[285]
|
