Виртуальный компьютерный музей.
Русский | English   поискrss RSS-лента

Главная  → Книги и компьютерная пресса  → Рамеевская школа конструирования ЭВМ. История разработок в фотографиях 1948-1972 гг.  → 

1953-1955

В 1953 году лаборатория Б.И. Рамеева получила заказ на разработку малой универсальной ЭВМ для инженерных расчётов М-53 (“Урал-1”), машины для оценки пристрелки артиллерийских орудий “Гранит”, ЭВМ для метеорологических расчётов “Погода”, для решения задач кристаллографии ЭВМ “Кристалл” и машин специального назначения М-17, М-27, М-46 и М-56. Предстояло выполнить беспрецедентную работу.

схема
Тез

схема

магнитный барабан

Ключевым методом выполнения такого задания Б.И. Рамеевым выбирается унификация схемных, конструктивных и технологических решений. Схема апробированного в “Стреле” триггера с временем переключения меньше 3,5 мксек стала базовой для всех новых машин. Её реализовали в одноламповом ТЭЗе. Логические схемы – диодно-резисторного типа. Б.И. Рамеевым приняты новые решения по конструкции панели, шкафа, по системе питания и охлаждения. Сокращена система команд, команды станут теперь одноадресными, уменьшена длина обрабатываемых слов с 43 до 36 бит. Представление чисел – с фиксированной запятой.

Для оперативной памяти вместо ЭЛТ выбран компактный и более надёжный магнитный барабан. Введены параллельно-последовательные схемы размещения и передачи данных. Для внешней памяти вместо магнитной ленты с шириною В=125 мм – более надёжная перфорированная магнитная лента (В=35 мм).

Вместо перфокарт для ввода информации решено использовать зачерненную перфорированную киноленту с шириною В=35 мм. Её же можно использовать и как постоянную память (НПЛ) при склейке ленты в кольцо. Считывание с использованием фотоэлемента радикально снизит время доступа к данным на ленте.

Подготовку перфолент решено готовить вне машины, на комплексе из клавишного (КУ), контрольно-считывающего (КСУ) и перфорирующего (ПфУ) устройств. Для вывода из машины результатов вычислений выбирается штанговое цифропечатающее устройство (ПчУ).

перфолента схема

Вместо громоздкого мотор-генератора для ограничения изменения входного переменного напряжения предложен электромеханический стабилизатор. В качестве вторичных источников питания решено использовать блоки выпрямителей. Система вентиляции – локальная, на каждом шкафу, под панелями с ТЭЗами – вентилятор. Эти решения стали базовыми для разработки новых машин, основным итогом года работы коллектива.

Ю.Н. Беликов

Ю.Н. Беликов

А.Н. Невский

Б.Б. Четвергов

Э.И. Сакаев

Д.И. Юдитский

А.Ф. Коноваленко

В.И. Мухин

В лаборатории появились подготовленные Б.И. Рамеевым по цифровой технике в ММИ В.С. Маккавеев, Ю.Н. Беликов (на снимках), Н.Г. Маслов, Е.Н. Клоков. Вместе с участниками разработки “Стрелы” они назначаются ведущими исполнителями по машинам “Кристалл” (Е.Т. Семенова), М-46 (А.И. Лазарев), М-56 (В.С. Антонов), М-17 и М-27 (В.С. Маккавеев), “Погода” (Н.Г. Маслов), “Гранит” (Ю.Н. Беликов). Б.И. Рамеев – руководитель этих работ и главный конструктор машины “Урал-1”, доминирующей разработки в лаборатории.

1954 год стал годом разработки схемной и конструкторской документации “Урала-1”. Из МЭИ, главной кузницы компьютерных кадров тех лет, прибыли его выпускники А.Ф. Кондрашев, А.Ф. Коноваленко, В.И. Мухин, А.Н. Невский, Э.И. Сакаев, В.Ф. Темник и Б.Б. Четвергов. Они хорошо подготовлены по точной механике, электротехнике, измерительной технике, электронике, автоматике, счётно-импульсной технике и счётно-решающим устройствам. Их подключают к разработке схем машины “Урал”. В феврале у них встреча в МЭИ с однокурсниками. Разработку “уральского” АУ параллельного принципа действия вёл Д.И. Юдицкий с А.Н. Невским и Б.Б. Четверговым. Набор исполняемых операций минимизирован. Наименьшая продолжительность выполнения операции – время одного оборота магнитного барабана. Он – основное тактирующее устройство, “сердце” машины. Скорость вращения 6000 об/мин. На нём были помещены синхронизирующие серии импульсов, а также программа и обрабатываемые данные, каждые 9 бит которых находились со смещением на четверть окружности барабана. Разработчиками устройства стали А.И. Лазарев и Э.И. Сакаев, к которым подключился А.Г. Калмыков. Устройство управления машины разрабатывали В.С. Антонов, А.Ф. Коноваленко и В.И. Мухин, ставший ведущим разработчиком этого устройства. Им составлена предельно подробная функциональная схема, определившая взаимодействие устройств и блоков машины. Помимо счётчика и регистра команд позже введен счётчик циклов, который стал выполнять функцию индексного регистра. Накопитель на перфорированной магнитной ленте (НМЛ) и на перфорированной киноленте (НПЛ) разрабатывал Б.П. Бурдаков. Компактные лентопротяжные механизмы этих накопителей почти идентичны. Электрические схемы НПЛ разработал В.И. Мухин, при этом ему пришлось разобрать серийные фотоэлементы ФСА и доработать их под размер пробивки на ленте. В таком кустарном исполнении фотоэлемент использовался в опытном образце машины.

Сухов и Овсянников с выпускниками МЭИ
А.Д. Павлов

В «уральских» периферийных устройствах большая доля механических схем, и потому А.Д. Павлов стал ведущим исполнителем по этим устройствам. Принцип действия штангового цифропечатающего устройства поясняет рисунок: 1 – штанга, 2 – собачка фиксации штанги, 3 – молоточек, 4 – пуансоны с литерами от 0 до 9, 5 – валик, 6 – бумажная лента, ЭМ – электромагнит. По сигналу из машины ПчУ печатало 9-разрядное десятичное или восьмеричное число и номер печатаемой строки. Электрические схемы ПчУ разработал В.И. Мухин. А.Д. Павлов участник создания и других электромеханических устройств машины КУ, КСУ и ПфУ.

схема

клавишное устройство
пробивное устройство перфоратора

схема КСУ

Клавиатура клавишного устройства позволяла вводить 9-разрядные десятичные числа и восьмеричные команды.

В перфораторе с помощью пуансона 1 на ленте 6 пробивалось отверстие при срабатывании электромагнита 9, через тягу 7 поворачивающего фиксатор 3 так, что планка 4 передавала усилие эксцентрика 5, достаточное для пробивки, в ином случае пружина 8 отводила фиксатор 3 в нейтральное положение. Контроль пробивки и реперфорация ленты выполнялись с помощью КСУ. На схеме: БСч – счётчик, БРг – регистр, БСр – схема сравнения, БФ – фототрансмиттер, БАО – блок остановки.

схема электромехинического стабилизатора напряжения
А.Ф. Кондрашев

В.Ф. Темник

К.А. Шарий составил схемы питания машины. Изменение напряжения сети в диапазоне от -10 до +10 процентов от номинального значения следовало ослабить до уровня 4%, допустимого для работы электрических и электронных схем устройств, получающих напряжение смещения и питания от блоков выпрямителей. С помощью электродвигателя ЭД автоматически выполнялась требуемая регулировка входного напряжения выпрямителей и трансформаторов накала электронных ламп.

Е.Н. Клоков с А.Ф. Кондрашевым и другими сотрудниками лаборатории разрабатывали схемную документацию ТЭЗов и изучали их характеристики. В “уральских” работах принимал участие и В.Ф. Темник.

Функциональная схема поясняет замысел Б.И. Рамеева по построению “Урала”.

Математики готовили контрольные задачи, которые бы продемонстрировали возможности машины. В их числе стала задача многочасового решения системы дифференциальных уравнений, описывающая движение тела в пространстве, и задача перемножения матриц, сильно загружавшая ленточные устройства. Для проверки функционирования устройств разрабатывались тестирующие программы.

В выпуске документации “Урала-1” участвовали сотрудники (А.М. Палашевский, Ф.Ф. Гулин и другие) конструкторской, технологической, общетехнической и других служб научно-производственного комплекса, возглавлявшегося М.А. Лесечко. К концу 1954 года комплект документации для изготовления опытного образца машины был разработан и передан Московскому заводу САМ.

В начале 1955 года завод изготовил опытный образец “Урала-1”.

панель Урал1

блок с Тезами Урал1

Урал 1

Наладку машины выполняли основные разработчики машины. Среди них появились и представители организаций, заинтересованных в скорейшем получении “Уралов”: А.Ф. Хмелев из ЦНИИ-108 и В.А. Комарницкий из Министерства обороны. Они изучали построение машины и знакомились с методикой наладки.

В октябре того же года в Дармштадте Ю.Я. Базилевский сообщил зарубежным специалистам об основных параметрах машины.

Перед испытаниями опытного образца машины функционирование устройств проверили на тест-программах при изменении напряжения сети, при изменении напряжения смещения, при механическом простукивании конструкции машины резиновыми молоточками для выявления плохих контактов.

разработчики Урал 1

Д.И. Юдицкий (слева), Е.Н. Клоков, А.Ф. Коноваленко, В.С. Антонов, А.Н. Невский, В.И. Мухин и А.Д. Павлов на любительском снимке, выполненном 29 декабря 1955 года в день завершения ведомственных испытаний “Урала-1”.

На испытаниях были подтверждены основные параметры машины. Скорость работы – до 100 операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти – 1024 слова, памяти на магнитной ленте – 40000 слов, на киноленте – до 10000 слов. Скорость ввода – до 75 слов в секунду, скорость печати – до 100 чисел в минуту. В машине 838 электронных ламп, 3000 полупроводниковых диодов. Потребляемая мощность – 7,5 кВА. Занимаемая площадь – 60 кв. метров. Допустима круглосуточная работа. Полезное время работы – не менее 18 часов в сутки. Диапазон рабочих температур – от 20 до 30 градусов Цельсия. Цену серийной машины определили в 1 млн. рублей.

Комиссия рекомендовала “Урал-1” к серийному производству.

разработчики Урал 1

Это важное событие отметили на предприятии.

разработчики Урал 1

Третий слева – главный конструктор “Урала-1” Б.И. Рамеев.

1953-1955. Часть 2.

Из книги Рамеевская школа конструирования ЭВМ. История разработок в фотографиях 1948-1972 гг.. Пенза, 2008 г.

Проект Эдуарда Пройдакова
© Совет Виртуального компьютерного музея, 1997 — 2017