"...В ЦРУ советских создателей цифровой аппаратуры объявили гениями"
Настоящую статью главного инженера ДМЗ (1984-1999), лауреата Государственной премии УССР в области науки и техники, почетного радиста СССР, опубликованную в Газете "Военно-промышленный курьер" (№№ 39-41), передал в редакцию сайта ветеран полигона, лауреат Ленинской премии, полковник Рубаненко Ю.В.
"Совершенствование системы противодействия воздушно-космическому нападению вероятного противника потребовало от создателей основного информационного комплекса системы ПРО Москвы и Центрального промышленного района решения сложнейших задач научного, технического и организационного порядка"
Владимир КОСТРЖИЦКИЙ
Справиться с некоторыми из них в заданные сроки оказалось проблематично. Далее стало очевидно, что достижение результатов потребует значительных усилий больших коллективов ученых, конструкторов, технологов, производственников и военных. Успеха можно было достигнуть в том случае, если ЦНПО «Вымпел», Минрадиопром СССР и комиссия союзного Совмина обеспечат высокую организацию научного поиска и тесное взаимодействие всех участников создания МРЛС. И это получилось. Уникальность задачи заставила искать нетривиальные подходы и неординарные решения. Сотрудники Радиотехнического института АН СССР (ныне им. А. Л. Минца) и главный конструктор МРЛС Виктор Слока начали вести исследования по всем функциональным направлениям.
Часть проблем и связанных с ними работ – изготовление аппаратуры опытных образцов, штатной аппаратуры локатора и автоматических контрольно-испытательных станций противоракет 51Т6 и 53Т6 (АКИПС) – напрямую касалась ПО «Днепровский машиностроительный завод» (директор Леонид Никифорович Стромцов). Предприятие было назначено головным исполнителем радиоэлектронной аппаратуры МРЛС «Дон-2Н». Из пяти аппаратурных частей комплекса четыре предстояло изготовить на ДМЗ. Работы над аппаратурой передающей активной фазированной антенной решетки (АФАР) и цифровой обработки радиолокационной информации (спецвычислитель) стали крупными НИОКР межотраслевого уровня.
РЕНТАБЕЛЬНОСТЬ СОВЕТСКОЙ «ОБОРОНКИ»
Этот заказ для предприятия был крайне важным. Являясь головной производственной базой ЦНПО «Вымпел», завод не был избалован серийным выпуском продукции – в цехах ДМЗ изготавливали большое количество единичных образцов штатной аппаратуры уникальных РЛС систем ПРО, ПРН, ККП и ПКО по конструкторской документации главного конструктора (КД ГК). Это существенно сокращало сроки и финансовые затраты на создание РЛС, но негативно влияло на эффективность использования научно-технического и производственного потенциала госпредприятия. Поэтому, готовясь к выпуску аппаратуры для «Дон-2», заводчане оказывали серьезную поддержку разработчикам документации в макетировании и испытаниях техники.
Вхождение в проект потребовало преобразования заводских активов и подготовки кадров. Термин «изготовление» в данном случае следует воспринимать лишь как направление продвижения работ, так как процессу выпуска штатной аппаратуры, который длился около пяти лет, предшествовали годы напряженной подготовки производства, реконструкции действующих мощностей, разработки и внедрения новых технологий, создания уникальных рабочих мест для изготовления, настройки аппаратуры и комплексных испытаний функционально законченных устройств (ФЗУ).
Противодействие средствам технической разведки вероятного противника стало серьезной инженерной задачей. Для испытания аппаратуры РЛС требовалось создание помещений с гарантированным ослаблением радиоизлучения до уровня минус 95 dB. Практики создания промышленных сооружений такого уровня в отрасли не было. Заводские специалисты разработали несколько проектов экранированных камер площадью 800–1600 кубометров для настройки аппаратуры локатора и технический проект модернизации одного из подземных испытательных залов (более 10 тысяч кубометров, это около пяти километров радиогерметичного сварного шва) для настройки аппаратуры и комплексов АКИПС-23Д6 и АКИПС-24Д6. За полтора года эти помещения ввели в эксплуатацию.
Однажды генеральный конструктор Борис Бункин посетил испытательный зал АКИПС на ДМЗ и, увидев технический уровень сооружения и производственные возможности предприятия, заявил, что на заводе созданы все условия для серийного изготовления аппаратуры РЛС, ее комплексов, и он будет вносить это предложение министру. Не секрет, что на ДМЗ всегда стремились получить доступ к производству серийной продукцию любого уровня сложности. Однако приоритет системы ПРО оказался выше.
Бытует мнение, что на создание новой техники в СССР денег не жалели. Да, для оборонных программ высшей государственной важности отпускались значительные средства, но контроль был жесточайший. Финансирование программ НИОКР начиналось только после обстоятельного научно-технического обоснования затрат и заключений независимых экспертов. Ценообразование продукции было под жестким наблюдением заказывающего управления МО СССР и органов госконтроля. На единичные устройства штатной аппаратуры РЛС СПРН и ПРО заказчик согласовывал цену по фактическим затратам, определяя уровень рентабельности два-три процента. Для устройств, повторяющихся в составе РЛС с ФАР (300 передающих модулей в МРЛС 5Н20), цена согласовывалась несколько раз в процессе изготовления аппаратуры на партии по 50 экземпляров с установлением рентабельности 10–12 процентов. Производственники, пытаясь получить выгоду, стремились снизить трудоемкость, заказчик, строго соблюдая интерес государства, в цене устройства новой партии ее снижал.
Расчеты с заводом за продукцию проводили всего за сутки. Под строгим контролем расходовались драгоценные металлы в новых разработках элементной базы или кабельной продукции. На применение дорогих компонентов требовались серьезное обоснование, детальные расчеты, затем следовала основательная защита проекта. Например, для обеспечения заданных характеристик быстродействия спецвычислителя (СВУ) был необходим радиокабель с предельно низкими потерями и высокой динамической стабильностью электрической длины. На испытания представили два варианта: с центральным проводником, покрытым серебром, и с проводником, покрытым золотым сплавом. Для подготовки обоснований смонтировали модели и совместно с представителями заказчика проверили их. Заданные характеристики показал только второй кабель. Протоколы испытаний утверждал главный конструктор, и это были ключевые документы в техническом обосновании потребности. Учитывая, что для монтажа одного аппаратного шкафа спецвычислителя было нужно более 50 метров кабеля, а в СВУ входило более 500 шкафов, то золота требовались десятки килограммов, и разрешения на его применение получали в комиссии Госплана СССР.
В Госплане предложили повторно испытать оба кабеля, что для разработчиков было неприемлемо, поскольку сдвигались сроки начала монтажа аппаратуры. Решение все же нашли: под обязательства провести дополнительные исследования дали временное разрешение на применение золотого покрытия и на «Москабеле» начали выпуск нужного провода. На ДМЗ начался монтаж аппаратуры. Как и ожидалось, новые испытания еще раз показали, что альтернативы золоту нет, и его применение пришлось окончательно утвердить.
Подобными были сценарии при получении разрешений на использование соединительных разъемов «ячейка-блок», где только покрытые золотосодержащим сплавом контакты давали необходимое быстродействие и заданные показатели надежности.
Многолетняя работа заводчан и смежников по подготовке и изготовлению большого объема аппаратуры опытного образца и штатной аппаратуры МРЛС (более миллиарда долларов в ценах того времени) изобиловала множеством неординарных, критических и драматических событий. И каждое из них может стать сюжетом для нескучного и поучительного повествования. Мне, свидетелю и непосредственному участнику этих работ, представляется должным освещение двух событий, тесно связанных с ролью главного конструктора МРЛС Виктора Слоки в принятии решений, определивших судьбу проекта. Речь не столько о техническом выборе, сколько о безошибочном избрании направлений развития важнейших составных частей проекта и предопределения их результатов. Этот рассказ только о двух секторах зоны ответственности главного конструктора.
«ЦИФРОВИЗАЦИЯ» РАДИОЛОКАЦИИ
Сегодня, спустя годы после событий, внедрение цифровых технологий в повседневную практику стало обыденностью деловой жизни и индикатором современности общества. Бытует утверждение, что цифра стала драйвером экономического прорыва, что дает основание считать ее одним из важных приоритетов в развитии государства.
Для известного ученого в области обработки радиолокационных сигналов Виктора Слоки необходимость цифровизации процессов формирования и обработки сигналов РЛС была очевидной и в 70-х годах прошлого столетия. Впервые в практике создания информационных систем РКО он принял решение о внедрении в новый проект идеологии цифровой обработки РЛ-сигналов. Это решение для того времени было шагом достаточно смелым. Для обработки всех видов сигналов многофункциональной РЛС системы ПРО была необходима фантастическая производительность вычислителей. Имеющиеся существенно недотягивали до требуемого уровня. Традиционные разработчики вычислительной техники приемлемых моделей реализации СВУ предложить не смогли, и Слока поручил разработку аппаратуры цифровой обработки радиолокационной информации в реальном масштабе времени МРЛС «Дон-2Н» КБ Днепровского машиностроительного завода, руководили которым Михаил Симонов и Владимир Юрко.
Выбор Виктора Карловича был не случаен: в этом КБ к тому времени разработали и успешно реализовали ряд локальных проектов, содержащих цифровую аппаратуру устройств управления и обработки радиолокационной информации. Значимой была разработка аппаратуры вычислительных средств информационной системы акустического комплекса (эхолокатора) защиты особо важных объектов (стартовых позиций МБР, АЭС и другие) от атаки малозаметных низколетящих носителей оружия (легких самолетов, вертолетов и беспилотных платформ) по заказу 4-го ГУ МО СССР. При создании цифровой аппаратуры этого проекта был использован опыт ЦКБ «Алмаз» в применении ранних версий системы автоматизированного проектирования (САПР) «Рапира», позволявший провести разработку цифровой аппаратуры первого уровня (ячейка). В процессе работы использовали базовые средства программно-информационного обеспечения и подсистемы проектирования двусторонних печатных плат.
ГОСДЕП ВСТРЕВОЖИЛА «ДУГА»
Очередным, более серьезным шагом стало создание в 1972 году комплекса автоматизированной проверки характеристик загоризонтных РЛС «Дуга» – имитатора радиоизлучения факелов стартующих МБР и измерителя параметров радиотрактов (условий распространения радиоволн) в направлении обзора ЗГ РЛС, тема 5Г93 (В03В). Вычислительные средства имитатора создали с помощью САПР «Рапира» и частично сквозной САПР «ПРАМ», что позволило получить конструкторскую и технологическую документацию на несколько десятков наименований аппаратуры первого и второго уровней интеграции (ячейка на многослойной подложке, блок). При этом были выявлены недостатки САПР и ограниченность технических данных об активной части элементной базы (ИС, БИС), представляемой поставщиками, что привело к погрешностям в разработке. Эти обстоятельства заставили совершенствовать систему, создавать собственные инструменты обследования элементной базы и формировать более достоверные их описания. Развернулись работы по созданию собственной системы проектирования более высокого уровня (САПР «Днепр»).
Разработка цифрового имитатора, выполненная коллективом Владимира Юрко в интересах тематики СПРН, получила высокую оценку военных и особое признание в профессиональной среде. Хотя во время первого включения при натурных испытаниях имитатора (они велись в зоне ответственности ЗГ РЛС «Дуга-1», Николаев) возник дипломатический казус. Американские средства контроля зафиксировали сигналы о массовом старте МБР (около 20 ракет) из района Балхашского полигона. Заявленный Госдепартаментом США протест очень быстро дошел до исполнителей. Были даны разъяснения с нашей стороны, внесены коррективы в методики проведения испытаний.
В 1973 году еще три комплекса имитатора В03В были введены в эксплуатацию и успешно использовались при испытаниях ЗГ РЛС «Дуга-2» (Чернигов, Комсомольск-на-Амуре), что позволило избежать больших затрат на пуски реальных ракет. Спустя время в журнале Aviation Week & Space Technology появилась статья о докладе ЦРУ на эту тему и о том, как русские обманули американцев, подсунув имитатор вместо пусков, давалась высокая оценка русским гениям, создавшим такое средство.
АСУ ВЫСОЧАЙШЕГО УРОВНЯ
Новое дело, порученное коллективу КБ, было стократ сложнее по научно-техническому уровню и по существу являлось крупной НИОКР. Несоизмерим с предыдущим и объем предстоящих работ. Создание боевых средств цифровой обработки массовых потоков радиолокационной информации с запредельными требованиями по быстродействию стало задачей пионерской. Опыт разработки аппаратуры такого уровня в СССР отсутствовал, как и не было надлежащих технологий.
Прежде всего требовалось создание инструмента проектирования – технологии, способной обеспечить автоматизированную разработку цифровой аппаратуры с первого по четвертый уровень интеграции: ячейка на базе многослойной печатной платы (МПП), объединительная кассета (блок с ячейками и объединительная МПП заднего поля), шкаф с блоками и функционально законченное устройство в составе двух–пяти шкафов. Таким инструментом могла стать только автоматизированная система проектирования высочайшего уровня, и это являлось предметом отдельной, параллельной работы. Коллектив понимал степень ответственности, был полон энтузиазма и уверенности в успешной реализации работ.
Создание спецвычислителя находилось под идеологическим патронатом главного конструктора. Представители его команды (Виктор Стручев и другие специалисты) постоянно участвовали в обсуждении ключевых вопросов разработки СВУ, обменивались мнениям, затевали творческие дискуссии, когда точки зрения на возникшую проблему не совпадали.
Для выполнения задачи первого этапа – создания аппаратуры спецвычислителя опытного образца РЛС «Дон-2НП» – понадобилось несколько лет упорного труда коллектива одаренных молодых людей под руководством целеустремленного и талантливого руководителя Владимира Юрко, фаната автоматизации цифры, как его называли коллеги. За это время была создана первая работоспособная версия сквозной САПР «Днепр», структура которой включала системы математического моделирования цифровой аппаратуры, микропрограммирования, тестирования и контроля, проектирования печатных плат, выпуска конструкторской документации состава «ячейка-кассета-шкаф».
Ее основное преимущество и достоинство в том, что одновременно с конструкторской выпускали комплект технологической документации (фотошаблоны на стекле, программы сверловки, контроля и др.), документацию на нестандартизованные средства измерений (НСИ) и методики автоматизированной проверки разработанных изделий на унифицированных средствах тестового контроля (УТК) и созданных НСИ. Средства автоматизированного контроля позволяли проверять параметры разработанных изделий на всех этапах производственного цикла, начиная от программ контроля элементной базы, контроля качества слоев и многослойной печатной платы (18 слоев) до узлов, блоков и ФЗУ.
Продолжение следует.
Продолжение статьи
Продолжение статьи Владимира КОСТРЖИЦКОГО
Заказ на разработку радиолокационной системы «Дон-2Н» высочайшей надежности и невиданного доселе быстродействия проложил дорогу в новую цифровую эру. Это была задача, потребовавшая высочайшего напряжения и беспримерного научного поиска.
Ключевым элементом технологии разработки документации стало формирование математических моделей изделий, с использованием которых впоследствии проверялись изготовленные устройства. Эти модели были носителями опорных сигналов, характеризующих каждое конкретное изделие, и использовались на всех этапах производства, а затем и при регламентных работах во время эксплуатации.
ИСТОК «ДОНА» – «ДНЕПР»
Основой математического моделирования изделий были математические описания элементной базы (ИС, БИС). Для создания корректного описания требовались исчерпывающие характеристики микросхем, порядка 25–30 параметров, в то время как поставщики в документации указывали их 10–15. Результата можно было достичь, только восполнив этот пробел, подтвердив параметры замерами на специально созданных стендах-имитаторах.
На первом этапе библиотека банка данных элементной базы (БД ЭБ) содержала более 500 описаний. Результат удалось обеспечить трудоемкими интеллектуальными и организационными усилиями множества специалистов, принимавших участие в этом деле: только программистов трудилось не менее сотни. Полученные данные позволили подготовить фундаментальную основу проектирования цифровой аппаратуры спецвычислителя.
Документацию на СВУ МРЛС «Дон-2Н» вели с использованием восьмисот описаний элементной базы. Ее разработка потребовала обстоятельного оснащения разработчиков и конструкторов автоматизированными рабочими местами (АРМ-Р, АРМ-К), вычислительной техникой и средствами измерений. Поскольку в основном использовалось многоитерационное математическое моделирование устройств и их составных частей, возникла необходимость в ресурсах с высокой производительностью и большим объемом памяти. Вычислительный комплекс САПР «Днепр» сформировали из двух (позже четырех) ЭВМ класса ЕС 1050, ЕС 1045.
Поскольку моделирование одного устройства занимало от трех до пяти суток непрерывной работы ВЧ-комплекса, мощности периодически пополнялись. В работе находились шесть АРМ-Р и два АРМ-К, 12 цифровых дисплейных комплексов ЕС-7920 (производства ДМЗ) на десять рабочих мест оператора каждый. Опытный участок изготовления фотошаблонов слоев плат оснастили восемью координатографами.
Важнейшей составной частью технического оснащения процесса разработки СВУ был комплексный стенд (стенд главного конструктора), на котором имитировали все виды сигналов локатора. На макетах СВУ велись их обработка и получение на выходе информации о целях: количестве, дальности, угле места, измерялись потенциал станции и другие параметры. Возможность задавать большое количество итераций (имитаций отраженного сигнала) при испытаниях аппаратуры позволяла набирать статистику, выявлять ошибки и повышать достоверность результатов комплекса спецвычислителя.
При проверке аппаратуры СВУ на заводских приемо-сдаточных испытаниях и проведении стыковочных работ на объекте использовались рабочие места, созданные по унифицированной модели комплексного стенда. Все технические средства разработки в среде исполнителей объединили локальной цифровой сетью. Вслед за этим на базе средств засекреченной связи (ЗАС) создали междугородную цифровую сеть передачи данных между предприятиями кооперации (КБ ДМЗ – КБ Южного радиозавода, рабочие места производства ЮРЗ).
На первичное оснащение рабочих мест разработки и создание комплексного стенда было затрачено более 10 миллионов рублей (при тогдашнем курсе 68 копеек за доллар). Сквозная САПР «Днепр» стала не только инструментом автоматизированной разработки документации в КБ, но и центром зарождения автоматизированной системы управления технологическими процессами в производстве (АСУТП) ДМЗ. Внедренные ранее локальные и вводимые автоматизированные средства производства (станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, УТК и др.) стали периферийными устройствами системы. К ним по линиям связи поступали пакеты технологической информации и рабочих программ изготовления и контроля качества изделий. Одновременно передавались данные о ходе производства. Конструкторская документация на бумаге почти не использовалась.
АСУТП впоследствии стала неразрывно связанной с успешно работавшей на заводе автоматизированной системой управления производством (АСУП), что заложило основу создания комплексной системы автоматизации деятельности предприятия.
Новая модель организации изготовления цифровой аппаратуры инициировала создание на Южном радиозаводе (Шумилин В.А., Медведев В.П., Корзин Е.С.) автоматизированного производства одно- и двух-платных ячеек на базе многослойных печатных плат с размещением на одной плате до 80 корпусов ИС высокой степени интеграции. Со временем на ЮРЗ усилиями заводчан и ОКТБ ЦНПО «Вымпел» (Курбаков В.Г., Сидоров Е.М., Карелин И.А., Корниенко Ю.Н.) создали крупнейшее в отрасли производство радиоэлектронной аппаратуры мощностью до 50 тысяч ячеек в год. Его оснастили современными комплексами автоматизированного изготовления и контроля качества, созданными при реализации программы САПР «Днепр». Эти средства применялись на всех этапах технологического цикла изготовления аппаратуры.
Таким образом, было положено начало формирования островков производства наступающего столетия.
ОТ НЕВЕРИЯ К ВЗЛЕТУ
На ДМЗ в качестве периферийных окончаний САПР были изготовлены и введены в строй десятки единиц автоматизированного стендового оборудования, включая спецвычислители для рабочих мест проверки аппаратуры, имеющих соизмеримые скорости обработки информации с создаваемыми изделиями.
В ходе работ мы наблюдали временные спады результативности, как тогда говорили, «утыки», что не могло не беспокоить. В один из тревожных моментов, когда уровень неверия в успех начал преобладать над реальной оценкой состояния дел, Анатолий Басистов, оставив дела, прилетел в Днепропетровск и сутки общался с разработчиками. Оценил полученные на комплексном стенде результаты обработки имитированных отраженных сигналов, методы и организацию проведения исследований, ожидаемые итоги и сроки их достижения. Разговор с генеральным конструктором окрылил ученых. Басистов тоже остался доволен результатами визита.
Анатолий Георгиевич подытожил примерно так: разработчики верно понимают задачу, действуют в правильном направлении. Коллективу необходимо обеспечить все условия для завершения проекта, выделив его в самостоятельную структуру в составе «Вымпела». Кроме того, необходимо поднять уровень ответственности руководителя работ, назначив Владимира Юрко заместителем главного конструктора МРЛС. Это вскоре и было сделано.
НА ПУТИ К ПОЛИГОНУ
Разработка аппаратуры СВУ для полигонного образца, изготовление и испытания макетов длились около четырех лет. Были сконструированы несколько функционально законченных устройств (ФЗУ) приема, обработки и оцифровки всех видов сигналов, аппаратуру в цехах ЮРЗ и ДМЗ сдали без существенных замечаний.
Ключевым моментом в оценке результатов этого этапа разработки СВУ стали натурные испытания комплекта аппаратуры цифровой обработки в составе полигонного образца МРЛС «Дон-2НП» (объект № 8, 10-й ГНИИП МО СССР). При первом включении все заработало сразу, что чрезвычайно важно. Это была большая победа разработчиков и их руководителя Владимира Юрко. Без сомнения, в этом успехе была громадная заслуга главного конструктора проекта Виктора Слоки, безошибочно определившего направление поиска и исполнения проекта.
Выявленные довольно многочисленные замечания не смутили никого, поскольку они объяснялись несовершенством САПР и недостаточной достоверностью математических описаний активной части элементной базы. Их устранение представлялось вопросом совершенствования инструмента разработки и улучшений в уже работающем организме СВУ.
Для внесения изменений в аппаратуру на объекте были установлены АРМ-Р, АРМ-К, впервые в практике отрасли на линиях ЗАС и каналах ВЧ-связи организовали рабочий сверхдальний цифровой канал – сеть обмена информацией между объектом № 8 10-го ГНИИП, КБ ДМЗ и КБ ЮРЗ. Это позволило оперативно передавать технологические программы в цеха и проводить корректировку документов. Последние в бумажном виде дублировались по каналам закрытой почты.
За полгода уточнили данные элементной базы, откорректировали первоочередные программы состава САПР. Часть приборов доработали на объекте бригады монтажного управления ДМЗ, часть заменили новой аппаратурой. При проведении совместных испытаний опытного образца локатора спецвычислитель продемонстрировал полное соответствие техническому заданию и получил высокую оценку главного конструктора и генерального заказчика.
Впереди было совершенствование инструмента САПР «Днепр» – системы моделирования, расширение библиотеки описаний элементной базы, технологий проектирования ячеек, методик проверки аппаратуры. Конструкторская документация на штатную аппаратуру СВУ МРЛС «Дон-2Н» велась с использованием примерно восьми сотен достоверных описаний элементной базы – самой обширной библиотеки БД в Советском Союзе. Фундаментальная основа проектирования цифровой аппаратуры со временем стала объектом коллективного пользования предприятий «девятки».
Изготовление приборов штатного СВУ на ЮРЗ и ДМЗ (десятки тысяч ячеек и более 500 шкафов) с использованием автоматизированных средств изготовления и контроля параметров прошло без замечаний. При приемо-сдаточных испытаниях на ДМЗ многоитерационная прокачка программ проверки одной линейки СВУ (ФЗУ) занимала не более трех суток, что давало высокий уровень достоверности соответствия изделия требованиям технических условий. Сказался и уровень совершенства инструмента разработки (САПР) и программ проверки.
Продолжение следует.
Продолжение статьи
Впервые в истории заводов «Вымпела» годовой объем товарного выпуска радиоэлектронной продукции, изготовленной предприятиями по конструкторской долкументации главного конструктора, разработанной КБ ДМЗ, превысил 50 процентов.
РЕЗУЛЬТАТ ПЕРВОПРОХОДЧЕССКОЙ РАБОТЫ
Монтаж и наладка на объекте прошли без существенных замечаний. Автономная наладка линеек СВУ с использованием автоматизированных средств и программ заняла около трех месяцев и закончилась в установленные сроки. Успешная стыковка с аппаратурой приемного устройства подтвердила полное совпадение имитированных сигналов РЛС в контрольных программах и правильность выбранной модели автоматизированного контроля параметров спецвычислителя.
Затраты на доработку аппаратуры СВУ, стоившей десятки миллионов рублей, по результатам стыковки составили около 200 тысяч рублей. Это стало показателем успешности созданного инструмента и его эффективного применения, важным прецедентом на фоне устоявшейся модели неизбежных доводок аппаратуры, производившихся по КД ГК в стыковочных работах и комплексных испытаниях на объектах. Стоимость таких доработок аппаратуры РЛС для различных проектов составляла до десяти процентов цены.
Условный КПД разработки СВУ как уникального образца электронной техники фактически равен единице. Применяя современную трактовку оценки неуспеха, риск несоответствия созданного средства цифровой обработки заданным техническим требованиям был близок нулю. Таким образом, результат этой масштабной первопроходческой работы показал, что эффективного управления рисками, их минимизации при создании и производстве суперсложных цифровых средств можно достичь при надлежащем системном научном, технологическом и организационном сопровождении.
На осуществление этой грандиозной программы ушло около 10 лет.
Продлжение следует.
Продолжение статьи
Путь, пройденный учеными Советского Союза при создании супервычислителя для системы предупреждения о воздушно-космическом нападении, был чрезвычайно трудным. Однако при решении задачи огромной научной ценности в СССР не только появились новые высокотехнологичные приборы и аппаратура, но и возникло новое направление развития техники - ЦИФРОВОЕ.
ЛЮДИ – РЕШАЮЩЕЕ НАШЕ БОГАТСТВО
Разработка спецвычислителя «Днепр» позволила проявить свои способности многим талантливым специалистам: руководителю комплекса работ В.В.Юрко, заместителю руководителя по науке М.М.Милых, ведущим специалистам – руководителям подразделений разработчиков – О.М.Накцеву, А.П.Бойко, Н.М.Губанову, Ю.Л.Раевскому, Ю.В.Шкилю, В.Г.Талдаеву, В.Ф.Морозову, А.Б.Дербасову и другим.
В середине 80-х во время одного из посещений завода членом политбюро ЦК КПСС Владимиром Щербицким руководители предприятия доложили ему о ходе выполнения программы создания МРЛС «Дон-2Н», в части, касающейся ДМЗ. С подробным изложением хода работ по СВУ выступил Владимир Юрко. После его ответов на удивительно профессиональные вопросы помощников Щербицкого Владимир Васильевич спросил, какими учеными степенями обладают разработчики этой техники. Услышав в ответ, что заниматься диссертациями пока не хватает времени, возмутился и поручил организовать защиту диссертаций в институтах АН УССР. Сверхзадачи, подкрепленные ресурсами и эффективным управлением, стимулировали развитие целого направления оборонных технологий.
Позже было предложено наградить ведущих разработчиков. К сожалению, по известным политическим причинам ни защита диссертаций, ни награждение не состоялись.
Успешная реализация средств цифровой обработки стала одной из фундаментальных составляющих проекта МРЛС, позволившей обеспечить рекордные параметры локатора, не утратившего актуальности и сегодня. Этот смелый научный поиск, выполненный на высоком научно-техническом уровне, поведал профессиональному миру о создании в ЦНПО «Вымпел» школы разработки цифровой аппаратуры мирового уровня и утвердил КБ ДМЗ (позже Специальное конструкторское бюро автоматизированного проектирования – СКБ АП) в ряду авторитетнейших разработчиков «цифры».
САПР «Днепр» стала базовой в отрасли, а СКБ АП – головным КБ системы автоматизированного проектирования. По решению Военно-промышленной комиссии при Совмине СССР наша САПР успешно использовалась предприятиями среднего машиностроения, авиационной, судостроительной, электронной промышленности и в других областях разработки и производства.
Специалистам СКБ АП этот инструмент помог разработать и внедрить аппаратуру цифровой обработки для РЛС «Аргунь», «Руза», «Крона», при их модернизации, при создании спецвычислителя РЛС «Волга».
Уровень экономической эффективности применения САПР «Днепр» при создании спецвычислителей РЛС едва ли возможно установить или переценить – работа пионерская и подобных моделей создания цифровой аппаратуры сравнимой технической сложности не существовало.
Наша САПР, как и разработанный на ее основе продукт, стали мощным инструментом, с помощью которого был сделан научный и технологический рывок в создании уникальных цифровых средств обработки радиолокационной информации. Этот громадный труд открыл новые возможности человеческого интеллекта.
Модель разработки цифровой аппаратуры МРЛС «Дон-2Н» остается канонической. Альтернативы ей нет.
«СЕРВАНТ» для ФАР
Выбор генерирующего элемента передающего модуля активной фазированной антенной решетки (ФАР) локатора был серьезной проблемой. Аналогов с приемлемыми параметрами не существовало. Тогда сверхмощные передающие комплексы РЛС ПРО базировались на модели полуактивных ФАР с усилительными приборами в распределенной архитектуре конструкции.
Для РЛС «Енисей-Тобол» систем А, А-35, А-35М (Г.В.Кисунько, Е.П.Гренгаген, Л.Н.Жигулин) было традиционным формирование заданной мощности передатчика РЛС путем последовательно усиления сигнала «цепочкой» амплитронов «Буря» – «Стимул» – «Суперстимул» разработки и производства НИИ «Титан» (А.П.Федосеев, В.Е.Мясников, И.И.Девяткин, В.К.Росновский). Такое решение позволяло подать в антенну до 120 мегаватт в импульсе. В РЛС «Дона-2Н» была принята модель активной ФАР с распределенной мощностью в полотне, и традиционный подход к ее формированию не годился.
Решение о создании новой модели генераторного устройства предваряли обстоятельные обсуждения вариантов и жаркие дискуссии с учеными и специалистами фрязинской школы создания СВЧ-генераторов и представителями заказчика. В итоге сотрудники КБ саратовского завода «Тантал» (М.М.Райнер, С.Г.Брук, Я.А.Старец) предложили использовать схему многокаскадной «усилительной цепочки» с прогнозом достижения требуемых эксплуатационных параметров после проведения обстоятельной НИОКР. Предложение предусматривало создание устройства в габаритах, позволяющих размещение в ограниченном пространстве передающего модуля ФАР. При таком решении требуемый уровень импульсной мощности мог быть обеспечен установкой в полотне ФАР десятков передающих модулей с суммарной мощностью 50–60 мегаватт в импульсе, что давало получение заданных энергетических характеристик локатора.
Важным в решении при выборе ключевого элемента их формирования было и то, что за изготовление «усилительной цепочки» брался саратовский «Тантал» (директор Г.А.Умнов), где имелся значительный опыт разработки и производства новых электровакуумных приборов (ЭВП). Здесь выпускали хорошо себя зарекомендовавшие высоконадежные магнетроны «Бисер» (МИ-147, МИ-148) для РЛС ЗРК С-75 и другие генераторные приборы для РЛС ПВО.
Главный конструктор Виктор Слока выбрал предложения «Тантала», несмотря на то, что в профессиональной среде отношение к подобной модели «усилительной цепочки» было неоднозначным. Тема получила шифр «Сервант».
Впереди лежали годы напряженного совместного труда нескольких коллективов – разработчиков «Серванта» и аппаратуры передающего модуля и их изготовителей.
Традиционная технология создания ЭВП, разрабатываемых Минэлектронпромом для тематики «Вымпела», предполагала изначальное получение «вакуумщиками» от изготовителя аппаратуры комплекта устройств для формирования рабочего места с ЭВП-модулятором, устройством управления, источниками питания. Вместе с тем для создания такой аппаратуры был нужен сам прибор, без которого создать комплект невозможно. Возникал вопрос: что первично? Как правило, на этом стыке проявлялись лучшие человеческие качества специалистов и руководителей обеих сторон, понимание неизбежности открытого сотрудничества и взаимного доверия. Создавался климат общности интересов и ответственности за конечный продукт.
Вначале разработчик ЭВП получал первую версию комплекта аппаратуры, со временем ее изготовитель принимал первую версию электровакуумного прибора. Параллельно шло совершенствование составных частей. По мере продвижения аппаратура и ЭВП дорабатывались или менялись на новые продвинутые версии до получения требуемых технических параметров. Количество циклов для разных проектов было различным, это занимало достаточно много времени.
Подобная доверительная атмосфера сформировалась и при разработке аппаратуры передающего модуля 6ДГУ (разработчики РТИ – Л.Г.Мищенко, Л.Д.Руновский, В.Ф.Ивлев, А.Н.Баранов, В.С.Носырев, В.Н.Николаев), «Серванта» в его составе и модулятора 6ДГМ (КБ ДМЗ – Ю.И.Письменецкий, В.Д.Левченко, Ю.А.Бушуев, Ю.Г.Лукин, Н.П.Изюмский, В.К.Туровский, Э.М.Кожедуб, Д.М.Осьмиченко).
«Сервант» состоял из трех последовательно включенных СВЧ-каскадов усиления с выходной импульсной мощностью мегаваттного уровня. Все было установлено на едином основании и имело массу около 300 килограммов. Трудоемкость механических работ при изготовлении узлов и сборок «Серванта» существенно превышала возможности «Тантала», и к неудовольствию ДМЗ, выделку сотен наименований механических деталей и волноводов поручили Днепромашу – головному заводу по созданию технических средств локатора.
Для работ с «Сервантом» и его составными частями на ДМЗ изготовили и ввели в строй стендовое оборудование нескольких рабочих мест настройки на «Тантале» (Саратов) и «Феррите» (Ленинград).
На Гомельском радиозаводе (ГРЗ) и КБ «Луч» (В.И.Горбачевский, И.М.Калашников, П.Н.Старосельский) разработали антенный модуль для передатчика и готовили производство к его изготовлению. Несколько комплектов радиотехнического оборудования для оснащения рабочих мест комплексной настройки передающей секции 6ДАГ-Д Днепромаш поставил на ГРЗ.
Окончание следует
ОКОНЧАНИЕ
«... И ОПЫТ, СЫН ОШИБОК ТРУДНЫХ»
Разработка «Серванта» шла непросто – недоставало опыта в создании уникальных композиций, были задержки в выпуске специальных сплавов (материалов молекулярной чистоты).
На одном из совещаний у заместителя министра радиопромышленности СССР рассматривали ход работ: выполнение планов разработки документации на составные части МРЛС, подготовку производства, продвижение создания новой элементной базы и компонентов. Дошла очередь до передатчика и положения дел с «Сервантом», где наметилось серьезное отставание от графика. Представитель саратовцев, нарушив традицию, выложил на стол перед ведущим совещание несколько деталей производства ДМЗ с признаками несоответствия КД (на них были небрежно сняты заусенцы), намекая на причину отставания. Представитель ДМЗ, выслушав положенное, напомнил, что саратовцам, кроме деталей, лежащих на столе, поставили еще сотни таких же, к которым претензий не было. Это побудило более глубоко вникнуть в причины буксования темы «Сервант». Дальнейший детальный контроль разработки поручили руководству Первого главного управления МЭП (И.Т.Яковенко). Был момент, когда главному конструктору разработки «Серванта» объявили «неполное служебное соответствие», что означало завуалированное предложение отстранения от должности.
Значительными усилиями коллектива кризис преодолели, и очередной результат был достигнут. Помогли в работе не столько угроза увольнения и оргвыводов, сколько накопленные к тому времени знания, опыт и трезвая оценка результатов.
Параллельно в РТИ и ДМЗ (С.А.Дулидов, В.Р.Черный, В.М.Беседин) отрабатывали элементы конструкции передающего модуля 6ДГУ и модулятора 6ДГМ с очередным макетным образцом «Серванта».
По мере продвижения вперед отработки параметров «Серванта» в составе передающего модуля на головном стенде ДМЗ и комплекта передающей аппаратуры (6ДГУ + 6ДГМ) потребовалось проведение серьезных доработок аппаратуры, что заняло достаточно много времени.
К середине 1981 года создание передающего комплекта подошло к концу, получение заданных параметров было подтверждено успешной непрерывной работой (суточным прогоном). Очередной этап был завершен. Настало долгожданное время запуска в производство «Серванта» и всей аппаратуры передатчика на ДМЗ. Но представитель заказчика посчитал, что этого недостаточно, и потребовал провести пятисуточный прогон, хотя такое требование техдокументацией не предусматривалось. После бесплодных дискуссий (хотя все понимали, что «заказчик всегда прав») аппаратура передающего комплекта безукоризненно проработала пять суток!
Правы были и саратовские ученые, и разработчики РТИ, создавшие этот высоконадежный шедевр радиотехники.
Прав был главный конструктор, который поверил в их теоретические доводы почти десятилетием раньше, предвидя ожидаемый результат.
Правы оказались все те, кто упорно работал и добился успеха.
На следующий день после завершения испытаний были организованы «дружественные шашлыки» на водной станции завода на Днепре. Все были рады и горды полученными результатами. Пришли представители фирм, участвовавших в финальных работах по созданию штатной ячейки передающей ФАР МРЛС «Дон-2Н»: представители РТИ (Москва), завода и КБ «Тантал» (Саратов), НИИ «Феррит» (Ленинград), ЮРЗ и КБ ЮРЗ (Желтые Воды), КБ ДМЗ и ДМЗ (Днепропетровск) и, конечно же, заказчика (4 ГУ МО). При ближайшем знакомстве оказалось, что эти парни-разработчики не "ботаники и зануды" со своими «спектрами внеполосных» и «набегом фаз», а компанейские и интересные собеседники, общительные и остроумные люди, запросто цитирующие «в ответку» Хэма, Хайяма или Ильфа. Мы крепко подружились и твердо поверили, что нам все по плечу.
Впереди были изготовление комплекта аппаратуры для четырех АФАР МРЛС и комплексные работы на объекте заказчика по вводу аппаратуры в эксплуатацию. Но это уже совсем другая история.
ВЗЛЕТ ДМЗ
Участие Днепровского машиностроительного завода в создании супер-РЛС «Дон-2Н», детища Виктора Слоки, обстоятельно изменило облик предприятия, интеллектуальный состав коллектива и структуру производственных мощностей. По ряду направлений оно вышло на уровень лучших в отрасли, было готово к реализации аппаратуры грядущих поколений РЛС, создаваемых институтами «Вымпела» для систем ВКО. Следующим качественным шагом в развитии завода стало изготовление «твердотельной» аппаратуры РЛС «Волга».
Днепровцы были особо горды тем:
- как ученые заводского КБ решили поставленную сверхзадачу, создав спецвычислитель с фантастическими характеристикам быстродействия и надежности;
- что общими усилиями РТИ, «Тантала» и ДМЗ создано высоконадежное мощное передающее устройство сантиметрового диапазона, являющееся основой АФАР МРЛС «Дон-2Н»;
- что с созданием уникального инструмента разработки цифровой аппаратуры – САПР «Днепр» - была выполнена еще одна созидательная миссия: на предприятиях «Вымпела» утвердилась новая философия разработки и организации производства радиоэлектронной аппаратуры по безбумажным технологиям. К концу 90-х годов значительная часть технологических процессов изготовления цифровой аппаратуры велась на автоматизированных средствах производства и контроля качества: около 100 % печатных плат и ячеек, – около 80 % СВЧ-подложек и изделий на их основе, около 50 % механообработки, более 70 % наладки и испытаний.
Несколько позже генеральный директор ЦНПО «Вымпел» Николай Михайлов скажет: «Все это было на грани чуда. И источником этого чуда были сверхзадачи, решение которых поручалось ЦНПО «Вымпел» и его предприятиям. Именно сверхзадачи, подкрепленные ресурсами и эффективной системой организации и управления, стали мощнейшим стимулом развития и предприятий, и целого направления оборонных технологий».
Трудно дать более точную оценку результатам работы орденов Октябрьской Революции и Трудового Красного Знамени Днепровского машиностроительного завода и всем коллективам «Вымпела», волею судьбы принимавшим участие в создании средств ВКО страны, включая супер-РЛС «Дон-2Н».
В знак глубокого уважения главному конструктору МРЛС и оценки его вклада в развитие потенциала ПО «Днепровский машиностроительный завода» портрет Виктора Карловича Слоки размещен ныне на Доске почета в Зале истории завода наряду с корифеями отечественной науки: Александром Львовичем Минцем, Григорием Васильевичем Кисунько, Александром Андреевичем Расплетиным и Анатолием Георгиевичем Басистовым.
Прошло время, многое стерлось из памяти, многое видится и оценивается по-иному. В моих воспоминаниях не исключены некоторые погрешности, но бесспорно то, что созданию признанной в мире супер-РЛС «Дон-2Н», этому шедевру радиотехнического искусства, непревзойденному спустя десятилетия, наше общество обязано таланту и целеустремленности выдающегося инженера, ученого и организатора науки, главного конструктора локатора, Героя России Виктора Карловича СЛОКИ.
В. Костржицкий
ФОТО Героя России Виктора Карловича СЛОКИ
Виктор Карлович СЛОКА в Школе им. Григория Васильевича КИСУНЬКО
Фотография МРЛС "ДОН-2Н", размещенная в начале настоящей статьи Владимира Константиновича Костржицкого