Н

Н.Н.ПОКРОВСКИЙ

ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА НАУЧНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
Опыт создания экспозиции

Идея создания в Академгородке Музея приборов и техники родилась давно. Он мог бы стать и центром технического просвещения, местом встреч с изобретателями, учеными, представителями инженерного дела. О таком культурно-просветительном центре мечтал еще академик М.А.Лаврентьев, но только теперь эта мечта становится реальностью. Недавно, по предложению Научного совета по музеям при Президиуме СО РАН, Институт истории приступил к выявлению и сбору возможных экспонатов такого музея. И сейчас, в Музее истории СО РАН в порядке эксперимента инженером Н.Н.Покровским, под руководством директора Института истории СО РАН, председателя Научного совета по музеям при президиуме СО РАН, члена-корреспондента РАН Л.М.Горюшкина, создана экспозиция, включающая около трех десятков приборов и научных разработок.

Большинство экспонатов – действующие. Это основной принцип музея. Здесь вы можете поработать за пультом настоящей электрофизической установки, покрутить ручку арифмометра (предка современных калькуляторов) или попробовать себя в качестве оператора ЭВМ недавнего прошлого. Основной проблемой при разработке концептуального решения экспозиции явилась трудность тематического согласования разнородных экспонатов, найденных в научных подразделениях Академгородка и у частных лиц. Она была успешно решена старшим научным сотрудником Музея О.Н.Шелегиной: экспозиция была представлена как “Выставка новых поступлений” под общим названием “Приборы и техника научного эксперимента”. Это дало возможность показать в едином цикле приборы и оборудование разных периодов и направлений, не имеющих подчас между собой логической связи.

Однако по замыслу авторов экспозиция должна была нести не только информационно-развлекательную, но и культурно-просветительную нагрузку. С этой целью была сделана попытка систематизации части материала, касающегося вычислительной техники. При этом предусматривалось два аспекта: тематический и хронологический. Согласно первому – экспозиция делится на три группы: средства инструментального счета, аналоговые ЭВМ, цифровые ЭВМ.

Средства инструментального счета, представляющие первую группу экспонатов, занимают один небольшой стенд. В нашей экспозиции представлен арифмометр “Феликс”, выпускавшийся в Советском Союзе до конца 50-х годов. Он является модификацией арифмометра петербургского механика Вельгодта Теофила Однера, В своем арифмометре, производство которого было начато в 1890 г., Однер использовал идеи итальянского маркиза Джованни Полени и парижского доктора медицины Дидье Рота.

Арифмометр да логарифмическая линейка, предложенная еще в начале XVII в. английским математиком Уильямом Отредом, были до недавнего времени единственными помощниками человека в арифметических расчетах. Только в конце 60-х годов нашего столетия развитие микроэлектроники и богатый опыт в области кибернетики позволили создать компактную и дешевую электронную аналогию механического арифмометра – электронную клавишную вычислительную машину, или калькулятор (как ее стали называть позже). Поначалу, конечно, это были довольно большие настольные устройства с питанием от сети, выполняющие ограниченный круг операций. К их числу относится и выставленная нами “Искра-108”, собранная на микросхемах малой степени интеграции.

Разработка и освоение промышленного производства больших интегральных схем (БИС) с высоким уровнем интеграции (до 20000 транзисторов на одном кристалле площадью 15–25 мм (5 x 5,2 мм)) позволили создать карманный микрокалькулятор¹. К ранним, но уже достаточно совершенным микрокалькуляторам, относится и представленный в экспозиции калькулятор “Электроника БЗ-18”, собранный на одной БИС, содержащей около 10 тыс. элементов.

Вторая группа экспонатов состоит всего из одного устройства – интегратора, Вычислительные машины такого типа распространены в настоящее время не так широко (в силу их ограниченных возможностей), как цифровые. Однако в некоторых случаях их применение оправдано. Для установки интегратора предусмотрен специальный стол, в ящике которого размещаются техническая документация, необходимые для работы инструменты и принадлежности, а также запасные части.

Наиболее многочисленна третья группа экспонатов. Она состоит из нескольких стендов и отдельно стоящих больших устройств. Несомненно, что приоритет в изобретении одного из выдающихся технических средств, когда-либо созданных человеком (универсальной цифровой вычислительной машины), следует признать за английским ученым Чарльзом Вэббеджем. Однако в полной мере идеи великого англичанина были воплощены лишь через добрую сотню лет².

Первые советские электронные вычислительные машины появились в начале 50-х годов. Работа над ними начиналась в условиях неизжитых еще предрассудков по поводу некоторых наук, в числе которых была и кибернетика. В их преодолении большая заслуга академиков Сергея Алексеевича Лебедева и Михаила Алексеевича Лаврентьева. При содействии Н.С.Хрущева, лично знакомого с М.А.Лаврентьевым, было получено разрешение Сталина на проведение таких работ. Рассказывают, что “подпольно” они велись и до этого. Приходилось, однако, идти на всякие ухищрения. В частности, для получения огромного количества радиоламп был заключен договор с электроламповым заводом на испытание его продукции лабораторией, ведущей такую несанкционированную разработку. Радиолампы вставлялись в создаваемую машину, а через какое-то время, определяемое условиями испытаний, возвращались на завод. На их место устанавливались новые – из следующей испытуемой партии, и т.д.

Стенд “Коллекция электронных модулей ЦВМ” знакомит посетителей с историей развития больших ЦВМ коллективного пользования. Машина М-20 – наиболее мощная из советских ламповых ЭВМ – была разработана в Институте точной механики и вычислительной техники, возглавляемом академиком С.А.Лебедевым. Начиная с середины 50-х годов, на смену ламповым машинам пришли машины второго поколения, в которых основными элементами были полупроводниковые элементы – транзисторы и диоды. БЭСМ-6 (самая мощная советская машина этого поколения) также была создана в ИТМВТ. Ее быстродействие было уже порядка 1000000 операций в секунду, а архитектура настолько удачна, что эта машина использовалась до самого последнего времени. Третье поколение вычислительных машин представлено электронными модулями машины ЕС-1060 распространенной серии “ЕС”. Эти машины, выпускавшиеся странами экономического содружества в больших количествах, собраны на быстродействующих микросхемах ЭСЛ – серии малой степени интеграции. Они кое-где трудятся и сейчас.

Среди представленных в экспозиции модулей машин третьего поколения особый интерес представляет модуль магнитного запоминающего устройства на ферритовых сердечниках. Опробованное впервые по предложению Дж.Форестера в американской машине “Вихрь” (1952 г.), оно получило впоследствии повсеместное применение в качестве быстродействующего оперативного запоминающего устройства (ОЗУ). Коллекция позволяет в некоторой степени проследить эволюцию технологического процесса производства электронной аппаратуры в нашей стране за период середины 50-х – конца 70-х годов.

Успехи микроэлектроники позволили во второй половине 70-х годов создать в СССР малогабаритный вычислительный комплекс, удовлетворяющий многим инженерным, научным и производственным задачам. К сожалению, в это время общая техническая политика нашего государства была переориентирована на слепое повторение некогда лучшей, но уже устаревшей (к моменту повторения) зарубежной аппаратуры. Одним из удачных образцов нашей техники, созданной в результате такой деятельности, является универсальная минимашина “Электроника-60”. Эта, пожалуй, наиболее распространенная машина прошлого десятилетия была скопирована с известной американской машины фирмы Digital Equipment Corporation – “LSI-11”. Не мудрствуя лукаво, наши “разработчики” позаимствовали не только основные идеи, но и вообще все до мелочей, включая конструкцию узлов и блоков машины. Завершается этот тематический ряд персональной ЭВМ “Электроника-1830”, собранной на основе микропроцессоров. Эта машина (как и “Электороника-60”) является заимствованной. На этот раз прототипом послужила известная машина фирмы IBM.

Все же, несмотря на прохладное отношение некоторых руководителей к собственным оригинальным разработкам, находились люди, продолжавшие двигать вперед отечественную школу вычислительной техники.

Примером такого стремления может служить 32-разрядная рабочая станция “Кронос-2.6”, разработанная коллективом ВЦ СО АН СССР в конце 80-х годов. Созданная не без некоторого влияния зарубежного опыта в этой области, она была все же достаточно интересна. Но что-то не получилось сразу с ее серийным производством, а там подоспели IBM PC, словом – разработка так и не вышла на большую дорогу. Не менее трагическая судьба и у другой разработки того же института – рабочей станции “МРАМОР”. Самоотверженная работа авторского коллектива Института и энтузиастов польского завода точной механики МЕРА Блоне привели к тому, что за несколько лет был создан уникальный аппаратно-программный комплекс редактирования текстов. Уже успешно прошли все необходимые испытания, и завод был готов к выпуску и даже была изготовлена опытная партия из 20-ти штук, но тут начались известные реформы середины 80-х годов и все остановилось. Пользуемся теперь импортными системами. Иная ситуация сложилась в случае с комплексом редактирования цифровой информации о местности “Вираж-83”, разработанным в КТИ ВТ специально для военных. Эта работа – одна из немногих в Сибирском отделении, успешно прошедшая все этапы разработки и внедрения в производство, закончившегося постановкой ее на вооружение, где она и находилась до самого недавнего времени³. Весь комплекс, согласно эксплуатационной документации, занимает площадь порядка 70 кв. м и состоит из множества шкафов, столов и тумб с оборудованием. В нашей экспозиции представлена лишь небольшая, но едва ли не самая интересная его часть – оптико-механический блок телевизионного устройства ввода изображений. Теперь бы его, вероятно, назвали просто телевизионным сканером.

Некоторую тематическую направленность имеет и группа стендов, имеющих общее название “Контрольно-измерительные приборы 50-х гг.”. Это те приборы, которыми пользовались в своих исследованиях научные работники, инженеры и техники в то далекое время, время становления Академгородка, когда еще не были отстроены институтские корпуса, но сами институты уже существовали. В подмосковном поселке Орево, в бывших научных подразделениях Западно-Сибирского филиала АН СССР, а позже и в нашей Золотой долине, полным ходом (одновременно со строительством) велись исследования в самых разных областях науки4.

Завершает “электронную” часть экспозиции комплект геофизической аппаратуры для электроразведки методом зондирования “ЗОНД-1”. Она была создана в Институте автоматики и телеметрии в начале 70-х годов. Комплект этой аппаратуры предназначен для решения задач структурной разведки на нефть и газ, рудной геофизики и поиска антрацитовых углей. Говорят, что с помощью нее в 70-х годах были найдены уникальные месторождения меди на Алтае, не поддающиеся другим методам разведки.

К экспонатам геофизического плана можно отнести и четыре уникальных стенда (в экспозиции представлены пока только два), посвященных истории развития аппаратуры и методов определения напряжений в различных горных породах. Примечательно то, что собрал материал и изготовил стенды не профессиональный музейный работник, а геофизик, любящий свою работу и историю. Узнав о создании нашей экспозиции, он с радостью передал этот драгоценный груз на всеобщее обозрение. И таких энтузиастов находилось немало! Это, несомненно, тоже очень важный результат подобных начинаний. Привлечение внимания общественности, руководителей всех рангов и просто частных лиц к делу сохранения, выявления и популяризации объектов нашего технического прошлого невозможно переоценить. И практика показала справедливость этого утверждения.

ПРИМЕЧАНИЯ

* Работа проведена при финансовой поддержке РГНФ (проект № 97-01-00522).

¹ Антонова Г., Кузнецов Е„ Минкин Л. Микрокалькуляторы// Радио, 1977, №4. – С.26–28.

² Гутнер P.С., Полунов Ю.Л. От абака до компьютера.– М., 1975.

³ Алексеев А.С. Васьков С.Т., Калантаев П.А., Михальцов Э.Г. и др. Система диалоговой обработки цифровой информации о местности. – Новосибирск: Препринт ВЦ СО АН СССР, 1988.

⁴ Лаврентьев М.А. ...Прирастать будет Сибирью. – Изд. 2-е. – М., 1982. – С.30–44.