Традиция считает, что метательные машины впервые появились в Сицилии, в Сиракузах. Именно оттуда римляне их и переняли. Когда точно это произошло не известно, но уже во время Первой Пунической войны разнообразные метательные машины уже применялись. Первоначально эти приспособления использовались при осадах городов, но Цезарь нашел им применение и в полевых сражениях. О применении артиллерии в поле пишут такие авторы как Цезарь, Тацит, Арриан, Дион Кассий. Также артиллерия использовалась при защите лагеря и на море. По крайней мере до эпохи Траяна орудия размещались на стационарных позициях. На колонне Траяна изображен стреломет на повозке, с этой поры предоставилась возможность размещать орудия непосредственно в боевых порядках легиона.
На колонне Траяна изображена перевозка стреломета на повозке запряженной мулом
Количество используемых машин впечатляло. Так Иосиф Флавий писал, что при штурме Иотапаты у Веспасиана было 160 единиц (на три легиона), а при штурме Иерусалима более 200. Эти сведения хорошо коррелируется с тем, что много позже писал Вегеций, о том что на легион приходилось по одной камнеметной машине на когорту, и по одной стрелометной на центурию.
Онагр.
Первоначально камнеметные машины назывались баллиста, стрелометные - катапульта для больших стрел и скорпион для легких. Их устройство было похоже. По принципу действия все они были торсионными двухплечевыми. Энергия для выстрела запасалась в торсионных пружинах, которые изготавливались из эластичных канатов. Эти канаты изготавливались из сухожилий животных. Иногда применялся конский волос, а в некоторых случаях женский. Все эти машины действовали по принципу лука.
Все машины различались калибрами, в зависимости от размера стрелы или камня. Их размеры рассчитывались по специальным формулам или таблицам. Вот, например, что на этот счет писал Ветрувий, ученый и инженер, живший в конце республики и начале принципата:
"У баллисты, которая должна метать двухфунтовые камни, отверстие в ее капители будет в пять дюймов, при четырехфунтовых — в шесть дюймов, при шестифунтовых — в семь дюймов, при десятифунтовых — в восемь дюймов, при двадцатифунтовых — в десять дюймов, при сорокафунтовых — в двенадцать с половиной дюймов, при шестидесятифунтовых — тринадцать с половиной дюймов, при восьмидесятифунтовых — пятнадцать и три четверти дюйма, при стадвадцатифунтовых — фут и два дюйма, при стасорокафунтовых — фут и три дюйма, при сташестидесятифунтовых — фут с четвертью, при ставосьмидесятифунтовых — фут и пять дюймов, при двухсотфунтовых — фут и шесть дюймов, при двухсотсорокафунтовых — фут и семь дюймов, при двухсотвосьмидесятифунтовых — полтора фута, при трехсотдвадцатифунтовых — фут и девять дюймов, при трехсотшестидесятифунтовых — фут и десять дюймов."
Из приведенного текста следует, что вес снарядов мог варьироваться от двух фунтов до трехсот шестидесяти, хотя по Иосифу Флавию самым распространенным был снаряд весом в один талант (26, 2 кг.).
Скорпион.
В качестве снарядов для баллист служили каменные ядра, в основном из известняка, поскольку он легко обрабатываться.
Баллиста.
Прицельная стрельба, вне всякого сомнения, требовала квалифицированного и тренированного персонала. В легионах не было людей специально выделенных для стрельбы Управлявшие машинами артиллеристы, по всей видимости. были легионерами в ранге иммунов, получавшие освобождение от общих работ за свои специальные умения. Стрелки учились обращению с орудиями и тренировались в прицельной стрельбе. Тренировками достигалась высокая точность попаданий даже в движущуюся цели.
В эпоху домината в качестве камнеметных машин стали использоваться одноплечевые, у которых был один горизонтально расположенный торсион. Представителем таких машин является онагр, нечто вроде механической пращи. Такие машины были более просты в изготовлении нежели двух плечевые.
Спасибо, что дочитали до конца. Ставьте лайки к комментируйте статью, это поможет мне лучше понимать что именно вас интересует и сделать статьи более качественными. Еще раз спасибо за внимание и до новых встреч.
Тут, когда я делал скетч про 4 ноября, меня спросили - а что было 7 ноября? Нет, понятно, что 7 ноября поднять бокалы есть за что, однозначно, ибо Октябрьская революция - это действительно событие. В зависимости от пристрастий - либо торжество рабочего класса, либо скорбь по ушедшей монархии (а в комнатах наших сидят комиссары, и девочек наших ведут в кабинет), поэтому бокальчик чего-нибудь алкогольного не помешает.
Но ведь есть же и другие поводы выпить 7 ноября?
Есть!
Любители дат и застолий - ловите! Опять-таки, в зависимости от склонностей и здоровья).
7 ноября 1902 года - однозначно, праздник всех алкоголиков. Ибо во славном граде Туле по настоянию врача Федора Архангельского был организован первый вытрезвитель или, как тогда называли - Приют для опьяневших. Так что за раба божьего Федора как минимум стоит хлопнуть рюмашку)
Ну а теперь по историческим датам.
7 ноября 1659 года - Его Высокопреосвященство кардинал Джулио Мазарини подписывает с Испанией Пиренейский мир, Тридцатилетняя война закончена, Людовик XIV женится на Марии-Терезии, а испанцы обязаны выплатить крупненькую сумму. Позже испанцы ничего не выплатили, и это было использовано Людовиком для предлога отжатия для себя Франш-Конте.
7 ноября 1665 года - первый выпуск London Gazette, старейшего журнала Великобритании. Фактически - это день СМИ.
7 ноября 1728 года - родился Джеймс Кук. Тут ничего представлять не надо, просто накатим рому за храброго капитана.
7 ноября 1733 года - первый Бурбонский пакт. Франция и Испания решили, что вместе выживать легче, и связали себя военным союзом. Эта связка отлично существовала и даже утерла англичанам нос в войне за независимость США, и распалась только во времена Великой Французской революции.
7 ноября 1848 года - не Октябрьской революцией единой, как говорится. В этот день в Бразилии, штат Пернамбуку началась своя революция, и низы прекрасно позажигали с 1848 по 1850-й. Примечательно, что король Педру II всех восставших после подавления революции помиловал. Ну а мы, благодаря этой революции, получили на своих столах бразильский кофе, который Бразилия, дабы повысить зарплаты сельхозработникам, начала массово экспортировать по всему миру.
7 ноября 1872 года - Нью-Йорк покинул корабль Mary Celeste, имея курс на Геную с грузом спирта. Да-да, любители "Летучего Голландца"- наполняем бокалы и пьем за Дэйви Джонса. Ибо есть повод!
7 ноября 1879 года - ну явно к дате. Родился Лев Давыдович Троцкий, тот самый товарищ Бронштейн. Известен исторический анекдот о том, как австрийского политика графа Генриха Клам-Мартиница как-то спросили по поводу возможности революции в России. Политик якобы ответил: «Кто же будет делать революцию? Может, господин Бронштейн из венского кафе „Централь“?». Как в воду смотрел граф)
7 ноября 1885 года - закончено строительство трансконтинентальной Канадской железной дороги. Именно с этого момента Канаду можно считать действительно единым государством, ибо железная дорога связала всю территорию от собственно Канады до Британской Колумбии.
7 ноября 1931 года - провозглашение Китайской Советской республики. Так что - за братьев-китайцев!)
7 ноября 1983 года - взрыв в Сенате США. Некий "Коммунистический орден 19 мая", безусловно бахнув vodka и сыграв Интернационал на balalayka, заложил бомбу в Капитолии, которая и бахнула в 22:58 по вашингтонскому времени. Понятно, что Вашингтонский обком был в шоке. Поймали подрывников ФБР только в 1988 году, ими оказались Лаура Уайтхорн и Линда Эванс.
7 ноября 1983 года - начинаются грандиозные учения НАТО Able Archer. СССР, предполагая, что это не учения, а НАТО решили напасть на Варшавский договор, стягивает войска в ГДР, и мир прошел на волосок от ядерной войны. Кризис был похлеще Кубинского на самом деле, но знающие товарищи, я думаю, еще об этом напишут и расскажут.
В общем, нет повода не выпить, и всех с праздником!
Уважаемые товарищи! Сегодня мы празднуем важнейшее событие в истории России XX века – годовщину Октябрьской социалистической революции. Революция – вполне рядовое явление мировой истории, которое производит резкий слом старых порядков и устанавливает новый, более прогрессивный строй. Таковой была Великая Французская революция, которая стала триумфом идей буржуазной республики и прав человека, таковой явилась и Октябрьская революция, открывшая путь новым для человечества идеям социализма. К сожалению, воплощение социалистических идей обернулось в нашей стране неудачей, однако те прогрессивные черты, которые привнесла Октябрьская революция в политическую жизнь планеты, теперь являются неотъемлемой частью нашей с вами жизни, это право на отдых, равноправие по половому признаку, 8-часовой рабочий день и т.д. Так давайте гордиться нашей революцией и беречь её завоевания, за которые боролись наши предки! Вперед к прогрессу!
В середине XIX-го века руководство Амурской экспедиции намеревалось занять остров Сахалин, который рассматривался как часть Приамурского края. Задание по занятию острова легло на Российско-американскую компанию и её морских офицеров.
В августе 1853-го года на остров был высажен отряд Орлова, которым был основан первый русский пост на острове - Ильинский, однако его уже в сентябре пришлось снять. Тем не менее экспедиция не прошла зря, Орлов смог первым из русских офицеров частично осмотреть западный и восточный берег Южного Сахалина.
Орлов отправился на юг, где достиг залива Анива, а именно «главного пункта» на острове - недавно основанного Муравьёвского поста (на месте нынешнего города Корсаков). Это был уже второй русский пост на острове, но первый, который можно считать военным постом. Просуществовал он в итоге около восьми месяцев и был снят ввиду возникшей опасности занятия острова англо-французской эскадрой (тогда вовсю шла Крымская война). Однако осенью и зимой пост сыграл важную роль как опорный пункт для экспедиций по югу острова, особенно результативными были исследования лейтенанта Н. В. Рудановского, единственного человека в посту, который мог делать карты.
Пост Муравьёвский был основан руководителем Амурской экспедиции Геннадием Ивановичем Невельским, начальником поста им был назначен майор Николай Васильевич Буссе. Именно он фактически являлся первым русским начальником острова.
Буссе Николай Васильевич (1828-1866)
Во время своего пребывания на острове Николай Васильевич вёл дневник, который был посмертно опубликован его родственниками в журнале «Вестник Европы». Дневник очень интересный, он был опубликован в двух частях «Остров Сахалин и экспедиция 1853-1854 гг.» и «Русские и японцы на Сахалине». Первая часть охватывает период с 25-го августа 1853-го года по 9-е февраля 1854-го и рассказывает о жизни поста, а также о экспедициях по острову, вторая же часть (10-е февраля 11-е мая 1854 года) рассказывает о взаимоотношениях русских и японцев военных на острове, это также описано в повести сахалинского писателя Олега Кузнецова «В ожидании конфликта». И дневник Буссе и повесть Кузнецова крайне рекомендую к ознакомлению.
Однин из участников экспедиции, Самарин, был первым отправлен Буссе для осмотра берега залива Анива по направлению к мысу Анива. Цели своей он не достиг, вернулся обратно в Муравьёвский пост, где сообщил своему начальнику об открытии им замечательной бухты, которая возможно будет удобной для зимовки морских судов. Наверное, чтобы не гневать начальника, Самарин сказал ему, что назвал бухту его фамилией - Буссе.
Впоследствии Рудановский установил, что лагуна Буссе пригодна для зимовки судов малого ранга. Сам Н. В. Буссе посещал озеро, это описано им в начале второй части дневника.
После Сахалина, в 1858-ом году Буссе получил звание генерал-маойр, в 1859-ом стал военным губернатором недавно сформированной Амурской области. Действия его на этом посту оцениваются крайне положительно, был награждён двумя орденами.
В 1866-ом году, при возвращении из Благовещенска в Иркутск у него случился аполексический удар, в результате чего Н. В. Буссе умер.
После его смерти в 1872-ом году был опубликован его сахалинский дневник, который является ценнейшим источником сведений по истории основания и существования Муравьёвского поста. Публикация дневника привлекла внимание Невельского и Рудановского, которые писали письма в редакцию журнала «Вестник Европы», критикуя покойного Буссе. Во время экспедицией между ними имели место разногласия и конфликты. Можно конечно многое говорить о Буссе, но никак нельзя отрицать его разумной деятельности в обустройстве поста и взаимодействиях с японцами и айнами.
Продолжение экскурсии по Тульскому государственному музею оружия. В первой части главный редактор журнала «Калашников» Михаил Дегтярёв показал четвёртый этаж. Вторая часть посвящена экспозиции, размещённой на третьем этаже музея.
Дха- это однолезвийный нож, для которого существует не менне 37 техник владения. Этим же словом в Мьянме называют и меч того же типа.
К слову, местом возникновения этого оружия большинство исследователей как раз считают Бирму (Мьянма). Но есть и другая точка зрения.
Так, некоторые историки утверждают, что родиной появления дха следует считать соседнюю Камбоджу. В обоснование своей теории, они приводят тот факт, что на барельефах стен города Ангкор Ват (город-музей в Камбодже) встречаются изображения воинов, держащих в руках дха. Впрочем, других доказательств, более прямых и веских не имеется. А по сему, вероятнее всего первое утверждение является верным.
В настоящее время доказано, что дха появился не менее тысячи лет назад. Стоит отметить, что этот предмет и по настоящее время активно используется некоторыми народами, проживающими в Бирме. Так делает, например, народ Шань, распространенный помимо Мьянмы, также в Китае и Тайланде. Однако сейчас дха используется не как оружие, а как сельскохозяйственный инструмент.
Клинок дха всегда однолезвийный и имеет небольшую кривизну, но это относится только к мечу. Нож дха всегда прямой. Вообще же, в Мьянме существует четкая классификация этого оружия. Первый тип - это дха луэ: кривой меч или сабля с длинным клинком, в среднем 50-90 см. Второй тип оружия - дха маук, представляющий собой нож 15-40 см. Ни одного, ни у второго нет гарды.
А вот окончание клинков дха, имело большое разнообразие. Встречались клинки с острым кончиком, немного поднятым к обуху, или клинки с тупым закругленным или даже квадратным П-образным кончиком.
В настоящее время, чаще всего дха изготавливают с закругленным кончиком, поскольку им удобнее работать в джунглях.
Цилиндрическую рукоять оружия изготавливали из слоновой кости, дерева, латуни, железа и даже серебра. По виду рукояти, можно было определить, в каком регионе был изготовлен этот нож или меч.
Встречаются экземпляры, где клинок также инкрустировался драгоценными металлами. Но это скорее исключение из правил, поскольку боевому оружию не нужны изыски. А вот ножны изготавливали из дерева, причем они всегда были круглого сечения у основания, но некоторые приобретали плоскую форму ближе к кончику клинка.
"Иоанн: Приближалась Пасха Иудейская, и Иисус пришел в Иерусалим и нашел, что в храме продавали волов, овец и голубей, и сидели меновщики денег."
В синаногах меняли римские денарии - основная валюта, на шекели - храмовую валюта. Шекели были нужны только чтобы купить овцу или прочую там скотинку для жертвы. Их не продавали за денарии - ибо "ло кошер!". Естественно, менялы имели свой небольшой гешефт :))) Это как сейчас в РПЦ продавали бы свечи только за церковные жетоны, с курсом 1:1.15 например... Естественно, наш друг Иисус взбеленился от такого рода бизнеса! На папином имени свой процент нагло имеют!!!! вот и выдал им по полной...
Это продолжение рассказа о выставке, посвящённой 100-летию конструктора вычислительной техники М.А. Карцева и 40-летию компьютера «Агат». Первая часть здесь.
В предыдущей статье я рассказал, какие материалы по «Агатам» удалось найти в архиве НИИВК. Хотя и те события от нас отделяет более 40 лет, по меркам истории это буквально вчера. Сегодня же я предлагаю заглянуть в более далёкие времена, когда ЭВМ не то что не называли компьютерами — когда сама идея того, что электронная вычислительная машина может существовать, вызывала скепсис.
Михаил Александрович Карцев был среди тех, кто этого скепсиса не побоялся. Он — один из генеральных конструкторов советской вычислительной техники, чей личный трудовой путь (да простят мне этот архаичный штамп) совпал с зарождением и развитием целой отрасли. Начав рядовыми инженерами или радиомонтажниками во времена первых ламповых машин, Карцев и его коллеги приложили руку к разработке трёх, а то и четырёх поколений ЭВМ, доросли до руководителей НИИ и основали свои научные школы.
В общем, юбилей такого человека, да ещё и вековой, Политехнический музей никак пропустить не мог. Тем более что именно нам родственники М.А. Карцева передали на хранение его личный фонд. Зимой 2023 года мы приступили к разработке концепции выставки. Сроки и средства были как всегда ограничены, поэтому мы решили обойтись без авангарда и сделать всё вполне традиционно. Рассказ должен был начаться с биографии главного героя, а далее перейти к его детищам и их общей непростой судьбе.
Проиллюстрировать биографию Михаила Карцева с помощью личных вещей оказалось непросто. Он действительно был из тех людей, про кого говорят, что они живут работой. Его сын вспоминал:
«У него не было хобби в общепринятом смысле этого слова. В свободное время он в основном читал. Он никогда не занимался спортом, был активным противником дачи и машины...»
Всё, что мы смогли наскрести, уместилось в одной витрине, да и та своей скромностью скорее навевала мысли о довлатовском партизане Боснюке.
А ведь жизнь Михаила Карцева, мягко говоря, не была скучной. Она и трагична, и типична для людей того поколения: едва окончив школу, он попал на фронт Великой Отечественной.
Михаил Карцев — пятый слева во втором ряду
Начал свой боевой путь стрелком, успел послужить и в артиллерийских, и в танковых частях. Участвовал в освобождении Румынии, дошёл до Будапешта, был награждён медалями и орденом Красной Звезды — а после, как и многие другие ветераны, о войне старался не говорить.
«… из него практически невозможно было вытянуть фронтовые воспоминания. Он жил не прошлым, а будущим».
Владимир Михайлович Карцев
Очень характерная выписка из личного дела. «Бывали за границей?» — «Да, бывал. В составе частей Красной Армии»
После демобилизации в 1947 году Карцев сделал довольно нетипичный выбор. В отличие от многих сверстников, кто сразу пошёл работать, он решил, что ему необходимо получить высшее образование. Карцев поступил на радиотехнический факультет Московского энергетического института — возможно, не в последнюю очередь потому, что на Южном фронте ему довелось побыть командиром отделения радио.
Там его в числе других талантливых студентов заметил один из корифеев советской вычислительной техники Исаак Семёнович Брук. Он пригласил Карцева на работу в лабораторию электросистем Энергетического института АН СССР, где в тот момент готовился к реализации смелый проект — электронная цифровая вычислительная машина, будущая М-1.
Вдохновившись записными книжками самого Михаила Александровича, дизайнеры предложили стилизовать информационные стенды о его жизни и его машинах под клетчатый тетрадный лист.
Тексты и фотографии по их задумке должны были перемежаться небольшими рукописными фрагментами. Правда, поначалу для этого выбрали какие-то несвязные обрывки текста вроде «Если в М-4 при». Я настоял, чтобы их заменили на более осмысленные фрагменты — «проблема ввода и вывода», «технические усовершенствования».
Конечно, основная моя роль на выставке сводилась не к критике дизайна. В первую очередь мне нужно было грамотно подобрать исторические документы и артефакты и придумать, как преподнести их посетителю.
Ещё отцами-основателями Политехнического было заведено не просто показывать те или иные вещи, а объяснять, как они работают. Вот и вычислительную машину М-1, внешне совсем не похожую на привычный компьютер, хотелось сделать чуть ближе для нашего современника. Например, сохранилась распечатка первой программы, выполненной на М-1.
Суть самой задачи хорошо известна — расчёт точек для параболы y = x². График этой функции симметричен, поэтому, сравнивая результаты решения для положительного и отрицательного значений x, легко убедиться в правильности работы машины. Но вот как именно следует читать распечатку, нигде в источниках не говорилось. По набору символов на распечатке понятно, что это числа в восьмеричной системе счисления — тогда она была популярнее общепринятой сегодня шестнадцатеричной.
Например, на пульте ЭВМ «Урал» конца 50-х — тоже клавиши с восьмеричными цифрами:
А вот почему колонок четыре, как они соотносятся друг с другом и что значат отдельно стоящие цифры 1 и 5? Я знал, что М-1 работала с 24-разрядными двоичными числами. 24 разряда идеально ложатся на восемь восьмеричных цифр (каждая из которых заменяет три бита). Но было неизвестно, как в памяти машины разделялись целая и дробная часть. Здесь на помощь пришёл оригинальный отчёт Лаборатории электросистем:
Объём числа составляет 24 двоичных разряда, т.е. число представлено в виде цепочки из 24-х триггеров, которую в дальнейшем мы будем называть регистром. Принята система представления чисел в виде модуля и знака. Т.е. в регистре хранится модуль числа, и, кроме того, в него введён 25-й триггер, одно из положений которого соответствует знаку +, другое — знаку −.
Для удобства вычислений принято, что наивысший разряд числа соответствует 2−1, т. е. вычисления производятся над дробными числами.
Такое допущение не сужает диапазон решаемых задач, так как при использовании чисел, превышающих по модулю единицу, они могут быть приведены к дроби нужной величины путем соответствующего изменения масштабов исходных данных и результатов.
После этого головоломка сошлась: 76000000 1 = 111 110 000 000 000 000 000 000 1 = −0,11111(2) = −0,96875(10). А записанное справа от этого числа значение 74040000 5 соответствует 0,9384765625, то есть представляет собой квадрат предыдущего числа. Получилось, что левые две колонки соответствуют отрицательной ветви параболы, а правые две — положительной.
Цифры 1 и 5 обозначают знак числа. Почему именно они, точно неизвестно, но у меня есть версия, что это мнемоника: 1 — один — отрицательное, 5 — пять — положительное. Подтвердить или опровергнуть гипотезу мог бы Юрий Рогачёв — последний из тех, кто принимал участие в работе над ранними машинами Брука и Карцева, но, увы, он ушёл из жизни за два года до того, как мы начали готовить выставку.
Ю.В. Рогачёв
От самых первых ЭВМ, разработанных при участии Михаила Карцева, не осталось практически ничего, кроме фотографий и отчётов. В таких случаях кураторы и хранители музейных коллекций обычно рекомендуют дополнительные предметы, которые можно включить в экспозицию. Не все из них обязаны иметь прямое отношение к её теме. Они могут, например, погружать в контекст эпохи или, как вот эта электронная лампа 1946 года, показывать тогдашний уровень развития технологий.
На её примере очень хорошо можно объяснить принцип работы электронных ламп, пусть конкретно она и никогда не применялась в вычислительной технике.
А самый важный предмет в витрине с элементной базой — одновременно и самый маленький. Эта неприметная деталька, похожая на резистор, с надписью КВМГ — предположительно первое в СССР изделие, специально разработанное для нужд электронной вычислительной техники.
Название расшифровывается как «купроксный выпрямитель малогабаритный», фактически это маломощный полупроводниковый диод. Дело в том, что М-1, хоть и была первенцем, уже не вполне принадлежала к первому поколению ЭВМ. Значительная часть логических схем в ней была выполнена не на радиолампах, а на подобных полупроводниковых выпрямителях. История их появления довольно интересна:
В какой-то момент Брук произносит: «Это ж какая машина получится, сколько ж там будет ламп! У меня столько комнат нет, чтобы всё разместить». А потом обращается к Матюхину: «Коля, у нас на складе купроксы немецкие. Нужно посмотреть, может, их можно использовать».
Воспоминания Юрия Рогачёва
Дело в том, что Исаак Семёнович как действительный член Академии артиллерийских наук имел доступ к складам трофейного немецкого имущества, где нашлось в том числе и несколько тысяч компактных выпрямителей. И это было не единственное, что пригодилось для создания вычислительной машины: в её импульсных схемах применили надёжные немецкие пентоды, а в качестве устройства ввода-вывода поставили вермахтовский рулонный телетайп. Такая вот перековка мечей на орала.
Подробнее про М-1
Быстродействие: 20–500 операций в секунду Объём памяти: 256 + 256 слов (≈1,5 килобайта) Разрядность: 25 бит Тип: двухадресная Элементная база: электронные лампы, полупроводниковые диоды Количество элементов: 730 ламп, несколько тысяч диодов Потребляемая мощность: 7 кВт Объём выпуска: 1
Одна из двух первых советских ЭВМ (появилась одновременно с МЭСМ, которую разрабатывал коллектив Сергея Лебедева). Отчасти стала реализацией идей, которые Исаак Брук и Башир Рамеев изложили в 1948 году в первом проекте цифровой ЭВМ.
М-1 стала первой в мире ЭВМ, в которой большая часть логических схем была выполнена на полупроводниках. Машина содержала всего 730 ламп и занимала менее 4 м² в комнате площадью 16 м². Для сравнения — МЭСМ содержала 6000 радиоламп и занимала две комнаты.
В комнате <...> был построен постамент, в центре которого установлена прямоугольная вентиляционная колонна с отверстиями для обдува панелей. По бокам этой колонны размещались три стойки, предназначенные для крепления на них панелей с электронными схемами: стойка арифметического узла, стойка главного программного датчика и стойка с электроникой запоминающего устройства на магнитном барабане. Под постаментом установлен вентилятор, нагнетающий в колонну воздух для охлаждения стоек.
Одна из первых «серьёзных» работ, выполненных на М-1, — расчёты по обращению матриц большой размерности для задач, связанных с газодиффузионным обогащением урана. Их проводили по программе, составленной академиком Сергеем Соболевым.
У машины было два запоминающих устройства — на электростатических трубках (быстрое, но теряющее данные при выключении) и на магнитном барабане (медленное, но сохраняющее данные после выключения). Электростатическая память М-1 состояла из 8 электронно-лучевых трубок ЛО-737 и блоков развёртки и управления. На экране каждой трубки размещались 32 строки, в каждой из которых содержалось 25 точек, т. е. одно число или команда.
В машине М-1 использовалась потенциально-импульсная система элементов. Триггеры и клапаны были импульсными и строились на радиолампах (триггеры — на двойных триодах 6Н8С, клапаны — на пентодах 6Ж4). Диодные логические схемы были потенциальными и строились на полупроводниковых приборах — малогабаритных купроксных выпрямителях КВМП-2-7.
Использование полупроводниковых элементов позволило в разы уменьшить количество радиоламп, а значит, и потребляемую мощность, и тепловыделение машины. Брук, как пишут коллеги-исследователи, обладал хорошими связями «в верхах», и к моменту создания М-2 смог добиться выпуска советских аналогов этих купроксов.
Найти подобную любопытную историю мы старались про каждую машину. Меньше всего нам хотелось делать информационные стенды похожими на увеличенный в десять раз справочник с техническими характеристиками. Разумеется, данные о быстродействии и объёме памяти важны, потому что по ним легко проследить стремительный прогресс вычислительной техники. Но мы также старались продумать и ответы на другие вопросы — в каком историческом контексте появилась та или иная машина, благодаря чему стало возможным её создание, для каких задач она применялась.
Поскольку выставка должна была проходить в фондохранилище, куда можно попасть только с экскурсией, было понятно, что основную часть информации до посетителей будет доносить экскурсовод. Поэтому тексты было решено делать максимально краткими и простыми, более похожими на шпаргалки.
Уже по опыту ведения экскурсий могу сказать, что про М-2 посетителям было интереснее всего узнать, как её собирали буквально «с миру по нитке» из деталей, изготовленных разными непрофильными предприятиями — просто потому, что компьютерную промышленность в стране ещё только предстояло создать.
Подробнее про М-2
Быстродействие: 2–3 тысячи операций в секунду Объём памяти: 512 + 512 слов, позже 4096 слов (≈4,5, позже ≈17 килобайт) Разрядность: 34 бита Тип: трёхадресная Элементная база: электронные лампы, полупроводниковые диоды Количество элементов: 1879 ламп, несколько тысяч диодов Потребляемая мощность: 29 кВт Объём выпуска: 1
Основные узлы ЭВМ размещались в четырёх шкафах: арифметический узел, программный датчик, управляющие блоки запоминающих устройств, электростатическое запоминающее устройство. Триггеры, клапаны, усилители машины были основаны на радиолампах (6Н8С, 6Ж4Б, 6П9), логические схемы — на малогабаритных полупроводниковых выпрямителях.
В 1956 году машина была модернизирована. Под руководством Михаила Карцева для неё разработали ферритовую память, которая оказалась более ёмкой, быстрой и надёжной, чем электростатические трубки и магнитные барабаны. По производительности машина М-2 не уступала ЭВМ «Стрела», но, в отличие от неё, размещалась в комнате площадью 22 м² и потребляла 29 кВт мощности, в то время как «Стреле» требовалось 300 м² и 150 кВт.
Писать программы с нуля, как на М-1, уже было необязательно: для пользователей М-2 было разработано математическое обеспечение, включавшее библиотеку стандартных программ (ввод-вывод, служебные программы, программы элементарных функций). Это высвобождало время для более творческих занятий.
«… талантливый инженер М. А. Карцев <...> придумал очень удобную систему команд. Вероятно, система команд чем-то похожа на стихотворение — её сочинение не терпит соавторства. Может быть, именно поэтому система команд М-2 получилась такой цельной — не сборная солянка, а поэма в кодах».
А.С. Кронрод. «Беседы о программировании»
А вот при подготовке инфографики про М-4 пришлось решить каверзную задачку. В фондах музея было вот такое фото этой машины:
И всё бы ничего, но на другом известном фото М-4 (из не менее авторитетного источника) она показана зеркально.
Качество ни первого, ни тем более второго снимка не позволяло разглядеть надписи на панелях, а все ручки, шкалы и измерительные приборы выглядели совершенно симметричными и потому не могли подсказать, какая из фотографий ориентирована правильно. Тем не менее, задачу удалось решить — готов обсудить в комментариях ваши версии, как именно.
Подробнее про М-4
Быстродействие: 15–20 тысяч операций в секунду Объём памяти: 1024 слова (≈3 килобайта) + 1024 слова Разрядность: 23 бита Тип: одноадресная Элементная база: электронные лампы, транзисторы Потребляемая мощность: 5,5 кВт Объём выпуска: 2
Специализированная ЭВМ для обработки информации от радиолокационной станции. С одной стороны, это позволило сделать машину проще: поскольку заранее понятно, данные какого рода будут поступать на обработку и что с ними нужно делать, можно обойтись одноадресными командами, работать с числами с фиксированной запятой, а часть оперативной памяти заменить на постоянную, в которой будут храниться константы и самые востребованные алгоритмы.
С другой стороны, узкая специализация в чём-то привела к усложнению машины: в ней появились дополнительные канальные процессоры ввода-вывода, помогавшие центральному вычислителю оперативно справляться с потоком данных. Эти решения, впервые применённые в М-4, стали общепринятыми для компьютеров ПВО и СПРН на ближайшие десятилетия. Быстродействие в 50 тыс. сложений или вычитаний в секунду, 15 тыс. умножений в секунду, или 5,2 тыс. операций деления или извлечения квадратного корня в секунду было почти рекордным для своего времени.
Михаил Карцев пригласил для разработки алгоритмов математика Александра Брудно. Его программа могла параллельно рассчитывать четыре траектории целей, а М-4 выполняла сложение и умножение во всех четырёх ветвях программы за один такт. Громоздкие операции деления были полностью исключены, и среднее быстродействие ЭВМ на этой программе достигало 20 000 операций в секунду.
С технической точки зрения М-4 была переходным звеном между ЭВМ первого и второго поколения: некоторые схемы по-прежнему оставались ламповыми, но широко использовались и транзисторы, уже хорошо освоенные к тому времени советской промышленностью. Для достижения максимальных характеристик требовался строгий контроль параметров транзисторов, вплоть до их индивидуального отбора.
«Второй комплект М-4 был использован для макета экспериментальной РЛС ЦСО-С6. Для этой цели пришлось сконструировать специальное устройство сопряжения: быстродействия элементов М-4 для обработки данных в реальном времени не хватало. <...> Модернизированная машина была названа М4-М».
Юрий Ревич, «ЭВМ и многопроцессорные комплексы М.А. Карцева»
Любопытная история связана и с иллюстрацией из журнала «Наука и жизнь». На ней за пультом ЭВМ работает девушка, но в ходе поиска материалов к выставке я наткнулся на фотографию, по которой явно и был сделан этот рисунок. На ней всё то же самое, только за пультом сидит мужчина.
Вот такая зарисовка к продвижению идей равноправия. На самом деле художник ничуть не погрешил против истины, потому что даже во времена первых ЭВМ их операторами нередко были женщины. Да и одной из разработчиц машин серии М была Тамара Миновна Александриди.
Т.М. Александриди
Нужно сказать, что к инженерным талантам женщин Брук относился весьма скептически и, как правило, в свою команду их не брал. Просматривая список лучших студентов пятого курса, он поставил галочку против фамилии Александриди, участника Великой Отечественной войны, члена партии и капитана институтской сборной по волейболу. И очень сильно удивился, когда в его лаборатории появилась молодая девушка, но делать нечего, и в качестве темы дипломного проекта Исаак Семёнович предложил мне разработать запоминающее устройство на электронно-лучевых трубках. Так, благодаря моей греческой фамилии мне довелось участвовать в создании одного из первых в СССР компьютеров.
Нам хотелось уделить внимание не только главному юбиляру, но и другим создателям первых ЭВМ. К сожалению, вычислительная техника в нашей стране всегда была в тени физики, атомной энергетики, космоса. Хотя без быстрых и надёжных вычислительных машин достижений в этих сферах могло и не быть — или они наступили бы позже и не оказали бы такого эффекта. Так что в моём идеальном мире фамилии Брука, Лебедева, Карцева, Рамеева должны быть не менее известны, чем фамилии Королёва, Туполева или Курчатова. Но работать над этим нужно долго, а пока мы отдали разрабочикам дань уважения, разместив информационный стенд с краткими биографиями каждого из них.
Соседнюю витрину мы заполнили предметами, отражающими развитие компьютеров в 1960-х — 1970-х гг. Размеры компонентов становились меньше, а их возможности — больше. Отдельной нашей удачей я считаю то, что в музее НИИВК нашёлся стенд с последовательными стадиями производства печатных плат по технологиям конца 1970-х.
Одно дело — увидеть готовое изделие и принять его как данность, и совсем другое — проследить весь путь его создания, начиная от фотошаблона с рисунком дорожек.
Ещё одним сокровищем, найденным в архиве НИИВК, оказались эскизы — или, как сказали бы сегодня, концепт-арты вычислительных центров.
М-4М
М-10
Конечно, в реальности не было ни натёртых до зеркального блеска полов, ни высоченных потолков, и реальные М-4 и М-10 стояли в куда более стеснённых условиях. Но сам факт того, что кто-то задумывался не только о том, чтобы разработать машину, но и о том, чтобы выгодно подать её визуально, говорит о многом.
Судя по фото, был также изготовлен детальный макет вычислительного комплекса из трёх М-10. Представьте, сколько труда на это ушло при технологиях того времени. Это сегодня можно напечатать на 3D-принтере столько однотипных моделек, сколько нужно, а тогда почти всё приходилось делать вручную.
О сложности реального комплекса никто не скажет лучше самого конструктора:
«Нам говорили, что мы психи, что… это никогда не заработает»
Михаил Карцев
Борис Малиновский в своей книге «История вычислительной техники в лицах» приводит такое сравнение. В БЭСМ-6 использовалось 60 тысяч транзисторов, 180 тысяч полупроводниковых диодов, 12 миллионов ферритовых сердечников. Вычислительный комплекс из трёх М-10 содержал 2 миллиона 100 тысяч микросхем, 1 миллион 200 тысяч транзисторов, 120 миллионов ферритовых сердечников.
Подробнее про М-10
Быстродействие: 5,1 млн операций в секунду Объём памяти: 0,5 + 0,5 + 4 мегабайта Разрядность: 64 бита Тип: VLIW Элементная база: микросхемы Количество элементов: 386 тысяч микросхем (по другим данным — более 600 тысяч), 353 тысячи транзисторов Потребляемая мощность: 112 или 66 кВт Объём выпуска: ~50
В 1968 году начал разрабатываться проект системы сплошного надгоризонтного обнаружения космических объектов. Для командного пункта системы и новой РЛС «Дарьял» требовался вычислительный комплекс производительностью не менее 5 млн операций в секунду. Таким комплексом стала М-10, разработанная коллективом под руководством Михаила Карцева в очень короткие сроки. В 1973–1980 гг., до появления МВК «Эльбрус-1», М-10 была самой быстрой отечественной ЭВМ и одной из самых быстрых в мире, уступая лишь лучшим машинам Сеймура Крэя.
М-10 относилась к классу синхронных многопроцессорных ЭВМ. В её состав входили устройства различного типа, работавшие параллельно и синхронно, в течение одного машинного такта процессора:
Арифметические процессоры, работающие с числами разрядностью до 128 бит.
Устройство управления.
Каналы связи «процессор — память». Максимальная разрядность доступа в память по одному каналу — 512 бит, что позволяло заполнять входные регистры всех арифметических процессоров за одно обращение.
Мультиплексный канал прямого доступа во внутреннюю память. Позволял осуществлять ввод-вывод по 24 дуплексным подканалам с суммарной скоростью до 7 Мбайт/с.
М-10 — ЭВМ третьего поколения, то есть основанная на микросхемах. Внутри каждой из них скрывалось 3–5 логических элементов, а значит, одна такая микросхема заменяла пару десятков транзисторов, диодов и других радиодеталей. В состав ЭВМ входили 31 основной шкаф, пульт оператора, 8 математических пультов и 6 устройств ввода-вывода.
Как и другие ЭВМ этого класса, М-10 была многопользовательской и обеспечивала одновременную работу до 8 операторов в режиме разделения времени. В НИИВК была создана волоконно-оптическая сеть, способная объединять до шести М-10.
За время разработки ЭВМ М-10 отечественная промышленность освоила выпуск микросхем памяти. Благодаря этому в 1977 году удалось создать модернизированную версию — М-10М, в которой количество шкафов сократилось до 14. Это позволило уменьшить необходимую площадь машинного зала с 325 до 200 м². Машины М-10 и М-10М были полностью совместимы друг с другом.
«Возможности, предоставляемые структурой М-10, не всегда можно выразить в «операциях в секунду». Поэтому не следует удивляться, что, хотя производительность М-10 была в своё время оценена в 5,1 млн оп./с, реальный выигрыш по скорости по сравнению с другими машинами <...> оказывался значительно больше, чем можно было бы ожидать. Например, при расчетах кинетической модели плазмы для сетки в 512 узлов и количестве макрочастиц до 10⁴ (вариант, который на пределе помещается во внутреннюю память БЭСМ-6) разница в скоростях между М-10 и БЭСМ-6 получается примерно в 20 раз, при большем количестве узлов сетки и макрочастиц — значительно больше, чем в 20 раз; при этом на БЭСМ-6 счёт шёл с 48, а на М-10 — с 64 разрядами. При счёте одной из задач механики сплошной среды разница в скоростях между М-10 и ЕС-1040 получилась более чем в 45 раз (8,5 мин на вариант на М-10 вместо 6,5 ч на ЕС-1040)».
Михаил Карцев, «Основные принципы проектирования ЭВМ М-10»
Мы также нашли фото полноразмерных макетов, на которых отрабатывалась эргономика рабочего места оператора М-10.
Забавная история связана с размещением в экспозиции одного из блоков этой ЭВМ — постоянного запоминающего устройства на основе металлических перфокарт. Да, была и такая технология — они считывались по принципу электрического конденсатора.
Но когда предмет захотели разместить в имевшейся нише, оказалось, что его масса превосходит несущую способность конструкции. Пришлось заменить оригинал фотографией. Вроде бы и фейл, зато как нельзя лучше говорит о важности миниатюризации техники.
Суперкомпьютерам НИИВК не суждено было сохраниться до наших дней в комплектном виде — слишком уж огромными они были и слишком много драгоценного металла содержали в себе. Самый крупный известный нам «осколок былого величия» — стойка от М-13, последнего суперкомпьютера, к которому приложил руку лично Михаил Карцев...
