К истории создания МРЛС «Дон 2Н». Часть 1
Первая часть статьи В.К. Костржицкого о некоторых моментах создания МРЛС "Дон-2Н" Авторская версия статьи. Публикация тут
МРЛС Дон-2Н (фото: Wikimedia)
Выбор результативного решения из множества возможных - удел людей талантливых.
Точный выбор направления развития - стезя людей выдающихся, людей гениальных.
Неизвестный автор
Технологии наряду с господствующей идеологией являются главными факторам, определяющими характер общества.
Толкачев А.А.,
наш современник
Необходимость совершенствования системы противодействия средствам воздушно-космического нападения поставила перед создателями основного информационного комплекса системы ПРО г. Москвы и Центрального промышленного района, ряд беспрецедентных по сложности задач научно-технического и организационного порядка. Среди них были и такие, достижение положительных решений, по которым в заданные сроки было далеко не очевидным. Было очевидным, что достижение практических результатов по многим вызовам потребует значительных усилий больших коллективов ученых, конструкторов, технологов, производственников и военных. И значительного периода времени. А успех может быть достигнут при условии обеспечения государственными органами управления (ЦНПО «Вымпел», Радиопром и Комиссия СМ) филигранной органи-зации разработки и обеспечения тесного взаимодействия многочисленных участников процесса создания МРЛС.
Уникальность технических требований к локатору инициировала поиск нетривиальных подходов и принятия неординарных решений. Радиотехническим институтом АН СССР (ныне им. А.Л. Минца) и Главным конструктором МРЛС Слокой В.К. были развернуты научные 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 деятельности Днепровского машиностроительного завода (директор - Леонид Никифорович Стромцов). Постановлением Правительства завод определялся головным предприятием по изготовлению радиоэлектронной аппаратуры МРЛС «Дон-2Н». Из пяти аппаратурных частей состава МРЛС радиоэлектронную аппаратуру четырех из них предстояло изготовить ДМЗ. Работы по двум составным частям - аппара-тура передающей активной фазированной антенной решетки (АФАР) и ап-паратура цифровой обработки радиолокационной информации (спецвы-числитель) носили характер крупных НИОКР межотраслевого уровня.
По критериям производства это была аппаратура высокой повторяемости, что для завода было крайне важно. Являясь головной производственной базой в составе ЦНПО «Вымпел», завод не был «избалован серией» и вынуждено изготавливал 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 завода. Поэтому, приступая к подготовке производства изделий высокой повторяемости, завод оказывал особую поддержку разработчикам документации в вопросах макетирования и испытаний создаваемой техники.
«Вхождение» завода в изготовление аппаратуры «Дона» потребовало обстоятельного преобразования заводских активов - производственных мощностей и подготовки кадров. Термин «изготовление» в данном случае следует воспринимать, лишь как направление продвижения работ, т.к. самому процессу производства штатной аппаратуры, который длился около пяти лет, предшествовали годы напряженной работы по подготовке производства, реконструкции действующих мощностей, разработке и внедрению новых технологий по нескольким направлениям изготовления радиолокационной техники, созданию уникальных рабочих мест для изготовления, настройки аппаратуры и комплексных испытаний функционально законченных устройств (ФЗУ).
Осуществление необходимых мер по противодействию средствам технической разведки являлось серьёзной инженерной задачей. Для испытания аппаратуры РЛС требовалось создание специальных помещений с гарантированным ослаблением радиоизлучения до уровня минус 95 dB. Практики создания промышленных сооружений такого уровня в отрасли не было. Специалисты завода самостоятельно выполнили разработку нескольких проектов экранированных камер для настройки радиоэлектронной аппаратуры локатора (800-1600 м. куб.) и технический проект модернизации одного из подземных испытательных залов (более 10000 м. куб., это около пяти километров радиогерметичного сварного шва) для настройки аппаратуры и комплексов АКИПС-23Д6 и АКИПС-24Д6. В течение полутора лет эти помещения были введены в эксплуатацию.
Во время одного из визитов на ДМЗ Борис Васильевич Бункин посетил испытательный зал АКИПС. Увидев технический уровень сооружения и производственные возможности предприятия, он выразил мнение, что на заводе созданы хорошие условия для серийного изготовления всего состава аппаратуры РЛС его комплексов, и он будет вносить это предложение министру. Не было секретом, что завод всегда стремился получить к производству серийную продукцию какого угодно уровня сложности.
Однако приоритет системы ПРО оказался выше.
Бытует расхожее мнение, что на создание новой техники в тот период времени государство средств не ограничивало. Действительно, для реализации оборонных программ высшей степени государственной востребованности, средства отпускались значительные, но контроль их расходования был не просто строгий, а жесточайший. Финансирование программ НИОКР осуществлялось только после обстоятельного научно-технического обоснования затрат и заключений независимых экспертов.
Ценообразование продукции, производимой заводом, было под жестким контролем заказывающего управления МО и других органов государственного контроля. На единичные устройства штатной аппаратуры РЛС СПРН и ПРО Заказчик согласовывал цену по фактическим затратам, с символическим уровнем рентабельности 2-3 процента. Для устройств, повторяющихся в составе РЛС с ФАР (300 передающих модулей в 5Н20) цена согласовывалась несколько раз в процессе изготовления аппаратуры на партии по 50 экземпляров, с установлением рентабельности на уровне 10-12 процентов. Производство стремилось снизить трудоемкость, пытаясь повысить рентабельность, Заказчик её снижал в цене устройства новой партии, строго соблюдая интерес государства. Финансовые расчеты за изготовленную заводом продукцию осуществлялись в течение суток.
Жестким был контроль применения драгоценных металлов в новых разработках - в элементной базе, кабельной продукции и др. В каждом случае применение того или иного компонента требовало обоснования, детальных расчетов их расходования с последующей защитой применения в государственных планирующих органах. Так, например, для обеспечения заданных характеристик быстродействия спецвычислителя (СВУ) был необходим радиокабель с предельно низкими потерями и высокой динамической стабильностью электрической длины. Такой кабель был создан, и на испытания было предоставлено два вида его исполнения - кабель с центральным проводником покрытым серебром и кабель с проводником, покрытым сплавом, содержащим золото. Для подготовки обоснований были смонтированы модели с различными кабелями и совместно с Заказчиком проведены испытания, в которых обеспечение заданных технических характеристик подтвердил только второй кабель. Протоколы этих испытаний утверждались Главным конструктором и являлись ключевыми документами в техническом обосновании потребности. Учитывая, что для монтажа одного аппаратного шкафа спецвычислителя требовалось более 50 метров кабеля, а в составе СВУ входило боле 500 шкафов, потребное количество «желтого» металла исчислялась несколькими десятками килограммов, и получение разрешения на его применение находилось в компетенции комиссии Госплана СССР. В процессе процедуры защиты потребности применения специалистами Госплана было высказано предложение провести испытания еще «и того, и этого кабеля», что неприемлемо отодвигало сроки изготовления необходимого кабеля и начала монтажа аппаратуры. Последовал доклад Вячеславу Сергеевичу Дубровскому. С его помощью решение было найдено под обязательства проведения дополнительных исследований аппаратуры с использованием альтернативных предложений. Применение нужного покрытия было временно разрешено и «Москабель» получил право на изготовление кабеля, начался монтаж аппаратуры на ДМЗ. Как и ожидалось, испытания альтернативных предло-жений подтвердили их неприемлемость, и разрешение на применение необходимых материалов было утверждено.
Подобными были сценарии с получением разрешений на применение соединительных разъемов «ячейка-блок», где только покрытие контактов золотосодержащим сплавом обеспечивало необходимые параметры быстродействия и заданные показатели надежности.
Чрезвычайно ёмкая многолетняя работа завода и его смежников по подготовке производства и изготовлению большого объема аппаратуры опытного образца и штатной аппаратуры МРЛС (более $1 млрд., эквивалент в ценах года поставки) изобиловала множеством неординарных, критических и драматических событий в различных областях жизни коллектива и в различных местах, где трудились специалисты завода и КБ - в институтах-разработчиках, в цехах и лабораториях, на предприятиях-смежниках, на объектах монтажа.
Каждое из этих событий могло бы стать сюжетом для нескучного, возможно, где-то поучительного повествования.
Мне, как свидетелю и непосредственному участнику этих работ, представляется должным освещение двух событий, тесно связанных с ролью Главного конструктора МРЛС Слоки В.К. в принятии ответственных решений, определявших судьбу проекта. Вернее, не столько выбора технических решений, сколько безошибочного определения направлений развития важнейших составных частей проекта и предопределения их результатов.
Этот рассказ только о двух секторах зоны ответственности Главного конструктора, из бесчисленного их множества.
Об аппаратуре цифровой обработки
В настоящее время, спустя много лет после описываемых событий, внедрение цифровых технологий в повседневную практику стало насущным элементом деловой жизни общества и индикатором «современности». Бытует утверждение, что цифровизация общества является драйвером экономического прорыва, что дает основание считать её (цифровизацию) од-ним из важных приоритетов в развитии государства.
Для известного ученого в области обработки радиолокационных сигналов Виктора Карловича Слоки необходимость цифровизации процессов формирования и обработки сигналов РЛС была очевидной и Главный конструктор МРЛС «Дон-2Н» В.К. Слока в 70-х годах прошлого столетия, впервые в практике создания информационных систем РКО, принимает решение о внедрении идеологии цифровой обработки радиолокационных сигналов в новый проект. Это первопроходческое решение для того времени было шагом достаточно смелым. Для обработки всех видов сигналов многофункциональной РЛС системы ПРО была необходима фантастическая производительность вычислительных средств. Имеющиеся средства существенно «не дотягивали» до требуемого уровня.
Традиционные разработчики средств вычислительной техники прием-лемых моделей реализации СВУ предложить не смогли, и Главный конструктор принимает решение о поручении разработки аппаратуры цифровой обработки радиолокационной информации в реальном масштабе времени МРЛС «Дон-2Н» Конструкторскому бюро Днепровского машиностроительного завода (Симонов Михаил Иванович, Юрко Владимир Владимирович).
Выбор Виктора Карловича был не случаен. Специалистами этого КБ к тому времени были разработаны и успешно реализованы ряд локальных проектов, содержащих цифровую аппаратуру устройств управления и обработки радиолокационной информации.
Значимой была разработка аппаратуры вычислительных средств для информационной системы акустического комплекса (эхолокатора) защиты особо важных государственных объектов (стартовых позиций МБР, атомных электростанций и др.) от нападения малозаметных, низколетящих но-сителей оружия (легких самолётов, вертолётов и беспилотных платформ) по заказу 4ГУМО. При разработке 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 разработки были использованы базовые средства программно-информационного обеспечения и подсистемы проектирования двусторонних печатных плат.
Очередным, более серьёзным шагом в создании инструмента разработки и документации на цифровую аппаратуру, было 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 были созданы с помощью САПР «Рапира» и частично сквозной САПР «ПРАМ», что позволило разработать конструкторскую и технологическую документацию на несколько десятков наименований аппаратуры первого и второго уровня интеграции (ячейка на многослойной подложке, блок). При проведении разработки 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. Были развернуты ра-боты по созданию собственной системы проектирования более высокого уровня (САПР «Днепр»).
Разработка цифрового имитатора, выполненная коллективом В.В. Юрко в интересах тематики СПРН, получила высокую оценку Заказчика 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) с района Балхашского полигона. Заявленный протест американской стороны через МИД очень быстро дошел до исполнителей. Были даны разъяснения и внесены коррективы в методики проведения испытаний. В 1973г. еще три комплекса имитатора В03В были введены в эксплуатацию. Эти средства успешно использовались при испытаниях ЗГ РЛС «Дуга 2» (Чернигов, Комсомольск-на-Амуре), что позволило избежать больших затрат на пуски реальных ракет. Спустя некоторое 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, а также о высокой оценке «русских гениев», создавших такое средство.
Новая работа, порученная коллективу КБ, была многократно сложнее по научно-техническому уровню и по существу была крупной НИОКР. Несоизмерим с предыдущим был и объем предстоящих работ.
Создание боевых средств цифровой обработки массовых потоков ра-диолокационной информации с запредельными требованиями по быстродействию было задачей пионерской. Опыт разработки аппаратуры такого уровня в стране отсутствовал, как и не было надлежащих технологий разработки.
Для осуществления этой задачи требовалось, прежде всего, создание инструмента проектировании - 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 2-5 шкафов. Таким инструментом могла стать только автоматизированная система проектирования высочайшего уровня и это являлось предметом отдельной, параллельной разработки.
Коллектив разработчиков понимал степень ответственности и был полон энтузиазма и уверенности в успешной реализации работ.
Ход работ по созданию спецвычислителя находился под идеологическим патронажем Главного конструктора. Представители его команды (Стручев В.Ф. и др.) постоянно участвовали в обсуждении ключевых вопросов разработки СВУ, осуществлялся обмен мнениям системного характера, проводились творческие дискуссии, когда точки зрения не совпадали.
Для выполнения работ первого этапа - создание аппаратуры спецвы-числителя опытного образца РЛС «Дон-2НП», понадобилось несколько лет упорного труда коллектива одаренных молодых людей под руководством целеустремлённого, талантливого руководителя Юрко В.В., «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» и др. Основным преимуществом и достоинством сквозной САПР было то, что одновременно с конструкторской выпускался комплект технологической документации (фотошаблоны на стекле, программы сверловки, контроля и др.), документация на нестандартизованные средства измерений (НСИ) и методики автоматизированной проверки разработанных изделий на унифицированных средствах тестового контроля (УТК) и созданных НСИ. Средства автоматизированного контроля позволяли осуществлять проверку параметров 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.
Ключевым элементом технологии разработки документации было формирование математических моделей изделий, на соответствие которым впоследствии проверялись изготавливаемые устройства. Эти модели были носителями опорных сигналов, характеризующих каждое конкретное изделие, и использовались на всех этапах производства, а затем при эксплуатации в процессе регламентных работ. Основой математического моделирования изделий были математические описания элементной базы (ИС, БИС). Для создания корректного описания математической модели требовались исчерпывающие характеристики микросхем, порядка 25-30 параметров, в то время, когда поставщики в своей документации указывали 10-15. Положительного результата разработки можно было достичь только, восполнив этого пробел, подтвердив эти параметры замерами на специально созданных стендах-имитаторах. На первом этапе работ библиотека Банка данных элементной базы (БД ЭБ) содержала более пятисот описаний. Это была достаточно трудоемкая работа, результаты которой удалось обеспечить интеллектуальными и организационными усилиями множества специалистов (только программистов не менее сотни), принимавших участие в этих работах в разные периоды времени. Её итоги позволи-ли подготовить фундаментальную основу проектирования цифровой аппаратуры.
Разработка аппаратуры спецвычислителя потребовала обстоятельного оснащения рабочих мест разработчиков и конструкторов автоматизированными рабочими местами (АРМ-Р, АРМ-К), вычислительной техникой и средствами измерений. Поскольку основным техническим приемом разработки документации было многоитеррационное математическое моделирование устройств и их составных частей, требовались вычислительные ресурсы с высокой производительностью и большим объемом памяти. Вычислительный комплекс САПР «Днепр» был сформирован из двух (позже, четырех) ЭВМ класса ЕС 1050, ЕС 1045. Поскольку моделирование одного устройства занимало от трех до пяти суток непрерывной рабо-ты вычислительного комплекса, мощности вычислительных средств периодически пополнялись по мере необходимости. В процессе работы находилось шесть АРМ-Р и два АРМ-К, двенадцать цифровых дисплейных комплексов ЕС-7920 (производства ДМЗ) с десятью рабочими местами оператора каждый. Опытный участок изготовления фотошаблонов слоёв плат был оснащен восемью координатографами.
Важнейшей составной частью технического оснащения процесса разработки СВУ был Комплексный стенд (стенд Главного конструктора), на котором имитировались все виды принимаемых сигналов локатора. На макетах СВУ производилась их обработка и получение на выходе информации о целях - их количестве, дальности, углу места. Осуществлялось измерение потенциала станции и других параметров. Возможность задаваться, каким угодно большим количеством итераций (имитаций отраженного сигнала) при испытаниях аппаратуры, позволяла набирать статистику, выявлять ошибки и повышать достоверность результатов работы комплекса спецвычислителя.
При проверке аппаратуры СВУ в процессе приемо-сдаточных испытаний на заводе и проведении стыковочных работ на объекте Заказчика использовались рабочие места, созданные по унифицированной модели Комплексного стенда.
Все технические средства разработки в среде исполнителей были объединены локальной цифровой сетью. Вслед за этим на базе средств засекреченной связи (ЗАС) была создана междугородная цифровая 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 млн. руб. (0,68 руб./$)
Сквозная САПР «Днепр» стала не только инструментом автоматизированной разработки документации в Конструкторском бюро, но и центром зарождения автоматизированной системы управления технологическими процессам в производстве Днепромаша (АСУТП). Внедренные ранее локальные и вводимые вновь автоматизированные средства производства (станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, УТК и др.) становятся периферийными устройствами этой системы. К ним по физическим линиям связи осуществляется передача пакетов технологической информации и рабочих программ изготовления и контроля качества изделий. Одновременно осуществляется обратная связь с информацией о состоянии процесса изготовления. Конструкторская документация в традиционном смысле (на бумажных носителях) в процессе производства практически не используется.
АСУТП впоследствии становиться 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 двухплатных 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 Особого конструкторско-технологического бюро (ОКТБ) ЦНПО «Вымпел» (Курбаков В.Г., Сидоров Е.М., Карелин И.А., Корниенко Ю.Н.), было создано крупнейшее в отрасли производство радиоэлектронной аппаратуры с производительностью до 50 тысяч ячеек в год. Производство было оснащено современными комплексами автоматизированного изготовления и контроль качества, созданными в рамках реализации программы САПР «Днепр». Эти средства применялись на всех этапах технологического цикла изготовления аппаратуры.
Таким образом, было положено начало формирования «островков производства наступающего столетия».
На ДМЗ, в качестве периферийных окончаний САПР, были изготовлены и введены в строй десятки единиц автоматизированного стендового оборудования, включая стендовые спецвычислители для рабочих мест проверки аппаратуры, имеющих соизмеримые скорости обработки информации с создаваемыми изделиями.
В процессе разработки наблюдались временные спады результативности работ, как тогда говорили «утыки», что не могло не беспокоить руководителей, ответственных за реализацию всего проекта. В один из тревожных моментов, когда уровень неверия в успех новой работы в «кругах» начал преобладать над реальной оценкой состояния дел, Анатолий Георгиевич Басистов, оставив все дела, прибыл в Днепропетровск и сутки посвятил общению с разработчиками. Ему показали результаты работы Комплексного стенда с обработкой имитированных отраженных сигналов, методы и организацию проведения работ, достигнутые результаты, существующие вопросы, ожидаемые итоги и сроки их получения. Доверительный разговор с Генеральным конструктором окрылил «молодых фантазеров», а он остался доволен реальным положением дел. Его резюме состояло из трех частей - разработчики задачу понимают верно, и работы идут в правильном направлении. Коллективу необходимо обеспечить все условия для завершения работ, выделив его в самостоятельную структуру в составе «Вымпела» и необходимо поднять уровень ответственности руководителя работ, назначив В. Юрко заместителем главного конструктора МРЛС.
Что вскоре и было осуществлено.
Разработка аппаратуры СВУ для полигонного образца, с изготовлением и испытаниями макетов, продолжалась около четырех лет. Были разработаны несколько функционально законченных устройств (ФЗУ) приема, обработки и оцифровки всех видов сигналов. Изготовление аппаратуры на ЮРЗ и ДМЗ прошло без значительных замечаний.
Ключевым моментом в оценке результатов первого этапа разработки СВУ были натурные испытания комплекта аппаратуры цифровой обработки в составе полигонного образца МРЛС «Дон-2НП» (объект №8, 10 ГНИИП МО). При первом включении аппаратура заработала сразу, что было чрезвычайно важным. Это была большая победа коллектива разработчиков и его руководителя Владимира Владимировича Юрко, это была громадная заслуга Главного конструктора проекта Виктора Карловича Слоки, безошибочно определивших направление разработки и добившихся ее реализации. Это была фундаментальная составляющая успеха проек-та МРЛС ПРО, обеспечения локатора спецвычислителем с заданными фантастическими параметрами быстродействия.
Выявленные при натурных испытаниях замечания (довольно многочисленные) не смутили разработчиков, т.к. они объяснялись несовершенством САПР и недостаточной достоверностью математических описаний активной части элементной базы. Их устранение было работой «работуемой», т.е. вопросом реализации установленного направления совершенствования инструмента разработки и внесения улучшений в уже осуществленный, практически работающий организм СВУ.
Для организации внесения изменений в аппаратуру на объекте были установлены автоматизированные рабочие места АРМ-Р, АРМ-К и, впервые в практике отрасли, был организован рабочий сверхдальний цифровой канал с использованием линий ЗАС и каналов ВЧ-связи и организована сеть обмена информацией - объект №8-КБ ДМЗ-КБ ЮРЗ. Это дало возможность осуществить оперативную передачу технологических программ на рабочие места в цеха производства и проведения корректировки документации. Передача «бумажной» документации дублировалась по каналам закрытой почты.
В течение полугода были уточнены данные по элементной базе, откорректированы первоочередные программы состава САПР. Часть аппаратуры была доработана на объекте силами бригад монтажного управления ДМЗ, часть заменена на вновь разработанную аппаратуру.
При проведении совместных испытаний опытного образца локатора спецвычислитель продемонстрировал полное соответствие техническому заданию и получил высокую оценку Главного конструктора и Генерального заказчика.
Впереди были работы по совершенствованию инструмента разработки - САПР «Днепр» - системы моделирования, расширению библиотеки описаний элементной базы, технологий проектирования ячеек, методик проверки аппаратуры и др. Разработка конструкторской документации на штатную аппаратуру СВУ МРЛС «Дон-2Н» велась с использованием около восьмисот достоверных описаний элементной базы. Это была самая обширная библиотека баз данных в Союзе, содержащая описания, подтвержденные натурными испытаниями. Эта фундаментальная основа проектирования цифровой аппаратуры со временем стала объектом коллективного пользования предприятий «девятки».
Изготовление аппаратуры штатного СВУ на ЮРЗ и ДМЗ (десятки ты-сяч ячеек и более 500 шкафов), с использованием автоматизированных средств изготовления и контроля параметров прошло практически без замечаний. При проведении приемосдаточных испытаний на ДМЗ многоитеррационная прокачка программ проверки одной линейки СВУ (ФЗУ) занимала не более 3 суток, что обеспечивало высокий уровне достоверности соответствия изделия требованиям технических условий. Сказался уровень совершенства инструмента разработки (САПР) и программ проверки.
Впервые в истории заводов «Вымпела» на протяжении ряда лет годовой объем товарного выпуска радиоэлектронной продукции, изготовленной заводами по КД ГК, разработанной Конструкторским бюро ДМЗ, превысил пятьдесят процентов.
Монтаж и наладка аппаратуры на объекте прошли без существенных замечаний. Автономная наладка линеек СВУ с использованием автоматизированных средств и программ заняла около трёх месяцев и прошла в установленные сроки. Успешная стыковка СВУ с аппаратурой приемного устройства подтвердила полное совпадение имитированных сигналов РЛС в контрольных программах и правильность выбранной модели автомати-зированного контроля параметров спецвычислителя в процессе производства.
Затраты на доработку аппаратуры СВУ, стоимостью многие десятки миллионов рублей, по результатам стыковки составили около 200 тысяч. Это был показатель успешности созданного инструмента разработки и его эффективного применения. Это стало важным прецедентом на фоне устоявшейся модели неизбежных доработок аппаратуры, которая производилась по КД ГК, в процессе стыковочных работ и комплексных испытаний на объектах монтажа. Стоимость таких доработок аппаратуры РЛС для различных проектов составляла до десяти процентов её цены.
Условный коэффициент полезного действия разработки СВУ, как уникального образца электронной техники, был практически 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 эффективное управление рисками, их минимизация при разработке и производстве суперсложных цифровых средств могут быть успешно достигнуты надлежащим системным научным, технологическим и организационным обеспечением.
На реализацию этой грандиозной комплексной работы ушло около 10 лет.
Разработка спецвычислителя позволила проявить свои способности многим талантливым специалистам: Юрко В.В. - руководителю комплекса работ, Милых М.М. - заместителю руководителя по науке, ведущим специалистам-руководителям подразделений разработчиков - Накцеву О.М., Бойко А.П., Губанову Н.М., Раевскому Ю.Л., Шкилю Ю.В., Талдаеву В.Г., Морозову В.Ф., Дербасову А.Б. и другим.
В средине 80-х во время одного из посещений завода членом Политбюро ЦК КПСС Щербицким В.В., был сделан доклад руководства завода и КБ о ходе выполнения Постановления ЦК КПСС и СМ по МРЛС «Дон», в части касающейся ДМЗ. С подробным изложением хода работ по СВУ выступил В. Юрко. После его ответов на удивительно профессиональные вопросы помощников Щербицкого, Владимир Васильевич спросил, какими учеными степенями обладают разработчики этой техники. И получив ответ, что заниматься этим делом пока не хватает времени, возмутился и тут же дал поручение организовать защиту диссертаций ведущими специалистами по совокупности их работ в институтах АН Украины.
Высокую оценку уровню разработки и результатам работы СВУ в составе Софринского комплекса во время проведения очередного ЦМОГа дал Каретников В.М. и высказал предложение отметить наградами ведущих специалистов разработки.
К сожалению, по известным политическим причинам ни одно, ни другое событие не состоялось.
Успешная реализация средств цифровой обработки стала одной из фундаментальных составляющих проекта МРЛС, позволившей обеспечить рекордные параметры локатора, не утратившего своей актуальности до настоящего времени.
Эта смелая в научном плане разработка, выполненная на высоком научно-техническом уровне, поведала профессиональному миру о создании в ЦНПО «Вымпел» школы разработки цифровой аппаратуры мирового уровня и утвердила Конструкторское бюро ДМЗ (позже Специальное конструкторское бюро автоматизированного проектирования) в ряду авторитетных разработчиков этой аппаратуры.
САПР «Днепр» стала базовой в отрасли, а СКБ АП - головной организацией по САПР. По решению ВПК её успешно использовали предприятия среднего машиностроения, авиационной, судостроительной, электронной промышленности и др.
В руках СКБ АП этот инструмент обеспечил разработку и внедрение аппаратуры цифровой обработки для РЛС «Аргунь», «Руза», «Крона» при их модернизации и создание спецвычислителя РЛС «Волга».
Определение уровня экономической эффективности применения САПР «Днепр» при разработке спецвычислителей РЛС установить было едва ли возможно, т.к. работа была пионерской и подобных моделей разработки цифровой аппаратуры сравнимой технической сложности не существовало.
Этой САПР, как и разработанным с её использованием продуктом, был осуществлен научный и технологический прорыв в создании уникальных цифровых средств обработки радиолокационной информации. Эта громадная работа стала открытием. Открытием новых возможностей человеческого интеллекта и ответом на сложные вызовы времени. Модель разработки цифровой аппаратуры МРЛС «Дон-2Н» до настоящего времени остаётся канонической. Альтернатива ей отсутствует.
МРЛС Дон-2Н (фото: Wikimedia)
Выбор результативного решения из множества возможных - удел людей талантливых.
Точный выбор направления развития - стезя людей выдающихся, людей гениальных.
Неизвестный автор
Технологии наряду с господствующей идеологией являются главными факторам, определяющими характер общества.
Толкачев А.А.,
наш современник
Необходимость совершенствования системы противодействия средствам воздушно-космического нападения поставила перед создателями основного информационного комплекса системы ПРО г. Москвы и Центрального промышленного района, ряд беспрецедентных по сложности задач научно-технического и организационного порядка. Среди них были и такие, достижение положительных решений, по которым в заданные сроки было далеко не очевидным. Было очевидным, что достижение практических результатов по многим вызовам потребует значительных усилий больших коллективов ученых, конструкторов, технологов, производственников и военных. И значительного периода времени. А успех может быть достигнут при условии обеспечения государственными органами управления (ЦНПО «Вымпел», Радиопром и Комиссия СМ) филигранной органи-зации разработки и обеспечения тесного взаимодействия многочисленных участников процесса создания МРЛС.
Уникальность технических требований к локатору инициировала поиск нетривиальных подходов и принятия неординарных решений. Радиотехническим институтом АН СССР (ныне им. А.Л. Минца) и Главным конструктором МРЛС Слокой В.К. были развернуты научные 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 деятельности Днепровского машиностроительного завода (директор - Леонид Никифорович Стромцов). Постановлением Правительства завод определялся головным предприятием по изготовлению радиоэлектронной аппаратуры МРЛС «Дон-2Н». Из пяти аппаратурных частей состава МРЛС радиоэлектронную аппаратуру четырех из них предстояло изготовить ДМЗ. Работы по двум составным частям - аппара-тура передающей активной фазированной антенной решетки (АФАР) и ап-паратура цифровой обработки радиолокационной информации (спецвы-числитель) носили характер крупных НИОКР межотраслевого уровня.
По критериям производства это была аппаратура высокой повторяемости, что для завода было крайне важно. Являясь головной производственной базой в составе ЦНПО «Вымпел», завод не был «избалован серией» и вынуждено изготавливал 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 завода. Поэтому, приступая к подготовке производства изделий высокой повторяемости, завод оказывал особую поддержку разработчикам документации в вопросах макетирования и испытаний создаваемой техники.
«Вхождение» завода в изготовление аппаратуры «Дона» потребовало обстоятельного преобразования заводских активов - производственных мощностей и подготовки кадров. Термин «изготовление» в данном случае следует воспринимать, лишь как направление продвижения работ, т.к. самому процессу производства штатной аппаратуры, который длился около пяти лет, предшествовали годы напряженной работы по подготовке производства, реконструкции действующих мощностей, разработке и внедрению новых технологий по нескольким направлениям изготовления радиолокационной техники, созданию уникальных рабочих мест для изготовления, настройки аппаратуры и комплексных испытаний функционально законченных устройств (ФЗУ).
Осуществление необходимых мер по противодействию средствам технической разведки являлось серьёзной инженерной задачей. Для испытания аппаратуры РЛС требовалось создание специальных помещений с гарантированным ослаблением радиоизлучения до уровня минус 95 dB. Практики создания промышленных сооружений такого уровня в отрасли не было. Специалисты завода самостоятельно выполнили разработку нескольких проектов экранированных камер для настройки радиоэлектронной аппаратуры локатора (800-1600 м. куб.) и технический проект модернизации одного из подземных испытательных залов (более 10000 м. куб., это около пяти километров радиогерметичного сварного шва) для настройки аппаратуры и комплексов АКИПС-23Д6 и АКИПС-24Д6. В течение полутора лет эти помещения были введены в эксплуатацию.
Во время одного из визитов на ДМЗ Борис Васильевич Бункин посетил испытательный зал АКИПС. Увидев технический уровень сооружения и производственные возможности предприятия, он выразил мнение, что на заводе созданы хорошие условия для серийного изготовления всего состава аппаратуры РЛС его комплексов, и он будет вносить это предложение министру. Не было секретом, что завод всегда стремился получить к производству серийную продукцию какого угодно уровня сложности.
Однако приоритет системы ПРО оказался выше.
Бытует расхожее мнение, что на создание новой техники в тот период времени государство средств не ограничивало. Действительно, для реализации оборонных программ высшей степени государственной востребованности, средства отпускались значительные, но контроль их расходования был не просто строгий, а жесточайший. Финансирование программ НИОКР осуществлялось только после обстоятельного научно-технического обоснования затрат и заключений независимых экспертов.
Ценообразование продукции, производимой заводом, было под жестким контролем заказывающего управления МО и других органов государственного контроля. На единичные устройства штатной аппаратуры РЛС СПРН и ПРО Заказчик согласовывал цену по фактическим затратам, с символическим уровнем рентабельности 2-3 процента. Для устройств, повторяющихся в составе РЛС с ФАР (300 передающих модулей в 5Н20) цена согласовывалась несколько раз в процессе изготовления аппаратуры на партии по 50 экземпляров, с установлением рентабельности на уровне 10-12 процентов. Производство стремилось снизить трудоемкость, пытаясь повысить рентабельность, Заказчик её снижал в цене устройства новой партии, строго соблюдая интерес государства. Финансовые расчеты за изготовленную заводом продукцию осуществлялись в течение суток.
Жестким был контроль применения драгоценных металлов в новых разработках - в элементной базе, кабельной продукции и др. В каждом случае применение того или иного компонента требовало обоснования, детальных расчетов их расходования с последующей защитой применения в государственных планирующих органах. Так, например, для обеспечения заданных характеристик быстродействия спецвычислителя (СВУ) был необходим радиокабель с предельно низкими потерями и высокой динамической стабильностью электрической длины. Такой кабель был создан, и на испытания было предоставлено два вида его исполнения - кабель с центральным проводником покрытым серебром и кабель с проводником, покрытым сплавом, содержащим золото. Для подготовки обоснований были смонтированы модели с различными кабелями и совместно с Заказчиком проведены испытания, в которых обеспечение заданных технических характеристик подтвердил только второй кабель. Протоколы этих испытаний утверждались Главным конструктором и являлись ключевыми документами в техническом обосновании потребности. Учитывая, что для монтажа одного аппаратного шкафа спецвычислителя требовалось более 50 метров кабеля, а в составе СВУ входило боле 500 шкафов, потребное количество «желтого» металла исчислялась несколькими десятками килограммов, и получение разрешения на его применение находилось в компетенции комиссии Госплана СССР. В процессе процедуры защиты потребности применения специалистами Госплана было высказано предложение провести испытания еще «и того, и этого кабеля», что неприемлемо отодвигало сроки изготовления необходимого кабеля и начала монтажа аппаратуры. Последовал доклад Вячеславу Сергеевичу Дубровскому. С его помощью решение было найдено под обязательства проведения дополнительных исследований аппаратуры с использованием альтернативных предложений. Применение нужного покрытия было временно разрешено и «Москабель» получил право на изготовление кабеля, начался монтаж аппаратуры на ДМЗ. Как и ожидалось, испытания альтернативных предло-жений подтвердили их неприемлемость, и разрешение на применение необходимых материалов было утверждено.
Подобными были сценарии с получением разрешений на применение соединительных разъемов «ячейка-блок», где только покрытие контактов золотосодержащим сплавом обеспечивало необходимые параметры быстродействия и заданные показатели надежности.
Чрезвычайно ёмкая многолетняя работа завода и его смежников по подготовке производства и изготовлению большого объема аппаратуры опытного образца и штатной аппаратуры МРЛС (более $1 млрд., эквивалент в ценах года поставки) изобиловала множеством неординарных, критических и драматических событий в различных областях жизни коллектива и в различных местах, где трудились специалисты завода и КБ - в институтах-разработчиках, в цехах и лабораториях, на предприятиях-смежниках, на объектах монтажа.
Каждое из этих событий могло бы стать сюжетом для нескучного, возможно, где-то поучительного повествования.
Мне, как свидетелю и непосредственному участнику этих работ, представляется должным освещение двух событий, тесно связанных с ролью Главного конструктора МРЛС Слоки В.К. в принятии ответственных решений, определявших судьбу проекта. Вернее, не столько выбора технических решений, сколько безошибочного определения направлений развития важнейших составных частей проекта и предопределения их результатов.
Этот рассказ только о двух секторах зоны ответственности Главного конструктора, из бесчисленного их множества.
Об аппаратуре цифровой обработки
В настоящее время, спустя много лет после описываемых событий, внедрение цифровых технологий в повседневную практику стало насущным элементом деловой жизни общества и индикатором «современности». Бытует утверждение, что цифровизация общества является драйвером экономического прорыва, что дает основание считать её (цифровизацию) од-ним из важных приоритетов в развитии государства.
Для известного ученого в области обработки радиолокационных сигналов Виктора Карловича Слоки необходимость цифровизации процессов формирования и обработки сигналов РЛС была очевидной и Главный конструктор МРЛС «Дон-2Н» В.К. Слока в 70-х годах прошлого столетия, впервые в практике создания информационных систем РКО, принимает решение о внедрении идеологии цифровой обработки радиолокационных сигналов в новый проект. Это первопроходческое решение для того времени было шагом достаточно смелым. Для обработки всех видов сигналов многофункциональной РЛС системы ПРО была необходима фантастическая производительность вычислительных средств. Имеющиеся средства существенно «не дотягивали» до требуемого уровня.
Традиционные разработчики средств вычислительной техники прием-лемых моделей реализации СВУ предложить не смогли, и Главный конструктор принимает решение о поручении разработки аппаратуры цифровой обработки радиолокационной информации в реальном масштабе времени МРЛС «Дон-2Н» Конструкторскому бюро Днепровского машиностроительного завода (Симонов Михаил Иванович, Юрко Владимир Владимирович).
Выбор Виктора Карловича был не случаен. Специалистами этого КБ к тому времени были разработаны и успешно реализованы ряд локальных проектов, содержащих цифровую аппаратуру устройств управления и обработки радиолокационной информации.
Значимой была разработка аппаратуры вычислительных средств для информационной системы акустического комплекса (эхолокатора) защиты особо важных государственных объектов (стартовых позиций МБР, атомных электростанций и др.) от нападения малозаметных, низколетящих но-сителей оружия (легких самолётов, вертолётов и беспилотных платформ) по заказу 4ГУМО. При разработке 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 разработки были использованы базовые средства программно-информационного обеспечения и подсистемы проектирования двусторонних печатных плат.
Очередным, более серьёзным шагом в создании инструмента разработки и документации на цифровую аппаратуру, было 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 были созданы с помощью САПР «Рапира» и частично сквозной САПР «ПРАМ», что позволило разработать конструкторскую и технологическую документацию на несколько десятков наименований аппаратуры первого и второго уровня интеграции (ячейка на многослойной подложке, блок). При проведении разработки 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. Были развернуты ра-боты по созданию собственной системы проектирования более высокого уровня (САПР «Днепр»).
Разработка цифрового имитатора, выполненная коллективом В.В. Юрко в интересах тематики СПРН, получила высокую оценку Заказчика 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) с района Балхашского полигона. Заявленный протест американской стороны через МИД очень быстро дошел до исполнителей. Были даны разъяснения и внесены коррективы в методики проведения испытаний. В 1973г. еще три комплекса имитатора В03В были введены в эксплуатацию. Эти средства успешно использовались при испытаниях ЗГ РЛС «Дуга 2» (Чернигов, Комсомольск-на-Амуре), что позволило избежать больших затрат на пуски реальных ракет. Спустя некоторое 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, а также о высокой оценке «русских гениев», создавших такое средство.
Новая работа, порученная коллективу КБ, была многократно сложнее по научно-техническому уровню и по существу была крупной НИОКР. Несоизмерим с предыдущим был и объем предстоящих работ.
Создание боевых средств цифровой обработки массовых потоков ра-диолокационной информации с запредельными требованиями по быстродействию было задачей пионерской. Опыт разработки аппаратуры такого уровня в стране отсутствовал, как и не было надлежащих технологий разработки.
Для осуществления этой задачи требовалось, прежде всего, создание инструмента проектировании - 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 2-5 шкафов. Таким инструментом могла стать только автоматизированная система проектирования высочайшего уровня и это являлось предметом отдельной, параллельной разработки.
Коллектив разработчиков понимал степень ответственности и был полон энтузиазма и уверенности в успешной реализации работ.
Ход работ по созданию спецвычислителя находился под идеологическим патронажем Главного конструктора. Представители его команды (Стручев В.Ф. и др.) постоянно участвовали в обсуждении ключевых вопросов разработки СВУ, осуществлялся обмен мнениям системного характера, проводились творческие дискуссии, когда точки зрения не совпадали.
Для выполнения работ первого этапа - создание аппаратуры спецвы-числителя опытного образца РЛС «Дон-2НП», понадобилось несколько лет упорного труда коллектива одаренных молодых людей под руководством целеустремлённого, талантливого руководителя Юрко В.В., «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» и др. Основным преимуществом и достоинством сквозной САПР было то, что одновременно с конструкторской выпускался комплект технологической документации (фотошаблоны на стекле, программы сверловки, контроля и др.), документация на нестандартизованные средства измерений (НСИ) и методики автоматизированной проверки разработанных изделий на унифицированных средствах тестового контроля (УТК) и созданных НСИ. Средства автоматизированного контроля позволяли осуществлять проверку параметров 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.
Ключевым элементом технологии разработки документации было формирование математических моделей изделий, на соответствие которым впоследствии проверялись изготавливаемые устройства. Эти модели были носителями опорных сигналов, характеризующих каждое конкретное изделие, и использовались на всех этапах производства, а затем при эксплуатации в процессе регламентных работ. Основой математического моделирования изделий были математические описания элементной базы (ИС, БИС). Для создания корректного описания математической модели требовались исчерпывающие характеристики микросхем, порядка 25-30 параметров, в то время, когда поставщики в своей документации указывали 10-15. Положительного результата разработки можно было достичь только, восполнив этого пробел, подтвердив эти параметры замерами на специально созданных стендах-имитаторах. На первом этапе работ библиотека Банка данных элементной базы (БД ЭБ) содержала более пятисот описаний. Это была достаточно трудоемкая работа, результаты которой удалось обеспечить интеллектуальными и организационными усилиями множества специалистов (только программистов не менее сотни), принимавших участие в этих работах в разные периоды времени. Её итоги позволи-ли подготовить фундаментальную основу проектирования цифровой аппаратуры.
Разработка аппаратуры спецвычислителя потребовала обстоятельного оснащения рабочих мест разработчиков и конструкторов автоматизированными рабочими местами (АРМ-Р, АРМ-К), вычислительной техникой и средствами измерений. Поскольку основным техническим приемом разработки документации было многоитеррационное математическое моделирование устройств и их составных частей, требовались вычислительные ресурсы с высокой производительностью и большим объемом памяти. Вычислительный комплекс САПР «Днепр» был сформирован из двух (позже, четырех) ЭВМ класса ЕС 1050, ЕС 1045. Поскольку моделирование одного устройства занимало от трех до пяти суток непрерывной рабо-ты вычислительного комплекса, мощности вычислительных средств периодически пополнялись по мере необходимости. В процессе работы находилось шесть АРМ-Р и два АРМ-К, двенадцать цифровых дисплейных комплексов ЕС-7920 (производства ДМЗ) с десятью рабочими местами оператора каждый. Опытный участок изготовления фотошаблонов слоёв плат был оснащен восемью координатографами.
Важнейшей составной частью технического оснащения процесса разработки СВУ был Комплексный стенд (стенд Главного конструктора), на котором имитировались все виды принимаемых сигналов локатора. На макетах СВУ производилась их обработка и получение на выходе информации о целях - их количестве, дальности, углу места. Осуществлялось измерение потенциала станции и других параметров. Возможность задаваться, каким угодно большим количеством итераций (имитаций отраженного сигнала) при испытаниях аппаратуры, позволяла набирать статистику, выявлять ошибки и повышать достоверность результатов работы комплекса спецвычислителя.
При проверке аппаратуры СВУ в процессе приемо-сдаточных испытаний на заводе и проведении стыковочных работ на объекте Заказчика использовались рабочие места, созданные по унифицированной модели Комплексного стенда.
Все технические средства разработки в среде исполнителей были объединены локальной цифровой сетью. Вслед за этим на базе средств засекреченной связи (ЗАС) была создана междугородная цифровая 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 млн. руб. (0,68 руб./$)
Сквозная САПР «Днепр» стала не только инструментом автоматизированной разработки документации в Конструкторском бюро, но и центром зарождения автоматизированной системы управления технологическими процессам в производстве Днепромаша (АСУТП). Внедренные ранее локальные и вводимые вновь автоматизированные средства производства (станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, УТК и др.) становятся периферийными устройствами этой системы. К ним по физическим линиям связи осуществляется передача пакетов технологической информации и рабочих программ изготовления и контроля качества изделий. Одновременно осуществляется обратная связь с информацией о состоянии процесса изготовления. Конструкторская документация в традиционном смысле (на бумажных носителях) в процессе производства практически не используется.
АСУТП впоследствии становиться 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 двухплатных 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 Особого конструкторско-технологического бюро (ОКТБ) ЦНПО «Вымпел» (Курбаков В.Г., Сидоров Е.М., Карелин И.А., Корниенко Ю.Н.), было создано крупнейшее в отрасли производство радиоэлектронной аппаратуры с производительностью до 50 тысяч ячеек в год. Производство было оснащено современными комплексами автоматизированного изготовления и контроль качества, созданными в рамках реализации программы САПР «Днепр». Эти средства применялись на всех этапах технологического цикла изготовления аппаратуры.
Таким образом, было положено начало формирования «островков производства наступающего столетия».
На ДМЗ, в качестве периферийных окончаний САПР, были изготовлены и введены в строй десятки единиц автоматизированного стендового оборудования, включая стендовые спецвычислители для рабочих мест проверки аппаратуры, имеющих соизмеримые скорости обработки информации с создаваемыми изделиями.
В процессе разработки наблюдались временные спады результативности работ, как тогда говорили «утыки», что не могло не беспокоить руководителей, ответственных за реализацию всего проекта. В один из тревожных моментов, когда уровень неверия в успех новой работы в «кругах» начал преобладать над реальной оценкой состояния дел, Анатолий Георгиевич Басистов, оставив все дела, прибыл в Днепропетровск и сутки посвятил общению с разработчиками. Ему показали результаты работы Комплексного стенда с обработкой имитированных отраженных сигналов, методы и организацию проведения работ, достигнутые результаты, существующие вопросы, ожидаемые итоги и сроки их получения. Доверительный разговор с Генеральным конструктором окрылил «молодых фантазеров», а он остался доволен реальным положением дел. Его резюме состояло из трех частей - разработчики задачу понимают верно, и работы идут в правильном направлении. Коллективу необходимо обеспечить все условия для завершения работ, выделив его в самостоятельную структуру в составе «Вымпела» и необходимо поднять уровень ответственности руководителя работ, назначив В. Юрко заместителем главного конструктора МРЛС.
Что вскоре и было осуществлено.
Разработка аппаратуры СВУ для полигонного образца, с изготовлением и испытаниями макетов, продолжалась около четырех лет. Были разработаны несколько функционально законченных устройств (ФЗУ) приема, обработки и оцифровки всех видов сигналов. Изготовление аппаратуры на ЮРЗ и ДМЗ прошло без значительных замечаний.
Ключевым моментом в оценке результатов первого этапа разработки СВУ были натурные испытания комплекта аппаратуры цифровой обработки в составе полигонного образца МРЛС «Дон-2НП» (объект №8, 10 ГНИИП МО). При первом включении аппаратура заработала сразу, что было чрезвычайно важным. Это была большая победа коллектива разработчиков и его руководителя Владимира Владимировича Юрко, это была громадная заслуга Главного конструктора проекта Виктора Карловича Слоки, безошибочно определивших направление разработки и добившихся ее реализации. Это была фундаментальная составляющая успеха проек-та МРЛС ПРО, обеспечения локатора спецвычислителем с заданными фантастическими параметрами быстродействия.
Выявленные при натурных испытаниях замечания (довольно многочисленные) не смутили разработчиков, т.к. они объяснялись несовершенством САПР и недостаточной достоверностью математических описаний активной части элементной базы. Их устранение было работой «работуемой», т.е. вопросом реализации установленного направления совершенствования инструмента разработки и внесения улучшений в уже осуществленный, практически работающий организм СВУ.
Для организации внесения изменений в аппаратуру на объекте были установлены автоматизированные рабочие места АРМ-Р, АРМ-К и, впервые в практике отрасли, был организован рабочий сверхдальний цифровой канал с использованием линий ЗАС и каналов ВЧ-связи и организована сеть обмена информацией - объект №8-КБ ДМЗ-КБ ЮРЗ. Это дало возможность осуществить оперативную передачу технологических программ на рабочие места в цеха производства и проведения корректировки документации. Передача «бумажной» документации дублировалась по каналам закрытой почты.
В течение полугода были уточнены данные по элементной базе, откорректированы первоочередные программы состава САПР. Часть аппаратуры была доработана на объекте силами бригад монтажного управления ДМЗ, часть заменена на вновь разработанную аппаратуру.
При проведении совместных испытаний опытного образца локатора спецвычислитель продемонстрировал полное соответствие техническому заданию и получил высокую оценку Главного конструктора и Генерального заказчика.
Впереди были работы по совершенствованию инструмента разработки - САПР «Днепр» - системы моделирования, расширению библиотеки описаний элементной базы, технологий проектирования ячеек, методик проверки аппаратуры и др. Разработка конструкторской документации на штатную аппаратуру СВУ МРЛС «Дон-2Н» велась с использованием около восьмисот достоверных описаний элементной базы. Это была самая обширная библиотека баз данных в Союзе, содержащая описания, подтвержденные натурными испытаниями. Эта фундаментальная основа проектирования цифровой аппаратуры со временем стала объектом коллективного пользования предприятий «девятки».
Изготовление аппаратуры штатного СВУ на ЮРЗ и ДМЗ (десятки ты-сяч ячеек и более 500 шкафов), с использованием автоматизированных средств изготовления и контроля параметров прошло практически без замечаний. При проведении приемосдаточных испытаний на ДМЗ многоитеррационная прокачка программ проверки одной линейки СВУ (ФЗУ) занимала не более 3 суток, что обеспечивало высокий уровне достоверности соответствия изделия требованиям технических условий. Сказался уровень совершенства инструмента разработки (САПР) и программ проверки.
Впервые в истории заводов «Вымпела» на протяжении ряда лет годовой объем товарного выпуска радиоэлектронной продукции, изготовленной заводами по КД ГК, разработанной Конструкторским бюро ДМЗ, превысил пятьдесят процентов.
Монтаж и наладка аппаратуры на объекте прошли без существенных замечаний. Автономная наладка линеек СВУ с использованием автоматизированных средств и программ заняла около трёх месяцев и прошла в установленные сроки. Успешная стыковка СВУ с аппаратурой приемного устройства подтвердила полное совпадение имитированных сигналов РЛС в контрольных программах и правильность выбранной модели автомати-зированного контроля параметров спецвычислителя в процессе производства.
Затраты на доработку аппаратуры СВУ, стоимостью многие десятки миллионов рублей, по результатам стыковки составили около 200 тысяч. Это был показатель успешности созданного инструмента разработки и его эффективного применения. Это стало важным прецедентом на фоне устоявшейся модели неизбежных доработок аппаратуры, которая производилась по КД ГК, в процессе стыковочных работ и комплексных испытаний на объектах монтажа. Стоимость таких доработок аппаратуры РЛС для различных проектов составляла до десяти процентов её цены.
Условный коэффициент полезного действия разработки СВУ, как уникального образца электронной техники, был практически 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 эффективное управление рисками, их минимизация при разработке и производстве суперсложных цифровых средств могут быть успешно достигнуты надлежащим системным научным, технологическим и организационным обеспечением.
На реализацию этой грандиозной комплексной работы ушло около 10 лет.
Разработка спецвычислителя позволила проявить свои способности многим талантливым специалистам: Юрко В.В. - руководителю комплекса работ, Милых М.М. - заместителю руководителя по науке, ведущим специалистам-руководителям подразделений разработчиков - Накцеву О.М., Бойко А.П., Губанову Н.М., Раевскому Ю.Л., Шкилю Ю.В., Талдаеву В.Г., Морозову В.Ф., Дербасову А.Б. и другим.
В средине 80-х во время одного из посещений завода членом Политбюро ЦК КПСС Щербицким В.В., был сделан доклад руководства завода и КБ о ходе выполнения Постановления ЦК КПСС и СМ по МРЛС «Дон», в части касающейся ДМЗ. С подробным изложением хода работ по СВУ выступил В. Юрко. После его ответов на удивительно профессиональные вопросы помощников Щербицкого, Владимир Васильевич спросил, какими учеными степенями обладают разработчики этой техники. И получив ответ, что заниматься этим делом пока не хватает времени, возмутился и тут же дал поручение организовать защиту диссертаций ведущими специалистами по совокупности их работ в институтах АН Украины.
Высокую оценку уровню разработки и результатам работы СВУ в составе Софринского комплекса во время проведения очередного ЦМОГа дал Каретников В.М. и высказал предложение отметить наградами ведущих специалистов разработки.
К сожалению, по известным политическим причинам ни одно, ни другое событие не состоялось.
Успешная реализация средств цифровой обработки стала одной из фундаментальных составляющих проекта МРЛС, позволившей обеспечить рекордные параметры локатора, не утратившего своей актуальности до настоящего времени.
Эта смелая в научном плане разработка, выполненная на высоком научно-техническом уровне, поведала профессиональному миру о создании в ЦНПО «Вымпел» школы разработки цифровой аппаратуры мирового уровня и утвердила Конструкторское бюро ДМЗ (позже Специальное конструкторское бюро автоматизированного проектирования) в ряду авторитетных разработчиков этой аппаратуры.
САПР «Днепр» стала базовой в отрасли, а СКБ АП - головной организацией по САПР. По решению ВПК её успешно использовали предприятия среднего машиностроения, авиационной, судостроительной, электронной промышленности и др.
В руках СКБ АП этот инструмент обеспечил разработку и внедрение аппаратуры цифровой обработки для РЛС «Аргунь», «Руза», «Крона» при их модернизации и создание спецвычислителя РЛС «Волга».
Определение уровня экономической эффективности применения САПР «Днепр» при разработке спецвычислителей РЛС установить было едва ли возможно, т.к. работа была пионерской и подобных моделей разработки цифровой аппаратуры сравнимой технической сложности не существовало.
Этой САПР, как и разработанным с её использованием продуктом, был осуществлен научный и технологический прорыв в создании уникальных цифровых средств обработки радиолокационной информации. Эта громадная работа стала открытием. Открытием новых возможностей человеческого интеллекта и ответом на сложные вызовы времени. Модель разработки цифровой аппаратуры МРЛС «Дон-2Н» до настоящего времени остаётся канонической. Альтернатива ей отсутствует.