Рождены, чтоб сказку сделать былью #1

Виктор сначала сделал программку, сканирующую и проверяющую диск. Без всяких исправлений. Сделал просто, чтобы проверить, как работает дисковод — нормально или нет. Утилитка считывала и запоминала данные из кластера. Затем записывала в кластер нули и тут же проверяла что в этом кластере действительно записаны только нули. Затем забивала кластер единицами и опять проверяла, что там находятся только единицы. Если в кластере оказывались неожиданные данные, то он признавался повреждённым. Если всё совпадало, то кластер признавался хорошим и на него возвращались данные ранее считанные с диска. Проверив этой утилиткой все три подобранных дискеты, Витя выяснил, что большая часть их кластеров испорчена. Ради эксперимента купил новую дискету. Утилита одобрила обновку, не найдя ни одной ошибки. Значит, проблема содержалась именно в старых дискетах, а не в утилите или дисководе. Не имело смысла дальше хранить испорченные дискеты, и они отправились на свалку.

Следующая утилита форматировала дискету. То есть помещала в его последний кластер запись о размещении таблицы файлов и состоянии кластеров. А также эта программа стирала всю информацию с носителя, заодно проверяя каждый кластер на пригодность к дальнейшему использованию. Проверка записывала единицы и нули, но без резервирования изначальных данных кластера. Поэтому форматирование дискеты выполнялось быстрее, чем проверка, которая сохраняла информацию.

Затем Витя заново переписал и добавил несколько утилиток, предназначенных для выполнения самых банальных операций: считать файл; записать файл; просмотреть список файлов; скопировать файл; переименовать файл; удалить файл; восстановить файл; сравнить два файла; разбить один файл на несколько; объединить несколько файлов в один.

Комизм же ситуации заключался в том, что все утилитки подгружались с магнитофона. Происходило это слишком медленно и тоскливо, причём в ручном режиме. Подростку не удалось научить "Спектрум" загружать файлы с диска прямо в память. Конечно, специальная программа могла бы совершить нужные действия, но эта программа тоже хранилась на кассете. Более того, будучи загруженной, она занимала место в памяти, куда уже не вмещалась вторая программа.

Виктор читал об операционных системах MS-DOS и TR-DOS. Он захотел сделать что-то похожее на DOS, то есть собственную дисковую операционную систему, но как можно проще и, главное, минимального размера, чтобы она влезла в крохотную память. Подросток вернулся к Ассемблеру. Стремление к достижению интересной цели стимулировало продолжение изучения новых технологий.

Для того чтобы потренироваться и набить руку Витя переписал дисковые утилиты на ассемблере. Не сразу, но получилось. Значительно уменьшился размер программ, и увеличилась их скорость.

Волков начал придумывать собственный интерпретатор командной строки. Он хотел выбросить всё лишнее, оставив минимум нужных функций. Подросток собирался по возможности использовать встроенные функции Бейсика, вызывая их напрямую по адресам. Тот же разбор строки для выделения параметров — из-за этого стиль командной строки получался очень строгим. Текстовые строки в обязательных кавычках. Разделение параметров обязательной запятой. Витя встроил утилитки в интерпретатор команд и научил его загружать и запускать программы с диска. Ничего сложного и объёмного. Только самый минимум, лишь бы оно работало.

Написанный интерпретатор запустился, сожрав приличный кусок памяти. В таком виде его использование не давало профита, а наоборот мешало. Оперативной памяти не осталось для других программ. Витя схватился за голову и начал искать решение. Придумывался лишь один вариант. Если он выбросит Бейсик, а саму командную оболочку зашьёт в ПЗУ, то тогда может получиться действительно здорово.

Поставив перед собой новую цель, Волков устремился к ней. Переработал свой командный интерпретатор, разделив его на две части: очень обязательную и ту, без которой можно жить. Затем расковырял прошитый Бейсик, выписывая и переделывая нужные куски и безжалостно выбрасывая всё остальное. Ползая в поисках ошибок над расчерченным листом ватмана с исходником, Виктор ожидал, что примитивность и прямолинейность реализации, привнесёт в систему дополнительную надёжность.

В самом конце мая появился отец. Прожив в городе лишь несколько дней, родители засобирались на дачу. Виктору пришлось выдержать долгий бой, чтобы остаться в городе. Отец лишь пожал плечами, мол, если парень не желает ехать то пусть остаётся. Мать причитала о том, что сын помрёт с голоду, не сможет жить без свежего воздуха и родительского пригляда. И всё же младший Волков отстоял своё желание остаться. Он лишь согласился на компромисс, обязавшись по выходным приезжать к родителям на дачу.

В июне Виктор всё же смог сделать собственную командную оболочку. Не совсем то, что хотел в начале. И кое-где сделал иначе, чем заранее предполагалось. Но всё же сделал. Даже прикрутил русские буквы. Ради дисковых функций пожертвовал графикой. Многое переделывал по несколько раз. Пришлось много экспериментировать и тестировать. Сильно волновался из-за смещённых адресов функций, перенесённых из оригинального Бейсика. Новые адреса функций отличались от классического размещения. Поэтому Витя тщательно выписал все изменённые адреса. Новый интерпретатор командной строки со встроенными дисковыми утилитами удалось втиснуть в десять килобайт. Он получился очень дубовым и примитивным, зато своим собственным. А собственная программа казалась более понятной, чем чужая.

Купив новую микросхему ПЗУ, легко прошил бинарник оболочки, переслав её прямо из оперативной памяти на "Орион", который управлял программатором. Тщательнейшая подготовка не подвела, и самопальный интерпретатор командной строки после установки ПЗУ сразу запустился. "Спектрум" начал гораздо больше походить на настоящий компьютер. Он уже мог без сторонних костылей сохранять программы на дискете, читать и записывать файлы.

Но из-за отказа от оригинального Бейсика сломались все программы, которые использовали встроенные функции. И Вите пришлось переделывать такие программы. Загружать каждую с магнитофона. Проверять все команды. Менять адреса обращений к встроенным функциям. Какие-то функции переделывать. Мальчишка забраковал многие свои ранние программы, решив переписать их заново. Они показались слишком кривыми и глючными. Виктор заскучал, тупо переписывая исходники. Он добавил много нового, внёс улучшения и поправил найденные ошибки. Программы стали гораздо лучше. А вот подростка всё больше и сильнее напрягал крохотный лимит оперативной памяти. Жалкий объём — всего сорок восемь килобайт — ограничивал свободу, мешая развернуться. А целый месяц, потраченный на жонглирование функциями, серьёзно вымотал нервы.

к оглавлению

Фрагмент 9A

Утомившись муторной вознёй и разочаровавшись в поделках, Витя бросил всё и сорвался к родителям. Отец затеял на даче большую стройку. Он бы, наверное, мог бы купить сыну настоящий компьютер. Но Степан Волков желал воздвигнуть небольшой особняк, в котором собирался поселиться, выйдя на пенсию. А насчёт компьютеров отец не думал. Он даже не видел в них необходимости. Называл их усладой для бездельников. Впрочем, старший Волков не налагал запретов на действия сына.

— Если тебе так надо, то сам заработай и покупай на свои деньги, — прямо заявил отец.

— Но как?! — спросил младший Волков.

— Если захочешь, то придумаешь. — Старший Волков пожал плечами.

Виктор бродил по садоводству и пытался хоть что-то придумать. Вся его мелочная суета с подработками доставляла мороки больше, чем прибыли. А оглядываясь назад, он осознал, что из-за этих побегушек ничего толкового не успевал сделать. Шли бы лесом эти мелкие подработки, ведь от них одно расстройство и нервотрёпка. Он понимал, что нужен какой-то большой проект, на котором получится срубить денег много и сразу.

Жарило июльское солнце, а из степи задувал сухой ветер. В голове подростка крутились разные идеи, но по здравым оценкам оказывались не слишком-то реалистичными. Например, он мог бы сделать генератор энергии, преобразуя сфокусированный солнечный свет. Или мог сделать простой ветряк. А затем стал бы продавать поделки дачникам. Витя поделился идеями с отцом.

— Дерзай! — ответил Степан Волков. — Сделай хотя бы один. Инструменты дам. Материал на один экземпляр помогу достать. Посмотрим, что у тебя получится.

Младший Волков взялся за дело. Он отправился в город и почитал соответствующую литературу. Затем набросал чертёж ветряка и обсчитал параметры на "Спектруме". Затея оказалась гораздо масштабнее, чем изначально казалось. Требовалось очень многое. И если мачту да лопасти он мог попробовать изготовить из дерева; даже где-то найти или как-то сделать электрогенератор, а затем и аккумуляторный блок, то где раздобыть редуктор, Витя не знал.

Заодно попробовал обсчитать задумку с электрогенератором на солнечной энергии. С дорогими солнечными панелями сразу же решил не связываться. Выбрал более простой вариант с зеркалами и чёрным баком для воды. Помусолив расклады на потребные детали, осознал, что не сможет их изготовить или как-то иначе раздобыть.

Ради интереса, прикинул, сколько же энергии сможет вырабатывать один ветряк и один водяной бак. Для наглядности составил табличку ветреных и солнечных дней за прошлый год. Результат вышел приемлемым для ветровой энергетики и провальным для солнечной энергетики. Поэтому мальчишка отложил проект бака в сторону и вернулся к ветряку.

Подросток опять зарылся в книги, разыскивая хоть какие-то идеи. Он обнаружил множество различных схем динамо-машин. И всё же классический вариант генератора привлекал гораздо сильнее из-за предсказуемости результата. Все остальные либо уступали в полезном действии, либо являлись слишком экзотичными и сложными. Проверяя смутные воспоминания, забрался в кладовку. Из-под всякого барахла откопал пылесос. Агрегат уже давно сломался и даже дед не смог его починить. Витю же интересовал лишь электродвигатель. Он предполагал перебрать мотор, превратив его в генератор, но вскрыв корпус, он с разочарованием обнаружил, что для статора использовались электромагниты.

Аккумуляторы вроде автомобильных, формально являясь более доступными, стоили слишком дорого по меркам обычного школьника. Виктор даже задумался над способом самостоятельного изготовления. Устройство казалось не слишком сложным. Но изредка проскакивали намёки, что нужны специальные присадки и особенные материалы. Да и достать или даже сделать тот же электролит в кухонных условиях предрекало множество неведомых сложностей. Если бы были бы деньги, то всё вышло бы гораздо проще. Но имея деньги, Виктор не связывался бы с ветряком, а сразу купил бы крутой компьютер.

Изучая литературу по теме аккумулирования энергии, обнаружил несколько альтернативных способов, причём не только химических. Например, попалась забавная идея: при наличии избытка энергии электронасосом закачивать воду на высоту, а когда возникнет дефицит энергии, то генерировать её, спуская воду через гидротурбину. Впрочем, при таком способе терялось слишком много энергии. А вот кинетический аккумулятор показался гораздо более интересным. Малое время хранения энергии выступало главнейшим недостатком. Но такой кинетический аккумулятор почти идеально мог компенсировать порывистость ветра. При этом ветряк не тратил бы силы на раскрутку и торможение. Всего лишь требовалось подключить маховик хитрым способом между лопастями и генератором через дополнительный мультипликатор [механическое устройство, повышающее угловую скорость на выходном валу]. По предварительным прикидкам, инерционный аккумулятор увеличил бы объём вырабатываемой энергии примерно на тридцать процентов.

Виктор учитывал, что ветер не постоянен. А значит, энергию всё равно требовалось как-то аккумулировать на продолжительное время. Иначе не имело смысла ставить непостоянный источник энергии. Бессмысленно заморачиваться с генератором энергии, если он не сможет круглосуточно обеспечивать работу подключённых электроприборов. Классически для обеспечения бесперебойного питания ставили химические аккумуляторы. В ответственных местах дополняли дизельными генераторами. Но для дизеля нужно регулярно покупать топливо, которое имеет обыкновение сгорать. Впрочем, не имелось ни того ни другого. Проблему следовало как-то решить.

И тогда мальчишку осенила новая идея. Пролистав книги, просчитав кое-что, решил, что она может сработать. Водородный аккумулятор при зарядке расщепляет воду на кислород и водород; при разрядке сжигает водород, выделяя тепло и воду. Устройство, которое использует доступный и возобновляемый ресурс, гораздо привлекательнее, чем дизель с одноразовым топливом.

Если опустить в воду два электрических контакта, то на аноде выделится кислород, на катоде же выделится водород.

В принципе, сгодится обычная вода из колодца. А если использовать анод и катод из обычной меди, то придётся их менять через какое-то время. Обязательно будут потери, но как же без них?

Почитав материалы по теме, понял, что не всё так просто. Хорошо бы растворить в воде соль или кальцинированную соду. Сами контакты лучше бы делать из благородных металлов вроде платины. Да и забору газов следовало уделить особое внимание. Нужно поместить контакты в колбы, из которых собирать газы. Но ради большей эффективности анод и катод желательно максимально сблизить, чему помешают стенки колб. Можно попробовать перемешивать воду. Или где-нибудь достать специальную мембрану, разделяющую газы.

Собранный водород следует сжать и охладить для сжижения. Затем залить в баллоны. Конечно же, те баллоны могут взорваться. Но почему бы их просто не закопать поглубже? Если они даже взорвутся, то никто не пострадает. Тем более что водорода требуется гораздо меньше, чем для запуска какой-нибудь ракеты. Впрочем, сами баллоны нужно постоянно охлаждать. Сделать что-то вроде термоса с тройными стенками. Можно ввести дополнительный элемент вроде жидкого азота, но проще будет повторно сжижать испаряющийся водород, возвращая его обратно, а в термосе возвращённый водород заберёт тепловую энергию, он будет как бы охлаждать уже хранящийся водород. Или правильнее сделать сразу двойную схему с этакой матрёшкой. Внутри сжиженный водород, который постоянно охлаждается. Этот резервуар погружён в жидкий азот, который тоже постоянно охлаждается. Резервуар с азотом находится в термоизолирующем слое или даже в вакууме. Главное в таком взрывоопасном деле — перестраховка и ещё раз перестраховка.

А вершиной энергетического комплекса станет двигатель на водороде, вращающий генератор. Сойдёт обычный двигатель внутреннего сгорания. А в принципе, можно же как-то снимать энергию прямо из пламени, точно так же как на реактивных двигателях. Виктор не смог найти готового решения по последнему вопросу и отложил его в сторону. Проще использовать двигатель внутреннего сгорания. Пусть даже с потерей части энергии. Хотя поигравшись с ним, можно значительно повысить КПД [коэффициент полезного действия]. Например, можно впрыскивать в цилиндры ещё холодный газ, который при расширении будет охлаждать эти же цилиндры и поршни. В таком случае тепловая энергия вместо бессмысленного обогрева атмосферы, потратится на предварительный разогрев топлива. Или же взять отдельный двусторонний поршень без вращающихся элементов. Сам поршень может служить в качестве статора двигающегося вдоль электрообмотки. Электронная схема будет впрыскивать и поджигать водород, и тогда поршень переместится в другой конец цилиндра. А там аналогичная схема вернёт поршень в исходное состояние.