Хрущёв, анализируя по «документам 2012» тенденции развития мировой экономики в целом, видел, что население планеты будет неуклонно расти, климат рано или поздно начнёт меняться не в лучшую сторону, и даже освоенных благодаря капельному орошению земных пустынь может, в итоге, оказаться недостаточно.
Собрав «малый НТС» в составе Курчатова, Королёва и Келдыша, Никита Сергеевич, как обычно, с точным подбором цифр и графиков изложил свои доводы, а затем сказал:
— Вы, товарищи, не подумайте, что Первый секретарь на старости лет впал в это самое... как там его... мальтузианство, вот! Но, помимо роста населения планеты, нам необходимо учитывать ещё массу возможных неприятностей. Прежде всего — последствия возможной ядерной войны. Также, сами понимаете, могут быть и другие катастрофы — эпидемии, массовые выбросы радиоактивных и отравляющих веществ при техногенных катастрофах, извержения вулканов, падение крупного астероида, наконец! Выход, товарищи, мне представляется один. Мы должны отработать технологии, чтобы затем, когда придёт время, советский народ мог терраформировать Марс.
— Понятно, что будет это уже не при нашей жизни, на наш век хватит и земных пустынь, — подчеркнул Хрущёв, — но задумываться о будущем наших детей и внуков пора уже сегодня.
Академики уже привыкли к неожиданным и грандиозным идеям, которые время от времени выдавал «на-гора» Первый секретарь ЦК, но тут даже они несколько минут молчали, пытаясь осмыслить масштаб предлагаемого проекта.
— Это, Никита Сергеич, пожалуй, для пра-правнуков наших проект, — заметил, наконец, первым пришедший в себя Королёв. — Такой объём грузов даже на низкую орбиту мы ещё не скоро потянем. Да и проблем там, помимо объёма грузов — море.
— Там, Никита Сергеич, сначала надо решить проблему восстановления магнитного поля планеты, потом восстановить пригодную для дыхания атмосферу, — добавил Келдыш. — И только после этого думать о способах восстановления биосферы. Кроме того, мы ещё достоверно не знаем, есть ли на Марсе хоть какая-то вода, пусть даже как лёд.
— Это понятно, — кивнул Хрущёв. — Но делать это нам рано или поздно всё равно придётся. Тем более, что большинство технологий восстановления биосферы мы можем не только отработать, но и успешно применять на Земле, для использования в имеющихся пустынных районах. Наша задача — во всех отраслях науки и техники искать и развивать технологии двойного назначения, которые могут быть применены и в народном хозяйстве, и в военной, либо космической области. Эти исследования, будучи проведены сейчас, дадут народно-хозяйственную отдачу уже сегодня-завтра. Над технологиями восстановления биосферы будем работать, а вот насчёт магнитного поля и атмосферы пока ещё придётся подумать.
— Над этими задачами, боюсь, ещё и нашим внукам-правнукам придётся подумать, — усмехнулся в бороду Курчатов. — Но задача куда как интересная. Подумаем.
2. Электроника как ключ от будущего.
К оглавлению
Ещё с 1957 года шла активная подготовка к двум событиям, обещавшим стать ключевыми в 1958-м — ожидаемой высадке американской морской пехоты в Ливане и Всемирной выставке в Брюсселе. Выставка должна была начаться в апреле, и продолжаться около полугода. Это была мировая витрина технологических достижений, и СССР собирался сделать на ней ещё одну серьёзную заявку на ведущую роль в мире.
В рамках подготовки к выставке Хрущёв контролировал положение дел во многих отраслях народного хозяйства. Одной из важнейших было станкостроение. Задачу создания полноценных станков с программным управлением начали решать задолго до получения информации из 2012 года, и уже добились определённых успехов.
Станкостроители с гордостью продемонстрировали Первому секретарю ЦК фрезерный станок с аналоговым программным управлением, сделанный на Горьковском станкостроительном заводе, и токарный станок, также с программным управлением, построенный в Экспериментальном научно-исследовательском институте металлорежущих станков (ЭНИМС — http://советские-заводы.рф/machine-tool-industry/enims.html). В этих станках ещё не было полноценного программного управления от ЭВМ, зато они были «обучаемы».
Кроме того, на фрезерном станке с ПУ уже использовались шаговые электродвигатели советской разработки (Источник — http://electrik.info/main/fakty/197-shagovye-dvigateli.html)
«Программа» обработки задавалась движениями рабочего при изготовлении первой детали из партии. Движения считывались сельсинами и записывались на магнитную ленту. При обработке последующих деталей станок повторял записанные на ленту движения. (Оба этих станка получили «Гран-при» в своём классе на Брюссельской выставке).
Это было большое достижение в сравнении с обычными тогда копировальными станками и кулачковыми автоматами. У автоматов программно-копировальное устройство выполняло одновременно функции силовой направляющей, и постепенно изнашивалось в процессе работы, что весьма плохо сказывалось на точности обработки деталей — первая и последняя детали в партии, изготовленной на кулачковом или копировальном автомате, могли существенно различаться в допусках. Изготовление копиров и кулачков было дорого, и занимало много времени. «Обучаемые» станки были свободны от этих недостатков.
Воодушевлённый увиденным, Хрущёв заказал в Информационно-аналитическом центре подборку сведений по станкам с ЧПУ, чтобы самому быть в курсе и наметить дальнейшие пути развития отрасли. Этим вопросом он занимался уже не в первый раз. По его заданию КБ-2 Староса и Берга с конца 1956 года уже разрабатывали малогабаритную ЭВМ, в том числе — для управления станками.
Он также проконсультировался с Серовым, чтобы сравнить ситуацию со станками с ЧПУ в СССР и ведущих западных странах.
— Самый первый станок с программным управлением — ткацкий, сделал ещё в 1801 году Жозеф Мари Жаккард. Станок уже тогда управлялся с помощью двоичного кода на перфокартах.— доложил Иван Александрович. — Современные станки с програмным управлением в США начали разрабатывать в 1949 году. Они предназначались для обработки сложных деталей авиационной техники, прежде всего — пропеллеров. Первый станок был сделан в 1952-м году, управлялся с помощью перфоленты, был очень сложным.
— В 1954-м корпорация Bendix сделала первое серийное командное устройство ЧПУ для оснащения им обычных станков. Предприниматели восприняли это новшество очень настороженно, и закупать эти приставки не спешат. В 1955 году Министерство обороны США вынуждено было на свои средства изготовить 120 станков с ЧПУ, чтобы передать их в аренду частным компаниям.
— То есть, на данный момент можно сказать, что наше отставание от США в этом вопросе не так уж велико? — спросил Хрущёв.
— Отставание на данный момент есть, но минимальное, — подтвердил Серов. — Если поднажмём — сможем и опередить.
На совещание НТС СССР, посвящённое направлениям дальнейшего развития станкостроения, Никита Сергеевич пригласил, как обычно, ведущих учёных и конструкторов-разработчиков, а также министров: станкостроительной и инструментальной промышленности — Анатолия Ивановича Костоусова, министра радиопрома Валерия Дмитриевича Калмыкова, и министра электронной промышленности Александра Ивановича Шокина, и плановиков — Байбакова и Сабурова, которые руководили развитием промышленности и народного хозяйства в целом.
Сначала Хрущёв заслушал короткие доклады о положении дел, затем поделился своими соображениями:
— Из того, что я видел своими глазами, и из ваших докладов, — сказал Никита Сергеевич, — следует очевидный вывод: будущее за станками-автоматами для выпуска массовой и крупносерийной продукции, и за станками с ЧПУ, которые постепенно заменят обычные универсальные станки в мелкосерийном и единичном производстве.
— Но тут есть один, пока неочевидный подводный камень, — предупредил Хрущёв. — Когда на автоматических линиях производятся изделия массового производства, универсальные, относительно простые и применяемые очень широко, например, болты или патроны — это оправданно. Но если делать автоматические линии для выпуска более сложных изделий, то при переходе к новой модели такую линию будет проще выбросить, чем переналадить. А стоит она очень дорого. Вот в Англии один завод был оснащен узко специализированными машинами, автоматически выпускал дешевые четырёхламповые радиоприемники. Когда спрос на эти приемники прекратился, завод пришлось закрыть. (отсюда http://zhurnalko.net/=nauka-i-tehnika/tehnika-molodezhi/1956-09 — num23)
— Само собой, выбрасывать дорогостоящее, высокопроизводительное оборудование у нас никто не будет. Будут продолжать его эксплуатировать до полной амортизации, выпуская уже устаревшую продукцию, которая не пользуется спросом и не конкурентоспособна на внешнем рынке. Вот и выходит, что в долгосрочной перспективе широкое распространение высокопроизводительных узкоспециализированных автоматических линий — путь тупиковый, так как ведёт к нарастающему технологическому отставанию страны. Хотя сами эти линии — настоящий шедевр технологической мысли. Парадокс? Или незамеченная ранее закономерность?
По реакции собравшихся, он увидел, что министры и академики призадумались.
— Тут, Никита Сергеич, сказываются очень большие размеры страны и огромный неудовлетворённый спрос, — заметил Николай Константинович Байбаков. — У нас сейчас потребности в товарах народного потребления столь велики, что можно годами и десятилетиями производить одни и те же модели, скажем, бытовой техники, и их всё равно брать будут.
— Вот это и плохо, — согласился Хрущёв. — Но выход есть. Те самые станки с ЧПУ, позволяющие поднять производительность труда в несколько раз, но при этом легко переналаживаемые с одного вида продукции на другой. С такими станками быстрое освоение новых моделей продукции не составляет проблемы. Этим путём сейчас идут на Западе. Придётся идти и нам, чтобы не отставать.
— Мы над этим работаем, — сказал Костоусов. — Но тут нас пока сдерживает сложность и дороговизна электроники.
— В этом плане у нас наметился неплохой прогресс, — сообщил Шокин. — Мы перешли на производство более простой в изготовлении памяти. Она похожа на используемую сейчас твистор-память, но вместо наматывания ленты из пермаллоя, мы теперь наносим магнитный слой на проволоку электрохимическим способом. Получается дешевле. (http://vipclubmn.org/Articles/PlatedWire.pdf) Также успехи с освоением технологий фотолитографии позволили начать производство ещё одного типа памяти — тонкоплёночной. (Описание http://ed-thelen.org/comp-hist/navy-thin-film-memory-desc.html, фото http://vipclubmn.org/images/MemoryFilmPlane.jpg). — Александр Иванович достал образец платы памяти и с гордостью продемонстрировал Хрущёву и всем присутствующим.
— Отлично! — Никита Сергеевич явно был доволен.
— Ну и, соответственно, удалось увеличить количество элементов на одном кристалле со 128 до 256 для нерегулярных схем, и гораздо более значительно, до 1024 элементов для регулярных, вроде микросхем памяти, — доложил Шокин. — Регулярная схема имеет в 5-10 раз большую плотность размещения транзисторов, чем в логических схемах, где относительно мало повторяющихся элементов. Пока такая память выпускается в лабораторных условиях, она ещё слишком дорогая и малоёмкая.
— 1024? Ого! Впечатляющий прогресс, — одобрил Хрущёв. — Это как вам удалось на такие цифры выйти? Вроде как по закону удвоения количество элементов должно удваиваться раз в два года?
Говоря о «законе удвоения», Никита Сергеевич имел в виду «закон Мура». Но, так как Мур его пока что ещё не сформулировал, а пользоваться законом было уже необходимо, Сергей Алексеевич Лебедев написал статью, в которой обосновал возможность двукратного роста количества элементов на кристалле каждые 1,5-2 года. Будучи человеком скромным, он не стал называть его «законом Лебедева», а предпочёл использовать нейтральное название «закон удвоения».
— Закон удвоения — это не закон в полном смысле слова, а, скорее, эмпирическое наблюдение. — ответил Старос. — Пока количество элементов на кристалле невелико, а техпроцесс не дошёл до нанометров, это количество элементов растёт по экспоненте, особенно на регулярных структурах, вроде памяти.
(в течение 60-х гг. улучшения литографии позволяли увеличивать число транзисторов экспоненциальными темпами. http://www.ixbt.com/cpu/microelectronics.shtml)
— У нас в Зеленограде запущена технологическая линия по выращиванию кристаллов кремния диаметром до 100 миллиметров. Сейчас пытаемся увеличить диаметр выращиваемых кристаллов до 150 миллиметров. Производство очень энергоёмкое, — рассказал сидящий напротив Шокина Берг. — Также мы сделали машину для автоматизированного проецирования фотошаблонов на заготовку микросхемы, так называемый степпер. Пока он существует в нескольких опытных экземплярах, но сейчас готовится его малосерийное производство.
— Кстати, к нам в Зеленоград приезжал товарищ Мазуров, осматривал производство, очень интересовался перспективами и предлагал создать ещё один центр электронной промышленности в Белоруссии. Вот, есть идея наладить там выпуск степперов и фотоповторителей.
— Идею поддерживаю. С Мазуровым вопрос проработайте, я проведу через Президиум и Совет Министров. М-да... До полноценной и массовой полупроводниковой памяти всё равно ещё как до Луны... — со вздохом проворчал Хрущёв.
— Доберёмся и до полупроводниковой, Никита Сергеич, — заверил Берг. — Зато теперь АЛУ станут ещё немного дешевле и проще в сборке. Мы, используя полученную нами от компетентных органов информацию, внедрили две очень важных разработки. Это — транзистор-транзисторная логика и замена алюминиевого затвора в транзисторах на поликремниевый. Есть такая технология, описанная в документах, как симметричное спаривание p— и n-канальных МОП-транзисторов. Она уменьшает потребление энергии при простое, когда транзисторы не переключаются в миллион раз. В документах такая логика называется «комплементарная структура МОП» (КМОП). Вот на этой технологии и основаны разрабатываемые нами микросхемы памяти.
(TTL, в реальной истории появилась в 1963 г. Использование поликремниевого затвора началось с 1968 г и явилось важнейшим прорывом в технологии, позволившим кардинально улучшить стабильность характеристик электронных компонентов http://www.ixbt.com/cpu/microelectronics.shtml)
— Здесь, Никита Сергеич, ещё и работает наша плановая экономика, — пояснил Шокин. — На западе, создавая новый продукт, ждут его коммерческой отдачи. Поэтому они ещё долго будут сидеть на кристаллах диаметром 25-38 миллиметров. А мы, зная тенденции развития, ушли сразу на кристаллы большего диаметра, 100 миллиметров, дальше будет 150. (Когда массовое производство ИС стало исчисляться уже миллионами, оказалось, что с применением пластин большего диаметра себестоимость чипов падает, а массовость растёт — и в 1964 г. введены 25 мм пластины, а через 2 года — на 38 мм. http://www.ixbt.com/cpu/microelectronics.shtml)
