Впоследствии, Борис Сергеевич Блинов, помимо гирляндной микро-ГЭС, разработал ещё одну конструкцию — рукавную микро-ГЭС. Её преимущество заключается в возможности использования малых водоёмов. Для выработки электроэнергии достаточным будет ручей, дебет воды которого превышает 50 л/с и чье русло имеет перепад высот более 5 м. Забор воды производится с помощью сужающейся трубы, широкий верх которой подведен к наиболее быстрой части течения, а в её нижней части расположена гидротурбина. В СССР рукавные микро-ГЭС пользовались спросом и их производили на заводах.

(Рукавная микро-ГЭС http://www.domastroim.su/netcat_files/Image/Micro-Hydro-Plant_4.jpg см. подробнее о типах микро-ГЭС http://www.domastroim.su/articles/electro/electro_1464.html)

— Ну, это всё рассчитано на небольшие мощности, так сказать, уровень одного домохозяйства. А побольше, на уровень деревни, скажем, у вас разработки есть? — спросил Косыгин.

— Есть, Алексей Николаич. Мы обратили внимание на удачную идею размещения газотурбинных генераторов в стандартных контейнерах, — ответил академик Разин. — И подумали, а нельзя ли смонтировать в таком контейнере целый небольшой гидроагрегат, чтобы потом его целиком встроить в небольшую плотину местного значения. Контейнер, конечно, пришлось сделать из нержавеющей стали. Попробовали, поэкспериментировали, и получился агрегат для мини-ГЭС мощностью до двух мегаватт.

(http://www.atomic-energy.ru/news/2017/07/20/77800 такого энергоблока мощностью 2 Мвт достаточно для питания 700 домов. Подробнее http://www.rushydro.ru/upload/iblock/0d4/Prezentatsiya.pdf)

— И как, получилось? — тут же спросил Никита Сергеевич.

— Да, сейчас контейнерный энергоблок проходит стендовые испытания, — ответил академик. — Основные компоненты, такие, как генератор и щиты управления, уже выпускаются серийно, это сильно ускорило проектирование.

— Мы сейчас проводим экономический анализ разработки, — добавил Непорожний. — Получается довольно-таки выгодно, учитывая, что такие энергоблоки можно ставить друг за другом каскадом. Их можно встраивать в уже существующие водосбросные плотины, построенные для регулирования уровня воды. Хотя в целом, по нашим расчётам, экономически выгоднее серийно производить микро-ГЭС в целом, а не энергоблок. Такую ГЭС будет просто доставить на место и смонтировать, поскольку конструкция отличается мобильностью за счет агрегатирования. Стоимость затрат на обслуживание такой микро-ГЭС будет в 12-20 раз меньше. (цифры отсюда https://vz.ru/economy/2012/11/2/605513.html)

— Надо составить общий план электрификации населённых пунктов, с учётом возможностей всех видов распределённой генерации, — предложил Косыгин. — Учесть все местные гидро— и топливные ресурсы. Разделить план на пятилетние этапы. Корректировать их своевременно, с учётом изменяющихся потребностей населения и роста промышленности. И действовать по этому плану.

— Согласен, — тут же поддержал его Хрущёв. — Пётр Степаныч, как, возьмётесь за эту работу, вместе с Госпланом и Госэкономкомиссией?

— Возьмусь, конечно, — тут же ответил Непорожний. — Подберу грамотных специалистов в плановых отделах, гидростроителей подключим, гидрогеологов. Но, тогда, товарищи, для грамотного планирования надо учитывать все возможные источники энергии, не только топливную и гидроэнергетику. И это будет большой план, считайте, вторая очередь ленинского плана ГОЭЛРО.

— Конечно, я потому и сказал — учесть все ресурсы, топливные, гидроэнергетические, атомную энергетику, — согласился Косыгин.

— С атомщиками будем беседовать в начале следующего года, — решил Хрущёв. — После этого рассмотрим ваши предложения по всем прочим видам энергетики. Сумеете к концу января подготовить?

— Предложения по разным видам генерации подготовим, а вот планирование займёт больше времени, — тут же прикинул академик Разин. — Не менее полугода.

— С планированием я вас не сильно тороплю, — ответил Никита Сергеевич. — Лучше потратить чуть больше времени, зато сделать меньше ошибок. Обсудим все варианты генерации, а там уже будем планировать подробно.

На этом совещание завершилось. К январскому совещанию НТС энергетикам предстояло подготовить большой объём предложений. (см. далее гл. 07-02)

Производство гирляндных микро-ГЭС наладили к середине 60-х. 50-летие Октябрьской Революции страна отметила вводом в строй по плану ГОЭЛРО-2 более пяти тысяч малых ГЭС районного и местного масштаба, мощностью от 2-5 кВт и до 10 Мвт. (АИ) Несколько позже появились рукавные микро-ГЭС конструкции Б.С. Блинова, позволившие использовать для генерации электроэнергии даже небольшие горные ручьи. (Реальная история, относящаяся к 1970-80 гг) При этом, во многих случаях, за счёт отказа от постройки плотин и перехода к деривационной схеме с отводным каналом, постройка мини-ГЭС стала дешевле и быстрее, а также не наносила ущерба природе.

#Обновление 25.03.2018

22. Фундамент технокоммунизма.

К оглавлению

В 1961 году советская вычислительная техника продолжала развитие по нескольким основным направлениям, заданным в период 1958-1960 гг. (см. гл. 03-15, 04-20, 05-24). Основной — 'средней' ЭВМ для научных, экономических и конструкторских расчётов стали выпускавшиеся серийно с 1960 г рамеевские 'Урал-2', и их дальнейшее развитие 'Урал-3' и 'Урал-4'. В то же время Башир Искандарович Рамеев уже работал над ЭВМ из единой линейки 'Урал-11', 'Урал-14', 'Урал-16' (АИ частично, в реальной истории Рамеев занимался этими ЭВМ в 1965 г), и параллельно занимался сопровождением в серии и дальнейшим совершенствованием настольного калькулятора 'Пенза' (АИ, см. гл. 03-15).

Эти калькуляторы производились серийно на Пензенском заводе Счётно-аналитических машин (САМ) и были основой для низового звена развиваемой в СССР Общегосударственной автоматизированной системы управления народным хозяйством (ОГАС). Они могли подключаться к телетайпной линии, считывать данные с перфоленты и набивать информацию на ленту с помощью подключаемого перфоратора. Хотя 'сердцем' калькулятора был очень простой и примитивный процессор, аналогичный более позднему 4004, но для 1960-61 гг это был очень солидный прорыв.

Совершённый в 1957-58 гг переход от ламп и дискретной транзисторной логики к использованию микросхем малой интеграции (АИ) имел следствием ещё одно, вначале неочевидное преимущество — многократно повысилась общая надёжность ЭВМ и увеличилось время наработки на отказ. Как вспоминал позднее заместитель и ближайший коллега академика Лебедева, разработчик ЭВМ М-40 и М-50 для системы ПРО 'А' Всеволод Сергеевич Бурцев:

'Если учесть, что Сергей Алексеевич начинал создание ЭВМ в период, когда основными логическими элементами были ламповый вентиль и триггер, отказывавшие через каждые 100-1000 часов работы, а первые ЭВМ содержали более 1000 таких элементов, то отладка первого образца ЭВМ всегда велась на фоне непрерывных сбоев и ежечасных отказов. Фактически шло сражение за то, кто победит — отладчик, который должен был на фоне сбоев и отказов устранить все дефекты проекта, или ненадёжные элементы. В том случае, если частота возникновения неисправностей превышала скорость их устранения, разработка не могла увидеть свет и считалась неработоспособной. <...>

На этапе развития полупроводниковой элементной базы в процессе отладки машины практически ничего не изменилось, так как, несмотря на то, что надёжность полупроводников возросла более, чем на два порядка, во столько же раз, а может быть и более, увеличилась логическая сложность комплексов ЭВМ, т. е. число логических элементов в машине'.

(цитируется по статье Ю.В. Ревич 'Информационные технологии и противоракетная оборона' http://it-history.ru/images/2/23/06_systemaA.pdf)

Это противоречие было устранено лишь с появлением твердотельных интегральных схем, где надёжность целого кристалла, включавшего сотни и тысячи транзисторов, стала практически равной надежности отдельного транзистора.

В Зеленоградском НПО 'Научный центр' к концу 1960 г осилили производство технологического оборудования, обеспечивавшего техпроцесс 10 мкм (АИ, см. гл. 05-24), что позволило размещать на одном малом кристалле порядка 1024 элементов для микросхем с нерегулярной структурой, вроде процессоров, и до 4096 элементов для микросхем с повторяющейся структурой (памяти).

Возможность выплавлять кремниевые заготовки диаметром до 162 мм, которые можно было резать на большие кристаллы, позволила НИИ-35 и НИИ-160, получившим новое оборудование, перевести на однокристальную основу и процессор 4004, и более мощный 8-битный 6502. Это сразу позволило удешевить производство, хотя 6502 получился более крупным, чем в 'той' истории, его пластиковый корпус был размером примерно 50х20 мм.

(в реале при изготовлении по 8-мкм техпроцессу процессор 6502 имел размеры 41х17 мм, из них электронными элементами было занято только 21 кв. мм. т. е. прямоугольник 3.9 x 4.3 мм, остальная площадь использовалась под контактные площадки.)

Микросхема процессора 6502 после уже ставших привычными крошечных прямоугольничков 3х4 мм, использовавшихся в микросборках 4004 и электронных часах, выглядела гигантской. К первому экспериментальному экземпляру процессора молодые инженеры-приколисты из зеленоградского НПО 'Научный центр' спаяли аккуратную проволочную оправку, припаяли к ней две маленькие проволочные рукоятки, чтобы можно было ухватиться двумя пальцами, написали на полоске красного кумача лозунг: 'Советские микросхемы — самые большие микросхемы в мире!', и внесли процессор в кабинет Староса целой делегацией. Впереди шёл барабанщик, в пионерском галстуке и пилотке, следом — два инженера с лозунгом, а уже за ними ещё двое, с выкриками: 'Заноси, заноси!', 'Руки, осторожнее!', 'На ногу не урони!' 'Сама пойдёт!' — внесли за ручки собственно процессор, и, молодецки ухнув, поставили его на стол технического директора.

Старос, оценив юмор ситуации, заулыбался и поинтересовался, глядя на оправку с ручками:

— А это что?

— Так это... ручки, Филипп Георгиевич! Для удобства переноски!

В этот момент Старос не выдержал и заржал уже в голос.

Но определяющим моментом были не размеры процессора, а его цена. Процессор получился простым, а следовательно — и дешёвым.

(В реальной истории процессор 6502, появившийся в 1975 г, стоил в рознице $25, тогда как процессоры ближайших конкурентов — 6800 и Intel 8080 стоили в розничной продаже $179, и лишь после появления 6502 цену пришлось снизить до $79)

Более того, начатое в 1960-м серийное производство минифабов потянуло за собой запуск в серию в 1961 году более крупногабаритных и производительных фабов с чистыми камерами большего объёма. Они позволяли выпускать микросхемы партиями от 50 до 10000 штук, в зависимости от их линейных размеров.

Освоение в серии процессора 6502 вызвало прорыв в области создания управляющих ЭВМ для станков с ЧПУ (АИ). Разработанная в 'Научном центре' управляющая ЭВМ УМ-1НХ была слишком сложной и дорогой для управления одним станком. Её использование было оправдано для управления сложными производствами, вроде фабов и минифабов для производства микросхем, атомных электростанций, химических производств и т.п. УМ-1НХ могла управлять целым цехом, подводной лодкой или кораблём, но для управления станками в составе гибких производственных ячеек требовалось решение попроще и подешевле.

Таким решением стала 'космическая' БЦВМ УМ2-К, построенная в 1961 году 'вокруг' процессора 6502 (АИ). Её разработчики, руководители НПО 'Научный центр' Старос и Берг сразу заложили в конструкцию возможность работать с разными типами оперативной памяти. Для космоса и авиации ЭВМ работала с ферритовыми кубами памяти, а для наземного применения использовались шкафы с более быстрой, технологичной, но хрупкой и объёмной тонкоплёночной памятью (Thin film memory http://www.computerhistory.org/revolution/artifact/263/1110?position=0). 'Станочный' вариант УМ2-К собирали в железном шкафчике величиной с небольшую тумбочку, большую часть объёма которого занимали пластины ОЗУ, тогда как 'космическая' модификация имела размеры чуть поменьше шкафчика для ванной (АИ). При этом использовались одинаковые протоколы связи, а вот языки программирования в ПЗУ прошивались разные. УМ2-К ещё не имела полноценной операционной системы, она работала так же, как более поздний ZX Spectrum, где вшитый в ПЗУ язык Basic был готов к использованию сразу после включения, выполняя роль ОС.

Для управления токарным или фрезерным станком подобная ЭВМ тоже была избыточной. Обычно она управляла станком типа 'обрабатывающий центр', первые образцы которых разрабатывались в ЭНИМС, или целой гибкой производственной ячейкой из нескольких станков и центрального обслуживающего манипулятора (АИ). Причём наиболее сложным для управления объектом был именно манипулятор, поэтому вместо него чаще ставили рабочего.

Разработанная специалистами ЭНИМС и восточногерманского комбината VEB 'Robotron' при участии Конрада Цузе автоматическая линия для производства тонкоплёночной памяти (АИ, см. гл. 04-20) позволила преодолеть жесточайший лимит объёма ОЗУ. Микросхемы памяти пока ещё не позволяли набирать достаточные объёмы ОЗУ из-за малой ёмкости при высокой стоимости. На микросхемах обычно собирали небольшой буферный объём — некое подобие кэша L2 на той же плате, рядом с процессором, а основной объём ОЗУ располагался рядом, в нескольких шкафах. Модуль тонкоплёночной памяти на 1 кБ был размером 150х150 мм — (примерно с коробочку для CD). 64 таких пластины устанавливали в стойку, 6-8 стоек внутри шкафчика давали возможность набрать ОЗУ объёмом 384-512 кБ, что для начала 60-х было невероятно много. Пришедшее в конце 50-х понимание важности наращивания объёма ОЗУ повлияло на многое — изменилась сама парадигма проектирования ЭВМ, подход к языкам программирования, к написанию программ.

Для УМ2-К и УМ-1НХ использовали несколько языков программирования, основными из которых были Forth, FOCAL, плюс G-code для управления станками. К этим ЭВМ уже можно было подключить в качестве монитора обычный телевизор. Их подключали через низкочастотный вход, наличие которого с 1956 г было обязательным в схеме каждого выпускаемого в СССР телевизора (АИ). Набор текста и команд всё ещё осуществлялся через подключаемую консоль, в роли которой обычно использовали телетайп, но уже электронный, а не электромеханический (АИ, см. гл. 05-24). Для управляющей ЭВМ, устанавливаемой в цехах, это было удобнее, чем обычная клавиатура.

Управляющие машины на микросборках использовали только в пределах границ СССР, но электронное управление требовалось и промышленным предприятиям ближайших союзников. Чехи, с их развитой промышленностью, сделали ставку на троичные ЭВМ 'Сетунь' советской разработки. Завод им. Яна Швермы в Брно выпустил в 1960-м 300 машин, а в 1961 году увеличил выпуск в полтора раза, собрав уже 460 ЭВМ. Основные компоненты для 'Сетуни' — сборки элементов памяти и АЛУ на ферритовых кольцах — изготавливали в Китае. (АИ частично, в реальной истории чехи действительно планировали собирать по 300 ЭВМ 'Сетунь' в год, но наши партийные чиновники не разрешили передачу документации.)