A Gnome egy repülési fedélzeti digitális számítógép , amelyet a Szovjetunióban gyártottak. Az An-22 (Kupol-22) és az Il-76 (Kupol-76) katonai szállító repülőgép Kupol repülési és navigációs irányzó rendszeréhez fejlesztették ki. Ez az egyik első repülési célú fedélzeti számítógép a Szovjetunióban. Számos teljesen egyedi tervezési és áramköri megoldással rendelkezik, amelyeket nem használnak az ilyen típusú készülékekben.
Sorozatgyártásban két változatban készült: "Gnome-1-66" és "Gnome-A"
A "Kupol" pilóta-navigációs megfigyelő komplexum automatikus, félautomata vagy kézi repülőgép-navigációra készült egyszerű és nehéz időjárási körülmények között, a felszállási szakasztól kezdve; az útvonalon, adott ponthoz való hozzáférés biztosítása és a rakomány leadása (leszállás vagy bombázás) adott pontossággal; valamint a reptérre való visszatéréshez és leszálláshoz automata (60 méteres magasságig) vagy rendező módban.
A PNPK Kupol részét képező UVK KP-1 vezérlő- és számítástechnikai komplexumot különféle információk gyűjtésére és feldolgozására tervezték, a megállapított algoritmusoknak megfelelően feldolgozzák, és vezérlőjeleket generálnak a SAU-1T automatikus vezérlőrendszer számára:
A "Gnome" számítógép a Kupol PNPC vezérlő-számítógép komplexum központi számítási eszköze .
Az ígéretes An-22 nehézszállító repülőgép új számítógépének fejlesztését a Leningrádi Kutatóintézet-131 (p / box-233), 570. osztály (fedélzeti számítógépek) végezték [1] . A „Gnome” témában végzett kutatási munka feladatkörét 1961-ben kapták meg. A témával kapcsolatos munka két irányban zajlott: számítógépek tervezése szilárd áramkörökön (R&D "Gnome-1") és számítógépek tervezése alagútdiódákon (K+F "Gnome-2"). A „Gnome-2” témával kapcsolatos munkát kilátástalannak ítélték, és abbahagyták.
A PNPK "Kupol" számítástechnikai komplexumának (KP-1) mindhárom fő összetevője: az elembázis, a "Gnome" fedélzeti számítógép légrobbanásos PNK-val és a szoftverfejlesztés párhuzamosan és egyidejűleg zajlott, egészen a szintig. prototípusok hat évig.
Összesen háromféle gépet fejlesztettek és gyártottak különböző célokra: Gnome-1, Gnome-1-66, Gnome-A.
Az első "Gnom-1" számítógép prototípusát 1965 végén állították össze.
1966-ban két Gnome-1-66 mintát készítettek - az első működő gépek saját RAM-mal. A harmadik "Gnome-1-66" gépet 1968-ban gyártották, és a főtervező szakaszában repülési tesztekre küldték. A Rádióipari Minisztérium döntése értelmében 1968 őszén a "Gnome" fedélzeti számítógépet sorozatgyártásba helyezték át a Zhigulevsk-i rádiógyárban [2]
A Kupol komplexum repülési tesztjei a gostomeli Antonov Design Bureau repülőtéren kezdődtek 1971-ben.
A számítógépgyártásnak a Kutatóintézet üzemébe való áthelyezése után kezdeményezésre a Gnom-1-66 számítógép hibatűrésének javítása érdekében dolgoztak. Létrehozták a "Gnome-A" gépet - csomóponti és elemenkénti redundanciával rendelkező rendszert, automatikus kereséssel és a hibák kiküszöbölésével. A Gnom-A fedélzeti számítógép Moroz-2 normál (6000 óra) szerinti megbízhatósági tesztelése egyetlen hiba nélkül befejeződött, ami feltételesen harminc év problémamentes repülőgép-repülésnek felel meg. A sikeresen befejezett tesztsorozat kapcsán úgy döntöttek, hogy a "Gnome-1-66" számítógépet "Gnome-A"-ra cserélik a termelésben. A "Gnome-A" sorozatgyártása 1974-ben kezdődött.
1976-ban a Kupol-rendszer vezető tervezője, Koblov Vlagyimir Leonidovics megkapta a Szocialista Munka Hősének Csillagát.
A "Gnome" fedélzeti számítógépeket 30 éve sorozatban gyártják.
A Gnome-1-66 digitális számítógép 287 × 428 × 558 mm méretű tartályba van összeszerelve. A tartály tartalma: AU aritmetikai egység, CU vezérlőegység, RAM közvetlen elérésű memória, két ROM csak olvasható memóriaegység, BP-1 és BP-2 tápegységek, hűtőborda. A szerelvény súlya 45 kg. Áramfelvétel 70 W.
A ROM egy meghajtó, amely 144 memóriaelemből és 144 előerősítőből áll. A memóriaelem 512 szám egy bitjének tárolására szolgál. A "Gnome-1-66" ROM-ja legfeljebb 4 alblokkot tartalmaz, amelyek mindegyike 4096 szót tartalmaz. A ROM egy transzformátor típusú tárolóeszköz lineáris mintavételezéssel, információk rögzítésével és tárolásával a gerjesztő vezetékek felvillantásával, aktív "nulla" rögzítéssel. Tárolócellaként 1500 NMZ (OZHO.707.118 TU) ferromágneses anyagból készült E alakú mag, a vezérlőben M4, 2T301 típusú tranzisztorok és 2D503, 2D509, 1D507, D9 típusú félvezető diódák kerültek felhasználásra. áramkörök és a ROM cím dekódolása. A ROM blokk a következő jellemzőkkel rendelkezett: információs kapacitás - 4096 18 bites szó, hozzáférési idő a ROM-hoz a számítógépben - 16 mikroszekundum.
Véletlen elérésű memória A RAM-ot arra tervezték, hogy fogadja, tárolja és kiadja a gépszavakat a számítógépes vezérlőeszközzel való cseréhez. A RAM a számítások közbenső eredményeit és néhány kezdeti adatot tárol, amelyeket a kezelő közvetlenül a RAM-ba ír. A RAM a következő jellemzőkkel rendelkezik: információs kapacitás - 512 18 bites szó; a forradalom periódusa 16 mikroszekundum.
A számítógép tápegysége a szükséges kimeneti paraméterek megőrzése mellett lehetővé teszi a blokk bármely vezetékének elszakadását, vagy tizenkét dióda közül bármelyik dióda meghibásodását, vagy hat közül bármelyik transzformátor meghibásodását. Nem tartalmaz stabilizáló és szűrő elemeket, és korlátlan rövidzárlatot tesz lehetővé. Ha a rövidzárlat megszűnt, a készülék továbbra is normálisan működik.
Különösen figyelemre méltó a "Gnome" fedélzeti számítógép elemalapja.
Az úgynevezett. "szilárd áramkörök" TS-233, ami egy 2NOT-OR logikai elem, két keret nélküli germánium tranzisztorból és egy réteges (diffúziós) ellenállásból közös alapon. A TC-233 ugyanazzal a technológiával és ugyanazzal a berendezéssel készült, mint a P401-403 sorozatú tranzisztorok.
A gyártás során a "kemény áramkör" P12-2 jelölést kapott. Két germánium drift pnp tranzisztort (módosított P401 és P403 típusú tranzisztorokat) tartalmazott, mint kapcsolóelemeket közös terheléssel, elosztott p-típusú germánium ellenállás formájában. Szerkezetileg a TS R12-2 tabletta formájában készült kerek fémpohárból, amelynek átmérője 3 mm és magassága 0,6 mm. Ebbe egy TS kristályt helyeztek és polimer keverékkel töltöttek meg, amelyből a kristályra hegesztett, 50 μm átmérőjű puha aranyhuzalból készült vezetékek rövid külső végei kerültek ki.
A germániumelemekre épülő számítógépek építésénél továbbra is nagy probléma volt a hőelvezetés. Mint ismeretes, a germánium félvezető eszközök működési hőmérséklet-tartománya észrevehetően rosszabb, mint a hasonló szilícium eszközöké. Ennek eredményeként a Gnome számítógép fejlesztői több lehetőséget is kidolgoztak a táblák hőstabilizálására, egészen a folyékony freonba való merítésig. A problémát úgy oldották meg, hogy megváltoztatták a TS gyártási technológiáját, és kifejlesztettek egy új rendszert a hőelvezető hűtőbordákon keresztül, freonnal a számítógépben.
1961-65-ben. a Kvant K+F keretein belül egy mikromodul konstrukciót dolgoztak ki, amelyben négy P12-2-t kombináltak. A kezdeti szakaszban két-négy keret nélküli P12-2-t helyeztek egy vékony textolitból készült mikrolemezre, amelyet MBK-3 ragasztóval vontak be. Ezután a sálon az aranyszínű antennákat a 0,4 mm átmérőjű tömör rézhuzal vezetékeihez (csapjaihoz) forrasztották, a táblát 21,6x6,6 mm méretű és 3,1 mm mélységű alumínium préselt fürdőbe helyezték és megtöltötték. epoxi keverékkel lágyítóval. Ezután nyolc egységes típusú modult fejlesztettek ki a „Quantum” köznévvel, amelyek egy teljes egységes sorozatot alkotnak, amely lehetővé teszi bármilyen logikai funkció megvalósítását más rádiókomponensek használata nélkül.
Ezeknek a moduloknak a jelölése a műszaki előírásoknak megfelelően folyamatosan változott , mígnem 1968-ban megjelent egy szabvány, amely egységes integrált áramkör-jelölési rendszert hozott létre az országban. 1970. szeptember 19-én a TsBPIMS jóváhagyta a Kvant-1 modulok AB0.308.014TU műszaki előírásait, amelyek az IS series 116 jelölést kapták .
A sorozat kilenc mikroáramkört tartalmazott: 1KhL161, 1KhL162 és 1KhL163 - többfunkciós digitális áramkörök; 1LE161 és 1LE162 - két és négy logikai elem 2NEM-VAGY; 1TP161 és 1TP1162 - egy és két trigger; 1UP161 - teljesítményerősítő, valamint 1LP161 - logikai elem 4 bemenethez és 4 kimenethez. Mindegyik áramkörnek négy-hét változata volt, amelyek a kimeneti jelek feszültségében és a terhelhetőségben különböztek, összesen 58 IC-besorolás volt.
Később létrehozták a "Kvant-2" (117. széria) IC-k sorozatát, amely elektromos paramétereket és kapcsolási rajzokat tekintve teljesen egybeesik a 116. sorozatú IC-kkel. A különbség az alapelemben van - a mikroáramkörök a 103-as sorozat (P12-5) alapján készültek.
A kupol komplexum légfúvós RE-vel ellátott BTsVM berendezéskészlete mintegy 20 000 darab R12-2, R12-5 darabot tartalmaz.
A "Gnome" fedélzeti számítógép hőelvezető rendszere alapvetően különbözik más fedélzeti berendezések hasonló rendszereitől.
A számítógépek hermetikusan öntött, hővédő burkolattal rendelkeznek, amelyek védelmet nyújtanak a nedvesség és a külső hő ellen. A belső hőt 24 fokos forráspontú freon-11 hűtőbordákon keresztül távolítják el, a párolgási hőt a freongőz kondenzációjával egy külső kollektoron, 0–25 fokos légárammal hűtött radiátorral. A Kvant modulok hőleadása rézsíneken keresztül jut el a hőlefolyókhoz. A tervezési megoldások ilyen készlete biztosítja, hogy az üzemi egység szilárd áramkörei közötti hőmérséklet-különbség ne haladja meg a két fokot, és a potenciálkülönbség a földbusz mentén ne haladja meg a 10 mV-ot. Ez viszont biztosítja a szilárd áramkörök és a teljes kezelőegység stabil működését ± 15%-os tápfeszültség-változás mellett, és csökkenti a tápellátás iránti igényt.
Az UVK megbízhatóságát a következők biztosítják:
Az UVK KP-1D-76 összetétele (a "Kupol-76" komplex példáján):
| A Szovjetunió számítógépei | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||