Текст книги "Фанфики на цикл "Еще не поздно""

Автор книги: Павел Дмитриев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 8 страниц)

03. Авиация в мире Аи
(Konstantin)

Разговор на даче, где-то осенью 66-го.

Как-то раз, после того как шашлыки были уже съедены, Шелепин начал разговор:

– Петр, я понимаю что то, что я хочу спросить не твоя тема, но хочу поговорить о гражданской авиации. Твою докладную записку на эту тему я читал. И первые шаги уже предприняты, например Ту-144 уже свернули, но вот что делать дальше, или не делать, вот в чем вопрос.

Пришлось собрать свои мысли, расползшиеся в разные стороны после вкусной еды и начать говорить.

– Как я писал в своих "мемуарах", в мое время остались фактически два авиапрозводителя – Боинг и Айрбас, все остальные вымерли. У нас же я могу сразу назвать по крайней мере 4 авиа КБ которые конкурируют между собой в гражданском авиастроении: Антонова, Ильюшина, Туполева и Яковлева. Причем каждое со своими самолетами и разработками почти на все случаи жизни и каждый прячет свои идеи от других. Конкуренция это конечно хорошо, но пусть конкурируют с Боингом и Айрбасом, а не между собой.

– Т.е. ты считаешь что стоит их всех объединить?

– Не знаю. В мое время создали "Объединённую авиастроительную корпорацию", собрав вообще всех авиастроителей и заводы, вернее все то, что еще осталось, но мне трудно судить получилось ли из этого что-то хорошее. Тем не менее, если мы не хотим отстать, то придется заставить работать КБ в одной упряжке. Сложность самолетов будет расти, каждому хватит куска работы. Один будет делать крыло, второй салон, третий систему управления, и так далее. Надо только предупредить, что в случае чего снег поедут убирать вместе.

На какое-то время Шелепин задумался, а затем продолжил:

– Хорошо, предположим что работать их вместе заставили. Остается вопрос какой от них требовать самолет с учетом текущих реалий и знаний о том, что будет.

– Александр Николаевич, у нас они работают фактически только на одного заказчика – Аэрофлот, а он зачастую сам не знает что ему надо, и летает на том что есть. Он тут единственный, больше людям летать не на чем, а комфорт пассажиров и расход топлива Аэрофлот как-то мало волнует. Как только им пришлось реально конкурировать с западными компаниями и считать деньги, они тут же купили импортные самолеты. Ну и сервис конечно...

Я немного остановился, сравнивая свои ощущения от полетов на отечественных и импортных самолетах. После чего продолжил:

– Делать пассажирский самолет из бомбардировщика конечно можно, но все таки не стоит. Слишком уж они разные, в пассажирском самолете в первую очередь нужны комфорт и экономичность. Потому как, люди не бомбы, они хотят сидеть в удобных креслах и в тишине. Ну и кроме того, в последующие годы топливная эффективность выйдет фактически на первое место. Помните, я писал вам, авиабилет на самолет через почти всю Европу будет стоить 20-40 евро, при том что литр бензина евро-полтора. А если мы хотим чтобы наши самолеты там покупали, то нужно спрашивать западные компании, какие им нужны самолеты. Вы видели фотографии Айрбас А320 с моего ноутбука, его конкурент – Боинг 737. Фактически, это 2 самых массовых гражданских самолета, мне даже трудно предположить сколько их летает, тысячи...

– Я узнавал у специалистов, Боинг 737 уже летает и скоро пойдет в серию, а огромный 747-ой который ты тоже упоминал, почти готов к первому полету. Правда общее отношение к 747-ому довольно неоднозначное, некоторые специалисты считают его слишком большим и опасаются что эксплуатация будет слишком дорогой. У нас сейчас разрабатывается Ту-154, по комфорту практически соответствует Боингу 737.

– Что касается 737 и 747 – практика покажет. Вернее она уже показала, эти самолеты будут летать еще 40 лет. С модификациями естественно и во многих вариантах: с более длинным фюзеляжем и большей дальностью, или большей пассажиро-вместимостью. А вот что касается Ту-154... Комфорт конечно важен, но вы выясните сколько топлива он расходует топлива по сравнению с 737-ым. Ту-154 покупали только наши друзья по соц.лагерю, потому что так было надо. Кроме того, я что-то не слышал о большом количестве вариантов Ту-154, а вот 737 и 747 многократно дорабатывались и выпускались во множестве вариантов.

В этом месте Шелепин вытянул из кармана зажигалку, зажег и погасил огонек. Вопрос цены не нефть мы уже много раз обсуждали, и очевидно что он не давал покоя президенту всея СССР. Он снова повернулся ко мне, и сказал:

– Так что же выходит, еще не закончили разработку, а уже надо копировать новый?

На что я ответил:

– Ни в коем случае. Копировать 737-ой и 747-ой не стоит, надо играть на опережение, сделать лучше, дешевле, комфортней, экономичней. Наши конструкторы могут сделать все что угодно, им только надо правильно поставить задачу. Озаботится экономичными двигателями, предусмотреть возможность удлинения фюзеляжа и размещения дополнительных топливных баков, чтобы в будущем сделать самолеты большей пассажиро-вместимости или дальности, ставить новейшее оборудование, использовать самые новые материалы. Ориентироваться не только на Аэрофлот, но и на западные авиакомпании. Плотнее работать с ними. Если кто-то хочет самолет на 5 метров длиннее и на 40 пассажиров вместительней – то сделать ему такие, если кто-то просит на 1000 км дальнобойней – ради бога, любой каприз за ваши деньги. Привел друга – тебе скидка на самолет. Ну и не забыть вести обширную рекламу.

– Ну с этим ясно, рекламой займутся как и работой с потребителями. Надо будет показать что у нас есть не только бомбардировщики умеют строить. Но давай посмотрим на А320 и 737-ой. Ты говорил, что в А320 примерно 200 мест, а Боинг 737 делают на примерно 100. Разница в 2 раза. Получаются 2 совсем разных самолета. Как-то не смотрятся они конкурентами.

– Если честно, я не знаю как сейчас выглядит 737-ой, но в мое время в нем тоже умещалось почти 200 пассажиров. Эти оба самолета многократно усовершенствовались, получались 737-100, 737-200, 737-300 и так далее, у А320 тоже полно вариантов: 319, 320, 321 и тоже и индексами -100 и -200. Самыми массовыми стали самолеты на примерно 200 пассажиров. Удлинили фюзеляж – и вот еще несколько рядов кресел. Я точно помню что в 320-ом 30 рядом по 6 кресел, 180 мест.

– Хорошо, будем это знание использовать. А что можешь сказать про дальнемагистральные самолеты? Ил-62 скоро пойдет в серию, 10000 км и 186 мест. Он получается не хуже конкурентов американских Боинга 707 и DC-8, и английского Виккерса VC10.

Мне лично на Ил-62 летать не приходилось, да и из названий конкурентов я слышал только про 707-ой Боинг. Вывод очевиден – самолеты в мое время уже давно не летали. Скорее всего потому что керосина на них не напастись. Я так и ответил.

– Да, Ил-62 летал еще и мое время. Но вот остальные, скорее всего лет 20 уже как стояли только в музеях. Я про них ничего не слышал. И причина этого мне видится очень простой – топливо, вернее его расход. Кстати, я слышал про случаи когда Ил-62 из-за встречного ветра не мог долететь до Кубы, и садился на дозаправку на базе ВВС США в Исландии. Скорее всего как только появились более экономичные конкуренты – все эти самолеты убрали с линий. Кроме того если они аналогичны Ил-62, то тоже узкофюзеляжные, а в мое время на большие дальности летают только широкофюзеляжные.

– Т.е. Боинг 747 и его аналоги?

– Ну не только 747-ой. 747-ой со своими пятью сотнями мест и двумя палубами просто долгое время был самым большим. Тем не менее, вряд-ли кто-то из дальних самолетов рассчитан на менее чем 250 мест.

– Ну что ж, проблема ясна, все упирается в нефть. Над этим и будем работать, и попробуем убедить капиталистов что наши гражданские самолеты лучше их собственных.

– Кстати, вот еще что скажу. Рано или поздно там додумаются до регулирования уровня шума от самолетов, с запретом на полеты тех кто шумит больше положенного.

– А что еще они придумают регулировать? Диаметр дырки в туалете?

Как позже оказалось, этот разговор был лишь одним из звеньев в длинной цепочке последовавших потрясений и перестройки всей советской авиапромышленности. Первый звонок уже прозвенел: программа сверхзвукового пассажирского Ту-144 была свернута, одновременно была остановлена разработка двигателя для него – НК-144. Вскоре за этим разговором, последовала серия совещаний в Кремле посвященный дальней пассажирской и транспортной авиации. В нем приняли участие все ведущие авиаКБ, директора авиазаводов, руководство недавно воссозданного МинАвиаПрома вместе с его новым-старым министром Пётром Васильевичем Дементьевым, представители Аэрофлота и конечно же военных. Как потом говорил Шелепин, битва была жаркая, с неприятные вопросами, невнятными ответами и предложениями вычитать разницу стоимости топлива для советских и иностранных самолетов из зарплат конструкторов и заказчиков.

А потом начали думать какие же самолеты делать. Самыми внятными оказались военные: их первоочередным желанием был дальний тяжелый транспортно-десантный самолет, в который можно затолкать а потом выбросить 120 десантников с оружием и снаряжением, 2-3 единицы легкой бронетехники или один танк. Вторым их желанием был самолет заправщик на базе этого транспорта, с возможностью конверсии в транспорт. Причем их слабо волновала экономичность, зато очень хотелось дальность полета и нагрузку побольше. Аэрофлот поначалу ничего не хотел, вернее не понимал что хотят от него, там были полностью счастливы почти готовыми Ил-62 и будущим Ту-154. А поскольку было большое желание продать гражданские самолеты как можно шире, то при МинАвиаПроме создали спецкомиссию которая должна была решить что строить.

В итоге под конец года были утверждены ТЗ на новые самолеты. Военный транспорт (получивший условное обозначение изделие ВТД-66, военный транспорт, дальний) грузоподъемностью в 40 тонн, и дальностью полета с таким грузом в 4000 км. Ползая по макету, военные определили ширину грузовой кабины в 3.5 метра, т.е. под ширину танка, а длина в 25 метров диктовалась требованием уместить 3 БТР-60. Еще они хотели максимально короткой взлет и посадку, что впоследствии привело к тому, что самолет получил продвинутое крыло с развитой механизацией. В дальнейшем этот самолет многократно модернизировался и послужил базой для целого семейства военных машин.

ТЗ на среднемагистральный пассажирский самолет предусматривало перевозку 160-180 пассажиров на 3500 км с возможностью модернизации. Для дальнемагистральных самолетов ТЗ выдали на 2 разных самолета: на 250 и 450 пассажиров, при дальности полета в 10000 км, опять таки с возможностью модернизации. Причем для всех пассажирских самолетов прописали невиданное требование к топливной эффективности в 20 г/пасс.-км. Как сказал Дементьев, чтобы было к чему стремиться. В дальнейшем самолеты получили условные обозначения СП-66-1 для среднемагистральный, и ДП-66-1/ДП-66-2 для дальнемагистральных. Все самолеты было решено максимально унифицировать. Работа над проектами, как выразился Дементьев, началась с перетряхивания "закромов родины". Пересматривали наработки всех авиаКБ, трясли тех кто работал по космическим темам.

В КБ Сухого обнаружились наработки по системе электродистанционного управления самолетом, которую они готовили для будущего бомбардировщика. Наработки пришлись очень кстати: во-первых рулить вручную двухсоттонным самолетом тяжело, а во-вторых ее использование существенно облегчало самолет. Правда конструкторы и военные боялись – слишком уж новая и революционная получалась система. В итоге после нескольких тестов, решились на это, но сделали пятикратное резервирование системы управления.

У "космонавтов" нашли углеродное волокно и углепластики, потенциал был очень высоким, и работы по нему резко ускорили. В результате, через 2 года получили новые композиты, которые позволили существенно облегчить конструкции самолетов. Одновременно, широкое использование аргоновой сварки позволило избавиться от заклепок, что тоже дало свой вклад в вес самолетов.

Следующими были двигатели. Расчеты показывали что для огромного 450-ти местного самолета требуется 4 двигателя с тягой в 20 тонн. Такие двигатели были, но вот расход топлива никого не устраивал. В итоге, НК-144 предназначенный к установке на Ту-144, отправился на переделку. Он лишился форсажной камеры и требований о размещении внутри корпуса, зато получил огромный, 3-х метровый вентилятор первой ступени и превратился в существенно более экономичный НК-44. 4 таких движка должны были быть достаточны для 400 тонного самолета. Пара таких монстров позволяла поднять в воздух будущий военный транспорт или дальнемагистральный пассажирский самолет на 250-300 мест. НК-8 который готовили для Ту-154, тоже отправился на глубокую доработку и в итоге превратился в НК-10. Он тоже обзавелся большим вентилятором первой ступени, хотя и не таким огромным как на НК-44, всего-лишь 2-х метровым. Тяга на взлетном режиме достигла 11 тонн, при этом почти в 2 раза упал расход топлива на рабочем режиме. НК-10 и НК-44 стали родоначальниками обширных семейств экономичных авиадвигателей для пассажирской и транспортной авиации с тягой 7,5-14 и 18-25 тонн. В начале 70-ых они оба получили новейшую электронную систему контроля и управления, что привело не только к снижению сухого веса, но и более высокой экономичности.

Таким образом, в работе оказалось одновременно 4 самолета. КБ Антонова занималось тяжелым 450-ти местным пассажирским самолетом. Они взяли за основу фюзеляж Ан-22 диаметром 6.5 метров, сделали его слегка овальным, немного уменьшив ширину и увеличив высоту. Затем сделали то, что не смогли сделать инженеры Боинга: 2 палубы полной длины. На главной пассажирские сиденья поставили в 9 рядов с 2-мя проходами (3 по 3), а на верхней в 6 рядов с 1 проходом (2 по 3). Крыло сместили в нижнюю часть фюзеляжа, как это обычно делали на пассажирских самолетах. Получившийся самолет при взлетном весе 400 тонн, в 450-ти местном варианте мог пролететь 10000 км за почти 12 часов. Отличительной чертой среди пассажирских самолетов стало доставшееся в наследие от Ан-22 двухкилевое оперение.

Большие размеры позволили сделать для сменного экипажа было отдельное купе отдыха, в которое на всякий случай вывели индикацию некоторых приборов из кабины экипажа. А когда один из инженеров, стоя внутри натурного макета в шутку сказал "да тут можно купейный вагон сделать", на это в начале не обратили внимания. Но в итоге "купе 2-х местное, с вертикальным расположением спальных мест" появилось как одна из опций комплектации.

КБ Туполева переделывало Ту-154 под 2 новых двигателя с подкрыльевым расположением. Фактически от исходного проекта остался только фюзеляж, но изготовленный уже из новых материалов. Пассажирские кресла можно было поставить в 29 рядов, что давало максимальную загрузку исходного варианта в 174 места. Те же люди занялись дизайном салонов для машин в КБ Антонова и Ильюшина. Само КБ Ильюшина было озабочено сразу 2-мы машинами: транспортом для военных с высокорасположенным крылом, и дальним пассажирским самолетом на 250 мест с низкорасположенным крылом. Фюзеляж диаметром 5 метров был почти общим, отличался фактически только наличием грузовой аппарели (за основу которой взяли наработки Антонова по АН-22) у транспортного самолета и длиной. В пассажирском самолете кресла можно было поставить максимум в 32 ряда, по 8 в ряд (2-4-2). Военно-транспортный самолет получил грузовую кабину 3.5х3.5х25 метров, которую при необходимости для перевозки солдат можно было превратитить в 2-х палубную. Обе машины получили по 2 новых НК-44.

Все 4 самолета получили унифицированную систему навигации, высокомеханизированное крыло за которое отвечало КБ Ильюшина было унифицированным на 70%, а система управления, которую делало КБ Сухого почти на 90. Пассажирский салон тоже был общим, а модульная конструкция позволяла быстро менять конфигурацию, и при необходимости за несколько часов превращать пассажирский вариант в грузопассажирский.

В ЦАГИ построили 2 новые аэродинамические трубы и срочно доделывали большой ангар для статических испытаний творения КБ Антонова, в старые залы новый Ан не умещался. Суммарное же время продувки всех 4-х машин составило почти сто тысяч часов. Продували всё и на всех возможных режимах, как отдельные элементы конструкции, так и масштабные макеты. Материала хватило не только на вылизывание аэродинамики самолетов, но и на полсотни кандидатских и докторских диссертаций вместе с более чем двумя сотнями дипломных работ старшекурсников.

Работа над проектами шла практически синхронно. Не удивительно что в свой первый полет они тоже отправились почти синхронно, ранней весной 1970 года. Доработка велась еще почти год. За это время на самолетах появились речевой информатор (подсмотренный у космонавтов), бортовая ЭВМ и новая электронная система контроля бортового оборудования. Технически, конструкция управления позволяла дать порулить ЭВМ, но делать этого не стали, пока еще было страшно. На нее переложили только сбор и отображения данных о состоянии всех систем самолета, таким образом отказавшись от борт-инженера. Еще с середины 1970-го заводы

начали готовится к производству. Ан-122 в Киеве, Ту-154 в Куйбышеве, военно-транспортный Ил-76 в Ташкенте, а пассажирский Ил-86 в Воронеже. Фактически самолеты были готовы отправиться в серийное производство в начале 1971 года.

А затем был июнь 1971 года, когда все 4 самолета отправились в Ле Бурже, где фактически стали гвоздем программы. Никто не ушел равнодушным: пилотов впечатлила система управления, инженеров – конструкция и унификация, военные прикидывали сколько танков, куда и за какое время теперь может перебросить СССР, представители авиакомпаний уносили с собой невероятно красочные, просто манящие рекламные буклеты на 10-ти языках. Обычные люди были просто рады возможности посидеть в новеньких креслах или прилечь на кушетке первого в воздушного спального купе, выпить стакан холодного Байкала (я знаю что он 73-го года) и унести на память маленькую сувенирную модельку.

Характеристики этого квартета произвели фурор, особенно после того как были озвучена стоимость и расход горючего. Масла в огонь подлили сообщения об оптовых скидках, при заказе более 10-ти штук, и бесплатном сервисе в первые 2 года. Ан-122 и Ту-154 были не только экономичней, но и дешевле своих конкурентов, ставя Боинг на грань банкротства. Ил-86 был конкурентом DC-10, но также превосходил его в топливной эффективности.

04. Панегирик APL
(oal)

Был же в НИИ «Интел» какой-то чин на должности научного руководителя – там, диссертации сотрудников подписывать и щеки надувать? А что, если он не ограничился бы только этим?

***

Здравствуйте, товарищи! В первую очередь, я хотел поблагодарить Петра Юрьевича Воронова за возможность выступить на совместной конференции сотрудников НИИ «Интел», НИИ 742, НИИ 581 и вычислительного центра АН УССР, посвященной языкам программирования. Мой доклад посвящен весьма нетрадициональному языку APL, недавно разработанным Кеннетом Иверсоном. Считаю, что вариант данного языка будет востребован в нашей стране в инженерный и физических расчетах.

Я проанализировал популярные предложения по языкам программирования, развитие некоторых из них было уже предложено предыдущими докладчиками. Я условно разделю их на четыре группы.

Первая – это варианты ФОРТРАНа. Язык создавался для математических вычислений, имеются программы для различных областей вычислений. Однако, классический ФОРТРАН – очень старый язык, фактически это один из первых языков программирования. Очень сложно будет адаптировать ФОРТРАН к современным требованиям и не потерять совместимость со старыми программами. Разные варианты ФОРТРАНа малосовместимы даже между собой!

Вторая группа – язык БАЗОВЫЙ, реализован в рекордные сроки в НИИ «Интел». Несмотря на то, что это наша разработка, подвергну ее критике. Язык создан профессиональными схемотехниками. Да, это ирония, товарищи. Единственные преимущества БАЗОВОГО – это то, что он уже существует и что он достаточно прост. Все остальное – недостатки. Для задач арифмометра-переростка он вполне пригоден. Вычислительная мощность нашего аппаратного комплекса КЗУП-01 «Денди» вполне достаточна для выполнения задач на БАЗОВОМ. Однако я не могу считать БАЗОВЫЙ полноценным языком программирования. Это ограничения самого языка, а не метода его выполнения!

БАЗОВЫЙ обнажил одну проблему, от которой страдают первые две группы. Как вы и сами знаете, товарищи, написание транслятора языка программирования в машинные коды – сложная, нетривиальная задача. Именно поэтому мы смогли реализовать БАЗОВЫЙ так быстро. Язык не компилируется. (Ропот.) Да, товарищи, БАЗОВЫЙ является интерпретируемым языком. И это не сильно ограничивает скорость выполнения программ! (Ропот продолжается.) Товарищи, предлагаю обсудить БАЗОВЫЙ после доклада, я пока я продолжу.

Третья группа – это варианты АЛГОЛа. Я, к сожалению, так и не увидел ни одной полной реализации спецификации этого языка. (Смешки в зале.) Подмножество АЛГОЛа – это весьма полезный формализм, такое подмножество может быть базой для нового языка. Однако, стоит ли цепляться за АЛГОЛ?

Четвертая группа – даже не языки, а аппаратно-програмные комплексы для инженерных задач, как то МИР. МИР позволяет описывать проблему на более высоком уровне, чем ФОРТРАН и АЛГОЛ. Я предлагаю совместить идеологический подход МИРа с нашим аппаратным комплексом КЗУП-01 и зарубежным опытом разработки инженерных языков программирования.

Разработка APL Кеннета Иверсона представляет собой фактически запись математического формализма на вычислительной машине. Исполнимую запись! Однако, главным преимуществом APL является не это. APL активно использует массивы данных как аргументы и результаты операторов. Можно записать векторы, матрицы, тензоры как массивы и определить такие операторы как поэлементное сложение, произведение матриц, скалярное произведение, норма. Это понятно и привычно инженерам, математикам, физикам. APL избегает записи циклов. Зачем организовывать цикл для сложения элементов массива, когда можно определить оператор «сумма массива»?

Более того, имеет смысл определить оператор «куммляция массива в одно значение», инстанциированный оператором суммы элементов. Если мы захотим реализовать оператор для произведения элементов массива, это будет тривиально. Также, операторы вида «применение оператора к каждому элементу массива» или «слияние двух массивов в один» позволяют сильно поднять уровень абстракции языка. Да, товарищи, уровень абстракции! Это именно тот инструмент, который позволит нам отойти от машинных кодов и примитивных инструкций ФОРТРАНа!

Имеет APL и недостатки: используется запись очень близкая к математической, что делает ее ввод и вывод в вычислительное устройство сложным. Однако, это всего лишь проблемы синтаксиса! Считаю, что заменить экзотические символы, как-то «дельта» или «перпендикуляр» на короткие названия операторов не будет сложно.

Для выполнения на КЗУП-01 считаю правильным учесть опыт БАЗОВОГО и сначала написать интерпретатор. Товарищи, страна не может ждать два года, пока наши сотрудники не реализуют компилятор! Мы должны дать инженерам и физикам инструмент расчетов уже завтра! Если руководство НИИ 581 сочтет нужным, его сотрудники могут учесть опыт разработки транслятора нашего варианта APL и разработать соответствующий компилятор для «больших» машин. Однако, это уже дело будущего.

Резюмируя: я предлагаю создать интерпретируемый язык для инженерных расчетов на основе существующих разработок. Это язык будет востребован в науке и на производстве. Высокий уровень абстракции поможет выражать задачи коротко и понятно даже для неспециалистов в вычислительной математике. В случае принятия нашим руководством решения о поддержке этого направления, коллектив НИИ «Интел» берет на себя повышенные обязательства написать реализацию APL и дать ее рабочим, инженерам и научным сотрудникам нашей страны уже через четыре месяца! Спасибо за внимание, товарищи!