Gnome on lentokoneessa oleva digitaalinen tietokone , joka on valmistettu Neuvostoliitossa. Se kehitettiin An-22 (Kupol-22) ja Il-76 (Kupol-76) sotilaskuljetuslentokoneiden Kupol - lento- ja navigointihavainnointijärjestelmää varten . Tämä on yksi ensimmäisistä lentokoneista Neuvostoliitossa. Siinä on useita täysin ainutlaatuisia suunnittelu- ja piiriratkaisuja, joita ei käytetä tämän tyyppisissä laitteissa.
Sarjatuotantona kaksi versiota: "Gnome-1-66" ja "Gnome-A"
Pilot-navigointihavaintokompleksi "Kupol" on suunniteltu automaattiseen, puoliautomaattiseen tai manuaaliseen ilma-aluksen navigointiin yksinkertaisissa ja vaikeissa sääolosuhteissa lentoonlähtövaiheesta alkaen; reitillä pääsyn tarjoaminen tiettyyn pisteeseen ja hyötykuorman pudottaminen (laskeutuminen tai pommittaminen) tietyllä tarkkuudella; sekä paluuta lentokentälle ja laskeutumaan automaattisessa (60 metrin korkeuteen) tai ohjaajatilassa.
Ohjaus- ja laskentakompleksi UVK KP-1 osana PNPK Kupolia on suunniteltu keräämään ja käsittelemään erilaisia tietoja, käsittelemään niitä vahvistettujen algoritmien mukaisesti ja generoimaan ohjaussignaaleja automaattiselle ohjausjärjestelmälle SAU-1T:
Tietokone "Gnome" on ohjaus- tietokonekompleksin PNPC "Kupol" keskuslaskentalaite.
Uuden tietokoneen kehittäminen lupaavaan raskaaseen kuljetuslentokoneeseen An-22 suoritettiin Leningradin tutkimusinstituutissa-131 (p / box-233), osastolla nro 570 (lennolla olevat tietokoneet) [1] . Aiheen "Gnome" tutkimustyön toimeksianto saatiin vuonna 1961. Aiheeseen liittyvää työtä tehtiin kahteen suuntaan: tietokoneiden suunnittelu kiinteisiin piireihin (T&K "Gnome-1") ja tietokoneiden suunnittelu tunnelidiodeihin (T&K "Gnome-2"). Työtä aiheesta "Gnome-2" pidettiin lupaamattomana ja lopetettiin.
PNPK "Kupol" laskentakompleksin (KP-1) kaikki kolme pääkomponenttia: elementtikanta, ajotietokone "Gnome" ilmapuhalluksella PNK:lla ja ohjelmistokehitys suoritettiin rinnakkain ja samanaikaisesti tasolle asti. prototyyppejä kuuden vuoden ajan.
Yhteensä kehitettiin ja valmistettiin kolmenlaisia koneita eri tarkoituksiin: Gnome-1, Gnome-1-66, Gnome-A.
Ensimmäinen prototyyppitietokone "Gnom-1" koottiin vuoden 1965 lopussa.
Vuonna 1966 valmistettiin kaksi Gnome-1-66-näytettä - ensimmäiset toimivat koneet omalla RAM-muistilla. Kolmas kone "Gnome-1-66" valmistettiin vuonna 1968 ja lähetettiin lentokokeisiin pääsuunnittelijan vaiheessa. Radioteollisuuden ministeriön päätöksen mukaan ajotietokone "Gnome" siirrettiin syksyllä 1968 sarjatuotantoon Zhigulevskin radiotehtaalla [2]
Kupol-kompleksin lentokokeet aloitettiin Antonov Design Bureaun lentokentällä Gostomelissa vuonna 1971.
Tietokonetuotannon siirtämisen jälkeen tutkimuslaitoksen tehtaalle aloitettiin oma-aloitteisesti työtä Gnom-1-66-tietokoneen vikasietoisuuden parantamiseksi. Kone "Gnome-A" luotiin - järjestelmä, jossa on solmu- ja elementtikohtainen redundanssi, automaattinen haku ja vikojen poistaminen. Ajotietokoneen Gnom-A:n luotettavuustestaus Moroz-2-normin mukaan (6000 tuntia) saatiin päätökseen ilman yhtäkään vikaa, mikä vastaa ehdollisesti kolmekymmentä vuotta häiriöttömän lentokoneen lentoja. Menestyksekkäästi suoritetun testisarjan yhteydessä päätettiin korvata tietokone "Gnome-1-66" tuotannossa olevalla "Gnome-A":lla. "Gnome-A":n sarjatuotanto alkoi vuonna 1974.
Vuonna 1976 Kupol-järjestelmän pääsuunnittelija Koblov Vladimir Leonidovich sai sosialistisen työn sankarin tähden.
Ajoneuvotietokoneita "Gnome" on valmistettu massatuotantona 30 vuoden ajan.
Digitaalinen Gnome-1-66-tietokone on koottu säiliöön, jonka mitat ovat 287 × 428 × 558 mm. Säiliö sisältää: aritmeettisen yksikön AU, ohjausyksikön CU, hajasaantimuistin RAM, kaksi vain lukumuistiyksikköä ROM, virtalähteet BP-1 ja BP-2, jäähdytyselementin. Kokoonpanon paino on 45 kg. Virrankulutus 70W.
ROM on asema, joka koostuu 144 muistielementistä ja 144 esivahvistimesta. Muistielementti oli tarkoitettu tallentamaan yksi bitti 512 numeroa. "Gnome-1-66":n ROM sisältää enintään 4 alilohkoa, joiden kunkin kapasiteetti on 4096 sanaa. ROM on muuntajatyyppinen tallennuslaite, jossa on lineaarinen näytteenotto, joka tallentaa ja tallentaa tietoja vilkuttamalla herätejohtoja, aktiivisella "nolla"-tallennusalueella. Varastosoluna käytettiin ferromagneettisesta materiaalista 1500 NMZ (OZHO.707.118 TU) valmistettua E-muotoista sydäntä ja ohjaustyypeissä M4-, 2T301-tyyppisiä transistoreita ja 2D503-, 2D509-, 1D507-, D9-tyyppisiä puolijohdediodeja. piirit ja ROM-osoitteen dekoodaus. ROM-lohkolla oli seuraavat ominaisuudet: tietokapasiteetti - 4096 18-bittistä sanaa, pääsyaika tietokoneen ROM-muistiin - 16 mikrosekuntia.
Random access memory RAM on suunniteltu vastaanottamaan, tallentamaan ja antamaan konesanoja niiden vaihtamiseksi tietokoneen ohjauslaitteen kanssa. RAM tallentaa laskelmien välitulokset ja joitain alkutietoja, jotka käyttäjä kirjoittaa suoraan RAM:iin. RAM-muistilla on seuraavat ominaisuudet: tietokapasiteetti - 512 18-bittistä sanaa; kierrosjakso on 16 mikrosekuntia.
Tietokoneen virtalähde mahdollistaa vaaditut lähtöparametrit säilyttäen minkä tahansa johdon katkeamisen lohkossa tai minkä tahansa diodin vian kahdestatoista diodista tai minkä tahansa muuntajan viasta kuudesta. Se ei sisällä stabilointi- ja suodatuselementtejä ja mahdollistaa rajoittamattoman oikosulkuajan. Kun oikosulku on poistettu, laite jatkaa toimintaansa normaalisti.
Erityisen huomionarvoinen on ajotietokoneen "Gnome" elementtipohja.
Niin kutsuttu. "kiinteät piirit" TS-233, joka on 2NOT-OR-logiikkaelementti, joka on valmistettu kahdesta kehyksettömästä germaniumtransistorista ja kerrostetusta (diffuusio)resistanssista yhteisellä pohjalla. TC-233 valmistettiin samalla tekniikalla ja samoilla laitteilla kuin P401-403-sarjan transistorit.
Tuotannossa "kova piiri" sai nimen P12-2. Se sisälsi kaksi germanium-drift-pnp-transistoria (muunneltuja P401- ja P403-tyyppisiä transistoreita) kytkentäelementteinä, joilla oli yhteinen kuorma hajautetun p-tyypin germaniumvastuksen muodossa. Rakenteellisesti TS R12-2 valmistettiin tabletin muodossa pyöreästä metallikupista, jonka halkaisija oli 3 mm ja korkeus 0,6 mm. Siihen asetettiin TS-kide ja täytettiin polymeeriseoksella, josta tuli ulos kiteeseen hitsattujen, pehmeästä kultalangasta valmistettujen johtojen lyhyet ulkopäät, joiden halkaisija oli 50 μm.
Lämmönpoisto säilyi suurena ongelmana germaniumelementteihin perustuvien tietokoneiden rakentamisessa. Kuten tiedetään, germaniumpuolijohdelaitteiden käyttölämpötila-alue on huomattavasti huonompi kuin vastaavien piilaitteiden. Tämän seurauksena Gnome-tietokoneen kehittäjät kehittivät useita vaihtoehtoja levyjen lämpöstabiloimiseksi, aina niiden upottamiseen nestemäiseen freoniin. Ongelma ratkaistiin muuttamalla TS:n tuotantotekniikkaa ja kehittämällä uusi järjestelmä lämmönpoistoon jäähdytyselementtien kautta freonilla tietokoneessa.
Vuosina 1961-65. Kvant R&D:n puitteissa kehitettiin mikromoduulirakenne, jossa yhdistettiin neljä P12-2:ta. Alkuvaiheessa kahdesta neljään kehyksetöntä P12-2:ta asetettiin ohuesta tekstoliitista tehdylle mikrolevylle ja peitettiin MBK-3-liimalla. Seuraavaksi huiviin juotettiin kultaiset antennit halkaisijaltaan 0,4 mm:n umpikuparilangan johtimiin (nastoihin), levy laitettiin 21,6 x 6,6 mm kooltaan ja 3,1 mm syvään alumiinimeistettyyn kylpyyn ja täytettiin. epoksiyhdisteellä ja pehmittimellä. Sitten kehitettiin kahdeksan yhtenäistä moduulityyppiä yhteisellä nimellä "Quantum", jotka muodostavat täydellisen yhtenäisen sarjan, jonka avulla voit toteuttaa mitä tahansa logiikkatoimintoja ilman muita radiokomponentteja.
Näiden moduulien merkinnät muuttuivat jatkuvasti teknisten eritelmien vaatimusten mukaisesti , kunnes vuonna 1968 julkaistiin standardi, joka loi maahan yhtenäisen integroitujen piirien merkintäjärjestelmän. 19. syyskuuta 1970 TsBPIMS:ssä hyväksyttiin tekniset tiedot AB0.308.014TU Kvant-1-moduuleille, jotka saivat tunnuksen IS series 116 .
Sarjaan kuului yhdeksän mikropiiriä: 1KhL161, 1KhL162 ja 1KhL163 - monitoimiset digitaaliset piirit; 1LE161 ja 1LE162 - kaksi ja neljä loogista elementtiä 2NOT-OR; 1TP161 ja 1TP1162 - yksi ja kaksi laukaisinta; 1UP161 - tehovahvistin sekä 1LP161 - logiikkaelementti 4 sisääntulolle ja 4 ulostulolle. Jokaisella näistä piireistä oli neljästä seitsemään versiota, jotka erosivat lähtösignaalien jännitteestä ja kuormituskyvystä, yhteensä 58 IC-luokitusta.
Myöhemmin luotiin sarja ICs "Kvant-2" (117. sarja), joka sähköisten parametrien ja piirikaavioiden osalta on täysin sama kuin 116. sarja ICs. Ero on peruselementissä - mikropiirit tehtiin 103-sarjan (P12-5) perusteella.
Kupol-kompleksin BTsVM-laitesarja ilmapuhalluksella RE sisältää noin 20 000 kappaletta R12-2, R12-5.
Ajotietokoneen "Gnome" lämmönpoistojärjestelmä eroaa pohjimmiltaan vastaavista järjestelmistä muissa junalaitteistoissa.
Tietokoneissa on hermeettisesti muotoillut lämpösuojatut kotelot, jotka suojaavat kosteudelta ja ulkoiselta lämmöltä. Sisäinen lämpö poistetaan jäähdytyselementtien kautta freon-11:llä, jonka kiehumispiste on 24 astetta, käyttämällä höyrystymislämpöä freonhöyryn tiivistymisellä ulkoisessa keräimessä, jossa on jäähdyttimellä jäähdytetty ilmavirta, jonka lämpötila on 0–25 astetta. Kvant-moduuleista tuleva lämmönpoisto siirretään kuparikiskojen kautta lämpöviemäreihin. Tällaisella suunnitteluratkaisuilla varmistetaan, että käyttöyksikön kiintopiirien välinen lämpötilaero ei ylitä kahta astetta ja maadoitusväylän potentiaaliero ei ylitä 10 mV. Tämä puolestaan varmistaa kiinteiden piirien ja koko käyttöyksikön vakaan toiminnan syöttöjännitteen muutoksella ± 15 % ja on vähentänyt tehonsyötön tarvetta.
UVK-luotettavuus varmistetaan:
UVK KP-1D-76:n koostumus ("Kupol-76" -kompleksin esimerkissä):
| Neuvostoliiton tietokoneet | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||