(Из истории радиоэлектронных средств ВМФ).
Конец шестидесятых годов прошлого века.
Кибернетика уже перестала считаться лженаукой, и волна автоматизации захлестнула все и вся, докатившись до боевых систем управления. Она дошла и до средств боевой подготовки, так как оказалось, что овладеть новыми боевыми средствами и приемами боевого использования можно лишь на основе новых методов обучения. Тогда-то в 24 ЦНИИ Минобороны России был создан отдел тренажеров для полготовки экипажей атомных подводных лодок, который возглавил Валерий Михайлович Зеленин. В институте уже существовал отдел тренажеров для личного состава надводных кораблей, которым руководил Борис Павлович Бичаев, однако бурное развитие атомного подводного флота и специфика деятельности его личного состава требовали самостоятельных решений в области технических средств обучения. Я не буду упоминать тут воинских и научных званий, которые со временем менялись, и все офицеры, как правило, достигали своих трех звезд на погонах и кандидатских степеней.
Давно существовавший отдел Б.П. Бичаева (буду называть их далее надводниками) в рамках своей надводной тематики имел ключевыми направлениями моделирования артиллерийское оружие, радиолокацию и энергоустановки на базе газотурбинных двигателей. В отделе В.М. Зеленина (буду называть их далее подводниками) это было торпедное оружие, гидроакустика и ядерные энергетические установки. Но тренажеростроение призвано обеспечить подготовку всего личного состава корабля, поэтому в тренажерных отделах в том или ином объеме занимались всеми БЧ, службами и постами, охватывая весь корабль от общекорабельных систем до космической связи.
Практические работы подводников были связаны с созданием гаммы тренажеров создаваемой тогда высокоавтоматизированной апл пр. 705. Это был уникальный в истории флота случай, когда технические средства обучения создавались специально под конкретный проект корабля одновременно с ним самим. Руководивший всеми работами по пр.705 академик Вадим Александрович Трапезников потребовал, чтобы работы по средствам боевой подготовки были включены непосредственно в план и, что еще более существенно, в смету по строительству этой апл, и дело пошло.
Был задуман комплексный тренажер «Маяк», объединяющий отдельные тренажеры для всех постов ГКП апд пр. 705: энергетики и движения «Маяк-Э», навигации «Маяк-Н», связи «Маяк-С», гидроакустики «Маяк-И», радиолокации «Маяк-РЛ», торпедного оружия «Маяк-Т», радиоразведки «Маяк-Р» и общекорабельных систем «Маяк-ОКС». Информационно все это объединялось так называемым Комплексом Центральных Приборов, моделирующем внешнюю среду и действия противника, а функционально – реальной БИУС «Аккорд», идентичной стоящей на корабле. У нас в отделе не было однозначного и постоянного распределения по контурам – все занимались всем, тем более что по специализации образования народ подобрался разношерстный: от Института Киноинженеров до ЛГУ и Кораблестроительного. Конечно, истинные корабелы как начальник лаборатории Федотов и снс Ю.Б. Крочакевич занимались непотопляемостью и общекорабельными системами, а истинный энергетик В.М. Зеленин – электроэнергетической системой, но и им нужны были помощники.
Остальные контура попали в руки молодых тогда Королюка С.М., Кузнецова К.В., Медема Е.М., Ивановой И.В., Ивакиной И.А. и других. Был у нас в отделе чистый маематик-теоретик В.М. Гусев, который занимался теорией Z-преобразования и написал, в конце концов, книгу на эту тему. Он нам помогал иногда, когда мы запутывались в дифференциальных уравнениях ядерных реакций, но сам в детали не вникал. Кстати, с этими уравнениями связан примечательный случай.
Помню, прохаживаемся мы в коридоре нашего института с коллегой из соседней лаборатории. Общаться приходилось за пределами своих помещений, поскольку по режимным соображениям захаживать друг к другу не рекомендовалось.
Значит, идем мы, мило болтая, а навстречу вдруг показывается командир – начальник института, адмирал! Двойственность наименования его должности происходила из того, что для внешнего окружения наше учреждение было войсковой частью, в/ч с номером, а для флотского мира мы головное ЦНИИ со значимыми функциями и весомой репутацией. (Кстати, в самом начале службы нам, гражданским специалистам, объяснили, что не следует употреблять выражение «воинская часть», ибо это часть воина, а «войсковая часть» это часть войска).
Так вот, встали мы смирненько возле стеночки, пропуская командира мимо себя, а он глянул на нас и спрашивает:
– Что обсуждаем, молодые люди? В чем проблема?
Мы подрастерялись и призадумались, а моя коллега, как более раскованная, встрепенулась и отвечает:
– Интеграл нам попался не берущийся, товарищ адмирал. Обсуждаем, как быть.
– Не берущийся, говорите? Это непорядок, должен быть взят. Жду вас с докладом завтра в 15-00. – И пошел себе вальяжно.
Мы озадаченно пригорюнились. Ситуация-то была не выдуманная – моделировать приходилось многое: то пересечение корпусом пл водной поверхности (при всплытии), то формирование йодной ямы в активной зоне атомного реактора. Сложных дифференциалов хватало. Но как аналитически проинтегрировать?
Ничего особенного не придумав, приходим мы на другой день в кабинет адмирала. Он посмотрел на наши уравнения, встал («сидите, сидите») и стал расхаживать по кабинету.
– Я бы с вами согласился, если бы мы трудились в Математическом институте им. Стеклова. Чистые математики оперируют безграничными абстрактными пространствами, их тождественные преобразования должны быть справедливы для всей области определения, которая в общем случае полагается бесконечной.
Мы же с вами математики прикладные и оперируем пространством параметров, которое, слава Богу, ограничено. К тому же тождественность наших математических и, тем более, вычислительных операций вполне может находиться в пределах допустимых погрешностей.
Поэтому вот что я вам скажу. Дифференциальные уравнения, отражающие суть рассматриваемых процессов, вы получили. Проанализируйте теперь ситуацию с точки зрения диапазона значений переменных и требуемой точности, после чего известными (известными вам?) численными методами получите достаточное число интегральных значений. Этот набор значений аппроксимируйте подходящим полиномом или рядом, что даст вам аналитическое представление искомого интеграла в обусловленном пространстве переменных и с установленной точностью.
На это потребуется ряд усилий и время. Тут я вам ничем помочь не могу. А вот дополнительное машинное время из своего резерва выделю. Свободны. – Он опять сел в свое кресло.
Это был королевский подарок: хотя по тем временам институт был оснащен превосходно (наша БЭСМ-6 была вторым изготовленным экземпляром), дефицит централизованно распределяемого машинного времени имел место. Отсюда небескорыстное внимание молодых людей к девушкам из вычислительного отдела, реально владеющим доступом к ЭВМ, было предметом ревнивой зависти сотрудниц других отделов.
Интеграл был взят. А также мы утвердились в истине категорического императива: КОМАНДИР ВСЕГДА ПРАВ!
С прогулками по коридору связана и другая история. Однажды подходит к нам дама целеустремленного вида, в очках, с блокнотом в руках и спрашивает: «Молодые люди, хотите побыть подопытными кроликами?» Это была Инна Давидовна Рожанская, профессиональный психолог из отдела надводников.
Оказалось, что там под ее руководством созданы два макета пультов управления энергоустановкой надводного корабля. На одном реализованы абстрактные типовые процессы управления: слежение, компенсация, удержание, изменение уровня, а на втором процедуры управления привязаны к конкретным параметрам энергоустановки: давлениям, температурам, расходам, оборотам. Инна Давидовна проводила с операторами эксперименты по определению скорости и устойчивости формирования умений и закрепления навыков управления на этих различных по типологии моделях. Собранные в коридорах сотрудники (с улицы в закрытое учреждение никого не пригласишь) нажимали кнопки и крутили датчики на этих пультах в соответствие с полученными учебными заданиями.
В результате И.Д. Рожанская доказала, что предлагаемый ею подход плодотворнее: умения формируются быстрее и навыки закрепляются устойчивее при отработке абстрактных действий, которые затем переносятся на управление конкретным оборудованием. Это существенно для организации подготовки, ибо на первом этапе операторов разного профиля можно большими группами обучать на абстрактных учебных моделях, а затем в короткое время оттачивать умения и навыки в конкретных условиях.
Так Инна Давидовна приобщила нас к человеческому фактору в техника вообще и в тренажеростроении в частности. Она убеждала нас, что тренажер это не просто устройство для отработки реалистичных действий на модели управляемого объекта с целью формирования навыков и умений управления им. Это средство преобразования личностных психофизиологических свойств и характеристик индивида в направлении их позитивного проявления в подобающих обстоятельствах, в том числе, при управлении тем или иным объектом или процессом. Много позже именно исследования этого направления я положил в основу своей диссертационной работы. Тогда же для нас, инженеров-прагматиков, это было откровением.
Отдельная история с тренажером по радиоразведке «Маяк-Р». Спецы Таганрогского НИИ связи, которому досталась эта работа, даже не знали, с чего начать – для них это был первый опыт создания функционального комплекса на базе ЭВМ. Мы с Н.Н. Шортовым были командированы туда на целый месяц, и сидя за одним столом с группой главного конструктора, разработали техническую структуру, состав и назначение функциональных блоков, состав СМО и алгоритмы основных процессов. Даже кое-что довели до программ. . . Через год нас снова пригласили туда же показать готовое детище – тренажер работал лучше, чем имитируемый комплекс радиотехнической разведки.
Так начиналось наше цифровое тренажеростроение.
