Попасть снарядом по снаряду?

Попасть снарядом по снаряду?

В начале 1951 года, своем письме в АН УССР по поводу перспектив применения ЭВМ, Лебедев писал: «Быстрота и точность вычислений позволяют ставить вопрос о создании устройств управления ракетными снарядами для точного поражения цели путем непрерывного решения задачи встречи в процессе полета управляемого реактивного снаряда и внесения корректив в траекторию его полета». Сергей Алексеевич любил говорить, что расчеты полета снаряда на БЭСМ проходят быстрее, чем летит сам снаряд. В 1955 году ему представилась возможность осуществить свои предвидения на практике — ИТМ и ВТ был привлечен к работе по созданию системы противоракетной обороны.

Далеко не все верили, что перехват ракеты — вообще осуществимая задача. Григорий Васильевич Кисунько, по инициативе и под руководством которого создавалась «Система А», вспоминает [1.15]: «По существу проблематики ПРО еще в 1953 году высказались маститые академики при обсуждении письма семи маршалов Советского Союза о необходимости приступить к разработке этой проблемы: „ПРО — это такая же глупость, как стрельба снарядом по снаряду“». О сложности задачи говорит тот факт, что первые испытания подобной системы в США в 1962 году закончились неудачей, и перехват у американских систем ПРО был возможен лишь при условии использования в противоракете ядерного заряда с большим радиусом поражения, небезопасного для защищающейся стороны. А первый перехват баллистической боеголовки с неядерным ее поражением был осуществлен в США 10 июня 1984 года — на 23 года позже первых успешных испытаний ПРО в СССР.

В одном из своих выступлений член-корреспондент РАН Геннадий Георгиевич Рябов (директор ИТМ и ВТ в 1984–2004 годах) рассказал о вычислительной задаче для этой ПРО, которая и сейчас внушает уважение: время реакции системы на сигнал от радиолокаторов не должно было превышать десятой доли секунды! Вот что об этом пишет Г. В. Кисунько: «В противоракетной системе при перехвате баллистической ракеты все свершается с непостижимой для человеческого восприятия быстротой. Сближение противоракеты с целью происходит со сверхкосмической скоростью, и отслеживать этот процесс, управлять наведением противоракеты на цель невозможно без использования быстродействующей ЭВМ и без автоматизации на основе ЭВМ взаимодействия всех средств ПРО. Для этого ЭВМ и все подсистемные компоненты ПРО должны быть связаны между собой линиями обмена информацией, принимаемой и передаваемой в реальном масштабе времени.

В системе „А“ центральная ЭВМ должна была обеспечивать взаимодействие в реальном масштабе времени полета цели восьми абонентов, территориально разнесенных от нее на расстояниях до 250 километров. Таким образом, речь шла о создании компьютерно-автоматизированной многокомпонентной системы, не имевшей прецедентов ни в военной, ни в гражданской технике».

Впрочем, в ИТМ и ВТ уже имелся задел по этой проблематике. Все началось с того, что, когда отладка БЭСМ подходила к концу, Сергей Алексеевич привел отличившегося в этой работе молодого специалиста Всеволода Сергеевича Бурцева в один из московских НИИ, разрабатывавших радиолокаторы. Результатом стало создание в 1952–1955 годах двух специализированных ЭВМ «Диана-1» и «Диана-2» для автоматического съема данных с радиолокатора и автоматического слежения за воздушными целями. Опережая даже работы по М-20, Бурцев сумел создать к 1958 году еще две мощные по тем временам машины для тех же целей: М-40 (40 тыс. операций в секунду) и М-50 (с плавающей запятой). Обе машины были заранее рассчитаны на коллективную работу в сети — в них был встроен мультиплексный канал для приема данных по шести направлениям, и они имели развитую систему прерываний.

Всеволод Сергеевич Бурцев (1927–2005), начало 1950-х

Однако, когда Кисунько впервые посетил ИТМ и ВТ, всей этой техники еще не существовало. Увидев БЭСМ, он посчитал, что «эта самоделка» не имеет перспектив, но не стал разрывать отношений с институтом Лебедева, а решил подстраховаться, заключив с СКБ 245 договор о разработке специализированной ЭВМ на базе «Стрелы». В дальнейшем этот договор так и не был выполнен, зато в здании на полигоне появилась М-40. Интересно, что работа по созданию программ для «Системы А» проводилась без технического задания — его еще никто не мог написать. Не связанные какими-то рамками исполнители творили программное обеспечение «по месту» — тайная мечта любого разработчика, потому работа шла с большим энтузиазмом.

Строительство полигона «Системы А» началось в 1956 году, в пустынной местности неподалеку от озера Балхаш: летом плюс сорок, зимой до минус тридцати, вокруг — одни фаланги, змеи и скорпионы. На отчужденной для полигона территории, как вспоминает Кисунько, проживал лишь один казах, которого сотрудники прозвали «дядей Колей». С ведома командования «дядя» получил компенсацию на переселение, но остался в своем домишке, снабжая сотрудников полигона дарами Балхаша, по словам Кисунько, «многие из которых сейчас следует считать выбывшими даже из Красной книги». Строили почти все одновременно: железнодорожные ветки, автодороги, линии электропередач, прокладывали связь, возводили военные и гражданские объекты, поднимали городок испытателей.

В своих воспоминаниях, помещенных в сборник, посвященный 100-летию со дня рождения С. А. Лебедева [1.2], Всеволод Сергеевич Бурцев приводит историю о том, как они весело погуляли в один из выходных во время пребывания на полигоне, причем Лебедев был в первых рядах застрельщиков. Ввиду того, что история достаточно длинная, цитировать ее здесь невозможно, а в кратком пересказе она сильно потеряет. Случай, между тем, хорошо иллюстрирует характер Лебедева, до седых волос умудрившегося сохранить в себе того мальчишку Сережу, что, по воспоминаниям его сестры, переплывал Оку. Происходившее было бы характерно для молодой студенческой компании, а ведь ему к тому времени перевалило за пятьдесят. Недаром авторы многих воспоминаний указывают, что Алисе Григорьевне нередко приходилось удерживать мужа от шалостей и внимательно следить за количеством выпитого. История на полигоне вполне могла закончиться трагично: в конце ее Сергей Алексеевич вознамерился попрактиковаться в вождении грузовика (он как раз собирался сдавать на права), влетел в расщелину и разбил головой лобовое стекло. Врачи потом сказали, что небольшое сотрясение все же было.

По полигону должны были стрелять ракетами из Капустина Яра и Плесецка. Испытания начались в 1959 году, а 4 марта 1961 года прошло генеральное испытание: с центрального полигона Минобороны в Капустином Яру была запущена баллистическая ракета Р-12, оснащенная вместо штатной боевой части ее весовым макетом в виде стальной плиты весом 200 кг. Обломки Р-12 потом собирали по степи в течение еще трех недель. Испытание не обошлось без драматического момента, о котором вспоминают все участники событий: за 145 секунд до расчетного времени встречи противоракеты с «вражеской» боеголовкой в машине М-20 произошел «аварийный останов». Однако ее сумели мгновенно перезапустить, и перехват произошел в штатном режиме. Кисунько приводит слова одного из участников событий: «…случись еще раз такое или похожее на то, что было в этом пуске, — и начнут выносить нас прямо с пультов с инфарктами».

Г. В. Кисунько написал по этому поводу стихи (поется на мелодию «Дымилась роща под горою…»):

Мне не забыть, как ранним мартом

в машине нашей цифровой

за три минуты перед стартом

произошел случайный сбой.

Но в тот же миг машину эту

мы вновь пустили, чуть дыша,

и все же сбили мы ракету

над диким брегом Балхаша.

Полностью введенная в действие в 1961 году, «Система А» стала первой в мире ПРО, способной не только предупреждать о нападении, но и пускать противоракету, сбивая атакующую ракету еще в космосе. Еще раз напомним, что американцы смогли повторить наш успех лишь спустя 23 года. Основы весьма масштабной системы аэрокосмической обороны Северной Америки под названием NORAD (1963 год), закладывались еще в начале 1950-х, но она была куда более примитивной по функциональности, чем советская ПРО, и могла только предупреждать о нападении. Это было даже отражено в названии ее компьютерной основы SAGE (Semi-Automatic Ground Environment, где «semi-automatic» означает «полуавтоматическая» — для отражения ракетной атаки поднимались истребители). Успешные испытания «Системы А» позволили Хрущеву заметить на одной из пресс-конференций в 1962 году: «Наша ракета, можно сказать, попадает в муху в космосе». Эта работа стала основой для создания советских комплексов ПРО и всей системы сдержек и противовесов, ставших базой для глобальных договоров (таких, как СНВ), окончательно превративших ядерное оружие в «оружие сдерживания».

Рассказывают, что одна из дочерей Сергея Алексеевича спросила его: «Зачем ты делаешь ЭВМ для военных?» «Чтобы не было войны», — ответил он. Лебедев мог бы добавить, что такой, казалось бы, неопределенный и расплывчатый ответ совершенно точно отражает его род занятий и их конечную цель. Мало того, перед нами редчайший пример ученого, цель которого именно в такой постановке была достигнута — назревавшей было войны между двумя мировыми полюсами действительно так и не случилось, и работы Лебедева в этом начинании сыграли одну из главных ролей.

Среди всех достижений в этой первой компьютерной системе для ПРО, к числу важнейших, безусловно, относится создание одной из первых в мире компьютерных сетей. Считается, что первое удаленное соединение двух компьютеров было установлено в 1965 году между Массачусетским Технологическим институтом (шт. Массачусетс, США) и корпорацией SDC (Санта-Моника, шт. Калифорния). Но даже для самих США это явная ошибка: еще задолго до начала экспериментов с ARPANET там начала функционировать довольно «продвинутая» компьютерная сеть из сотен узлов — в рамках упомянутой системы NORAD. Сеть для «Системы А» была построена практически одновременно с первыми элементами американской SAGE, и, несмотря на свой экспериментальный характер, была весьма совершенной.

Всеволод Бурцев воспроизводит в своих воспоминаниях [1.16] структурную схему вычислительной сети «Системы А». Она работала на частоте 1 МГц, включала несколько вычислительных машин разной мощности, в том числе на мобильной (!) платформе, связанных между собой в беспроводную (!) сеть, работавшую на расстояниях до 200 км. Обратите внимание, что беспроводные сети в мире получили распространение лишь в 1980-е годы.

Схема вычислительной сети советской экспериментальной ПРО, развернутой в 1959–1960 гг. в Казахстане, недалеко от озера Балхаш (иллюстрация из статьи автора разработки В. С. Бурцева, с разрешения редакции журнала «Информационные технологии и вычислительные системы»). РТН — радиолокаторы точного наведения; СМ — специальные вычислительные машины; СД — станция дальнего обнаружения; РПР — радиолокатор противоракеты (передача сигналов на противоракету); СТ — мобильная стартовая установка противоракет; ППД — процессор приема и передачи данных; М-4, М-40 и М-50 — электронные вычислительные машины; Б — запоминающее устройство на магнитном барабане; УУБ — устройство управления барабаном; КРА — контрольно-регистрирующая аппаратура; РЛ — радиорелейные линии

Отсюда понятно, почему А. И. Китов и В. М. Глушков (см. соответствующие очерки в этом сборнике) в своих проектах компьютерных систем масштаба государства с такой легкостью рассуждали про автоматизированный удаленный сбор данных: технически этот вопрос для советских компьютерщиков был давно решен.

Следует добавить, что М-50 оказалась настолько удачной разработкой, что ее конструкция потом многократно воспроизводилась в системах военного назначения разных поколений (ламповая 5Э92 и транзисторные 5Э92б, 5Э51), рассчитанных на применение в качестве комплекса обработки данных.