11. Изоморфизм базовых основ

Однажды мне позвонил руководитель отдела оборудования одной из самолетостроительных фирм Юрий Алексеевич Я.

— Владимир Акимович, — сказал он. — Вот ты выпустил Руководящий технический материал по цифровым связям. И там у тебя информационное слово состоит из 32 разрядов. Мне это не подходит, у меня маленькие самолеты, каждый килограмм на счету. Разработай, пожалуйста, другой РТМ, в котором слова состояли бы из 20 разрядов.

Я пришел в полное недоумение. Килограммы — килограммами, но для того чтобы передавать хоть 32-разрядное, хоть 20-разрядное слово, ничего менять не нужно! Килограммы тут просто ни при чем. Но 32-разрядное слово удобно, в нем есть адресная часть для обозначения параметра, в нем есть матрица, которая нужна для записи знака или признака контроля, в нем есть защита по четности от случайных сбоев. В нем есть, наконец, двадцать один разряд для записи информации. Чем оно не угодило Юрию Алексеевичу? А ведь вся бортовая аппаратура для всех самолетов сделана с использованием именно 32-разрядных слов. Значит, Юрий Алексеевич хочет, чтобы его аппаратура отличалась от стандартной аппаратуры, то есть он фактически пытается выйти из общей системы стандартизации. Это что же, опять война со всеми самолетчиками за наведение порядка?

— Юрий Алексеевич, — ответил я. — Этого делать не надо. Никакого веса в аппаратуру тебе эти 32 разряда не добавляют. Хлопот же ты наберешь много. Зачем это тебе? А потом, ты пойми, мы же отвечаем за стандартизацию всего бортового оборудования для всех типов самолетов. Как же мы можем своей рукой вводить такую дезунификацию? Да и зачем тебе все это?

— Не будешь делать, — сказал Юрий Алексеевич, — так я тебя заставлю!

И он позвонил моему начальнику. Мы с начальником обсудили ситуацию, решили, что Юрий Алексеевич дурью мается, и на этом вопрос был закрыт. И хотя Юрий Алексеевич на этом не успокоился, много раз возвращался к этому вопросу, сделать с нами он так ничего и не смог, чем остался очень недоволен. А стандартная аппаратура на его самолетах работала и работает, и никаких претензий к ней нет.

Здесь самое время рассказать о той войне, которую мы — я и мои товарищи ведем за стандартизацию связей. За 35 лет непрерывных сражений мы добились того, что в нашей отрасли, я имею в виду авиационное оборудование, в связях электронной аппаратуры наведен практически полный порядок. Этим, между прочим, авиация сильно отличается от других областей техники. Ужесточение политики связей стоило мне и моим товарищам моря крови. Льется она и сейчас, когда я пишу эти строки. Нам непрерывно подсовывают разнообразные, все более прогрессивные, т. е. зарубежные решения, которые хороши лишь тем, что они зарубежные. Внедрение этих решений немедленно подорвет всю стандартизацию оборудования и не позволит стыковать его в комплексы. Но наше дело правое, и мы не сдаемся.

Надо сказать, что наше дело правое по ряду причин. Во-первых, идеология сопряжения бортовой аппаратуры должна быть консервативной, рассчитанной на несколько поколений. Это нужно для того, чтобы можно было модернизировать бортовое оборудование, заменяя устаревшие системы и не трогая те из них, которые не устарели. Во-вторых, с самого начала в идеологию связей должны закладываться решения, которые не надо будет завтра отменять. В геологии это называется изоморфизмом базовых основ. А поэтому, прежде чем вводить в действие какие-либо ГОСТы, надо всесторонне проблему обмозговать, создать и испытать соответствующие макеты, стенды, установки, разработать элементную базу, которую тоже надо всесторонне испытать, и уж только после этого принимать решения и выпускать ГОСТы и Руководящие материалы. К сожалению, это делают далеко не все разработчики нормативной технической документации, и последствия получаются самые плачевные. Но нашей группой, да и не только нами, но и весьма крупным, хотя и не формальным коллективом инженеров из разных предприятий, которых мы регулярно привлекали для консультаций и принятия решения по отдельным проблемам связей, все это было проделано.

На совещаниях мы обсуждали каждую деталь проблемы стандартизации связей. Но, прежде всего мы научились считать информацию, содержащуюся в пилотажно-навигационных параметрах, и пропускную способность проводных линий связей.

Оказалось, что линии связи сильно недогружены, и это обстоятельство сразу же позволило определить главное направление развития систем связей как направление последовательного уменьшения числа линий связей и совмещения различной информации в одних и тех же линиях.

«Зачем, рассуждали мы, уже имея результаты расчетов, транслировать параллельные коды, требующие большого числа проводов, если при такой загрузке мы ничуть не хуже можем транслировать коды последовательно, поочередно передавая биты информации? Число проводов сократится, надежность повысится, а информация сохранится». И я направил всем предприятиям письмо, из которого следовало, что параллельные коды отныне запрещаются. Большинство предприятий спорить не стало, но некоторые все же возникли.

«Как следует из Вашего письма, — писала одна уважаемая ленинградская фирма, занимающаяся радиосредствами дальней навигации, — Вы предлагаете заменить параллельные коды на последовательные. А знаете ли Вы, что при этом время передачи информации увеличится в 36 раз? И что при этом возрастут ошибки? Мы с Вами категорически не согласны, тем более, что у нас уже готов образец новой аппаратуры, и мы ничего переделывать не будем. В крайнем случае, в следующем поколении, да и то, если Вы докажете нам целесообразность такого мероприятия. Потому что аппаратура наша точная, и мы не намерены так резко увеличивать свою погрешность из-за ваших прихотей».

Мы ответили. Мы признали, что да, погрешность растет. Но может быть, она растет не слишком сильно? Давайте прикинем. Если самолет летит со скоростью в 3 Маха, то есть с утроенной звуковой скоростью, а быстрее пока никто не летает, то при параллельном коде за 20 микросекунд трансляции кода самолет, пролетая 1 километр в секунду, пролетит 2 сантиметра. А если это время вырастет в 36 раз, то 72 сантиметра. А погрешность Вашей аппаратуры, хотя она и очень точная, составляет все-таки 5 километров. И нам кажется, что на дополнительные 72 сантиметра ошибки можно пойти. Тем более, что погрешности не прямо складываются, а квадратируются. И за счет этого нововведения на самом деле Вы получите не 72 сантиметра, а только 0,05 миллиметра. А проводов при этом мы сократим в 24 раза. Может быть, Вы все же согласитесь? Даже, несмотря на такое увеличение погрешности. Но может быть мы и не правы. Давайте вынесем этот вопрос в Ваше Министерство, там нас поправят. Или Вас. А?

Фирма не стала больше спорить, и с тех пор на самолетах больше никто не применяет параллельных кодов.

Первый ГОСТ по связям под номером 18977-73 мы выпустили в 1973 году. И хотя промышленность уже работала по нашей нормали, которую мы разработали до этого — в 1968 году, все же к ГОСТу не сразу установилось лояльное отношение. Дело в том, что одновременно с нашим ГОСТом появилось еще два документа, правда, не у нас, а в Америке: это ARINC-419 для гражданской авиации и MIL STD-1553 для военной.

Уже сам факт, что американцы разделили гражданскую и военную авиацию, говорит о том, что у них это два разных ведомства, и они вовсе не собираются объединять их идеологию воедино. А зачем, если деньги можно получить за обе разработки? Другое дело у нас. У нас до сих пор все оплачивало государство. Денег у нас всегда было мало и, как говорится, сам Бог велел создать одну идеологию, тем более что и на гражданскую, и на военную авиацию в приборостроительной промышленности работали одни и те же фирмы. И к тому же в части пилотажно-навигационного оборудования аппаратура военных и пассажирских самолетов мало, чем отличается. А практически и вовсе не отличается, как бы об этом ни трубили заинтересованные военные и гражданские заказчики.

В материалах ARINC-419 было ясно сказано, что на борту пассажирского самолета американцы собираются применить одновременно несколько типов связей. Одних только кодов там было шесть вариантов. Поэтому к этому документу прилагалась специальная схема, на которой было показано, в какой конкретно линии связи должен использоваться какой код, чтобы, Боже упаси, не перепутать. А вычислитель должен был все эти разнообразные коды кушать и постараться тоже, Боже упаси, не перепутать. А то он может посчитать градусы географической широты за градусы крена или тангажа. А что тогда?

А в стандарте MIL STD-1553 были предложены совсем замечательные решения. Видимо, здесь сыграла психология военных, когда все надо делать по команде, ходить строем в столовую и даже в другие места. Потому что, по мысли авторов стандарта, все потоки информации должны были гулять не сами по себе, а под управлением некоего центрального вычислителя, названного контроллером и исполняющего роль главнокомандующего. Для того чтобы первая система передала во вторую свои сигналы, она должна была получить специальную команду из контроллера на выдачу информации, а вторая система — команду на ее прием. При этом, даже если третья система тоже нуждалась в той же информации и была подключена к той же линии связи, названной мультиплексной, то она не должна была воспринимать никакой информации, поскольку она не получила команды. Так сказать, не ее дело, начальству виднее. А для того чтобы она, эта третья система получила ту же информацию, что и вторая, нужно было повторить еще раз команду на прием, но теперь уже только для третьей системы. А поскольку первая система уже закончила передачу для второй системы, то и ей надо было давать команду заново на передачу той же информации, которая перед этим была передана для второй системы.

Но теперь уже вторая система не должна была ничего принимать, поскольку зачем? Она уже все приняла в предыдущем цикле. А если оказывалось, что и четвертая система нуждается все в той же информации, то все действия нужно было начинать сначала. И это притом, что все эти системы, как и все остальные, подключены к единой шине. Понятно, что при таком способе трансляции информации обычных частот не хватало, и потребовались высокие частоты, с которыми начались хлопоты уже совсем иного плана, инструментального.

Но нет таких трудностей, которые испугали бы людей, рвущихся к высоким академическим званиям. И поэтому один наш родственный институт, презрев все технические аргументы, перевел американский военный стандарт и выпустил соответствующий отечественный аналог. Начальник этого института, доложив об этом своем достижении на собрании Академии Наук, заодно присвоив себе заслуги всей приборной авиационной промышленности, добился-таки звания академика.

Вот тут уж началась бойня, поскольку военные поняли, что, наконец-то, они могут отцепиться от гражданских и проводить свою собственную политику. А к нам в связи с этим стали приезжать разработчики аппаратуры.

— Дорогие наши друзья, — говорили разработчики, усаживаясь поудобнее. — Мы бы всей душой рады были строить аппаратуру по вашему стандарту, но нам категорически запрещено это делать. Потому что тот, кто платит, тот и заказывает музыку. А платят нам на этот раз военные, и музыку, то есть связи, заказывают они. И поэтому мы будем делать аппаратуру не по вашему ГОСТу, а по ГОСТу, который выпустил…

И они называли институт, выпустивший аналог американского военного стандарта.

— Ну и в чем же дело? — интересовались мы, которым вся эта история уже начинала действовать на нервы. — В чем трудности-то? Делайте, раз велят.

— Да мы бы рады, — вздыхали разработчики. — Да у нас ничего не получается. Мы не знаем даже, как приступить и с чего начать. Помогите нам!

— Не знаете, так не делайте, — советовали мы. — Или узнайте у тех, кто вам велит делать по тому стандарту. Или у тех, кто этот стандарт выпустил. Мы-то тут при чем?

— Да мы спрашивали, но ни те, ни другие тоже не знают. А мы не знаем, что нам делать. А они говорят, что их задача была только выпустить стандарт, а остальное их не касается. И как тут быть?

— Мы можем вам дать лишь совет: послать всех, кто вам все это велит, куда-нибудь еще подальше. Потому что те, кто велит, завтра посматываются со своих мест, а вы останетесь при своем неработающем железе. Впрочем, как хотите. Дело ваше. Нам не приказано вмешиваться в такие дела. А, кроме того, как советовал один турецко-подданный, надо чтить уголовный кодекс. Короче, чего вы от нас хотите?

— Ну, как же… Мы с вами раньше так хорошо работали, а вы нас оставляете в беде…

— Нет, братцы. Или так, или этак! В ваши игрушки мы не играем!

Семь лет спустя мультиплексный ГОСТ помер, так ничего и не родив, но на его место возник другой. Дело в том, что американцы к этому времени осознали часть допущенных глупостей и выпустили модификацию стандарта — MIL STD-1553B, в который был введен режим «всем». Теперь всем системам, подключенным к линиям связи, разрешалось одновременно получать информацию из линии, если она им была нужна. Однако это мало улучшало положение, так как все равно управление всеми этими потоками оказалось столь сложным, что с ним до сих пор, а прошло уже более двадцати лет, не справилась ни одна из фирм, которые попались на этот крючок. Но с упорством, достойным лучшего применения, мультиплекс кочует из одного эскизного проекта в другой, он все время вот-вот будет, но ничего на самом деле не бывает, и когда кончится вся эта свистопляска, никто не знает. Уже сменились два поколения разработчиков мультиплексных ГОСТов, первые бойцы давно уже все поувольнялись, и никто не знает, где их теперь искать. Создано шесть элементных баз, и все они не годятся, разработаны программы автоматической отладки мультиплексных связей, созданы и распались на нескольких предприятиях специальные лаборатории, но он все никак не может сдвинуться с места, этот мультиплекс, хотя по нашим прикидкам на него уже потрачено более миллиарда рублей в старом доперестроечном исчислении.

А мы еще в 1977 году через «Литературную газету» случайно узнали, что стандарт MIL STD-1553 и его модификации были созданы американской фирмой «Райт Паттерсон», у которой кроме разработки стандартов было еще одно хобби: она занималась сбором информации и дезинформацией в области авиации.

Но техника есть техника, постепенно все встает на свои места. Мультиплексаторы как-то скисли, меньше проявляют активности, хотя и не сдаются. По нашему ГОСТу работать оказалось легко, решения в нем простые, и мы оказывали промышленности все необходимые консультации. Тем не менее, нам все время тыкали американскими стандартами: ну почему у них не так, вы что, умнее американцев?!

Тогда в 1977 году мы с Германом С., в те времена ведущим по связям, решились на отчаянный шаг. Мы решили каким-нибудь способом передать наш ГОСТ американской компании ARINC с тем, чтобы они выпустили взамен ARINC-419 что-нибудь другое, более для нас приемлемое. Тогда, решили мы, нам будут тыкать наши же решения, а мы будем с ними соглашаться. Случай вскоре представился. В те времена ежегодно собиралась Советско-французская группа по бортовому оборудованию, один раз в Москве и один раз в Париже. Летом 1977 года она должна была собираться в Москве, и мы договорились с руководством института и Министерства о том, что дарим американцам через французов наш ГОСТ по связям и мою книгу на эту тему, которая только что вышла.

Во время моего доклада по связям, на который были приглашены и представители самолетных фирм, кто-то из французов спросил:

— Так вы что, стремитесь приблизиться к нормам ARINC-419?

И мой блестящий и нахальный ответ:

— Нет! Мы считаем, что ARINC-419 в этом вопросе безнадежно устарел, у нас своя политика связей, мы ее представляем в ваше распоряжение и просим вас довести ее до сведения корпорации ARINC, в которую мы, к сожалению, не входим.

Французы были шокированы, но пообещали передать наши документы в корпорацию ARINC. И в декабре 1977 года вышла в свет первая редакция нового документа ARINC-429, в котором все наши решения были отражены. К сожалению, американцы взяли за основу не ту частоту, на которой мы базировались, как на основную — 50 кбит/с, а две боковые из нашего же ГОСТа — 12,5 и 100 кбит/с. Но это были уже мелочи. А окончательную редакцию ARINC-429 американцы выпустили только в 1979 году, когда мы свой ГОСТ уже перевыпустили вторично, так как ГОСТ 18977-73 честно отслужил отпущенный ему срок и полностью себя оправдал. Новый ГОСТ 18977-79 мы сделали бессрочным, практически ничего в нем не изменив по сравнению с ГОСТом 73-го года. Так он и живет до сих пор, и на его основе разработаны тысячи изделий, создана массовая элементная база, и по нему изготовлена в части связей вся аппаратура, устанавливаемая на все типы самолетов и вертолетов, и не только на них. И уже давно нет никакой возможности следить за всеми разработками, в которых реализована наша идеология связей. Да и нужды в этом практически нет, так как все это работает, потому что в основу идеологии заложены простые технические решения, не требующие ни отладки, ни так называемого обслуживания.

А поскольку за все эти годы мы внедрили последовательно четыре поколения связей, а всего их пять, то теперь пора уже внедрять и пятое поколение. Это поколение мы называем магистральным, потому что все виды систем, работающие на борту, будут сопрягаться друг с другом через малое число линий связи, которые мы назвали магистральными.

Этих магистралей будет столько, сколько имеется зарезервированных источников информации. И никаких контроллеров.

У американцев пока еще нет такой структуры, нет и необходимых технических решений. И мы раздумываем, не передать ли нам снова своей рукой американцам эти решения, потому что внедрение снова упирается все в тот же вопрос:

— Нет, объясните нам, почему у американцев нет подобных решений? Что, по вашему, американцы дураки, а вы умнее их?

Ну, что мы можем ответить на такой вопрос?