Несмотря на то, что некоторые водители продолжают игнорировать ремни безопасности даже вопреки действующим ПДД, эти нехитрые устройства многие десятилетия продолжают доказывать свою эффективность. Давайте посмотрим, как появилась данная технология, что говорит о пользе ее применения мировая статистика и почему её использование действительно важно как для водителя, так и для его пассажиров.
Еще во времена конных экипажей
Да-да, первые пристяжные устройства, фиксирующие кучера конной повозки, были запатентованы в 1885 году. Автором данной технологии являлся американец Эдвард Клэгхорн. Пристяжной ремень доказал свою эффективность, и несколько позже, изобретатель предложил применять своё устройство в кабинах самолетов. В автомобильной промышленности первые поясные ремни безопасности пытались ввести в 1903-ем с подачи Гюстава-Дезире Лево, однако подобная технология оказалась слишком сложна для освоения брендами, которые находились еще в самом начале технического развития.
Многие экспериментальные нововведения, включая ремень безопасности, пытался внедрить американский инженер Джон Такер на первой модели учрежденного им бренда, Tucker Torpedo, в 1948 году. Увы, из-за бюрократических махинаций его затея прогорела, хотя каждый из 52 выпущенных под новой маркой автомобилей был оборудован таким ремнем.
Лишь через 10 лет подобные устройства вошли в обязательный список опций для серийно выпускаемых авто. Авторство трехточечных пристяжных ремней приписывают Нильсу Болину, инженеру Volvo. В частности, ими оснащались такие модели, как Volvo PV 544 и P120 Amazon. Любопытно, что для пассажиров заднего ряда эти ремни стали доступными только в 1967 году.
Травмоопасная петля
Стоит отметить, что причины для такой медлительности при внесении корректировок в конструкцию авто у производителей были. Дело в том, что ремень, предложенный Болином, был намного безопаснее первых поясных ремней, которые при значительном разгоне авто и последующей аварии с его участием наносили человеку серьезные травмы и повреждения внутренних органов.
В результате исследований инженеры Volvo перенаправили часть нагрузки с пояса водителя на его грудную клетку. Но чтобы обеспечить его плотное прилегание к телу, такой ремень приходилось жестко затягивать, чего практически никто из водителей того времени не делал. В итоге ремни свободно висели на теле автомобилиста, только ухудшая его бедственное положение во время аварии, обвиваясь вокруг ключиц или шеи. А во время переворота авто ремень еще было тяжело отстегнуть – при угрозе затопления транспортного средства или его возгорания, когда время, чтобы покинуть салон, исчислялось секундами, это превращалось в смертельную ловушку.
Появление натяжителей
Даже несмотря на этот удручающий факт в 1985 году Германское патентное ведомство отметило изобретение Нильса Болина, как одно из восьми, принёсших человечеству самую большую пользу за последний век.
Тем не менее, устройство ремня безопасности нуждалось в корректировке, поэтому в 1990-ых в обиход вошли системы с натяжителями. В критический момент, который обычно сопровождался резким торможением, срабатывал механизм, мгновенно затягивавший ремень на теле человека.
Предназначение этой системы было двояким. Во-первых, она жестко фиксировало водителя и пассажиров на своих местах перед ударом. Во-вторых, и это главное, ремень обеспечивал верное направление человека навстречу раскрывающемуся эйр-бегу, исключая при этом соскальзывание.
К сожалению, не все водители верят в надежность автоматики, предпочитая упираться руками в какую-либо плоскость в момент удара. Ни к чему хорошему это не приводит. Нагрузка даже при движении в 60 км/ч на человеческий организм возрастает многократно, и каким бы сильным не был человек, он не сможет с ней справится. В итоге его обязательно приложит либо к рулевой колонке, либо к панели торпедо, либо к стойке дверей. Во всех этих случаях риск получить серьёзные травмы слишком велик.
К слову, для пассажиров заднего ряда пристегивание тоже носит обязательный, а не рекомендательный характер. При столкновении их ничем не зафиксированные тела резко поддаются вперед или в сторону, что приводит к травмам головы и грудной клетки, несовместимым с жизнью. Самым безопасным местом на галерке является середина дивана. Но лишь в том случае, когда пассажир пристегнут.
***
Согласно статистике, в случае лобового столкновения с пристегнутыми ремнями риск гибели всех членов экипажа авто уменьшается в 2,3 раза, при боковом столкновении – в 1,8 раз, при опрокидывании автомобиля – в 5 раз. Таким образом, более 70% человеческих жизней было спасено благодаря ремням безопасности.
Ремень безопасности используем как обманку - ставим заглушку? Как это может повлиять на жизнь.
в 1929 году инженер Джесси Джонсон (Jesse Johnson) приобрёл почтово-пассажирский самолёт "Hamilton" H-18 "Metalplane", для переделки в экспериментальный вертолёт "Johnson-Hamilton Gyroplane". Летал ли этот "Gyroplane"?
Предлагаю посмотреть небольшой ролик, посвящённый "Johnson-Hamilton Gyroplane". Он был снят 9 ноября 1929 года в Милуоки. Мы можем увидеть руление, взлёт и посадку этого летательного аппарата. И полёт явно не на несколько метров и не первый!
Внутри фюзеляжа стоял дополнительный мотор. В ролике хорошо виден его масляный радиатор, выступающий между лонжеронами над центральной частью фюзеляжа. Для взлёта "Johnson-Hamilton Gyroplane" понадобилось 10,6 м пробега на скорости 48,3 км/ч.
Хотя сам Джонсон и называл Gyroplane «вертолётом», я думаю, что корректнее использовать термин «автожир». (источник видео: "кинохроника", США, "Fox Movietone News; University of South Carolina")
Неудача - это тоже результат! Главное в этом деле "не опускать руки" и не останавливаться на достигнутом, а продолжать... продолжать... и продолжать..., и тогда точно что-нибудь получится и будет результат!!!
Интересна история "винтокрылой" авиации? Присоединяйтесь! Телеграм-канал: https://t.me/vertoletomania Будем познавать её вместе!
История туристического транспорта, как вы уже наверняка убедились из подобных наших статей, наиболее интересна на этапе становления данной индустрии. Потребности в перевозке большого количества людей были всегда, а вот технических возможностей для этого не хватало. Поэтому на свет периодически появлялись различные интересные проекты, как, например, удивительный автомобиль Packard-Henney на 12 мест.
Престижный «Пеликан»
Компания Packard, основанная в 1899 году, долгое время являлась ведущим американским производителей машин люкс-класса. Помимо очевидной роскоши в материалах отделки, продуманной эргономики и нарочитого внешнего лоска, автомобили этой марки имели передовое техническое оснащение.
Так, именно Packard сделал кондиционер и электрические стеклоподъемники доступными опциями, внедрив их на моделях серий 110, 120, 160 и 180. В 1939 году самым большим автомобилем в модельном ряду марки был Packard Super Eight, к которому в названии нередко добавляли приставку Custom, поскольку он являлся основным «донором» для кузовных переделок.
Главным партнером Packard в этом деле являлась формация Henney Motor Company, с которой у автобренда были давние и крепкие отношения. На шасси первого Henney выпускала лимузины, катафалки, коммерческие фургоны и кареты скорой помощи. В отличие от крупного производителя, использующего конвейер, в распоряжении кузовного ателье имелись сборочные цеха и покрасочные камеры нестандартных размеров, благодаря чему оно могло выполнить практически любой заказ.
В 1941 году таковой поступил от туристической компании Smokey Mountain Tours, организовывавшей поездки в Национальный парк, расположенный в горах Блу Ридж, что на границе штатов Северной Каролины и Теннесси. Данный маршрут был и остается очень популярным среди туристов, и для их доставки из аэропорта требовался комфортабельный и вместительный транспорт. По другим данным, компания Smokey Mountain Tours выкупила диковинный автобус для своих нужд у аэропорта Теннесси, где тот отвозил пассажиров от терминала к трапу (но это, скорее всего, ложная информация).
«Левиафан» с восемью дверьми
Итак, штатно Packard Super Eight оснащался 8-цилиндровым двигателем Falthead объемом 356 кубических дюймов (5,8 литра), агрегатированным с 3-ступенчатой механической трансмиссией. При колесной базе 3226 мм (на ранний версиях) данный силовой агрегат не отличался высокой динамикой, зато был тяговитым и оборотистым, что позволяло ему тянуть вдвое больше штатного веса транспортного средства.
По этой причине шасси на мощностях Henney существенно растянули, в результате чего длина кузова Super Eight составила 22 фута, или 6,7 метра; колесная база при этом увеличилась до 5,49 метра. Полученные размеры позволили поставить в салон машины два дополнительных дивана, а для большего удобства пассажиров полученные отсеки оснастили четырьмя дополнительными дверями – по две с каждой стороны.
Кроме этого, вместо жесткой крыши автомобиль получил брезентовый верх, который можно было откидывать в ясную погоду для притока свежего воздуха. Верхние стойки авто были усилены ради сохранения жесткости кузова. Также в покатой формы корме сохранился багажный отсек, доступ в который осуществлялся через две «классические» створки.
Как видно из архивных фото производителя, такой туристический Packard был построен не в единственном экземпляре. По различным данным всего было сделано от 8 до 12 единиц увеличенных версий Super Eight. Впрочем, более поздние варианты снабжались третьей осью для лучшей устойчивости.
Данные о стоимости всей этой партии, как и отдельных ее представителей, не сохранились. Однако известно, что общий тираж серийных Super Eight в 1939-м составил около 4 тысяч экземпляров.
Дальнейшая судьба
Четырехколесное авто фирмы Smokey Mountain Tours эксплуатировалось на своем маршруте до середины 1960-х, после чего было заменено более современными и быстроходными автомобилями.
Последующая судьба «левиафанов» Packard неизвестна, однако наш герой с пробегом 14.237 миль был выставлен через сайт Henney Motor Company на аукцион Auctions America. А это позволяет предположить, что автомобиль либо был выкуплен компанией-создателем после того, как в нем отпала нужда, либо и вовсе сдавался туристическому агентству в аренду.
Упомянутый аукцион проходил в 2015 году, и, судя по предоставленным площадкой фото, сохранность туристического Packard Super Eight оказалась на приемлемом уровне: кузов даже сохранил частичные следы оригинального двухцветного окраса.
При начальной стоимости необычного лота $25.000, уцелевший «левиафан» Packard был выкуплен частным лицом, после чего начался длительный процесс его реставрации. Машина периодически мелькала на различных автовыставках, где можно было проследить стадии её восстановления, но заводского лоска ей пока еще не вернули.
Осокин А.Д. в 1962 г. качестве главного конструктора по заказу НИИРЭ разработал первую в СССР и третью в мире (после ИС Дж. Килби и Р. Нойса ) полупроводниковую интегральную схему Р12-2 (серия 102). Она была самая маленькая в мире, ее корпус имел диаметр 3 мм и высоту 0,8 мм. На её основе потом разрабатывались другие интегральные схемы НИИРЭ
В итоге вышло так, что в США у каждого из трёх решений оказался свой автор, и патенты на них оказались в руках трёх корпораций.
Курт Леговец (Kurt Lehovec) из Sprague Electric Company посетил семинар в Принстоне зимой 1958 года, на котором Уолмарк изложил своё видение фундаментальных проблем микроэлектроники. По пути домой в Массачусетс, Леговец сходу изобрел изящное решение проблемы изоляции – использование самого pn-перехода! Менеджмент Sprague, занятый корпоративными войнами, не заинтересовался изобретением Леговца (да, в который раз отмечаем, что бестолковые руководители – бич всех стран, не только в СССР, впрочем, в США, благодаря куда большей гибкости общества, это и близко не приводило к таким проблемам, в крайнем случае страдала конкретная фирма, а не все направление науки и техники, как у нас), и он ограничился патентной заявкой за свой счет.
Чуть раньше, в сентябре 1958 года, уже упомянутый Джек Килби из Texas Instruments представил первый прототип ИС – однотранзисторный генератор колебаний, полностью повторявший схему и идею патента Джонсона, а чуть позже – двухтранзисторный триггер. В патентах Килби не была решена проблема изоляции и соединения. Изолятором был воздушный зазор – разрез на всю глубину кристалла, а для соединения он использовал навесной монтаж (!) золотой проволокой (знаменитая «волосяная» технология, и да, она реально использовалась в первых ИС от TI, что делало их чудовищно нетехнологичными), по сути, схемы Килби были гибридными, а не монолитными.
Зато он полностью решил проблему интеграции и доказал, что в массиве кристалла можно вырастить все необходимые компоненты. В Texas Instruments с руководителями было все прекрасно, они сходу поняли, какое сокровище попало им в руки, так что немедленно, даже не дожидаясь исправления детских болячек, в том же 1958 году начали продвигать сырую технологию военным (заодно обложившись всеми мыслимыми патентами). Как мы помним, военные в это время увлеклись совсем другим – микромодулями: и армия, и флот отвергли предложение.
Однако неожиданно темой заинтересовались ВВС, отступать было поздно, пришлось как-то налаживать выпуск по неимоверно убогой «волосяной» технологии.
В 1960-м TI официально объявило о том, что коммерчески доступна первая в мире «настоящая» ИС Type 502 Solid Circuit. Это был мультивибратор, и компания уверяла, что он находится в производстве, он даже присутствовал в каталоге по $450 за штуку. Однако реальные продажи начались лишь в 1961, цена была сильно выше, а надежность этой поделки была низка. Сейчас, кстати, эти схемы представляют колоссальную историческую ценность, настолько, что длительные поиски на западных форумах коллекционеров электроники человека, владеющего оригиналом TI Type 502, так и не увенчались успехом. Всего их было изготовлено около 10000, так что их раритет оправдан.
Роберт Нойс задумался – нельзя ли применить такую же технологию для производства интегральных схем и в 1959 самостоятельно повторил путь Килби и Леговица, объединив их идеи и доведя их до логического финала. Так родился фотолитографический процесс, с помощью которого микросхемы изготавливают и сегодня.
Один из забытых пионеров ИС – Жан Эрни, отец планарного процесса
Группа Нойса под руководством Джея Ласта (Jay T. Last) создала первую настоящую полноценную монолитную ИС в 1960 году. Однако компания Fairchild существовала на деньги венчурных инвесторов, и они не сумели поначалу оценить ценность созданного (опять же, беда с начальством). Вице-президент потребовал от Ласта закрыть проект, результатом стал очередной раскол и уход его команды, так родились еще две компании Amelco и Signetics.
После этого руководство, наконец, прозрело и в 1961 выпустило первую реально коммерчески доступную ИС – Micrologic. Еще год ушел на то, чтобы разработать полноценную логическую серию из нескольких микросхем.
То, чего так и не увидел СССР – огромное количество доступной специализированной литературы по проектированию микросхем, выпущенное американскими корпорациями в 1960-е. Пример заказной TTL-микросхемы, 1964 год
Затем возникла интегрально-инжекционная логика (IIL, появилась в конце 1971 года у IBM и Philips, использовалась в микросхемах 1970–1980-х годов) и величайшая из всех – металл-оксид-полупроводниковая логика (MOS, разрабатываемая с 60-х и к 80-м в варианте CMOS полностью захватившая рынок, сейчас 99 % всех современных чипов – это CMOS).
Первым коммерческим компьютером на микросхемах стал RCA Spectra 70 series (1965), малый банковский мэйнфрейм Burroughs B2500/3500, выпущенный в 1966 году и Scientific Data Systems Sigma 7 (1966). RCA по традиции разработала свои микросхемы сама (CML – Current Mode Logic), Burroughs воспользовалась помощью Fairchild в разработке оригинальной линейки микросхем CTL (Complementary Transistor Logic), SDS заказала чипы у Signetics. За этими машинами последовали CDC, General Electric, Honeywell, IBM, NCR, Sperry UNIVAC – эра транзисторных машин ушла.
Патент Фрэнка Уонласа (Frank Wanlass) на изобретенную им вместе с Са Чжитаном (Chih-Tang Sah) КМОП (CMOS) логику – мать всех современных чипов и микропроцессоров, 1963 г.
Отметим, что не только в СССР забывали творцов своей славы. С интегральными схемами случилась аналогичная, довольно неприятная история.
Фактически мир обязан появлению современной ИС слаженной работе профессионалов из Fairchild – прежде всего, команды Эрни и Ласта, а так же идее Даммера и патенту Леговца. Килби выпустил неудачный прототип, который было невозможно доработать, от его производства отказались почти сразу, и его микросхема имеет разве что коллекционную ценность для истории, технике она не дала ничего. Бо Лоек писал об этом так:
"Идея Килби была настолько непрактичной, что от неё отказалась даже TI. Его патент имел ценность только как удобный и выгодный предмет торга. Если бы Килби работал не на TI, а на любую другую компанию, то его идеи вообще не были бы запатентованы."
Нойс переоткрыл идею Леговца, но затем самоустранился от работы, и все открытия, включая мокрое окисление, металлизацию и травление, совершили другие люди, они же и выпустили первую настоящую коммерческую монолитную ИС.
В итоге история осталась несправедлива к этим людям до конца – еще в 60-е отцами микросхем называли Килби, Леговца, Нойса, Эрни и Ласта, в 70-е список сократился до Килби, Леговца и Нойса, потом – до Килби и Нойса, а вершиной мифотворчества стало получение одним лишь Килби Нобелевской премии 2000 года за изобретение микросхемы.
Если бы Нобелевские премии выдавали чуть более справедливо, то честь создания микросхемы должны были бы разделить Жан Эрни, Курт Леговец, Джей Ласт, Лев Реймеров и Юрий Осокин. Увы, на Западе о советских изобретателях никто даже не слышал до краха Союза.
Отметим, что 1961–1967 годы были эпохой чудовищных патентных войн. Все бились со всеми, Texas Instruments с Westinghouse, Sprague Electric Company и Fairchild, Fairchild с Raytheon и Hughes. В конце концов, компании поняли, что ни одна из них не соберет все ключевые патенты у себя, а пока длятся суды – они заморожены и не могут служить активами и приносить деньги, так что все кончилось мировой и кросс-лицензированием всех добытых к этому времени технологий.
Переходя к рассмотрению СССР, нельзя не отметить и другие страны, политика которых была иногда в высшей степени странной. Вообще, изучая эту тему, становится ясно, что намного проще описать не почему провалились разработки интегральных схем в СССР, а то, почему они преуспели в США, по одной просто причине – они, кроме США, нигде и не преуспели.
Подчеркнем, что дело было вовсе не в интеллекте разработчиков – толковые инженеры, отличные физики и гениальные визионеры-компьютерщики были везде: от Нидерландов до Японии. Проблема была в одном – менеджменте. Даже в Британии консерваторов (не говоря уже о лейбористах, которые добили там останки промышленности и разработок) корпорации не обладали такой властью и независимостью, как в Америке. Лишь там представители бизнеса разговаривали с властью на равных: могли инвестировать миллиарды куда хотели с минимальным контролем или без оного, сходиться в жестоких патентных битвах, переманивать сотрудников, основывать новые компании буквально по щелчку пальца (к той же «вероломной восьмерке», бросившей Шокли, восходит 3/4 всего нынешнего полупроводникового бизнеса Америки – от Fairchild и Signetics до Intel и AMD).
Все эти компании находились в непрерывном живом движении: искали, открывали, захватывали, разорялись, инвестировали – и выживали, и эволюционировали, подобно живой природе. Нигде в мире больше не было такой свободы риска и предпринимательства. Разница станет особо очевидна, когда мы начнем разговор об отечественной «Кремниевой долине» – Зеленограде, где не менее толковые инженеры, пребывая под гнетом Министерства радиопромышленности, обязаны были тратить 90 % своего таланта на копирование устаревших на несколько лет американских разработок, а те, кто упорно шел вперёд – Юдицкий, Карцев, Осокин – очень быстро укрощались и загонялись обратно на рельсы, проложенные бюрократией партийной системы.
Япония
Практически аналогичная ситуация случилась в Японии, где традиции государственного контроля были, конечно, в разы мягче советских, но вполне на уровне Британии (а что случилось с британской школой микроэлектроники, мы уже обсуждали).
В Японии к 1960 году существовали четыре основных игрока в компьютерном бизнесе, причем три были 100-процентно государственными. Самое могущественное – Министерство торговли и промышленности (MITI) и его техническое подразделение, Электротехническая лаборатория (ETL); Nippon Telephone & Telegraph (NTT) и его лаборатории микросхем; и наименее значимый участник, с чисто финансовой точки зрения, Министерство образования, которое контролировало все разработки внутри престижных национальных университетов (в особенности в Токийском, аналоге МГУ и MIT по престижу в те годы). Наконец, последним игроком были вместе взятые корпоративные лаборатории крупнейших промышленных фирм.
Япония была еще и тем похожа на СССР и Британию, что все эти три страны значительно пострадали в ходе Второй мировой войны, и их технический потенциал был уменьшен. А Япония вдобавок находилась в оккупации до 1952 года и под тесным финансовым контролем США до 1973 года, курс иены до этого момента был жестко привязан к доллару межправительственными соглашениями, а международным японский рынок стал вообще с 1975 года (и да, речь не идет о том, что они сами это заслужили, мы всего лишь описываем обстановку).
В результате японцы смогли создать несколько первоклассных машин для внутреннего рынка, но точно так же зевнули производство микросхем, а когда после 1975 года начался их золотой век, настоящий технический ренессанс (эпоха примерно по 1990, когда японская техника и компьютеры считались лучшими в мире и предметом зависти и мечтаний), производство этих самых чудес свелось к такому же копированию американских разработок. Хотя, надо отдать им должное, они не просто копировали, а разбирали, изучали и подетально улучшали любое изделие до последнего винтика, в итоге их компьютеры были меньше, быстрее и технологичнее, чем американские прототипы. Например, первый компьютер на ИС собственного изготовления Hitachi HITAC 8210 вышел у них в 1965, одновременно с RCA. К сожалению для японцев, они были частью мировой экономики, где такие фортели не проходят безнаказанно, и в результате патентных и торговых войн с США в 80-е их экономика рухнула в стагнацию, где и пребывает практически по сей день (а уж если вспомнить их эпический провал с так называемыми «машинами 5-го поколения»…).
При этом и Fairchild, и TI пытались основать производства в Японии ещё в начале 60-х, но наткнулись на жёсткое сопротивление MITI. В 1962 году MITI запретило Fairchild инвестировать в уже купленную в Японии фабрику, и неопытный Нойс попытался выйти на японский рынок через корпорацию NEC. MITI в течение двух лет отказывалось дать определённый ответ на заявку TI (при этом вовсю воруя их микросхемы и выпуская у себя без лицензии), и в 1965 году США нанесли ответный удар, угрожая японцам эмбарго на ввоз электронной техники, нарушавшей патенты TI, и для начала забанив Sony и Sharp.
В результате японцы были вынуждены признать, что 20 лет нарушали патенты, и выплатить США чудовищные роялти по полмиллиарда долларов в год, что окончательно похоронило японскую микроэлектронику.
В итоге грязная игра Министерства торговли и их тотальный контроль над крупными компаниями с указами, чего и как выпускать, вышли японцам боком, да таким, что их буквально вышибли из мировой плеяды производителей компьютеров (собственно, к 80-м только они и составляли конкуренцию американцам).
СССР
Перейдем, наконец, к самому интересному – Советскому Союзу.
Сразу скажем, что творилось там много чего интересного и до 1962 года, но сейчас мы рассмотрим только один аспект – настоящие монолитные (и притом оригинальные!) интегральные схемы.
Юрий Валентинович Осокин родился в 1937 году (для разнообразия врагами народа его родители не были) и в 1955 году поступил в МЭИ на электромеханический факультет, на недавно открытую специальность «диэлектрики и полупроводники», который окончил в 1961 году. Диплом он делал по транзисторам в нашем главном полупроводниковом центре у Красилова в НИИ-35, откуда отправился на Рижский завод полупроводниковых приборов (РЗПП) производить транзисторы, причем сам завод был такой же юный, как выпускник Осокин – создан только в 1960 году.
Назначение туда Осокина было нормальной практикой для нового завода – практиканты РЗПП часто учились в НИИ-35 и стажировались на «Светлане». Отметим, что завод не только обладал квалифицированными прибалтийскими кадрами, но и находился на периферии, вдали от Шокина, Зеленограда и всех разборок, с ними связанных (об этом мы еще поговорим). К 1961 РЗПП уже освоил в производстве большую часть транзисторов НИИ-35.
В том же году завод по собственному почину начал копать в области планарных технологий и фотолитографии. В этом ему помогали НИИРЭ и КБ-1 (позже «Алмаз»). РЗПП разработал первую в СССР автоматическую линию изготовления планарных транзисторов «Аусма», и ее генерального конструктора А. С. Готмана осенила светлая мысль – раз уж мы все равно штампуем транзисторы на кристалле, так почему бы не сделать сразу же сборку из оных транзисторов?
Кроме этого, Готман предложил революционную, по меркам 1961 года, технологию – разводить выводы транзистора не к стандартным ножкам, а распаивать к контактной площадке с шариками припоя на ней, для упрощения дальнейшего автоматического монтажа. По сути, он открыл настоящий BGA-корпус, который сейчас используется в 90 % электроники – от ноутбуков до смартфонов. К сожалению, в серию эта идея не пошла, так как с технологической реализацией возникли проблемы. Весной 1962 главный инженер НИИРЭ В. И. Смирнов попросил директора РЗПП С. А. Бергмана найти другой путь реализации многоэлементной схемы типа 2НЕ-ИЛИ, универсальной для построения цифровых устройств.
Директор РЗПП поручил эту задачу молодому инженеру Юрию Валентиновичу Осокину. Организовали отдел в составе технологической лаборатории, лаборатории разработки и изготовления фотошаблонов, измерительной лаборатории и опытно-производственной линейки. В то время в РЗПП была поставлена технология изготовления германиевых диодов и транзисторов, ее и взяли за основу новой разработки. И уже осенью 1962 года были получены первые опытные образцы германиевой, как тогда говорили, твёрдой схемы Р12-2.
Перед Осокиным стояла принципиально новая задача: реализовать на одном кристалле два транзистора и два резистора, в СССР никто ничего подобного не делал, а о работах Килби и Нойса никакой информации в РЗПП не было. Но группа Осокина блестяще решила проблему, причём совершенно не так, как это сделали американцы, работая не с кремнием, а с германиевыми мезатранзисторами! В отличие от Texas Instruments, рижане создали сразу и настоящую микросхему, и удачный техпроцесс под нее из трех последовательных экспонирований, фактически они сделали это одновременно с группой Нойса, абсолютно оригинальным путем и получили не менее ценный, с коммерческой точки зрения, продукт.
Осокинская микросхема. Сверху и справа – первая Р12-2, снизу – блок из четырех микросхем в одном корпусе
Насколько значителен был вклад самого Осокина, был ли он аналогом Нойса (всю техничеcкую работу за которого выполнила группа Ласта и Эрни) или полностью оригинальным изобретателем?
Это тайна, покрытая мраком, как и все, связанное с советской электроникой. Например, В. М. Ляхович, работавший в том самом НИИ-131, вспоминает (здесь и далее цитаты из уникальной книги Е. М. Ляховича «Я из времени первых»):
"В мае 1960 года инженер моей лаборатории – физик по образованию, Лев Иосифович Реймеров, предложил в качестве универсального элемента 2НЕ-ИЛИ использовать двойной транзистор в одном корпусе с внешним резистором, заверив нас, что практически это предложение уже обеспечивается в существующем технологическом процессе изготовления транзисторов П401 – П403, который ему хорошо известен по практике на заводе «Светлана»… Это уже было почти все, что надо! Ключевые режимы работы транзисторов и высочайший уровень унификации… А через неделю Лев принес эскиз структуры кристалла, на котором к двум транзисторам на их общем коллекторе добавлялся pn-переход, образующий слоистый резистор... В 1960 году Лев оформил на свое предложение авторское свидетельство и получил положительное решение на устройство № 24864 от восьмого марта 1962 года."
Идея была воплощена в железе с помощью работавшего в то время на «Светлане» О. В. Веденеева:
"Летом меня вызвал в проходную Реймеров. У него возникла идея сделать технически и технологически схему «НЕ-ИЛИ». На такой прибор: на металлической основе (дюраль) крепится германиевый кристалл, на котором создаются четыре слоя с npnp-проводимостью... Работу по вплавлению золотых выводов хорошо освоила молодая монтажница Люда Турнас, и я привлек ее к работе. Полученное изделие помещалось на керамическую галету... Мы сделали Леве таких галет несколько сотен штук."
"Первые несколько сот штук были изготовлены втихую в течение нескольких дней! …После отбраковки приемлемых по параметрам приборов собрали несколько простейших схем триггеров и счетчик. Все работает! Вот она – первая интегральная микросхема! ...В лаборатории мы изготовили демонстрационные сборки типовых узлов на этих твердых схемах, размещенных на панелях из оргстекла. ...На демонстрацию первых твердых схем пригласили главного инженера НИИ-131 Вениамина Ивановича Смирнова и рассказали ему, что этот элемент является универсальным... Демонстрация твердых схем произвела впечатление. Наша работа была одобрена. ...В октябре 1960 года с этими поделками главный инженер НИИ-131, изобретатель твердой схемы инженер Л. И. Реймеров и я, начальник лаборатории, выехали в Москву и показали наши изделия председателю ГКРЭ В. Д. Калмыкову и его заместителю А. И. Шокину. ...В. Д. Калмыков и А. И. Шокин положительно оценили проделанную нами работу. Они отметили важность этого направления работ и предложили обращаться при необходимости к ним за помощью. ...Сразу после доклада министру и поддержки министром выполняемых нами работ по созданию и отработке германиевой твердой схемы, В. И. Смирнов распорядился создать лабораторию физики твердых схем с экспериментальным производственным участком... Все основные работы по созданию участка твердых схем были выполнены в течение 1960 года. В первом квартале 1961 года на участке были изготовлены первые наши твердые схемы, правда, пока с помощью друзей на заводе «Светлана» (припайка золотых выводов, многокомпонентные сплавы для базы и эмиттера)."
На первом этапе работ многокомпонентные сплавы для базы и эмиттера доставали на заводе «Светлана», золотые выводы припаивать также возили на «Светлану», так как своей монтажницы и золотой 50 мкм проволоки в НИИ не было. Под вопросом оказалось комплектование микросхемами даже экспериментальных образцов БЦВМ, разрабатываемых в НИИ, а про массовый выпуск не могло быть и речи. Нужно было искать серийный завод.
Где же здесь место Осокина?
Изучаем мемуары дальше.
"С появлением фотолитографии оказалось возможным создать объемный резистор вместо слоистого при существующих размерах кристалла и путем травления коллекторной пластины через фотомаску сформировать объемный резистор. Л. И. Реймеров попросил Ю. Осокина попробовать подобрать разные фотомаски и попытаться на пластинке германия p-типа получить объемный резистор порядка 300 Ом. ...Такой объемный резистор в ТС Р12-2 Юра изготовил и считал, что работа закончена, так как температурная проблема решена. Вскоре Юрий Валентинович принес мне около 100 твердых схем в виде «гитарки» с объемным резистором в коллекторе, которое получено специальным травлением коллекторного слоя германия p-типа. ...Показал, что эти ТС работают до +70 градусов, какой получился процент выхода годных и какой разброс параметров. В институте (Ленинград) мы собрали на этих твердых схемах модули «Квант». Все проверки в диапазоне рабочих температур прошли успешно."
Но запустить второй, казалось бы, более перспективный, вариант в производство так просто не получилось.
Образцы схем и описание технологического процесса были переданы на РЗПП, но там к этому моменту уже было начато серийное изготовление Р12-2 с объёмным резистором. Появление улучшенных схем означало бы остановку производства старых, что могло сорвать план. К тому же, по всей вероятности, у Ю. В. Осокина были и личные причины сохранить выпуск Р12-2 старого варианта. На ситуацию наложились и проблемы межведомственного согласования, ибо НИИРЭ относился к ГКРЭ, а РЗПП к ГКЭТ. Нормативные требования к изделиям у комитетов были разные, да и рычагов влияния у предприятия одного комитета на завод из другого практически не было. В финале стороны пришли к компромиссу – выпуск Р12-2 сохранялся, а новые быстродействующие схемы получили индекс Р12-5.
В итоге мы видим, что Лев Реймеров был для советских микросхем аналогом Килби, а Юрий Осокин – аналогом Джея Ласта (хотя его обычно считают полноценным от и до отцом советских интегральных схем).
В результате разобраться в хитросплетениях конструкторских, заводских и министерских интриг Союза еще тяжелее, чем в корпоративных войнах Америки, однако, вывод довольно простой и оптимистичный. Идея интеграции пришла в голову Реймеру практически одновременно с Килби, и только советская бюрократия и особенности работы наших НИИ и КБ с кучей министерских согласований и дрязг задержали отечественные микросхемы на пару лет.
Вообще, американское мифотворчество, как уже говорилось, в некоторых аспектах было похоже на советское (как и тяга к назначению официальных героев и упрощение сложной истории). После выхода знаменитой книги Томаса Рида (T. R. Reid) «The Chip: How Two Americans Invented the Microchip and Launched a Revolution» в 1984 году каноничной стала версия «двух американских изобретателей», забыли даже о своих же коллегах, не говоря уже о том, чтобы предположить, что кто-то, кроме американцев, мог где-то что-то внезапно изобрести!
Впрочем, в России тоже отличаются короткой памятью, например, в огромной и подробной статье русской Википедии об изобретении микросхем – нет ни слова об Осокине и его разработках (что, кстати, неудивительно, статья представляет собой простой перевод аналогичной англоязычной, в которой этой информации и в помине не было).
При этом, что еще более печально, отец самой идеи – Лев Реймеров, забыт еще крепче, и даже в тех источниках, где упоминается создание первых настоящих советских ИС, в качестве единственного их творца отмечается лишь Осокин, что, безусловно, печально.
Удивительно, что в этой истории мы с американцами показали себя совершенно одинаково – ни одна сторона практически не запомнила своих настоящих героев, создав вместо этого серию устойчивых мифов. Очень печалит тот факт, что создание «Кванта», вообще, стало возможным восстановить лишь по единственному источнику – той самой книге «Я из времени первых», выпущенной издательством «Скифия-принт» в Санкт-Петербурге в 2019 году тиражом в 80 (!) экземпляров. Естественно, что для широкого круга читателей она долгое время была абсолютно недоступна (не зная хоть что-то о Реймерове и этой истории изначально – даже сложно было догадаться, что именно нужно искать в сети, но сейчас она доступна в электронном виде https://www.computer-museum.ru/books/Liahovich_v.5.pdf
Тем более хотелось бы, чтобы эти замечательные люди не были бесславно забыты, и надеемся, что данная статья послужит еще одним источником в деле восстановления приоритетов и исторической справедливости в непростом вопросе создания первых в мире интегральных схем.
Конструктивно Р12-2 (и последующая Р12-5) были выполнены в виде классической таблетки из круглой металлической чашечки диаметром 3 мм и высотой 0,8 мм – до такой корпусировки Fairchild додумались только через год. К концу 1962 года опытное производство РЗПП выпустило около 5 тысяч Р12-2, а в 1963 году их было сделано несколько десятков тысяч (к сожалению, к этому времени американцы уже осознали, в чем их сила, и выпустили их более полумиллиона).
Что забавно – в СССР потребители не умели работать с такой корпусировкой и специально для облегчения их жизни в 1963 году в НИИРЭ в рамках ОКР «Квант» (А. Н. Пелипенко, Е. М. Ляхович) была разработана конструкция модуля, в котором объединялось четыре ТС Р12-2 – так родилась, первая в мире ГИС двухуровневой интеграции (TI использовала свои первые серийные микросхемы в 1962 году в похожей конструкции под названием Litton AN/ASA27 logic module – на них собирались компьютеры бортовых радаров). https://ru.wikipedia.org/wiki/Гибридная_микросхема
Миниатюрный радиоприемник "Микро" (1964г.) показан в США на съезде радиоинженеров и произвёл там мировую сенсацию
Первая зарубежная ГИС была анонсирована фирмой IBM в США в 1964 г. в виде STL -модулей, которые были созданы фирмой для нового семейства компьютеров IBM -360.
Поразительно, не то что Нобелевку – а даже особых почестей от своего правительства Осокин не дождался (а Реймер не удостоился даже этого – о нем вообще насмерть забыли!), за микросхемы он не получил вообще ничего, лишь позже в 1966 году был награжден медалью «За трудовое отличие», так сказать, «на общих основаниях», просто за успехи в работе.
В 1964 «Квант» был применен в первом в СССР авиационном бортовом компьютере третьего поколения «Гном» (также, первом в мире серийном компьютере на микросхемах). В 1968 серия первых ИС была переименована в 1ЛБ021 (ГИС получили индексы типа 1ХЛ161 и 1ТР1162), затем в 102ЛБ1В. В 1964 году по заказу НИИРЭ была завершена разработка Р12-5 (серия 103) и модулей на ее основе (серия 117).
ЭВМ «Гном» до сих пор стоят в штурманской кабине Ил-76 (причем сам самолет 1971 года выпуска) и некоторых других отечественных самолетов.
Уникальное видео – тот самый «Гном», учебно-образовательный фильм Рижского завода
Что особенно обидно – хищные акулы капитализма увлеченно подсматривали технологические решения друг у друга.
Советский же Госплан был неумолим – где родилось, там и пригодилось! В итоге осокинские микросхемы заняли узкую нишу БЦВМ нескольких самолетов и в таковом качестве и применялись последующие тридцать лет! Ни серия БЭСМ, ни всевозможные «Мински» и «Наири» – нигде более их не использовали.
Более того, даже в БЦВМ их ставили далеко не везде, МиГ-25, например, летал на аналоговом электромеханическом компьютере, хотя его разработка и закончилась в 1964. Кто мешал туда поставить микросхемы? Разговоры о том, что лампы устойчивее к ядерному взрыву?
Удивительно то, что Шокин, полностью одобрив технологию рижан, не дал ей ни малейшего ускорения (ну, кроме официального одобрения и приказа начать на РЗПП серийное производство), также нигде не рассматривалась популяризация этой темы, привлечение к ней специалистов из других НИИ и, вообще, всяческое развитие с целью как можно скорее получить драгоценный стандарт на собственные микросхемы, которые можно было бы независимо развивать и усовершенствовать.
Отчего так вышло?
Шокину было не до осокинских экспериментов, в это время он решал вопрос с клонированием американских разработок в родном Зеленограде.
Советская микроэлектронная промышленность оставалась передовой до конца семидесятых годов прошлого века. Погубила ее межведомственная разобщенность и недостаток финансирования для перехода на новый уровень развития
"Очерки истории российской электроники. Выпуск 1. 60 лет отечественному транзистору", М, 2009, РИЦ-Техносфера, с. 177-210
«Зарождение и становление отечественной микроэлектроники»
«История отечественной электроники», том 1. М. 2012, ИД «Столичная Энциклопедия», с. 469÷496..
Оставить свой след в истории техники непросто. Только люди фанатично преданные своей мечте, могут достигнуть таких результатов как Ростислав Евгеньевич Алексеев...
Как-то садясь в Санкт-Петербурге на "Метор", идущий в Кронштадт, я спросил компанию молодых людей:
-А вы знаете историю создания этого корабля?
Ребята пожали плечами, а пожилой матрос у входа, покачав головой, сказал :
-Это знали мы, а сейчас мало кто из молодежи знает про Ростислав Евгеньевича...
Посадка закончилась и мы отшли от пирса. Несмотря на волны, "Метеор" уверенно разогнался и взял курс на Кронштадт. Салон был полупустой, ребята подсели ко мне поближе и попросили рассказать про корабль и его изобретателя...
Каспийское море, 1967 год
– Скорость на приборах?
– 500 километров в час, Ростислав Евгеньевич!
«Неплохо. На воде можно и больше, пора бы уже задуматься о сверхзвуке», – подумал про себя конструктор.
То ли корабль, то ли летательный аппарат размером с футбольное поле моментально скрылся за линией горизонта...
--------------
Свой «скоростной» путь Ростислав Евгеньевич начал в 30-х годах прошлого века, когда в СССР раскручивался всесоюзный маховик занятий и увлечений всевозможными видами спорта. Алексеев к тому времени жил в городе Горьком (ныне Нижний Новгород), городе выдающихся яхтсменов и летчиков, и неудивительно, что пассионарного юношу будоражили снующие по Волге парусники с командой отважных ребят на борту. Как и любой гений, Ростислав мог заглядывать в потаенную для ординарных людей область знаний. Наблюдая за яхтами на регатах, он «сканировал» их конструкцию и в уме решал задачи увеличения скорости и маневренности.
Новое судно, нашпигованное инновациями, имело классификацию SB-20 (на современный лад), получило затейливое имя «Ребус» и паруса черного цвета – нет, не из желания пофрантить на фоне белых парусов других яхт, а в силу глобального дефицита всего нужного в стране.
Заявившаяся на регату в Горьком в 1935 году нетипичная яхта с «зеленой» командой вызвала недоумение и сарказм публики. Сжалившись, организаторы допустили чудаков к соревнованиям. И тут, прямо как в добрых голливудских фильмах, новички «не парясь» стали выигрывать все призы подряд. За годы увлечения яхтингом Ростислав Евгеньевич использовал яхту как стенд для испытаний своих изобретений, как поле для испытания товарищей на смелость, ум, конструкторскую жилку да и вообще – яхтенный спорт всегда привлекал выдающихся людей, способствовал полезным знакомствам и уже тогда считался клубом для избранных.
Из-под пера Алексеева вышло много уникальных спортивных яхт разного класса, гарантированно приносивших победы. Но враг (сопротивление на воде) не оставлял Ростислава в покое. «Корпус надо вытащить из воды.Вот решение!»
1948. У Ростислава Алексеева уже в подчинении небольшое КБ. Севастополь, испытания первого в мире торпедного катера на подводных крыльях 123бис.
Море штормит, военные недоверчиво провожают взглядом катер с Алексеевым на борту. Сильная болтанка, но при выходе на крылья она прекращается, лезвие судна режет волну. Мотор ревет. Скорость 80, 90, 100, 110, 120 км/ч, команда ликует. Результат достигнут, можно уменьшить ход и ложиться на обратный курс, но в этот момент заедает ручка газа и торпедная «крылатка» начинает набирать 130, 140 км/ч. На борту паника. На приборах 147 км/ч, озверевший катер несется по своей воле.
Кто-то из команды Алексеева выбивает ногой заклинивший рычаг, судно резко сбрасывает скорость и переходит в штатный режим.
На берег экстремалы вышли белые и облитые потом. О незапланированном рекорде решили помалкивать, отрапортовались военным о достижении расчетных 60 узлов, по поводу чего последние выразили ликование и радость.
"Буревестник'
1965. Ростислав Евгеньевич возглавляет Центральное КБ по судам на подводных крыльях (ЦКБ по СПК). На воду спускают созданный им инновационный газотурбоход «Буревестник» с водометом и тремя рядами крыльев. «Болид» оснащен авиационными турбинами АИ-20 общей мощностью 4250 л. с. и рассчитан на перевозку 150 пассажиров со скоростью до 130 км/ч, но на испытаниях достигает лишь 100 км/ч, что не удовлетворяет Алексеева.
Первый год навигации. Пассажиры и речной флот довольны высокой скоростью машины и возможностью добраться из Казани до Нижнего Новгорода и обратно за световой день. В одном из рейсов капитан судна не замечает топляк и на огромной скорости налетает водометом на препятствие. Удар, и скорость внезапно ползет вверх до отметки почти 130 км/ч!
По возвращении в док, в корпусе водомета обнаруживается трещина от удара, которая способствовала лучшей пропускной способности и тем самым увеличивала скорость. Ущерб «облагородили», и «Буревестник» стал буквально летать по Волге, о чем и мечтал его создатель, правда, от рева турбин дрожали все дома на пути следования судна.
-----------
"Каспийский монстр"
1968. Ростислава Евгеньевича снимают с поста начальника ЦКБ (запланированная акция партийных недоброжелателей), но оставляют в его подчинении сверхсекретное направление по экранопланам. Каспийское море, 500-тонная машина КМ (по версии ЦРУ «Каспийский монстр») покидает гавань секретной базы. На борту Алексеев, сотрудники ЦКБ и военная комиссия, от которой зависит судьба и главного конструктора, и направления экранопланов в целом, поскольку Москва давно хочет избавиться от назойливого «гения», как его называют в министерских кабинетах. Оплошностей быть не должно. Испытательный полет проходит на высоте 3–4 метров над уровнем моря, скорость 500 км/ч, придирчивые военные внимательно следят за всем, что происходит во время теста.
На втором часу полета перед носом «монстра» внезапно возникает Тюлений остров. Времени и возможности маневрировать нет, Ростислав Алексеев дает команду набрать высоту и перелететь остров, только «по-тихому», без паники. Громадина взмывает выше положенного, начальство из Москвы, не понимая, что происходит, принимает препятствие на пути за запланированную часть «прогулки». Сколько тюленей погибло бы под брюхом экраноплана в момент столкновения с сушей, посчитать сложно, но, на радость создателю, КМ спокойно перелетел остров, приведя в восторг столичных начальников, не ожидавших, что экраноплан способен и на такое.
Благодаря этому успеху Алексеев получает финансирование на создание линейки экранопланов.
Не подумайте, что вся деятельность Ростислава Евгеньевича зиждется на казусах. Гений прошел сложный путь взлетов и падений, но его достижения говорят сами за себя.
Алексеев первым в мире разработал и довел до серийного производства линейку разнотипных судов на подводных крыльях, от прогулочного катера до 400-местного пассажирского судна. Названия «Ракета», «Метеор», «Комета» и их образы стали визитной карточкой страны, большое количество судов уходило на экспорт, скоростные перевозки по воде стали конкурировать с автомобильным и ж/д транспортом.
СПК считались единственным прибыльным видом водного транспорта СССР.
Все-же Алексееву удалось доказать жизнеспособность концепции экраноплана. Под его началом было ЦКБ по СПК с четырьмя филиалами и более чем 3000 сотрудников. За эту «империю» Алексеев больше всего был благодарен именно яхтенному прошлому и парусному спорту, занимаясь которым он навсегда полюбил воду и скорость.
В 70-х Алексеев получил заказ на десантный экранолет "Орленок". В 1979 году корабль-экранолет впервые в мире был принят на вооружение военно-морского флота, как официальная боевая единица.
Экраноплан "Орленок"
Алексеев сам регулярно испытывал свои транспортные средства.
В январе 1980 года, при обкатке новой модели пассажирского гражданского экранолета, который должен был быть завершен к московской Олимпиаде, произошла авария... Алексеев выжил, но получил многочисленные травмы. Он был экстренно госпитализирован. Врачи боролись за его жизнь, были проведены две операции. Но 9 февраля он все-таки скончался... Ему было всего 63 года...
P.S. Для меня лично, Ростислав Евгеньевич -образец настойчивости и стремления к своей цели. Ценой неимоверных усилий, он воплотил в реальность фантастические идеи и подарил человечеству машины, напоминающие произведения искусства.К счастью, его дело и идеи не забыты учениками, а значит мы еще будем любоваться крылатыми лайнерами, парящими над гладью моря...
Этот странный клип из британского архива Movietone датирован 1940 годом и показывает изобретение, призванное успокоить младенцев. Это также рекламировалось как развивающее мышцы ног, делающее каждого ребенка потенциальным футболистом международного уровня. Источник: Оазис Знаний
Американский изобретатель Уильям Черч (1778–1863 гг.) изобрел в начале XIX века паровое трехколесное транспортное средство. В проспекте компании описывалось, что это транспортное средство имеет двигатель мощностью 60 л.с. и достаточно мощное, чтобы перевозить 15 тонн со скоростью 15 миль в час.
В Музее науки есть гравюра Джози Аллена, которая изображает Омнибус, как большое трехколесное транспортное средство с пассажирскими отсеками спереди и сзади, похожее на обычные кузова дилижанса, с сиденьями наверху и водителем, сидящим высоко впереди за рулём. Центральная часть содержала механизмы и двигатель.
Омнибус в итоге был построен и работал, совершая рейсы между Лондоном и Бирмингемом, согласно сохранившимся оригиналам проездных билетов для пассажиров.
Я вот только не пойму, почему была тенденция делать трехколесные транспортные средства? Это же не устойчиво? Почему не делать сразу четырехколесные? Все дело в механике поворота?
