В Space Shuttle был громоздкий принтер, с помощью которого астронавты могли получать планы миссий, прогнозы погоды, планы действий экипажа и другие документы. Этот принтер требовался для первого запуска Shuttle в 1981 году и был разработан всего за 7 месяцев. А построили его на основе армейского терминала связи. В отличие от современных принтеров, принтер Shuttle содержит вращающийся металлический барабан с рельефными символами, который позволяет ему быстро печатать по строке за раз.
Этот принтер известен как Временная телетайпная система Space Shuttle. Как следует из названия, этот принтер был задуман как временная мера на несколько полетов, пока не будет введен в эксплуатацию принтер получше. Однако телетайп оказался надежнее своей грядущей замены, поэтому он оставался резервным вариантом в течение более 50 полетов, зачастую печатая тысячи строк за полет. Это было недешево: при стоимости полета Shuttle в 27 000 долларов за фунт, размещение 59-фунтового телетайпа в космосе стоило более 1,5 миллиона долларов за полет.
Мы получили доступ к телетайпу Shuttle и хотели запустить его в эксплуатацию. Мне пришлось провести реверс инжиниринг трех плат внутри принтера, чтобы определить формат данных, который он принимал: последовательные данные, закодированные в аудио. После анализа принтера и выполнения большого объема работ по обслуживанию нам удалось заставить принтер печатать. В статье будет описание временного телетайпа Shuttle, объяснение его схемы и барабанного механизма печати, а также демонстрация его работы.
История временного телетайпа Shuttle
Необходимость создания телетайпа восходит к программе «Аполлон». Во время миссий «Аполлон» единственным способом отправки информации астронавтам было общение с ними по радио и запись данных астронавтами. NASA решило, что космический челнок должен включать механизм для отправки текста и изображений астронавтам, 78-фунтовый высокотехнологичный факсимильный аппарат под названием Uplink Text & Graphics System (TAGS). Изображение в оттенках серого с высоким разрешением отправлялось на шаттл в виде цифрового потока данных. На борту шаттла ЭЛТ выводил изображение по одной строке за раз, а волоконно-оптическая коммутационная панель переносила каждую строку на светочувствительную серебряную эмульсионную бумагу. Бумага проявлялась путем пропускания ее через горячий валик при температуре 127ºC в течение 25 секунд, создавая постоянное изображение.
Единственным недостатком этого плана было то, что для отправки цифрового изображения на шаттл требовалась спутниковая система слежения и ретрансляции данных (TDRS), которая из-за задержек не была бы готова до шестого полета шаттла. (TDRS была космической заменой всемирной сети наземных станций, которая использовалась во время программы «Аполлон».) В результате всего за семь месяцев до первого запуска шаттла НАСА решила, что им нужна временная система «для передачи экипажу в режиме реального времени изменений в плане полета и других эксплуатационных данных».
Телетайп Shuttle является результатом этих спешных усилий по созданию принтера, который мог бы работать по существующему аудиоканалу, а не через цифровой спутник TDRS. Из-за нехватки времени за основу телетайпа Shuttle брали готовый принтер. Термические и электростатические принтеры были отклонены из-за проблем с токсичностью и воспламеняемостью. (Телетайп Shuttle использовал рулон желтоватой бумаги, от которой пришлось отказаться из-за ее воспламеняемости, вызывавшей беспокойство со времен катастрофы Apollo-1).
Было принято решение использовать военный терминал связи, AN/UGC-74 "Tactical Teletype". Интерфейс терминала был очень гибким, поддерживал последовательные данные в формате ASCII или Baudot, с несколькими конфигурациями и скоростями передачи данных (до 1200 бод - единица измерения символьной скорости), с использованием либо токовой петли, либо сигналов напряжения. Военный терминал поддерживал двустороннюю связь, поэтому у него была клавиатура. Примечательно, что в терминале также реализован текстовый процессор, управляемый микропроцессором Motorola 6800 (предок знаменитого MOS 6502). Текстовый процессор позволял составлять сообщения в автономном режиме, минимизируя время радиопередачи, что было важно в период военных действий. Эта 100-фунтовая военная система потребовала серьёзных изменений, чтобы её можно было использовать на космическом челноке. Наиболее значимым из них было удаление клавиатуры.
Печатный механизм
Телетайп использует вращающийся барабан с рельефными символами, показанный ниже. Чтобы напечатать символ, принтер выстреливает молоточком, который прижимает красящую ленту и бумагу к рельефному символу на барабане. Ширина барабана составляет 80 символов, что соответствует длине строки. Имеется 80 соответствующих молоточков, по одному для каждой позиции печати. На барабане имеется 64 печатаемых символа, обернутых вокруг каждой позиции барабана.
Принтер печатает строку за раз не мгновенно, а во время каждого оборота барабана. Когда барабан делает один полный оборот, каждый из 64 символов проходит мимо каждой позиции печати один раз. Печать требует точной синхронизации молоточков, чтобы ударить по нужному символу на барабане, когда он проносится мимо. Схема управления принтером запускает каждый молоточек в нужное время, когда нужный символ на барабане выстраивается в линию с молоточком, производя нужный текст.
Военный принтер и принтер Shuttle немного отличаются набором символов. Военный барабан имел 64 символа ASCII (только заглавные буквы, цифры и специальные символы). Барабан не содержал символа пробела, поскольку пробелом ничего не обозначалось. Вместо него на барабане есть ромб «◊», используемый как специальный символ для обозначения ошибки четности или другой ошибки. Барабан для телетайпа Shuttle заменяет 10 специальных символов ASCII на символы, которые более полезны для Shuttle, такие как греческие буквы. В частности, символы ;@[\]^!"#$ заменяются на θ✓‾↑↓~αβΔϕ.
На видео ниже крупным планом показаны молоточки, которые ударяют по бумаге, чтобы напечатать текст. Текст — это встроенное в телепринтер тестовое сообщение: «ЛЕНИВАЯ ЖЕЛТАЯ СОБАКА БЫЛА ПОЙМАНА МЕДЛЕННОЙ РЫЖЕЙ ЛИСОЙ, КОГДА ОНА СПАЛА НА СОЛНЦЕ». Это тестовое сообщение, которое является аналогом русской панграмы “съешь ещё этих мягких французских булок, да выпей чаю”, содержащей все буквы русского алфавита, кроме “Ж”. В тестовом предложении телетайпа отсутствуют J, K, M, Q и V. Однако оно состоит ровно из 80 символов и заменяет пробелы ромбом «◊», поэтому его эффективно используют для проверки того, что все 80 столбцов работают.
Электроника
На фото ниже показана схема внутренностей телетайпа, вид сверху вниз. Слева находятся три интерфейсные платы, которые демодулируют входящий аудиосигнал. Перед интерфейсными платами находятся большие индукторы для фильтрации входящего питания. Под ними спрятано твердотельное реле, управляющее питанием остальной части принтера, реализуя режим ожидания с низким энергопотреблением. Синяя плата в середине — это удивительно сложный импульсный источник питания, установленный на толстой металлической пластине для охлаждения. Большой рулон бумаги обычно устанавливается над платой источника питания. Справа находятся четыре большие печатные платы, которые реализуют основную логику принтера: плата драйвера принтера, коммуникационная плата, плата памяти и плата процессора. Вращающийся барабан защищен перфорированной черной металлической решеткой спереди.
Платы демодулятора
Оригинальный военный телетайп получал данные в виде последовательного потока битов. Однако на космическом челноке данные кодировались в виде частот на аудиоканале. Были сконструированы три специальные платы для демодуляции аудиоданных, чтобы остальная часть принтера могла их обрабатывать. Эти платы также выполняли специфические для челнока задачи, такие как включение принтера при поступлении сообщения и последующий возврат принтера в режим ожидания. Я провел реверс инжиниринг этих плат, чтобы определить, как они работают, и определить кодировку данных. Ниже будут рассмотрены эти три платы, которые находятся на левой стороне принтера.
Последовательный поток битов кодируется с помощью частотной манипуляции, где 0 представлен 3600 Гц-ами, а 1 представлен 7200 Гц-ами. Последовательные данные передаются со скоростью 600 бод. Процесс демодуляции сначала преобразует входной аудиосигнал в цифровой сигнал путем его пороговой обработки. (То есть входная синусоида преобразуется в прямоугольную волну.) Цифровой сигнал автокоррелируется для различения сигналов 3600 Гц и 7200 Гц, восстанавливая базовые последовательные данные. Этот сигнал передается на логические платы принтера (часть оригинального военного телетайпа), которые преобразуют последовательный сигнал в байты ASCII и печатают их.
Обработка сигнала начинается с платы "FSK input", показанной ниже. Сначала она усиливает входной аудиосигнал. (Два больших резистора обеспечивают нагрузку 600 Ом для аудиовхода.) Затем фильтр верхних частот 900 Гц устраняет низкочастотный шум. (Фильтр реализован с помощью двухступенчатой топологии Sallen-Key)
Сигнал перескакивает с платы на плату и попадает на плату "output FSK demod". На этой плате находится схема обнаружения несущей, которая включает остальные части принтера, если обнаруживает входной сигнал. Это позволяет принтеру оставаться выключенным, пока он не получит сигнал с Земли. Эта плата также применяет пороговое значение к сигналу, чтобы превратить его в цифровую форму, которая поступает на плату "управления".
На выходной плате также находятся линейные регуляторы на 5 и 12 вольт, которые питают три платы; это микросхемы в металлических банках в нижней части платы. Чтобы уменьшить нагрузку на регуляторы, два больших резистора понижают входное напряжение (28 вольт) до более низкого уровня перед его регулировкой.
На плате управления находится декодер FSK - интересная схема, которая преобразует две частоты FSK в двоичную, реализуя цифровой автокоррелятор. Она использует 64-битный сдвиговый регистр для задержки цифрового входа на 139 мкс. Входной сигнал и задержанный входной сигнал объединяются с помощью XOR, что ставит результат в зависимость от частоты. Сигнал частотой 7200 Гц повторяется каждые 139 мкс, поэтому входной сигнал и задержанный входной сигнал совпадают, что дает 0 в результате XOR. Однако прямоугольная волна частотой 3600 Гц переключает состояние каждые 139 мкс, поэтому два входа XOR всегда будут отличаться, что приводит к 1 на выходе. Таким образом, схема четко различает входной сигнал 3600 Гц и входной сигнал 7200 Гц. (Выход XOR противоположен конечному значению, поскольку впоследствии он инвертируется).
Цифровой демодулятор избегает некоторых проблем аналогового демодулятора FSK. Он не чувствителен к уровням сигнала, поскольку сигнал преобразуется в цифровой. Цифровой демодулятор также не чувствителен к гармоникам, которые могут вызывать проблемы с аналоговыми демодуляторами. Наконец, он не требует тщательно настроенных фильтров аналоговой схемы.
Демодулированный сигнал проходит от платы управления обратно на выходную плату. Эта плата применяет фильтр нижних частот 400 Гц, а затем пороговое значение для преобразования сигнала обратно в двоичный. Если входные частоты неточны, демодулятор будет выдавать правильные значения 0 или 1 на большей части формы сигнала, но на краях будут сбои. Фильтр нижних частот удаляет эти сбои. (Вы можете быть обеспокоены тем, что сигнал 600 бод будет уничтожен фильтром нижних частот 400 Гц. Однако в худшем случае сигнал (чередование нулей и единиц) будет иметь частоту 300 Гц, поскольку для одного цикла требуется два бита, поэтому у фильтра достаточно запаса.) Далее плата блокирует сигнал, если не обнаружена несущая. Это гарантирует, что случайный шум не будет демодулирован и распечатан. Наконец, последовательный двоичный сигнал покидает пользовательские платы Shuttle и поступает на коммуникационную плату телетайпа, являющуюся частью стандартного телетайпа.
В этих платах я заметил две необычные вещи. Во-первых, у них есть некоторые модификации: провода "bodge" и добавленные компоненты. Во-вторых, платы не имеют конформного покрытия, что необычно для плат в аэрокосмической отрасли. (Четыре логические карты, для сравнения, защищены конформным покрытием.) Моя гипотеза заключается в том, что эти платы были платами разработки, на ранних этапах проектирования телетайпа Shuttle, поэтому они были модифицированы по мере изменения конструкции. Телетайп также имеет маркировку "Not for flight", что подтверждает эту теорию.
Логические карты
Военный телетайп содержал четыре платы логической схемы: плату ЦП, карту памяти, плату связи и плату управления печатью, установленную в правой задней части телетайпа. Эти платы используются без изменений в телетайпе Shuttle.
Схема сложнее, чем можно было бы ожидать, в ней есть четыре большие карты, полные интегральных схем (ИС). На это есть несколько причин. Во-первых, карты используют микропроцессорную технологию 1970-х годов, поэтому для выполнения чего-либо требуется много схем. В частности, многие простые логические микросхемы серии 7400 выполняют функции «склеивания»: декодирование адресов, буферизацию данных, фиксацию сигналов и т. д. Более того, барабанный принтер изначально сложен, поскольку 80 молоточков должны приводиться в действие в нужное время в зависимости от желаемых символов. В-третьих, телетайп очень гибок, поддерживает несколько уровней сигнала и два формата символов (ASCII и Бодо). Самое удивительное, что телетайп реализует текстовый процессор, позволяющий составлять и редактировать сообщения в автономном режиме. Конечно, поскольку телетайп Shuttle используется только для приема данных и даже не имеет клавиатуры, функция текстового процессора совершенно бесполезна.
Процессорная карта
Плата ЦП содержит микропроцессор, который управляет телетайпом. Его самая важная функция — преобразование строки символов ASCII в коды барабана печати. Эти коды хранятся в памяти для использования платой управления печатью. ЦП также реализует функции конфигурации и самотестирования.
На схеме ниже показаны некоторые из основных компонентов. Плата ЦП содержит ЦП Motorola 6800, 4 килобайта памяти и ПЗУ, в котором хранится ее программный код. Неудобно, что все номера деталей ИС являются военными номерами, поэтому требуется некоторое исследование, чтобы определить, что это за деталь на самом деле. MC6822 — это адаптер периферийного интерфейса, чип Motorola, который обеспечивает два параллельных порта ввода-вывода. Этот чип используется на трех картах для поддержки различных задач ввода-вывода. На плате ЦП порты ввода-вывода управляют восемью индикаторами состояния (большинство из которых были удалены для телетайпа Shuttle), а также внутренними сигналами состояния, такими как «маленький уровень бумаги» или «присутствует клавиатура», а также входом настройки скорости передачи данных.
Карта управления печатью
В некотором смысле, карта управления печатью является сердцем принтера, поскольку она заставляет символы печататься, ударяя молоточками по вращающемуся барабану. Когда барабан совершает один оборот, все 64 символа пройдут мимо каждой из 80 позиций печати. Ударяя молоточками в точное время, карта печатает строку текста. Если говорить подробнее, то для каждой строки на барабане карта принтера сканирует 80-символьный буфер памяти с помощью прямого доступа к памяти (DMA). Если значение в памяти совпадает с текущим номером строки барабана, молоточек срабатывает. Обратите внимание, что молоточки срабатывают не одновременно, а последовательно по мере сканирования памяти.
На схеме выше показано взаимодействие между барабаном, платой управления печатью и 80 молоточками. Молоточки реализованы на 20 платах, каждая из которых имеет 4 молотка. Электрически молоточки расположены в виде матрицы. Один провод из 20 (S1-S20) выбирает плату молотков (группу из четырех). Другой провод выбирает один из четырех молоточков (Col 1-4). Такой подход упрощает электронику, поскольку используются 20 + 4 схемы управления и провода, а не 80 (по одному на каждый столбец). Плата управления печатью синхронизируется с барабаном с помощью двух фототранзисторных датчиков, которые определяют положение барабана. Один датчик срабатывает в каждой строке, в то время как другой датчик срабатывает один раз за оборот.
Ниже показана плата управления печатью с обозначенными основными функциональными блоками. Большая фиолетово-золотая микросхема — это PIA, та же микросхема ввода-вывода, которая появилась на плате ЦП. Она обрабатывает различные сигналы, такие как запрос самотестирования, отсутствие бумаги и сигнал остановки барабана. Логика управления режимом генерирует сигналы синхронизации в зависимости от режима принтера. Логика сравнения данных увеличивает счетчик строк на каждый импульс барабана и сравнивает счетчик строк со значением, считанным из памяти. Схема привода молотка слева выбирает одну из 20 карт молоточка, в то время как схема привода молоточка справа выбирает один из четырех молоточков. Схема ленты поднимает и опускает ленту, чтобы лента не блокировала текст, когда принтер находится в режиме ожидания. Схема подачи строки продвигает бумагу для операции подачи строки.
На фото ниже показана одна из карточек с четырьмя молоточками. У каждого молоточка есть электромагнит, который тянет рычаг, вращая колесо молоточка и заставляя молоточек ударять по бумаге. (Сами молотки находятся в правом верхнем углу фотографии.) Регулировка винта контролирует расстояние между каждым молоточком и бумагой, позволяя точно настроить синхронизацию.
Коммуникационная карта
Коммуникационная карта обрабатывает последовательный ввод данных телетайпа. Ключевой микросхемой является 8251A, USART (универсальный синхронный/асинхронный приемник/передатчик). Эта сложная микросхема выполняет преобразование между потоком последовательных данных и байтами, которые использует процессор. (Обратите внимание, что военный телетайп как отправлял, так и принимал последовательные данные, в то время как телетайп Shuttle только принимал данные.) Микросхема имеет несколько вспомогательных микросхем, обозначенных на схеме ниже как «UART». На плате есть еще одна микросхема адаптера периферийного интерфейса, обеспечивающая два порта ввода-вывода. Эти порты имеют такие функции, как чтение настроек последовательной линии (ASCII против Бодо, четность или нечетность, количество стоповых битов и уровни токовой петли).
Плата также имеет схему для генерации тактовых импульсов для выбранной скорости передачи данных. Схема режима обрабатывает различные фазы передачи/приема. Схема фильтра/демодирования обрабатывает различные типы входных данных, выполняя цифровую фильтрацию и демодуляцию по мере необходимости.
Карта памяти
Карта памяти поддерживает функцию обработки текста. Она обеспечивает дополнительную оперативную память для хранения текстового буфера, а также RAM, в котором хранится программное обеспечение для редактирования. 16 микросхем DRAM слева (MK4027) дают 8 КБ ОЗУ, а две микросхемы ROM справа обеспечивают 8 КБ ПЗУ. Микросхемы в середине справа от резисторов разделяют 12 адресных бит на адреса строк и столбцов, как того требуют микросхемы RAM. Адресные сигналы почему-то проходят через многочисленные резисторы 24 Ом в середине. Согласно руководству, принтер отлично работает без этой карты, за исключением текстового процессора. Поскольку текстовый процессор не имел отношения к Shuttle, мне интересно, почему эта карта не была удалена для уменьшения веса.
Блок питания
Плата блока питания (показанная ранее) реализует отдельные блоки питания для различных частей принтера. Блоки питания реализованы как импульсные блоки питания, которые не были так распространены в то время. Блок питания микропроцессора обеспечивает +5 В, +12 В и -5 В, напряжения, требуемые микросхемами памяти в 1970-х годах. Отдельный импульсный блок питания обеспечивает +5 В, -8,6 В и +8,6 В для клавиатуры, пылезащитного чехла и интерфейсного модуля - компонентов, которые были удалены для телетайпа Shuttle. Другой блок питания питает индикаторы состояния принтера.
Питание двигателя барабана важно, поскольку его напряжение регулируется для управления скоростью вращения барабана. Датчик на барабане обеспечивает импульс обратной связи для каждого ряда на барабане. (Я думаю, что скорость барабана составляет 868 об/мин.) Эти импульсы управляют питанием переключения двигателя барабана. Если барабан вращается слишком медленно, напряжение увеличивается, и аналогично, если он вращается слишком быстро.
Молоточки имеют необычный источник постоянного тока. Когда принтер активен, этот источник питания генерирует +18 В. Однако источник питания рассчитан на использование постоянного тока 600 мА независимо от активности молоточков. Конденсатор обеспечивает резервуар энергии, который заполняется постоянным током. Если молоточки потребляют меньше тока, избыточный ток отводится через резистор. Цель этого — «скрыть разведывательную информацию о печати в периоды, когда идёт трафик сообщений». Другими словами, если вы использовали телетайп, например в посольстве в Москве, шпионы могли бы отслеживать переходные процессы питания, чтобы видеть, когда срабатывают молоточки, и, возможно, вычислять, что именно печатается. Если поддерживается постоянный ток, этот источник разведки блокируется. Конечно, эта функция бесполезна на космическом челноке и только тратит энергию.
Военный телетайп принимал несколько входных напряжений: 22-30 В постоянного тока, 115 В переменного тока или 230 В переменного тока, а также резервную батарею на 12 В постоянного тока. Трансформаторы и диоды для поддержки этих напряжений были частью интерфейсного модуля, который был удален для телетайпа Shuttle. Вместо этого телетайп Shuttle питается от 28 В постоянного тока.
Механические изменения
Военный телетайп претерпел значительные механические изменения, чтобы стать пригодным для Shuttle. Эти изменения уменьшили его вес со 100 фунтов до 59. Наиболее заметным изменением в принтере является удаление клавиатуры. Вся передняя часть принтера была заменена, удалены элементы управления, которые не были нужны в Shuttle. Прочная рама оригинального принтера была заменена на более легкую (но все еще прочную) раму. К раме были добавлены горизонтальные направляющие для поддержки принтера в шкафчике.
На фото ниже показана передняя часть телетайпа Shuttle. В то время как у военного телетайпа спереди было множество лампочек и переключателей, у телетайпа Shuttle всего две лампочки и четыре переключателя.
NASA беспокоилось, что температура телетайпа может стать опасной для астронавтов. Чтобы смягчить эту опасность, на телетайпе была большая термочувствительная предупреждающая наклейка. Желтая наклейка слева от телетайпа меняет цвет и на ней проступает изображение, если агрегат нагревается: на ней изображена забинтованная рука и слово «HOT». Выше находится наклейка контроля температуры «Omegalabel», которая показывает самую высокую температуру, достигнутую устройством. Внутри телетайпа на различных двигателях есть еще больше таких наклеек.
Временный телетайп внутри космического челнока
Телетайп был слишком большим для установки в кабине экипажа, поэтому его установили в шкафу для хранения на средней палубе, на один уровень ниже. На фото показано расположение шкафа, в котором находился телетайп (хотя на этой фотографии телетайп отсутствовал), позади открывается вид на корму, в сторону шлюза. Шкаф обозначен как MA9F, что означает Mid-deck Aft, положение 9F ( подробности ), сзади на правой стороне шаттла.
Телетайп был шумным из-за ударной печати; даже когда он находился в шкафу, звук снаружи составлял 69,5 дБ. Было решено звукоизолировать шкаф с помощью акустической изоляции. Были испытаны различные изоляционные материалы, пока не был найден тот, который соответствовал требованиям по токсичности. Для изоляции требовалось еще одно разрешение на воспламеняемость.
Размещение телетайпа в изолированном шкафу без охлаждения вызвало еще одну проблему: перегрев. Военный телетайп потреблял 34 Вт даже в режиме ожидания, что приводило к опасному перегреву принтера. Принтер был переделан для поддержки режима ожидания, который потреблял всего 1 Вт. При обнаружении сигнала с Земли принтер включался на время использования, а затем возвращался в режим ожидания. Была добавлена схема, посылающая тональный сигнал на Землю при активации принтера, что подтверждало выход принтера из режима ожидания. Эти схемы находились на трех пользовательских платах Shuttle, описанных ранее.
Размещение телетайпа в шкафчике затруднило прокладку кабелей. Решением стала панель на дверце шкафчика с разъемами для питания и звука. На панели есть выключатель питания и лампочка, а также лампочка, указывающая на получение сообщения.
На фото ниже показан шкафчик телетайпа с панелью подключения в крайнем левом углу. Обратите внимание на кабели, прикрепленные к разъемам. Эти кабели проходили через заднюю часть шаттла к левой стороне, где они поднимались в кабину; прокладка кабелей была выполнена перед запуском. Для этого полета в соседнем шкафчике MA16F содержалось 3300 медоносных пчел для студенческого эксперимента.
Кабели телетайпа подключаются к шаттлу на панели A15 на задней переборке палубы с левой стороны шаттла. Другими словами, если бы вы сели на место командира шаттла в кабине и обернулись, то увидели бы вот что.
Аудиокабель от телепринтера был подключен к коммуникационному разъему специалиста по полезной нагрузке на панели A15, а кабель питания - к разъему питания постоянного тока прямо под ним. Во время запуска это аудиосоединение было необходимо для связи с экипажем, поэтому после запуска телепринтер был подключен к сети, а настройки звука были перенастроены на панели L9. Над панелью L9 была размещена сигнальная карточка с инструкциями по работе с телетайпом.
Заменители телетайпа
Телетайп Shuttle должен был использоваться в течение короткого времени, пока не вступила в эксплуатацию система Uplink Text and Graphics System (TAGS), но все пошло не так. TAGS, описанная ранее, была факсоподобной системой, которая могла получать изображения в оттенках серого, но она зависела от спутников TDRS с их поддержкой цифровых данных. Первый спутник TDRS был запущен шестым полетом шаттла, STS-6 (1983). Это позволило использовать TAGS на STS-7, но принтер быстро заклинило. У TAGS были постоянные проблемы с заклиниванием; на STS-35 принтер заклинило, а затем сломался инструмент для устранения проблем. Из-за ненадежности TAGS временный телетайп оставался в эксплуатации в качестве резервного устройства. TAGS был установлен на двойной холодной пластине в отсеке авионики 3 средней палубы отсека экипажа ( подробности ), с другой стороны шлюза от телетайпа.
Спустя десятилетие был введен в эксплуатацию другой принтер — система термоимпульсного принтера (TIPS), вероятно, на рейсе STS-56 в 1993 году. После того, как TIPS доказала свою надежность, она заменила как телетайп, так и текстово-графическую систему (TAGS). Принтер TIPS был установлен в рундуке средней палубы MF28E; буква F указывает на то, что рундук находился на передней стенке, а не на задней, где находился временный телетайп.
Одной из причин создания термопринтера TIPS было желание NASA использовать больше коммерческого (COTS) оборудования вместо дорогостоящего заказного. Принтер TIPS — это принтер Raytheon TDU-850 (ниже), коммерческий продукт, который продавался по цене 4950 долларов. Специальная интерфейсная плата связи внутри принтера обеспечивала интерфейс между принтером и системами связи S-Band и Ku-Band Шаттла. Этот интерфейс также позволял астронавтам использовать TIPS в качестве принтера для бортового персонального компьютера.
На фото ниже показан принтер TIPS в работе, печатающий длинный поток вывода, который читает Эйлин Коллинз. Коллинз была первой женщиной-пилотом космического челнока; она летала на челноке четыре раза, дважды в качестве пилота и дважды в качестве командира.
Телетайп работающий
Нам удалось заставить работать телетайп Shuttle. У принтера было много механических проблем, в основном потому, что резиновые ролики растеклись и заклеили механизм. Мы разобрали принтер, аккуратно очистили механизм и всё выровняли. Я не буду здесь обсуждать процесс восстановления, вы можете посмотреть видео на канале. Нам удалось отправить FSK-модулированные данные на принтер, и они были успешно напечатаны.
Выводы
Сначала казалось, что временный телепринтер Shuttle был ужасным проектом. Он был нелепо тяжелым и грозил перегревом. Хотя проект делался на основе существующего продукта, многое из него требовало переделки: передняя часть, новый барабан, интерфейс и даже рама. Проект унаследовал функции, которые он не мог использовать, такие как встроенный текстовый процессор. А функция постоянного тока была бесполезна для Shuttle и просто тратила энергию.
Когда я узнал, что проект должен был быть завершен всего за семь месяцев, мое мнение о телетайпе улучшилось. Более того, проект имел много ограничений, таких как ограничения по токсичности и воспламеняемости, которые ограничивали потенциальные подходы.
В конце концов, телетайп использовался на более чем 50 рейсах, выступая в качестве надежной резервной копии несколько нестабильной системы TAGS. Несмотря на свое название, временный телетайп оказался долгосрочным решением. Поэтому стоит признать, что телетайп был хорошей конструкцией, работающей намного лучше и намного дольше, чем предполагалось.
Спасибо за внимание.
