Comments 56
разработке БЦВМ на полностью отечественной технической базе с использованием дискретных элементов. Среди прочего, указывалось, что БЦВМ должна быть универсальной, т.е. использовать новые принципы получения и анализа информации, а заодно — взаимодействия с экипажем.
Во время службы в армии пришлось взаимодействовать с БЭВМ, разработанной в 1969 году.
Вот с такой:
Уже на интегральных гибридных микросхемах.
(Ударные нагрузки — до 15 g, можно было запускать в космос :)
Какой интерфейс у неё был? Как вводили и как выводили?
Так как прошло уже 40 лет, все конкретные технические обозначения я уже не помню.
Данные можно было вводить разными способами, начиная с установки переключателей на панели, плюс информация поступала от датчиков самой станции.
Но! Была еще одна возможность, о которой и тогда мало кто знал, а сейчас и подавно — этот компьютер можно было подключить к внешней сети передачи данных (кабелем, через разъем, установленный на кунге). К сожалению, за все время моей службы, подключаться к сети так и не пришлось. Как я помню, эта внешняя сеть объединяла различные радиотехнические системы, в том числе и географически удаленные.
Возможно это вообще был только интерфейсный разъем, рассчитанный на перспективу.
Вывод данных осуществлялся на буквенно-цифровые индикаторы на самом компе и на систему Стрела-В
Такую мелочь можно просто в свинцовый бокс упаковать. А троирование и софтверно делается, когда ресурсов с избытком. По сути, нужны реалтайм ось и (внешние) ватчдог таймеры на девайсы. Вопрос только в софте управления.
Свинцовый бокс может ухудшить ситуацию. Вместо одной частицы высокой энергии(которая может и просто пролететь сквозь чип) рождается много частиц малой энергии, которые поглощаются с большей вероятностью
Есть триггерный эффект(лавинный пробой). Чип должен иметь специальную защиту от него и систему мажоритарного голосования.
Вообщем не все так просто.
Вторичные частицы обладают меньшей энергией и тем более поглощаются. Современную литературу не подскажу, а вот классика: https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/09/350/9350294.pdf Смотрите графики, 10-15 см свинцовой защиты достаточно от мягкой компоненты излучения, а жесткая насквозь пройдет. Смартфон в такой слой свинца упаковать не проблема, если уж теперь автомобиль на Марс запросто отправляют.
Вы считаете что те кто разрабатывает радиационно стойкую электронику просто тупицы? Ведь они могли бы просто использовать off the shelf микросхемы и 15 см свинца...
Марсианский вертолетик на проце от смартфона до сих пор летает..
И космонавты всех стран на орбите обычными ноутбуками пользуются - просто потому, что их проще заменить, чем сделать супер радиационно стойкими.
У него было как минимум 3 серьезных сбоя. Вы бы поставили свою жизнь на кон, если бы она была в зависимости от процессора из телефона работающего при высоком фоне радиации?
Вы бы поставили свою жизнь на кон
— А в чем подвиг Гагарина?
Космонавт Лебедев вздохнул, глянул добродушно на всех и ответил:
— Вы видели 10-этажный дом? Ну вот представьте, что все это горючее. А наверху сидите вы в маленьком шарике. Внизу поджигают со словами: Юра, ты обязательно вернёшься, мы всё посчитали! „
Они просто умеют считать, в отличии от тех, кто на них так бездумно ссылается. Прикиньте вес, скажем, международной космической станции, если ее покрыть слоем 15 см свинца (вспомните удельную плотность свинца) и станет ясно, что такая станция на орбиту в обозримом будущем не полетит. И да, управление и российским и американским сегментами станции осуществляется с обычных ноутбуков без всякой радиационной защиты. Но в дальний полет придется смартфоны все же экранировать, заменить-то их будет некому. Подумайте хотя бы, как ядерные бомбоубежища строят и как и от чего они защищают - вопрос только в том, что такие размеры и массу на орбиту не вывести, а вот для отдельно взятого смартфона личный бункер сделать и отправить в космос можно.
Атмосфера это не только килограмм на квадратный сантиметр, но и десяток километров расстояния рассеивающего вторичные частицы. Нельзя сравнивать с 15 см свинца, это ближе к 10 метрам воды(1000 см воды = 1000 грамм на см^2 )
Все зависит от энергии частиц же. Скажем, ультрафиолет только так проходит сквозь атмосферу, но очевидно блокируется слоем свинца. Соответственно, нужно определять, какие частицы наносят наибольший урон конкретной электронике и поглощать и рассеивать именно их, с помощью слоев свинца и бетона, к примеру. А еще лучше сразу рассеивать и остатки поглощать, теоретические работы давно есть, вот насчет практической реализации не скажу. Так что задача защитить именно смартфон на орбите вполне решаема, при условии, что силовая электроника радиационно устойчива и защитный экран не должен быть большим. Правда, на орбите Земли это ни к чему, там и так обычный смартфон достаточно поработает с высокой вероятностью (микроспутники уже запускали), а вот за пределами Солнечной системы, судя по данным Вояджера, излучение намного сильнее.
Защита для iphone 12pro (размер) из свинца толщиной 12 см будет весить 62 кг.
Для гамма квантов с энергией ~5 МЭв ( на границе между комптоновским рассеиванием и образованием пар позитрон-электрон ) 15см свинца ослабят поток только в ~ 2^8 = 256 раз. Последняя табличка из http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/a11.htm
Другие доступные материалы еще хуже (меньший зарад ядра)
"Для электронов вводится эффективный пробег, определяемый минимальной толщиной вещества, измеряемой в направлении исходной скорости пучка и соответствующей полному поглощению электронов."
В указанной вами табличке для энергии 5 МэВ эффективный пробег указан 0.3 см, то есть такой слой полностью поглотит все электроны указанной энергии. Вот именно с электронами проблемы и нет.
Где Вы увидели электроны ? Я писал о гамма квантах , образующих пары с некоторой вероятностью, на полях ядер и электронов или испытывающих комптоновское неупругое рассеивание на них же. Прочитайте еще раз мое предыдущее сообщение.
Понял где . Смотрите последний Рис. 8 в документе а не таблицу.
Табличка со страницы по вашей ссылке же. Даете ссылку на табличку по электронам, а пишете с пололка взятое значение для гамма-квантов, браво.
Я про электроны вообще ничего не говорил. На рисунке 8 (последнем) фактор поглощения гамма квантов в зависимости от их энергии.
Выше вы сами писали:
Последняя табличка из http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/a11.htm
а теперь:
На рисунке 8 (последнем)
Как мы должны разобраться, о чем вы? Но если вы все же про рисунок, давайте уж и таблицу для него посмотрим:
http://nuclphys.sinp.msu.ru/radiation/rad_3.htm
Вот я ее прикладываю скриншотом. Все верно?
Верно . Между 5 и 10 есть минимум. И он примерно 2 раза на 2 см. Однако и с тем значением (0.49) что в приведенной Вами таблице будет exp(15*0.49) = 1556 раз. Что тоже немного. 10 метров воды (эквивалент атмосферы) дадут Вам поглощение exp(1000*0.0302) = 1.30*10^13
Ну нет, так просто вы нас не обманете. Коэффициент ослабления зависит от энергии кванта и через несколько сантиметров пути в свинце энергия будет равна, скажем, 0.5 МэВ и коэффициент ослабления вырастет почти вчетверо (от 0.49 до 1.72), потом до 60... Проинтегрируйте и увидите, что излучение просто исчезнет для 15 см свинца. На вашем графике как раз видно, что при убывании энергии кванта коэффициент ослабления быстро стремится к бесконечности.
Вы ошибаетесь . Прочитайте учебник. Я разрабатываю аппараты томографии и могу Вас уверить что поглощение квантов рассчитывается именно так 1/(е^(L*Mu)). Вторичные эффекты (рассеянные фотоны )только добавляют излучение на детекторе
Коэффициент Мю - это не фактор ослабления энергии фотона, это характеристика вероятности пролета фотона сквозь слой материала без столкновений
Вы утверждаете, что после прохождения 15 см свинца энергия гамма кванта не изменится? А по вашей же ссылке литература от МГУ неверна? Цитирую из http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/a11.htm
При прохождении через вещество гамма-кванты взаимодействуют с электронами и ядрами, в результате их интенсивность уменьшается.
Далее, про томографы. Опять же, вы твердите что 10 м воды ослабляют излучение несравнимо сильнее 15 см свинца. Считая для томографа толщину среднего человека 30 см, то есть 1/30 от 10 м, вы гарантируете, что результат вашего томографа не изменится, если пациента завернуть в 15/30 см = 0.5 см свинцовый лист. Что ж, докажите, а то все кроме вас неучи и считают что так делать вообще нельзя.
30 см, то есть 1/30 от 10 - неправильно, их отношение нелинейно.
для 30 см будет exp(30*0.0302) = 2.47 для 1000 см exp(1000*0.0302) = 1.3* 10^13 . Или соотвественно 33.333 (1000/30 ) слоя по 30 cm т.е 2.475^33.333 = 1.30*10^13.
Слой в 30 см воды уменьшит количество фотонов с энергией 5МЭв в 2.47 раза. Часть непрошедших фотонов потеряет энергию, часть превратится в пары электрон-позитрон.
Экспонента тут вот откуда. Есть такое понятие - слой половинного поглощения, через который фотонов данной энергии проходит ровно половина. Это вероятностный процесс (фотоны друг о друге не знают). Через два таких слоя пройдет соотвественно четверть. Через N слоев 1/2^N. Зная количество фотонов на входе и выходе длина материала будет пропорциональна логарифму отношения их числа. Так CT работает.
Мы обсуждаем как раз рассеянные частицы. Позвольте напомнить ваши же слова:
Свинцовый бокс может ухудшить ситуацию. Вместо одной частицы высокой энергии(которая может и просто пролететь сквозь чип) рождается много частиц малой энергии, которые поглощаются с большей вероятностью
Рассеянные частицы с большей вероятностью поглотятся смартфоном (от чего мы хотим его защитить), но они же с большей вероятностью поглотятся и слоем свинца, выше я показал значения коэффициента поглощения в свинце в зависимости от энергии. Вероятность поглощения многократно возрастает за счет уменьшения энергии квантов независимо от толщины слоя поглотителя (не нужен слой свинца толщиной в атмосферу Земли). Теперь вы пишете про прошедшие без взаимодействия высокоэнергетические частицы, про которые сами же сказали:
которая может и просто пролететь сквозь чип
Итак, малое количество частиц проходят насквозь, будто и нет свинца, а подавляющее их число рассеиваются с потерей энергии и потом поглощаются с большей вероятностью. Если речь про взаимодействовавшие электроны вещества, то у них энергия ниже и поглощение выше. Ну и как свинцовый бокс может ухудшить ситуацию?
Я уже все написал. Видимо я плохо обьясняю довольно элементарные вещи. Пяток постов заняло обьяснить обратную экспоненциальную зависимость числа пропущенных фотонов от длины материала. Обратитесь к любому учителю школьной физики для старшей школы. Они однозначно умеют лучше меня обьяснять простые вещи. На сем заканчиваю дискуссию...
Добавлю линк для интересующихся:
"Популярные заблуждения про радиационную стойкость микросхем" @amartology
https://habr.com/ru/post/452128/
Еще
" Перейдем теперь к паре интересных мифов:
А давайте спутник в радиационную защиту завернем, и гражданские микросхемы поставим"
"Дополнительные требования к космическим и военным микросхемам" :
https://oessp.ru/articles/dopolnitelnye-trebovaniya-k-kosmicheskim-i-voennym-mikroskhemam/
Я боюсь, что учитель школы тут только ухудшит ситуацию. Тут надо про лавинные процессы рассказывать. Про всякие возбужденные состояния
Да, энергия гамма кванта не изменится. Уменьшится поток из-за эффективного сечения взаимодействия. Т.е. Изначально летело 1000 частиц с энергией 5МЭв, через 15 см уже летит 500 часьиц с энергией 500МЭв + различные частицы меньшей энергии
Я так и не смог до этого дойти. Арифметика была пре-реквизитом. Но мы не смогли с товарищем N-Cube преодолеть этот этап :(.
Приношу свои извинения за ошибки в цифрах и тексте. Писал с телефона.
@N-Cube необходимо для начала понять, что взаимодействие радиации и вещества нельзя рассматривать аналогично пуле влетающей в тесто. Лучше представить себе стрелка из винтовки по цели находящейся за множеством волейбольных сеток. Пуля сталкивается с сеткой только в узлах. Таким образом взаимодействие становится статистическим, то есть для взаимодействия нужно попасть точно в узел сетки. И хотя узлов сетки бесконечное множество, с некоторых направлений видно пространство за сетками.
Как же в этом случае описать энергию?
Давайте поместим в узлы сеток мячики и заставим их дрожжать. (область заметаемую дрожжащим мячиком мы назовем эффективным сечением рассеяния и чем крупнее мячик тем больше сечение) Теперь пуля при пролете рядом с таким мячиком может с ним столкнуться если мячик шевельнется в направлении пули. Но если пуля летит быстро, то она может успеть пролететь мимо. Считаем что пуля при попадании в мячик им поглощается
Интенсивность, это всего лишь количество пуль, летящих через сетку. Поглощение одной пули никоим образом не влияет на энергию других пуль.
Лавинное излучение это все те осколки которые появляются при попадании пуль в мячики.
Очень странно видеть такое умозаключение от человека с физическим образованием. Оно тянет на несдачу экзамена по ядерке
Я уже приводил в личку аналогии:
1 Одна фотопластика пропускает половину света . Сколько света пройдет через 3 пластинки ? Мой внук третьеклассник , ответил , что 1/8 (дроби они уже проходили)
2 При поезке на велосипеде на 1000 км вероятность попасть в аварию 1/2 (50%). Какая вероятность проехать без аварии 3000км. Внук не знал слова вероятность. Но аналогию понял.
Так что это вполне школьный материал.
Но на нём "Angre Birds" тормозит. Может — погромисты не те?
Пограмистам проджэкт манагер поставил дедлайн вчера. Они бы и рады заняться оптимизированием, только фин. директор отказался выделять доп. средства в фот на рефакторинг того, что и так уже работает.
Хорошо если Angry Birds. Пару дней назад пришлось удалить с телефона Pac-man - игрушку (я её обожал), в которую играли на компах, по мощности сопоставимых с нынешними копеечными контроллерами. Удалил, потому что число свистелок превысило мыслимые уровни, игрушка подтормаживает на айфоне, которому пару лет давности (на четвёртом айпаде тупит или вылетает), а в оффлайне вообще отказывается запускаться.
межконтинентальной ракеты («Молния», фактически — баллистическая Р-7)
ИМХО, "Молния" это лет через десять после описываемых событий. Или нет?
А когда на сами ракеты стали устанавливать цифровые БЦВМ?
Причем кажется только начиная с третьего экземпляра Н-1, который дольше всего пролетелел. В Сатурне-5 была своя БЦВМ начиная с первого полета в 1967 году, а впервые БЦВМ - D-17B - американцы поставили на межконтинентальные баллистические ракеты Minutmen-1 в 1962 году, когда те вышли на боевое дежурство. Первое время D-17B в ракете был единственным цифровым компьютером на всем стартовом комплексе. В этом конечно американцы обогнали советов.
На 51-м витке корабля № 8 мы должны были провести тестовую коррекцию орбиты в режиме ориентации с помощью ИКВ и ионной системы, с последующей закруткой на Солнце. Все уставки и команды для этого режима на борт прошли нормально, но корректирующая двигательная установка (КДУ) не запустилась.
Через десять минут после этого первого настоящего ЧП за 50 благополучных витков возник Зворыкин в сопровождении своих советников.
- Все ясно, - докладывали они. - В приборе, усилителе ионной системы ориентации, у нас есть устройство типа теста схемы для проверки исправности всего тракта. Это устройство опрашивает основной тракт и, если определяет его неисправность, переключает контур управления на второй резервный тракт. Так мы задублировали для надежности ионную систему. Получив запрос системы об исправности первого тракта ионной ориентации, эта схема диагностики отказала. Она сама по себе недублированна и ненадежна.
- Нарушено основное правило при разработке таких приборов, - так начал я оправдываться перед Мишиным, - прохлопали, что схема, которой поручено определять надежность других схем, сама ненадежна! Это уже идеологическая ошибка.
Когда мы со Зворыкиным после Мишина докладывали Керимову, он не упустил случая нас слегка уязвить:
- А вот мне передали, будто бы японские газеты пишут, что вторая автоматическая стыковка свидетельствует о превосходстве советской электронно-вычислительной техники».
Было очень досадно. Чисто испытательная схема не дает возможности работать исправной основной! Последовал традиционный вопрос: «Что будем делать?»
Спасибо за напоминание перечитать мемуары Б. Е. Чертока
старт ракеты 8К71ПС, впоследствии «выросшей» в «Молнию»
Не очень похоже на настоящую ракету. По-моему это фото сделано в музее в Калуге.
Как создавались первые бортовые ЭВМ для советской космической программы