АСК-15

Цифровая вычислительная машина АСК-15.

ASC -15 (Advance System Controller Model 15) — цифровой компьютер, разработанный компанией International Business Machines (IBM) для использования на межконтинентальной баллистической ракете (МБР) Titan II . Впоследствии он был модифицирован и использовался на ракетах-носителях Titan III и Saturn I Block II.

Его основной функцией на этих ракетах было выполнение навигационных расчетов с использованием данных инерциальных сенсорных систем . Он также провел проверку готовности перед запуском. Это был цифровой последовательный процессор, использующий данные с фиксированной запятой и 27-битные слова. Хранилищем была барабанная память . Электронные схемы представляли собой спаянные инкапсулированные модули, состоящие из дискретных резисторов , транзисторов , конденсаторов и других компонентов, спаянных вместе и заключенных в пенопласт. Он был изготовлен на заводе IBM в Овего , штат Нью-Йорк.

ASC-15 для Титана II

Первая инерциальная система наведения для Titan II была создана компанией AC Spark Plug и включала в себя блок инерциальных измерений, основанный на разработках Draper Labs в Массачусетском технологическом институте , а также компьютер ASC-15, разработанный и изготовленный IBM в Овего, штат Нью-Йорк. Первая ракета Titan II с этой системой была запущена 16 марта 1962 года. Приобретение запчастей для этой системы стало затруднительным, и ВВС решили заменить ее новой системой. Система свечей зажигания переменного тока, включая ASC-15, была заменена Delco Electronics универсальной системой космического наведения (USGS) на действующих ракетах Titan II, начиная с января 1978 года. Компьютером наведения в Геологической службе США был Magic 352 производства Delco.

ASC-15 был построен на алюминиевой раме размером примерно 1,5x1,5x1 фут. Боковины, верх и низ были покрыты кусками ламинированного пластика, покрытого позолоченной алюминиевой фольгой. Эти крышки были слегка выпуклыми и ребристыми для жесткости. Внутри крышек находились пятьдесят две логические карты, каждая из которых содержала четыре сварных герметизированных модуля. Они окружали колокольную рамку, в которой находился барабан памяти. См. рисунок 2.

Барабан представлял собой тонкостенный цилиндр из нержавеющей стали длиной 3 дюйма и диаметром 4,5 дюйма, покрытый магнитным никель-кобальтовым сплавом. Он приводился в движение синхронным двигателем со скоростью 6000 об/мин. Барабан имел 70 траков, из них 58 бывших в употреблении и 12 запасных. Эти треки использовались следующим образом:

НЕТ. ТРЕКЫ	ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРЕКОВ
34	Инструкционные дорожки
7	Константы
8	Целевые данные
2	Данные для временного хранения
5	Револьверы для хранения с сверхбыстрым доступом
2	Тайминг треки

Разрядность дорожки составляла 1728 бит. Слова инструкций имели длину 9 бит, а данные хранились в 27-битных словах.

Вместе с 58 дорожками было 67 головок чтения и 13 головок записи. Пока барабан вращался со скоростью 6000 об/мин, головки плавали над поверхностью барабана в тонком слое воздуха. Когда барабан вращался или замедлялся, головки поднимались с барабана с помощью распределительных валов, вращаемых цепью, приводимой в движение двигателем, расположенным на верхней части корпуса барабана, чтобы избежать задиров на магнитной поверхности. См. рисунок 3.

ASC-15 для Титана III

Титан III — космическая ракета-носитель, созданная на базе межконтинентальной баллистической ракеты Титан II. ASC-15 остался в качестве компьютера управления машиной, но барабан был немного удлинен, чтобы обеспечить 78 пригодных для использования гусениц, что на 20 больше, чем у барабана, используемого в Titan II. Память содержала 9792 инструкции (51 дорожка) и 1152 константы (18 дорожек). Скорость была такой же, как и у Titan II: 100 оборотов в секунду × 64 слова/оборот × 27 бит/слово = 172,8 килобит/секунду. Время операции сложения составило 156 мкс ; для умножения — 1875 мкс ; а для деления — 7968 мкс .

ASC-15 для Сатурна I

Сатурн I Барабанная память Компьютер наведения ASC-15

Для Saturn I Block I (миссии SA-1, 2, 3 и 4) компьютер наведения не использовался. Система наведения СА-2 представлена ​​на рисунке 4. Программа шага обеспечивалась кулачковым устройством, расположенным в блоке усилителя сервопривода. Последовательность событий контролировалась программным устройством, которое использовалось и на ракетах «Юпитер». Это был 6-дорожечный магнитофон, который посылал импульсы на набор реле (полетный секвенсор) для активации и деактивации различных цепей в точно рассчитанной последовательности.

ASC-15 впервые поднялся в воздух на SA-5, первом аппарате Saturn I Block II и первом, вышедшем на орбиту. В этой миссии он был пассажиром, который не управлял транспортным средством, а собирал данные испытаний для последующей оценки. Система активного наведения на СА-5 была аналогична системе более ранних полетов. Пассажирской системой служили АСК-15 и инерционная платформа СТ-124 . Наведение было открытым; то есть команды наведения были функциями только времени. В SA-5 также был введен приборный блок .

На SA-6, хотя для первой ступени (SI) использовалось наведение ST-90S с разомкнутым контуром, после разделения ST-124 и ASC-15 использовали адаптивное наведение по траектории (замкнутый контур) для управления второй ступенью (S-IV). . Система наведения СА-6 представлена ​​на рисунке 5. Эффективность траекторно-адаптивного наведения была продемонстрирована случайно, когда преждевременное выключение восьмого двигателя СИ практически не повлияло на траекторию корабля.

Расположение систем СТ-90С и СТ-124 (включая компьютер наведения АСК-15) на СА-6 показано на рисунке 6. Это версия 1 Приборного Блока, летавшего на СА-5, 6 и 7.

На СА-7 стрельбой обеих ступеней руководила система СТ-124. Система наведения и управления СА-7 представлена ​​на рисунке 7. Цифровой компьютер — ASC-15. Он заменил оба кулачковых устройства, содержащих программу наклона SI для более ранних миссий. и программное устройство, которое контролировало последовательность событий в этих миссиях.

Следующим полетом после SA-7 был SA-9. На нем была установлена ​​новая версия приборного блока, негерметичная и на 2 фута (0,61 м) короче версии 1. Версия 2 участвовала в оставшихся миссиях Сатурна I (SA-8, 9 и 10).

Галерея

• 
  Компьютер наведения ракет (MGC) для Титана II.
• 
  Разобранный вид MGC.
• 
  Барабанная память АСК-15
• 
  Система управления СА-2
• 
  Система наведения и управления СА-6
• 
  Приборный блок для СА-6
• 
  Система наведения и управления СА-7
• 
  Приборный блок SA-8 строится в Центре космических полетов Маршалла (MSFC)
• 
  Деталь приборного блока СА-8 с макетами с маркировкой ASC-15 и ST-124.

Ссылки

• Центр технической подготовки ВВС США Шеппард. «Пособие для студентов, ракетчиков/офицеров-ракетчиков (LGM-25)». Май 1967 г. Страницы 61–65. Доступно на WikiMedia Commons.
• Штумпф, Дэвид К. (1 января 2000 г.). Титан II: история ракетной программы времен холодной войны . Университет Арканзаса Пресс. стр. 63–65. ISBN  978-1-55728-601-7 .
• Бильштейн, Роджер Э. (1980). Этапы пути к Сатурну: технологическая история ракет-носителей «Аполлон/Сатурн» . ISBN  0-16-048909-1 . НАСА SP-4206. В формате PDF .
• Олсен, ПФ; Оррандж, Р.Дж. (сентябрь 1981 г.). «Системы реального времени для федеральных приложений. Обзор значительных технологических разработок» (PDF) . IBM J. Res. Дев . 25 (5): 405–416. дои : 10.1147/rd.255.0405 .
• Купер, А.Э.; Чоу, WT (январь 1976 г.). «Разработка бортовых космических вычислительных систем». Журнал исследований и разработок IBM . 20 (1): 5–19. Бибкод : 1976IBMJ...20....5C . CiteSeerX   10.1.1.95.2866 . дои : 10.1147/rd.201.0005 .
• Ларсон, Пол О. (1965). «Инерциальная система наведения Титан III». Второе ежегодное собрание AIAA, Сан-Франциско, 26–29 июля 1965 г. Документы AIAA. стр. 1–11. 65-306.
• Лян, AC; Кляйнбуб, Д.Л. (август 1973 г.). «Навигация ракеты-носителя Титан IIIC с использованием ИМУ «Карусель ВБ». Конференция AIAA по руководству и контролю, Ки-Бискейн, Флорида, 20–22 . Документы AIAA. 73-905.
• «Сатурн I Краткое содержание» . НАСА MSFC. 15 февраля 1966 г. hdl : 2060/19660014308 . Проверено 6 мая 2022 г.
• Рабочая группа по оценке полета Сатурна (22 сентября 1964 г.). «Результаты пятого испытательного полета ракеты-носителя Сатурн-1 (SA-5)» (PDF) . НАСА MSFC. MPR-SAT-FE-64-17. Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2021 года . Проверено 7 июля 2017 г.
• Рабочая группа по оценке полета Сатурна (1 октября 1964 г.). «Результаты шестого испытательного полета ракеты-носителя Сатурн I (SA-6)» (PDF) . НАСА MSFC. MPR-SAT-FE-64-18. Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2021 года . Проверено 7 июля 2017 г.
• Рабочая группа по оценке полета Сатурна (30 декабря 1964 г.). «Результаты седьмого испытательного полета ракеты-носителя Сатурн I (SA-7)» (PDF) . НАСА MSFC. MPR-SAT-FE-64-19. Архивировано из оригинала (PDF) 16 марта 2021 года . Проверено 7 июля 2017 г.
• ЧЕРНОВИК состояния надежности подсистем (PDF) . Отчет о состоянии надежности систем Apollo. Том. 2. НАСА. 23 сентября 1963 года.
• НАСА (март 1971 г.). «Космические цифровые вычислительные системы» (Документ). НАСА. НАСА SP-8070.

Внешние ссылки

• «Ракетный компьютер Титан II» . Архивы IBM: Хронология космических полетов . 23 января 2003 г.
• Вейк, Мартин Х. (март 1961 г.). «Третий обзор отечественных электронных цифровых вычислительных систем» . Лаборатории баллистических исследований, Абердинский полигон, Мэриленд. стр. 58–59. Отчет № 1115. На этой странице есть ссылка на изображение сварного герметизированного модуля. Там также говорится, что ASC 15 означает Advance System Controller Model 15.