Про военную и промышленную технику

engineering_ru — 30.07.2016 Все чаще и чаще можно встретить некомпетентные комментарии людей о промышленной, военной и космической технике. В клинических случаях они звучат примерно так:
"Какое же убожество!"
"Как это вообще летает?!"
"Странно что до сих пор не развалилось."
"У меня компьютер дома в N раз мощнее."
"Боже, какое же старье!"
И т.п.

Чаще всего такое пишут люди, не разбирающиеся в технике, с дилетантскими представлениями, зачастую навязанными маркетологами и опытом работы максимум с утюгом и копиром в офисе. Реже встречаются люди которые что-то разрабатывали сами (мигалку светодиодом на ардуино) и возомнили себя экспертами мирового уровня в вопросе.

Примеры техники:

Марсоход Кьюриосити. Думаю мало кто поспорит, что это одно из величайших достижений науки и техники за последние несколько лет, вершина технологий в своей сфере. Аппарат размером с легковой автомобиль нафаршированный сложнейшим оборудованием катается по Марсу и присылает нам свой автопортрет (для обывателей) и множество научных данных (для ученых). Кстати, ежедневно присылает - уже есть тысячи фотографий.



Так вот, на этом марсоходе установлен компьютер (на самом деле два одинаковых, второй резерв) RAD750. Который выглядит так:



Компьютер был выпущен в 2001 году. Вот его некоторые характеристики:
-Частота ядра 200 МГц.
-Оперативная память 256 МБ.
-Флеш память 2 ГБ.

"Да у меня телефон в 10 раз мощнее!" - скажут многие "эксперты" :)

Еще нужно упомянуть про стоимость. Википедия говорит нам, что его цена 200 000$ в ценах 2002 года, причем дополнительные требования заказчика могут очень сильно сказаться на цене. Проще говоря, один такой компьютер стоит минимум четверть миллиона долларов.

Откуда берется такая цена?
Очень просто. Частота и объем памяти вовсе не определяют цену (хотя это и навязано многим маркетологами). Цену во многом определяют совсем другие вещи. Начнем с того, что изделие по сути штучное. А чем меньше партия, тем дороже изделие, это думаю известно всем. Одно дело сделать 100 экземпляров и совсем другое сделать 10 000 000. Ну а дальше идут все те требования, которые нужны для космического оборудования. Во-первых радиационная стойкость. Обычные микросхемы, которые мы используем на земле - процессоры, память и прочие очень чувствительны к радиационному излучению и быстро выходят из строя.
RAD750 может выдержать 100 000 рад. Не нашел коэффициенты для железок. Но для человека это примерно как облучение в течение 100 000 часов излучением 1 Р/час. Для сравнения типичный фон на земле - 0.00001 Р/ч. Во-вторых это рабочий температурный диапазон: от -55 °C до +70°C. Покажите мне телефон который будет работать в -55 °C. Спецификацией задается не только температура, но и скорость охлаждения, нагрева. Еще важный параметр - механическая прочность, вибростойкость. Из курса надежности - при расчете надежности для космической и ракетной техники применяется коэффициент 1000. Для стационарной техники на земле коэффициент принимают 1, для возимой автомобильным транспортом 5-7. При взлете ракеты действуют большие перегрузки, вибрации. Ничего не должно отвалится, все контакты должны быть надежными, как между платами (разъемы), так между платами и микросхемами (пайка), так и внутри микросхем (сварка). К слову большинство телефонов/ноутбуков/т.п. дохнет из-за того что нарушается контакт в пайке BGA микросхем из-за деформаций платы. Ах да, надежность. Если ваш айфон через год сломается, вы его отнесете и поменяете по гарантии. На Марсе сервис-центров нет. Зато есть тысячи ответственных людей на земле, которые потеряют работу и миллиарды потраченных долларов и все они зависят от каждого контактика на плате компьютера, которых там тысячи.
Это если в двух словах :)
Да, компьютер по современным бытовым представлениям медленный. Да, на нем нет красивых медных завитушек, разноцветной платы и прочих маркетинговых уловок. Зато его можно запустить на Марс и он там будет успешно работать. А ваш домашний компьютер просто развалится, скорее всего еще до запуска ракеты :)

Забавная социальная реклама по теме:


Поехали дальше. Телескоп Хаббл - еще одно из величайших научно-технических достижений человечества. На нем установлен компьютер с 486 процессором - предшественник первого Пентиума. Но давайте поговорим о другом. Красивые картинки с него видели все. Вот, например, одна из самых известных:



Фотография сделана камерой WFPC2, установленной на космическом телескопе (в 2009 году была заменена на более совершенную WFPC3). В камере используется четыре матрицы разрешением 800х800 пикселей(пруф). Общее разрешение - 2.56 пресловутых мегапикселя. Точную стоимость именно этой камеры не нашел, но в среднем цена одной камеры (на Хаббле их несколько) около 60-80 миллионов долларов. С телефонами сравнивать будем? :)

Давайте спустимся из космоса на землю. Тут все немножко попроще и подешевле. Что не мешает некоторым личностям и тут при виде промышленного оборудования нести всякую чушь.

Вот взять например интерфейс RS-232, в простонародье ком-порт. Так получилось, что он использовался и в персональных компьютерах как интерфейс для внешних устройств и в промышленных установках. В персональных компьютерах в качестве внешнего интерфейса он по большому счету канул в лету. А вот в промышленности и не думает уходить. Да, он медленный, имеет ряд недостатков. Но он пост и надежен. Хорошо себя зарекомендовал в промышленной технике. Однако находятся умники, которые при виде оборудования с таким интерфейсом говорят "фу, старье какое". Интересно, а они знают о том, что в их айфоне этот самый RS-232 вовсю используется для связи некоторых микросхем между собой?

Ну и последний пример, послуживший поводом к написанию заметки - появившаяся новость про накопитель ВНД-М2.05, которая взбудоражила общественность. Суть в том, что пару лет назад этот накопитель купили по тендеру почти за 4 миллиона рублей.



Недовольная общественность предложила использовать вместо этого ящика USB флешки и SSD диски, ведь объем памяти у них больше в разы и стоят дешевле!

А между тем, суть этого устройства совсем не в большом объеме памяти и не в маленьких размерах. Никто и не предлагает поставить вам такой накопитель домой и записывать туда фильмы. Нужен он совершенно для других, очень специфических задач.

15Э1834 — внешний накопитель дисковый ВНД-М2.05 (УФВК.467615.001)из раздела 15Э
15Э… — системы управления и связи РВСН

Очевидно, накопитель применяется в составе некоей аппаратуры, скорее всего старой, но не устаревшей, стоящей на вооружении РВСН. Вероятно старые накопители со временем выходят из строя, однако менять всю систему слишком дорого, да и не нужно, вот и изготавливают аналогичные блоки под замену. Стоит себе этот ящик в каком-нибудь командном пункте подвешенном на амортизаторах в шахте и никому и дела нет, что весит от 25 килограмм, а не 25 грамм.



Самое главное, что он выполняетфункции на него возложенные.

Кстати, в США, тоже вовсю используются старые компьютеры и даже дискеты для управления ядерным арсеналом.

Отдельного упоминания заслуживают те, кто судит о технике только по внешнему виду. Промышленная, космическая, военная техника носит исключительно утилитарный характер. Тут не нужны красивые завитушки. Тут не нужны глянцевые поверхности. Тут гораздо важнее прикрутить панель в нужном месте винтиком, чем прятать этот винтик черти куда, лишь бы его видно не было. Эта техника нужна чтобы летать, чтобы производить, чтобы воевать. Она должна быть крепкой, надежной, удобной и, в последнюю очередь, красивой (хотя лично по мне - именно такая техника и есть самая красивая).

Еще следует сказать про глюки. Да-да, именно так. Часто ли вам приходится ругаться, что какое-то устройство "глючит"? Наверняка такое происходит регулярно. Для серьезной техники это недопустимо, ведь это ведет к плохим последствиям, начиная от простоя производственной линии и миллионных убытков, кончая трупами. В качестве жертвы в серьезной технике обычно выступает функционал. Чем сложнее и "навороченнее" устройство, тем больше вероятность глюков. Основных пути два - надо тестировать все возможные и невозможные ситуации, чтобы предупредить неправильную работу или уменьшать количество возможных режимов работы, урезать функционал, чтобы как можно меньше места оставить для глюков. Именно поэтому, в утилитарной технике часто нет лишних наворотов. Также интерфейс как правило менее удобный чем у бытовой техники. Разработан так, чтобы минимизировать вероятность случайного нажатия кнопок, случайных или ошибочных действий.

Разумеется, любая техника разработана человеком, а человек всегда делает ошибки. Не бывает безупречной техники. Но следует четко понимать, что и для чего делается. Где нужна надежность, а где красота, где низкая цена, а где уникальные технические характеристики. Я очень поверхностно описал проблему, выхватив лишь пару показательных примеров и описав очень-очень маленькую часть нюансов. Получилось как-то сумбурно, но я надеюсь основной посыл понятен.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив