ЭКВМ Орбита 1-1А

Электронная клавишная вычислительная машина «Орбита 1-1А».

Разработана и производилась на Курском производственном объединении «Счетмаш» с 1968 года. Также в 1969 году производство было передано на Орловский завод управляющих вычислительных машин (УВМ) — экземпляр в музее. Производилась серийно, предположительно, до 1970 года включительно.

Главный разработчик — В. В. Органов.

Настольная электронная вычислительная машина «ОРБИТА» предназначена для выполнения инженерно-математических расчётов, включающих основные арифметические действия над 15-ти разрядными десятичными числами. (Источник: Руководство)

ПРЕДПОСЫЛКИ РАЗРАБОТКИ

В книге «От калькулятора к суперкомпьютеру. Записки разработчика» Бориса Яковлевича Фельдмана описан путь создания одних из первых (после серийной ЭКВМ «Вега») отечественных электронных клавишных вычислительных машин коллективами самого Б. Я. Фельдмана от ИНЭУМ-а и Института Кибернетики АН УССР. Созданные проекты — «Ряд ЭКВМ» (модель 1-1Б/Стэк-1121 и 2-1Б) с одной стороны и «Искра» или «Искра-13» с другой (~1967 год).

1-1Б и 2-1Б в последствии будут существенно переработаны совместно с коллективом Курского завода «Счетмаш» и станут ЭКВМ «Искра-12» и «Искра-22». «Искра-13» будет произведена небольшой партией, но будет считаться менее удачной моделью. Весь модельный ряд ЭКВМ (впоследствии министерский) получил свои названия-индексы первоначально от «Искры» разработки АН УССР.

В процессе подготовки серийного выпуска ЭКВМ «Искра-12» на Курском заводе «Счетмаш» инженером завода В. В. Органовым была разработана упрощённая трёхрегистровая модель ЭКВМ «Орбита» на основе «Искра-13». Она оказалась более удачной, чем модель Института Кибернетики, но унаследовала её основной недостаток* — три калиброванные линии (МЛЗ). ЭКВМ была запущена в производство.

В 1967 до конца года на Курский «Счетмаш» приезжал коллектив практикантов с Орловского завода УВМ для повышения квалификации, по возвращению им было предложено освоить производство «Орбиты» также у себя. Для Орловского завода УВМ ЭКВМ «Орбита» стала первой серийной продукцией.
Вскоре конструкция калькулятора была немного изменена (на полноценные потенциальные элементы «МИР-10»), изменён корпус, корзина, и заводом УВМ стала производиться также модель ЭКВМ «Искра-11».

Примечательно, что одним из первых проектов, сделанным коллективом завода УВМ по итогу командировки в Курск до серийного освоения «Орбиты» была ЭКВМ 1-1Б (в единственном экземпляре).

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Выполняемые операции — арифметическое сложение, вычитание, арифметическое умножение, арифметическое деление; полуавтоматически — возведение в степень, накопление результатов операций.
  

• Система счисления ввода-вывода — десятичная;

• Запятая — естественная;
  

• Количество регистров — 4 (регистр сумматора, регистр константы, регистр памяти и вспомогательный регистр);
  

• Разрядность регистров — 15 десятичных разрядов;

• Количество одновременно индицируемых регистров — 1;

• Время выполнения операций: сложения, вычитания — 0.1 с; умножения, деления — 0.3 с;

• Количество клавиш: цифровых — 10, управления — 10.
  

ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА И КОНСТРУКЦИЯ

В качестве логических элементов машины принята система потенциальных элементов «МИР-10​» (разработаны в 1966 году в СКБ Института Кибернетики АН УССР, рук.разраб. С. С. Забара​). Основными элементами в этой системе являются инвертор, схема совпадения «И» на различное число входов и схема объединения «ИЛИ».

Стоит отметить, что в классическом виде элементы «МИР-10» представляют собой законченные детали, состоящие из резисторов и диодов, залитых в компаунд и в пластмассовом корпусе белого цвета, как у ЭКВМ «Искра-11», «Искра-11М» и «Искра-12» (активный узел И1 ЯЩ0.038.109 и пассивные узлы совпадения СП-1, СП-2, СП-3 и СП-4 ЯЩ0.308.033). В Орбите резисторы и диоды не собраны в единые элементы, а распаяны с транзисторами на платах.

(О таком же решении писал Б. Я. Фельдман в своей книге «От калькулятора к суперкомпьютеру. Записки разработчика» — на момент создания их машины «Стэк-1121» ещё не было производства этих модулей, а также оборудования для вертикальной установки деталей, поэтому они располагали детали горизонтально на платах. — стр. 60-61).

Элементная база ЭКВМ — диодно-транзисторная логика.

ЭКВМ состоит из следующих узлов:

• Устройства управления, включающего тактирующее устройство;

• Арифметического устройства (включает узел управления арифметическими операциями и 3 арифметических регистра), 17 плат;

• Регистра памяти;

• Устройства ввода (клавишного устройства);

• Устройства вывода (устройства индикации);

• Блока питания.
  

Тактирующее устройство предназначено для синхронизации работы машины и обеспечения выборки нужных чисел из запоминающего устройства, а также распределения времени при выполнении арифметических операций. Основной элемент ТУ — кварцевый генератор 150 кГц.

Устройство ввода представляет собой клавиатуру на герконах типа КЭМ2, устройство индикации выполнено на газонаполненных неоновых лампах. УИ также высвечивает знак переполнения разрядной сетки «П» и знак «—».

Включение ЭКВМ осуществляется переключателем на передней панели, после включения необходимо нажать клавишу СБРОС (С). Также на передней панели находится переключатель количества знаков после запятой.

Калькулятор выполнен в алюминиевом корпусе, платы арифметического устройства находятся на оси и могут поворачиваться вверх для обслуживания. МЛЗ находится в нижней части ЭКВМ.

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Запоминающее устройство ЭКВМ построено на магнитострикционных линиях задержки (МЛЗ), позволяющих хранить информацию, представленную в виде ультразвуковых колебаний. В МЛЗ используются продольные колебания. МЛЗ состоит из звукопровода, входного преобразователя, выходного преобразователя, формирователя входного сигнала, усилителя выходного сигнала, демпферов и постоянных магнитов. МЛЗ выполнена в виде отдельного узла, помещенного в запаянный экран из листовой жести с целью устранения помех на катушку считывания.

ЗУ имеет 4 регистра: регистр памяти служит для хранения числа, остальные регистры используются при арифметических операциях.

В МЛЗ каждый двоичный разряд представлен ультразвуковым акустическим импульсом, перемещающимся в звукопроводе (проволока 0.5 мм сплава 42НХТЮ, длина ~ 3 м.). Скорость распространения продольных колебаний в ней — 4740 м/сек.
Каждый регистр имеет 16 десятичных мест. Каждое десятичное место разбивается на 6 двоичных мест, 4 из которых отведено под десятичную цифру и 2 — под метку и запятую. Таким образом получается 16 х 6 = 96 двоичных разрядов. Так как выходные триггеры МЛЗ имеют ёмкость 1 бит, ёмкость МЛЗ равна 95 бит.

• МЛЗ-1 имеет ёмкость 191 бит (включает 2 регистра — памяти и константы).

• МЛЗ-2 (регистр сумматора) имеет 16 десятичных разрядов-мест (в режиме операции) или 15 десятичных мест (в режиме индикации), ёмкость 95 бит.

• МЛЗ-3 (вспомогательный регистр) имеет ёмкость 95 бит (16 десятичных мест).

(Описание МЛЗ: ТО)

ПРОЧЕЕ

В ТО также именовалась как «Электронная клавишная вычислительная машина 1-1А», «Машина 1-1А», «ЭКВМ 1-1А». Примечательно, что в руководстве по техническому обслуживанию при описании отдельных узлов ЭКВМ пишется «настольная ЭВМ ОРБИТА».

Экземпляры, выпущенные на Курском заводе, обычно красились в голубой цвет, на Орловском — в зелёный (в музее).

Сканы документации, приложенные к экспонату — из комплекта ЭКВМ, выпущенной в Курске в 1969 году.

Питание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220/127 вольт.

Габаритные размеры: 450х400х200 мм; масса 13 кг.

На сегодняшний день музею известно о четырёх сохранившихся экземплярах ЭКВМ «Орбита», включая представленный в нашем музее. Другие три - Курского завода.

еГ3.050.004 ТУ

ЭКЗЕМПЛЯР ЭКВМ В МУЗЕЕ

«Орбита 1-1А» в нашем музее (на фотографиях) выпущена Орловским заводом УВМ в 1969 году и имеет серийный номер 266.

Экземпляр работоспособен — включается, отображает вводимые с клавиатуры символы, производит операции сложения, вычитания, умножения (не всегда). Мы полагаем, что минимум 2 линии МЛЗ исправны.

В данном случае операции сложения и удаления выполнены корректно. Но в большинстве случаев они дают ошибочный результат, что говорит о нестабильности работы одной из магнитных линий задержки.

ЭКВМ попала в музей без оригинального переднего шильдика с надписью «Орбита» (изготовлена реплика на основе шильдика Курской машины) и переднего стекла — изготовлено из прозрачного пластика и покрашено.

ПУБЛИКАЦИИ И УПОМИНАНИЯ

• Каталог «Автоматизация-69», стр. 314 (в каталоге изображен, вероятно, прототип «Орбиты»).​​

• ​В.И. Грубов, В.С. Кирдан «Справочник по ЭВМ и аналоговым устройствам», 1977, стр. 262-263.
  
• «Радио» №8, 1969 год, вкл. 2-3 (выставка Автоматизация-69).
• В. С. Акентьев, И. С. Винник, А. Е. Воднев, И. И. Кандауров, Б. Ф. Косенко «Механизация инженерно-технического труда», 1973, стр. 65-67.
  
• О. А. Ананьева. «Вычислительные машины для выполнения арифметических действий. Арифмометры, суммирующие и табличные машины. Научный каталог коллекции»​. (Политехнический музей, 2007).
  

О ЗАВОДЕ УВМ им. Руднева

Орловский завод управляющих вычислительных машин (УВМ) начал строиться в 1967 году, в 1968 году параллельно строительству он начал работу. Первая продукция, что была выпущена на заводе — ЭКВМ «Орбита», полученная на производство с Курского завода «Счетмаш» (сотрудники УВМ ездили на Курский завод для повышения квалификации). Вскоре было налажено производство ЭКВМ «Искра-11» и «Искра-11М» уже на полноценных модулях «МИР-10». Далее началось производство ЭКВМ «Искра-111Т» на микросхемах.

В СССР до 1989 года завод УВМ подчинялся Министерству приборостроения, средств автоматизации и систем управления.

Константин Николаевич Руднев с 1965 по 1980 занимал должность министра МПСАиСУ. Заводу присвоено имя «УВМ им. К. Н. Руднева» в 1980 году.

В 1981 году на базе завода УВМ создано производственное объединение «Орловский завод УВМ им. К. Н. Руднева».

ФОТО С ЗАВОДА, УВМ им. Руднева

Представляем вам уникальные фотографии, сделанные Юрием Самуиловичем Збаром — инженером технологического бюро с самого первого года после запуска завода. Его пропуск —​ № 211.

Благодаря его увлечению фотографией и потому, что на заводе не было штатного фотографа, Юрию поручали делать фотографии для истории завода. Сделанные им за годы тысячи фото позволяют нам заглянуть в цеха, увидеть работу конструкторов и уникальные изделия в процессе их сборки и отладки, а также узнть более о быте и культурной жизни заводчан. Юрий Самуилович готовит книгу воспоминаний, мы приводим лишь избранные фото и цитаты.

День из жизни завода. 20 февраля 1969 года. Сборка единственного экземпляра ЭКВМ 1-1Б

ПРИМЕЧАНИЯ

*В книге «От калькулятора к суперкомпьютеру. Записки разработчика» Б. Я. Фельдман описывал процесс разработки МЛЗ. Практически сразу его коллективом было решено проектировать МЛЗ, использующую одну длинную линию (проволоку) с крутильными колебаниями, а недостатки калиброванных линий он описывает так: необходимость совместной юстировки пакета линий на заводе, устойчивость юстировки, проблема перевозки такой машины, проблема ремонта. В таком варианте в МЛЗ используется 3 проволоки и работает она на продольных колебаниях.

МЛЗ с единой длинной проволокой получили ЭКВМ «Искра-11Б», «Искра-12», «Искра-111К» и т.д., МЛЗ с калиброванными линиями — «Искра» Института Кибернетики, «Орбита», «Искра-11».

​