Yesterday: какими были журналы в 1965 г.

Автор: Сергей Леонов

Похоже, современная периодика по своей сути не слишком изменилась за последние сорок лет. Листая издание 1965 года (журнал Electronics, McGraw Hill Publications, #8, 19 апреля 1965 года, номер примечательный тем, что именно в нем вышла статья Гордона Мура, представившая небезызвестный «закон» его имени), я регулярно ловил себя на том, что пытаюсь не просто получить информацию о тех временах, но и оценить построение журнала, разноплановость статей, рубрикацию, отметить скрытую рекламу, проколы редакторов и авторов. Короче — подойти с позиции профессионального редактора, понять, в чеммы превосходим конкурента, позаимствовать какие-то идеи… Хотя какого, казалось бы, конкурента… Но общие принципы построения номера похожи на нынешнюю «КТ» как две капли воды — достаточно переименовать плашки. Только не надо думать, что в области периодических изданий мы отстали от Америки на сорок лет — ровно с тем же результатом можно взять журнал поновее.

А вот давайте так и сделаем — заменим плашки. Вместо того, чтобы заниматься пересказом, я решил, что лучше будет дать читателям возможность все оценить самостоятельно. Эта статья представляет собой небольшую подборку материалов преимущественно из указанного издания, приведенную к формату КТ (а также к русскому языку современного стиля и терминологии). Я постарался собрать наиболее разноплановые фрагменты и разместить их в порядке, привычном нашим читателям. Несколько моментов, которые хочется отметить. Первый — в зарубежных изданиях того времени немало рекламы, хотя она в основном продуктовая, и зачастую ее трудно отличить от обычных статей. Поэтому некоторые рекламные тексты попали в другие «рубрики» — а почему бы и нет, как экспертная ста— тья. Второй — бросается в глаза то, что многие новости и статьи имеют уклон в военную тематику. Все же времена «холодной войны» в значительной мере стимулировали развитие наукоемких технологий, причем американская периодика не стеснялась открыто говорить об этом. Наконец, авторство у большинства статей отсутствует не потому, что мне так захотелось, а потому, что оно и в оригинальном издании либо вовсе не указывалось, либо обозначалось названием компании. При подготовке материала частично использовался перевод издательства «Мир» 1965 года с моими изменениями и исправлениями.

Перед электронной промышленностью открываются сейчас столь фантастические и вдохновляющие перспективы, о каких не смеет и мечтать ни одна другая отрасль техники. Электронные устройства в полном смысле слова изменят природу цивилизации. Они автоматизируют труд человека, они продлят жизнь, они будут помогать воспитанию детей, они возьмут на себя управление средствами передвижения, они окружат человека еще более разнообразными зрелищами и увеселениями. Электроника как отрасль техники сейчас вторгается в любую сферу человеческой деятельности. Вскоре люди будут не в состоянии даже определить сам термин «электроника» — таким необъятным станет это понятие.

В тридцатых годах промышленность проделала основную работу, приведшую к созданию телевизора, который до тех пор представлялся рядовому потребителю чем-то сказочным. Вторая мировая война задержала распространение телевидения. Но в послевоенное время весь мир занялся им с таким увлечением, какого не выпадало на долю ни одного из прежних электронных бытовых приборов.

Мировая война и последовавшая за нею холодная война вызвали ускоренное развитие новых отраслей техники: радиолокации, навигационных устройств, систем управления огнем и бомбометанием с самолетов, средств радиопротиводействия и, наконец, управления снарядами. Промышленность, вероятно, никогда больше не увидит такого спроса на изделия военного назначения, хотя не исключено, что космические исследования несколько оживят картину застоя. Однако самые блестящие перспективы развития электроники связаны с производством промышленных, торговых и бытовых изделий. Если в чем ощущается нужда, так это, разумеется, в новых изделиях, заключающих в себе элемент настоящего технического творчества. Вновь и вновь высказывается мнение, что будущее электроники связано с двумя достижениями: с интегральными схемами и вычислительными машинами.

Достичь уровня, намеченного всеми выступившими в этом номере журнала, будет нелегко. Для этого потребуется существенно изменить принцип руководства предприятием, чтобы фирма могла стать более энергичной, более чуткой к намечающимся изменениям и более восприимчивой к новым идеям. Для этого потребуется изменить и образ мыслей инженера, который должен обладать более развитым творческим воображением, большей продуктивностью и охотнее изучать новую технику. Сейчас среди инженеров слишком много таких, которые, получив университетские дипломы, захлопнули перед собой двери, ведущие к настоящему знанию.

За прошедшие тридцать пять лет журнал Electronics был свидетелем и рупором самых захватывающих событий в истории техники. Но как утверждают специалисты, мы увидели далеко не все. Самые интересные, самые важные и самые выдающиеся разработки еще только предстоит сделать. И мы надеемся, что нам удастся о них сообщить.

В лаборатории вычислительных машин фирмы General Electric разрабатывается так называемая криоэлектрическая машина, собранная на криотронах и других сверхпроводниковых элементах. «Несмотря на выражаемый в печати пессимизм, следует считать, что криоэлектрические приборы будут в числе первых изделий, выпускаемых действительно большими партиями, которые найдут применение в ЭЦВМ», — заявил на симпозиуме IEEE в Лос-Анджелесе руководитель работ по криотронным системам в лаборатории фирмы. Он отметил, что существующие логические схемы на криотронах с быстродействием от 5 до 10 МГц вполне конкурентоспособны и стоимость одной логической схемы низка. Используя тонкопленочную технологию, можно изготавливать 5 тысяч логических вентилей одновременно. По мнению General Electric, криоэлектрические ЭВМ будут работать как системы параллельного действия, выполненные из большого числа функциональных блоков. Ў

К маю 1965 г. фирма Hughes Aircraft намерена предложить корпорации Comsat свои услуги по изготовлению спутника для запуска на стационарную орбиту. Этот спутник сможет обеспечить телефонную связь на 20 тысяч каналов. Он будет иметь 3 м в диаметре и 3 м в длину. Его излучаемая мощность составит 100 Вт, а усиление антенны 20 дБ. Представители фирмы Hughes указывают, что такой спутник можно будет использовать в течение десяти лет в составе системы, имеющей более тысячи наземных станций. Новый спутник, получивший обозначение «Модель 307», будет иметь менее 2 тысяч деталей, тогда как количество деталей в спутнике «Early Bird 1» составляет 3300. Фирма Hughes считает, что стоимость изготовления спутника модели 307 будет колебаться в пределах от 10 до 12 млн. долл., что сравнимо со стоимостью спутника модели 304 на 1200 каналов, который фирма Hughes предлагает корпорации Comsat для начального варианта глобальной системы связи вслед за спутниками серии Early Bird. Начало эксплуатации этой системы намечено на 1967 г. Для доводки спутника модели 307 потребуется от 15 до 20 месяцев. В настоящее время Comsat рассматривает три варианта системы связи с применением спутников: на средневысотных случайных орбитах, на средневысотных согласованных по фазе орбитах и систему со спутниками модели 304 на стационарных орбитах. Hughes заявляет, что стоимость наземных станций системы со спутниками модели 307 составит около 1 млн. долл., тогда как станции для работы со спутниками модели 304 стоят около 2,5 млн. долл.

Французская фирма SGT настойчиво рекламировала систему цветного телевидения Secam. Однако в настоящее время эта фирма имеет новый цветной кинескоп, который может работать в любой системе и, как заявляют представители SGT, обеспечивает вчетверо большую яркость по сравнению с трубками с теневой маской. Поскольку для новой трубки требуются только низковольтные схемы, говорят представители фирмы, следует ожидать существенного снижения стоимости цветных телевизоров. Повышение яркости обеспечивается благодаря тому, что количество «полезных» электронов, излучаемых тремя электроннолучевыми прожекторами, составляет 90%. Специальные электроды, размещенные вне баллона трубки, отклоняют электроны в тот период, когда они движутся с относительно низкой скоростью; в трубках других типов электроны отклоняются при движении с высокой скоростью. Представители SGT отметили, что новая трубка вскоре будет готова для запуска в производство.

Микрофишки

После нескольких неудачных попыток фирме Bunker-Ramo удалось, наконец, смонтировать подводную электронную океанографическую систему на морском полигоне ВМС AUTEC вблизи Багамских островов.

***

Министерство путей сообщения Японии провело испытания поезда, управляемого с помощью ЭВМ, на замкнутом участке длиной 1,6 км, расположенном на территории научно-исследовательского института в Токио. Управление поездом без машиниста осуществлялось с помощью ЭВМ РВ-250 фирмы Packard Bell Electronics. Поезд состоял из шести вагонов и развивал скорость 35 км/час. Сигналы от ЭВМ поступали на СВЧ-передатчик, который питал волноводы, проложенные вдоль рельсов. Представители железнодорожных властей заявляют, что система обеспечивала управление поездом на различных скоростях и переводила стрелки. Железнодорожники надеются внедрить дистанционное управление поездами к концу 1970 г. на новом участке железнодорожной линии Токайдо между Токио и Осака протяженностью 510 км.

***

Управление парижского метро рассматривает вопрос о введении автоматических контролеров, выпускаемых фирмой Litton Industries. Контролер «читает» билеты, имеющие магнитный код, и определяет класс пассажира: первый, второй или льготный. Билеты льготного класса выдаются студентам, слепым, инвалидам войны и другим лицам.

Электроника будущего на службе человечества

Автор: Сергей Леонов

Здесь публикуются высказывания семи выдающихся изобретателей и руководителей промышленности, заложивших основы и ведущих современные разработки в растущей и весьма перспективной области науки и техники — в области электронных ламп. (Публикация 1930 года, представившая прогноз на 35 лет вперед, то есть на 1965 г. — С.Л.)

Редактор журнала Electronics просил меня ответить на вопрос: «Какова главная роль, которую суждено сыграть электронной лампе для человечества?» Я могу ответить лишь то, что приговор вынесет будущее.

Мне были заданы и вопросы относительно того, как я представляю себе будущие применения электронных ламп для подачи больших мощностей, в звуковом кино, в химии, медицине, для целей образования. Меня спросили также, можем ли мы ожидать огромного увеличения мощности электронных ламп и их функциональных возможностей, подобно тому, как в прошлом была решена задача увеличения мощности первых генераторов для питания осветительных сетей.

Возможности применения электронных ламп почти безграничны. Открывается необъятное поле для исследований в физике, химии, для изучения природы электричества, тепла и света.

Усовершенствования выпрямительной лампы, я уверен, достигнут такой степени, что чрезвычайно упростится передача больших мощностей на далекие расстояния.

Будучи свидетелем первых слабых шагов аудиона (позже получил название «триод» — С.Л.) в качестве детектора радиоволн, усилителя токов в радиоприемных и телефонных устройствах и генератора, способного работать почти на любой частоте, пока, наконец, он не стал основным элементом конструкции всех радиовещательных устройств, я не могу не испытывать огромную гордость при виде того, как он проникает во многие другие области человеческой деятельности, содействуя техническому прогрессу. Теперь, когда стокиловаттные лампы являются изделием, ежедневно выпускаемым промышленностью, не надо обладать слишком смелым воображением, чтобы предсказать, что в области преобразования и передачи мощности свободный электрон, заключенный в оболочку из стекла и меди, вскоре заменит многотонные махины электрических генераторов. Одним из результатов этого будет создание высоковольтных линий постоянного тока для передачи энергии на большие расстояния. И как бы в противовес будут разработаны генераторные лампы чрезвычайно малых размеров, которые позволят физикам формировать незатухающие колебания на частотах, приближающихся к инфракрасной части спектра, и которые станут также инструментом для изучения электрона и исследования вещества во внутриэлектронном масштабе.

В мире медицины на основе новых знаний человека о природе электрона и его способности воздействовать на здоровье человека будут созданы новые терапевтические и диагностические теории, науки о наследственности, росте организмов, об управлении жизненными процессами, о бактериальных культурах и уничтожении микробов. Подобным образом в сельском хозяйстве, ускорив развитие растений, избавившись от сорняков и насекомых-вредителей, мы станем гораздо более независимы от случайностей погоды и климата.

В авиации электрон станет самым надежным из пилотов, когда-либо бравших в руки штурвал, он будет проникать сквозь туман или уничтожать его, предотвращая несчастные случаи при слепом полете. То же можно сказать и о морской навигации. В обрабатывающей промышленности, где сегодня ничего не знают об электроне, завтра он будет организатором, исполнителем и советчиком при проведении таких процессов, как плавка, сварка, сортировка, отсчет и измерение, и позволит добиться такой экономии времени, производительности и точности, о которых мы сейчас не можем и мечтать. Если говорить о таких областях, как телевидение, радио и проводная связь, об их использовании в увеселительных, воспитательных и общекультурных целях, в школе, в театре и дома, то нынешние большие достижения — это всего лишь слабая тень тех грядущих неизмеримых выгод и преобразований, которые электрон и электронная лампа припасли для человечества и которые послужат делу мира, облегчению труда человека, сделают его жизнь долгой и богатой.

В 1904 г. я изобрел выпрямительную лампу для радиоприемных устройств. Она оказалась отправной точкой огромных технических усовершенствований, в результате которых мы имеем беспроволочную телефонию и радиовещание. Со временем эта лампа будет в широких масштабах использоваться для выпрямления переменного тока на электрифицированных железных дорогах и при передаче больших мощностей. Трех— и четырехэлектродные варианты этой лампы являются важной составной частью кинопроекционных и телевизионных устройств. Ее использование в технике кабельной связи увеличит пропускную способность линий связи, так как позволит реализовать метод многократной телеграфии по кабелю. По-видимому, окажется возможным даже трансатлантическое телевидение.

В наборной машине — линотипе Мергенталера — нет почти ничего, кроме рычагов и кулачков, весьма простых механизмов, изобретенных много тысяч лет назад. Вот сколь огромное и плодотворное воздействие на будущее может оказать введение в практику одного-единственного нового технического принципа. Ни один новый физический прибор никогда не находил такого множества чрезвычайно важных практических применений и в такое короткое время, как электронно-ламповый усилитель. Отсюда можно получить косвенное свидетельство о масштабах того влияния, которое окажет изобретение электронной лампы на будущее человека.

Я твердо уверен в том, что электронике в целом суждено оказать на электропромышленность весьма глубокое влияние и что электронную лампу ждет большое будущее не только в радио, но и в других отраслях техники, для применения в которых будет создано множество разновидностей электровакуумных приборов, отличных от хорошо известных стандартных типов, которыми мы располагаем сейчас.

Между тем продолжают быстрыми темпами расти номинальные мощности электронных ламп. Если при разработке систем электрического освещения потребовалось время, почти равное жизни поколения, для того чтобы создать генератор мощностью 200 кВт, то от обнаружения еле ощутимого явления электронной эмиссии до достижения в одной лампе мощности 200 кВт и более прошло лишь несколько коротких лет. Возможности электронных ламп как выпрямителей, преобразователей, разрядников и т. д., по-видимому, безграничны, как и возможности их применения в энергетических системах и промышленности.

В повседневной жизни человека электронным приборам суждено в течение следующего десятилетия произвести столь же решительные революционные изменения, какие произошли за последние пятьдесят лет.

Большинство ученых не любят делать предсказания о будущем. Но мне очень хотелось бы думать, что не существует границ для тех огромных возможностей, которые связаны с применением электронной лампы. Наряду с теми, которые ваш журнал называет «радио» и «аудио», существует, наверное, еще множество применений, ни одно из которых не будет последним.

Электронные лампы уже используются для преобразования переменного тока в постоянный и наоборот. Они изменяют частоту и форму колебаний и позволяют отвести любую нужную часть из последовательных колебаний для использования. Они прерывают ток или преграждают ему путь подобно переключателям, сетевым автоматам и грозозащитным разрядникам. Они дают нам в руки инструмент для исследования воздействия высокочастотных полей на живой организм. Раз уж мы видим, что маленькие электронные лампы со стеклянным баллоном способны делать множество вещей, которые никто не умел делать несколько лет назад, мы, естественно, с надеждой смотрим на аналогичные приборы из металла, предназначенные для той же работы, но в более крупных масштабах.

До сих пор, чтобы электрическую мощность можно было передать на расстояние, повернуть, направить в обратном направлении, переключить или преобразовать, необходимо было перемещать большие массы металла. Электроника, по-видимому, позволяет отделить массу аппарата от его электрических свойств, так что в известном смысле мы можем оставить массы на месте и в то же время перемещать или направлять, тормозить или отключать само электричество.

Электронные лампы явились дальнейшим этапом разработки ламп накаливания. Но теперь мы уже не используем света, который они дают, и многие современные лампы заключены в металлическую оболочку. Не потребуется много времени, чтобы создать работоспособные лампы без стекла, или изменить устройство цокольной части, или выйти за пределы тех размеров, которые, как очевидно, определяются условиями внутри стеклянного баллона. Просто мы пока медлительны и не умеем правильно оценивать новые возможности. Кроме очевидных применений, упомянутых выше, электронная лампа, без сомнения, станет необходимой для решения целого ряда задач, о важности которых мы сейчас не имеем никакого представления, точно так же, как было с рентгеновской трубкой, электронным прибором, который разрабатывался вовсе не для удовлетворения каких-либо назревших потребностей. Когда мы рассматриваем снимки наших костей, нам следовало бы думать о том, сколько еще нам предстоит увидеть.

Наилучшим свидетельством будущего электронных приборов и, в частности, трехэлектродной электронной лампы, по-видимому, является их прошлое. Построенные впервые для детектирования радиотелеграфных сигналов, к 1914 г. эти лампы были усовершенствованы настолько, что их стали постоянно использовать в качестве усилителей или повторителей на трансконтинентальных линиях телефонной связи по проводам. В 1915 г. они применялись как на передающих, так и на приемных станциях первой трансатлантической линии радиотелефонной связи, а в 1924 г. — для быстродействующего телеграфирования по кабелю, проложенному по дну океана. В течение того же периода двух— и трехэлектродные лампы нашли широкое применение в радиовещании и многих других областях, где можно было использовать ценные выпрямляющие и усилительные свойства электронных приборов.

Сегодня многие тысячи электронных ламп всех размеров и конструкций используются в сетях связи, построенных фирмой Bell Systems; множество ламп работает в других аналогичных системах по всему миру. В течение последних пятнадцати лет ученые и инженеры проделали большую работу, позволившую наладить производство прочных, относительно эффективных приборов, которые в ряде случаев способны перерабатывать мощности, измеряемые многими киловаттами. И конца успехам в исследованиях и разработках не предвидится.

Четырехслойный диод — запоминающий элемент

Автор: Сергей Леонов

На рис. 1 показана схема аварийной сигнализации, которая обеспечивает зажигание сигнальной лампы в случае возникновения кратковременных или устойчивых аварийных условий. Эта схема исключает проблемы, связанные с дребезгом контактов, и дает возможность маломощным схемам включать сильноточные лампы.

В предаварийных условиях конденсатор С1 заряжается до напряжения питания V0. Напряжение переключения Vs четырехслойного диода D1 (современное название — динистор, разновидность тиристора. — С.Л.) выбрано большим V0 и меньшим 2*V0. В предаварийных условиях D1 находится в запертом состоянии. В случае возникновения кратковременных или устойчивых аварийных условий нормально открытые аварийные контакты замыкаются (механическим, электромеханическим или электронным путем). Это замыкание приводит к мгновенному заземлению одной из пластин С1, в результате чего напряжение, управляющее переключением D1, поднимается выше Vs . Диод D1 переключается в проводящее состояние, и напряжение питания подается на сигнальную лампу. Ток, при котором диод D1 сохраняет устойчивое проводящее состояние, выбран меньшим тока сигнальной лампы. Когда аварийные условия устраняются, нормально закрытые контакты возврата размыкаются и схема возвращается в исходное состояние.

На рис. 2 показана запоминающая схема на 4-слойных диодах. Короткий импульс на любом из входов схемы приводит к изменению уровня постоянного тока на соответствующем выходе. Одновременный возврат всех цепей запоминающей схемы в исходное состояние осуществляется при помощи размыкания контакта возврата.

Напряжение переключения 4-слойного диода выбирается большим напряжения питания V0. При подаче на вход одной из параллельных цепей схемы короткого положительного импульса 4-слойный диод открывается и пропускает ток через сопротивление R1. Положительный уровень напряжения, устанавливающийся на сопротивлении R1, будет удерживаться до тех пор, пока все 4-слойные диоды схемы не будут возвращены в исходное состояние размыканием цепи возврата.