Что русские дали миру? ч.3
Продолжаем наш исторически-публицистический очерк о русских изобретателях заявлявших в свое время о том или ином изобретении или открытии мирового уровня.
И у нас на очереди Бенардос Н.Н. и его открытие - «Электрогефест» т.е. привычная нам электросварка.
И если внимательно перечитать биографию Бенардоса Н.Н. как она написана в Википедии то перед нами, уже в отличии от российского крестьянина Ф.Блинова «изобретателя трактора» предстает российский дворянин-изобретатель!
Причем он был буквально захвачен этой «страстью изобретательства с целью получения значительных доходов!
Но увы, его «изобретения» денег ему так и не принесли, что привело его к полному разорению и у и к тому же потере в ходе «экспериментов со свинцовыми аккумуляторами» и здоровья.
Но в «утешающем итоге» в России под конец своей жизни стал все же «почетным инженером-электриком» поскольку не имея высшего технического образования по соответствующему профилю.
И такие люди, были в той старой России!
И вот его биография в кратком авторском пересказе.
Она нам нужна чтобы рассказать об этом талантливом человеке и одновременно плавно подойти к истории главного его изобретения- электросварки.
Но это потомки, потом, задним числом! посчитали что это его главное изобретение!
Но сам Бенардос так не считал!
У него разных открытий и изобретений накопилось более 200 и тем более ему не хотелось говорить о своем первенстве в открытии электросварке, потому, что он потерял свое патентное право на это открытие.
Но давайте обо всем по порядку и с толком, а далее судите сами прав ли ваш автор!?
Николай Николаевич Бенардос (26 июля [7 августа] 1842[1], Бенардосовка — (8 [21] сентября 1905, Фастов) — русский инженер, изобретатель электрической дуговой сварки (1881)-патент получен в 1887г!
А жизнь Н. Бернадоса до момента «его главного открытия» была и трудной, и одновременно печальной из-за пустых хлопотов.
В 1862 году, по настоянию отца, Николай поступил на медицинский факультет Киевского университета святого Владимира.
Но уже в 1866 году Николай оставил медицину и перевёлся в Петровскую земледельческую и лесную академию в Москве по отделу сельскохозяйственных наук.
Проучившись в академии около трёх лет, до 1869, он ушёл оттуда оставшись «вечным студентом» и целиком посвятив себя изобретательской деятельности.
Характер был у Н.Бенардоса пылкий и резкий, что и довело его вскоре до позорной в России как для дворянина судимости.
1873 году Н. Бенардосом случилась большая беда!
Он активно участвовал в самовольном наказании розгами земского врача Алферьева.
По тем сословным временам в Российской империи тягчайшее преступление!
После судебного разбирательства, которое длилось больше года, Костромской окружной суд, за имевшее место оскорбление земского врача, приговорил Бенардоса и братьев Телепневых к лишению прав и ссылке на житье в Сибирь.
Позднее эта мера была заменена трёхмесячным арестом на гауптвахте и лишением прав занимать какие-либо государственные или общественные посты.
Но от этого Бенардосу не стало лучше эить, ведь такой приговор был позорным, что по сути означало «гражданскую казнь» для дворянина!
После освобождения из заключения Бенардос взялся за осуществление идеи, возникшей у него ещё в 1873 году — постройку колёсного парохода с поворотными лопастями, способного преодолевать речные перекаты, мели, обходить мельничные плотины и подобные препятствия по суше.
Над этим проектом изобретатель работал более трёх лет. Весной 1877 года пароход, был спущен на воду у Болдыревой пустыни, в 3 км от городка Лух. Для испытания своей модели изобретатель предпринял трёхсоткилометровое путешествие по рекам Луху и Клязьме вплоть до Гороховца. Затем судно было доставлено в Санкт-Петербург.
Однако новый вид транспорта остался без внимания чиновников и промышленников. В дальнейшем пароход был продан на слом и разобран на дрова.
В последующие годы Николай Николаевич больше занимается работами в области электротехники.
Ещё при постройке парохода Бенардосу часто приходилось соединять крупные металлические детали. Делалось это кузнечной сваркой, однако в мастерских Бенардоса не было больших нагревательных печей.
Поэтому наш новоявленный «изобретатель» на свой страх и риск попробовал «греть кромки вольтовой дугой», до их проковки, при этом металл часто оплавлялся и соединял небольшие участки.
Затем середине 1870-х годов Бенардос познакомился с инженером и изобретателем А. И. Бюксенмейстером, основавшим в 1878 году неподалеку от Кинешмы завод по производству аккумуляторов, угольных изделий и электродуговых ламп (ныне завод «Электроконтакт»).
Вместе с Бюксенмейстером он провёл ряд экспериментов с аккумуляторными батареями.
Для того, чтобы получить деньги, необходимые для продолжения научных и инженерных изысканий, Николай Бенардос был вынужден продать значительную часть своей земли и заложить усадьбу.
Переехав в 1879 году в Санкт-Петербург, Бенардос 10 февраля 1880 года подал прошение в Министерство внутренних дел с просьбой возвратить ему «права государственной и общественной службы».
Получив отказ, он поступает на работу на завод электротехнического отдела при товариществе «Яблочков-изобретатель и К°».
Через Яблочкова Бенардос познакомился с виднейшими зарубежными и русскими электротехниками того времени.
За время работы на заводе Бенардос изобрёл специальный подсвечник для свечи Яблочкова с автоматическим переключением тока, машину для изолировки кабеля, машину для оплётки проводов и т. д.
Весной 1881 года Бенардос начал работу над улучшением аккумуляторов, предназначавшихся для электрического освещения, в результате которой пришёл к своему основному изобретению — электросварке, названной им «Электрогефест».
Это изобретение получило золотую медаль и стало главным экспонатом Парижской международной электротехнической выставки.
По возвращении в Санкт-Петербург, Бенардос продолжил совершенствовать изобретённый им способ дуговой электросварки.
В 1885 году после тщательнейшей разработки и доведения своего способа до возможности промышленного применения он обратился в Департамент торговли и мануфактур с просьбой о выдаче ему привилегии на «Способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока».
31 декабря 1886 года ему была выдана десятилетняя привилегия за № 11982.
Метод, созданный Бенардосом, был весьма прост. В описании к привилегии сущность его излагалась так:
«Предмет изобретения составляет способ соединения и разъединения металлов действием электрического тока… основанный на непосредственном образовании вольтовой дуги между местом обработки металла, составляющим один электрод, и подводимой к этому месту рукояткою, содержащею другой электрод, и соединенной с соответственным полюсом электрического тока. С помощью этого способа могут быть выполнены следующие работы: соединение частей между собой, разъединение или разрезывание металлов на части, сверление и производство отверстий и полостей и наплавление слоями».
Но, вот сам патент на способ дуговой электросварки «Электрогефест», был выдан не одному увы Николаю Бенардосу и другому соавтору- поляку пол национальности Станиславу Ольшевскому и только 17 мая 1887 года.
С. А. Сам Ольшевский был, владелец доходных домов в Петербурге и Варшаве и он стал совладельцем патентов так как финансировал Бенардоса. А заполучив патент если говорить современным языком в последствии «выбросил» Бенардоса из «бизнеса» - отобрав у него патент!
В России дуговую электросварку впервые применили на Куваевской мануфактуре и заводе Пономарёва в Иваново-Вознесенске.
В 1888 году способ Николая Бенардоса был использован в Рославльских мастерских Орловско-Витебской железной дороги для ремонта паровозных и вагонных колёс, рам, решёток и так далее.
На проходившей в январе 1892 года в Санкт-Петербурге IV Всероссийской электрической выставке, демонстрировалось более 30 различных изобретений Бенардоса, оформленных в отдельную экспозицию.
11 мая того же года «За удачное применение вольтовой дуги к спаиванию металлов и направлению одного металла на другой» Николай Бенардос был удостоен высшей награды Русского Технического общества — золотой медали.
А в мае 1893 года он был избран действительным членом этого общества.
И вот казалось бы она СЛАВА пришла!!!
Но всему как я выше указывал приходит конец.
В 1889 году патентным правом на изобретения Бенардоса в области сварки завладела группа дельцов, практически лишив его возможности продолжать работу над «Электрогефестом».
Однако Бенардос продолжал заниматься изобретательством в других областях.
А что ему после этого собственно и оставалось делать???
С 1887 по 1891 год Бенардосом были получены патенты на усовершенствованную систему аккумуляторов, способ приготовления губчатого свинца, гальванации больших площадей, тигельное электропаяние.
И тем не менее. Последние годы жизни были самые тяжкие.
В конце 1890-х годов сильно ухудшилось состояние здоровья Николая Бенардоса.
Продолжительные опыты с губчатым свинцом, необходимым для изготовления аккумуляторов, привели к тяжёлому отравлению организма изобретателя. В 1899 году по рекомендации врачей он переехал в Фастов.
7 декабря того же года Санкт-Петербургским электротехническим институтом Н. Н. Бенардосу, вместе с А. С. Поповым и А. Н. Лодыгиным, за особо выдающиеся заслуги было присвоено «звание почётного инженера-электрика».
В начале 1902 года, находясь на излечении в Москве, Н. Н. Бенардос участвовал в работе Второго Всероссийского электротехнического съезда, который избрал его своим почётным председателем.
Это было последним прижизненным признанием заслуг изобретателя.
8 (21) сентября 1905 года Николай Николаевич Бенардос скончался в фастовской богадельне.
Список некоторых изобретений Н. Н. Бенардоса.
Говоря о вкладе Бенардоса в науку то надо справедливо отметить широту его интересов и трудоспособность!
Ему принадлежит около 200 оригинальных изобретений в различных областях техники, сельском хозяйстве, транспорте и т. д.
Многие его идеи не потеряли своего значения и сейчас. К примеру, такие…
Аккумуляторы, Амперметр,Антропоэлектрометр (1895),Аптекарская ступка,Бурение твёрдых пород при помощи вольтовой дуги Велосипед-сани, Велосипед со взрывчатым двигателем, Ветряной двигатель, Висячий замок «Болт», Водоподъёмный насос без цилиндра и поршня, Воздушный тахометр, Газовая горелка, Гребёнка для животных, Гребной плавниковый пороховой двигатель, Гребной руль, Двигатель-выстрел, Двигатель, основанный на расширении металлов, Двух действующий тормоз для вагонов конно-железных дорог, Дранестрогальная машина, Жатвенная машина (жатка-косилка), Железностроительный материал для построек из гофрированного железа, Зубная пломба (серебряная «пуговка»; 1862),Кавалерийская мина, Керосиновый самовар, Коммутаторы для ламп накаливания, Копательная машина, Коробка для консервов (осень 1900), Кран для бочек, Кран для умывальника, Крыло для летательной машины, Летательная машина, Машина для оплётки проводов, Машина для изолировки проводников лентой, Машинка для насечки мельничных жерновов (1875), Машина для натирания туши, Машинка для приготовления мороженого, Металлические шпалы, Металлические ящики для укупорки вин в бутылках, Механическая прачечная («стиралка-выжималка»), Паровая кастрюля, Пароход-воздушный шар, Пароход, переходящий мели (весна 1877),Пароходное колесо с поворотными лопастями, Плоский кран, Плуг с вращающимся отвалом (1866),Подвижные платформы для переправки публики через улицы, Подсвечник для свечей Яблочкова, Пневматическая поливалка, Прибор для охлаждения воздуха в жилом помещении, Прибор для просушки сырых стен в жилых помещениях, Прибор к токарному станку для нарезки винтов, Проект моста через Неву в Санкт-Петербурге, Проект электропривода, Пружинный коммутатор на 12 направлений, Ружейные патроны для дроби, Ручной станок для прокатки запасных швов, Самодвижущаяся сухопутная мина, Сеялка в разброс, Система для запасания сжатого воздуха, Снаряд для передачи линя с берега на терпящий бедствие корабль (1875), Снаряд для перевозки дров и других тяжестей (февраль 1877), Способ гальванизации больших площадей, Способ паяния накаливанием, Способ приготовления губчатого свинца (1899), Способ электрического паяния «Электрогефест» (1881),Стальное перо, Стальныетуры, Угольный реостат, Фонометр, Фрейограф, Цилиндрические полые пули, Цилиндрический аккумулятор, Штатив с запасными проводниками к лампе накаливания, Электрическая дуговая лампа, Электрическая лампочка накаливания, Электрическая машина, Электрическая пушка (1890)Электропаяльник для олова, Электроплавильня, Электросварочный станок, Электротигель и др.
И как сам видит неубеждённый читатель перед нами действительно гениальный человек-изобретатель!
Лично я такого другого в Российской империи назвать затрудняюсь.
И вот тут казалось бы тут на всем этом, можно ставить жирную точку.
Но уважаемый читатель это увы не так!
И Н. Бенардос не смотря на всю свою гениальность и трудолюбие! первым в мире не изобрел электросварку!
Тут можно говорить только о том, что он «изобрел» ее усовершенствованный вид- «дуговую электросварку»!
И тут тоже не без большого, НО!!
Ибо у него в России был, и сильнейший конкурент! Приложивший почти одновременно с Бенардосом свой лучший вариант дуговой электросварки!
Но об этом, будет рассказано далее, а тут я а продолжу свое повествование и ответственно заявлю, что в мировой истории техники до работы Н. Бенардоса в области электрической сварки! А именно 2открытие способа применения электрического ток для сварки металлов» было сделанного еще в 1867 г. (т.е. (т.е. за 20 лет до получения Бенардосом в России патента на свой вид электросварки)!
И этот способ электросварки был отрыт американским электротехником Э. Томсоном.
Это открытие по нынешней классификации относится к сварке, получившей название контактной.
Э. Томсон располагал куски металла, предназначенные для сварки, так, что они соприкасались в месте, подлежащем сварке.
Затем через свариваемый металл он пропускал электрический ток огромной силы и ничтожного напряжения. Наибольшее сопротивление прохождению тока именно в месте стыка кусков металла вызывало здесь чрезвычайное выделение тепла. Сжимая свариваемые части и хорошо проковывая место сварки, можно было получить сварившиеся куски металла или какие-либо сварившиеся изделия.
Но уважаемый читатель и Томсона был свой предшественник в этой области!
В 60-е гг. XIX в. патент на такое соединение получил англичанин Ф. Уальд.
Но он не разработал его до промышленного применения!
И вся «Слава изобретателя стыковой контактной сварки» закрепилась за американцем Э. Томсоном.
В 1884 г. он сконструировал мощный трансформатор и специальные клещи-тиски для зажима свариваемых брусков, а в 1886 г. получил два первых патента на стыковую контактную сварку сопротивлением.
За короткое время Томсон и его сотрудники — Коффин, Де-вейн, Лемп, Расмуссен — получили 150 патентов по контактной сварке. В 1889 г. фирмой «Джонсон» впервые были сварены железнодорожные рельсы ну и пошло-поехало….
А вот, что касается самой Российский империи то и тут Н. Бенардос не был «монополистом» в открытии им все той же «дуговой электросварки».
Ибо в тоже самое время, там же это «открытие» сделал и запатентовал в 1888 г. Славянов Николай Гаврилович (1854-1897)
В 1888—1890 гг. Н. Г. Славянов разработал свой способ использования электрической дуги для сварки металлов.
Бенардос, предложивший различные применения угольных и металлических электродов, придавал основное значение сварке при помощи угольной дуги, а Славянов же применял электрод, но уже не угольный, а из того металла, из которого состояло обрабатываемое изделие.
Металлический электрод у Славянова служил как для поддержания электрической дуги, так и для получения из того же электрода расплавленного металла, необходимого для создания шва или заливки.
Различие в материале электрода, в способах того и другого русского новатора, на первый взгляд не столь значительное для процесса, имело, однако, решающее значение для успешного развития дуговой электросварки.
Н. Г Славянов считал, что суть его творческого достижения «в наливании расплавленного электрическим током металла на часть поверхности металлической вещи, причем эта поверхность также более или менее расплавляется и соединяется (сливается) с наливаемым металлом в высшей степени совершенно».
Вот почему Славянов называл «электрической отливкой» разработанные им процессы, входящие теперь в круг производства, обычно именуемого электрической сваркой.
Так что в споре между патентами Бенардоса и Славянова победил последний!!!
Совершенствуя и развивая свой «способ и аппараты для электрической отливки металлов», Славянов провел очень много опытов.
А в 1892 г. он издал в Петербурге книгу: «Электрическая отливка металлов».
Это был первый обстоятельный труд по электросварочному делу, содержавший описание технологических процессов, а также изобретенного Славяновым и примененного на практике сварочного полуавтомата или, как его называл изобретатель, — «электрического плавильника».
И тут технолог Славянов добился исключительно высокого качества работ, подвергая сварке не только железо и сталь, но и чугун, бронзу, латунь.
В 1895 г. в Петербурге опубликовали материалы, показавшие отличное качество работ: «Свидетельства испытательных и приемных комиссий и механических испытаний образцов железа, стали, чугуна, бронзы и латуни, сплавленных по способу... Н. Г. Славянова».
Сохранившиеся образцы славяновской работы не уступают по качеству образцам, выполненным в наши дни после более чем полувекового развития электрической сварки.
Особенного мастерства достиг Славянов в сварке и наплавке разнородных металлов.
Выполненные им наплавки бронзы на сталь считались непревзойденными до самого последнего времени.
Работы русского новатора быстро получили мировое признание.
На IV Электротехнической выставке в Петербурге в 1892 г., на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 г. работы Славянова были удостоены высоких наград.
А вот теперь я уважаемый читатель подам вам маленькую сенсацию, но она нам называет имя истинного изобретателя «электросварки» в его принципиальном и научно обоснованном виде!!!
И скажу, что Бенардос и Славянов эти творцы дуговой электросварки — не сами придумали этот способ! они только применили для промышленных целей то открытие, что сделал в 1802 г. российский ученный В. В. Петров.
Справка: Петров Василий Владимирович [8(19). 7.1761, г. Обоянь, ныне Курской области, ; 22.7(3.8).1834, Петербург], русский физик и электротехник, академик Петербургской АН (1809; член-корреспондент 1802).
Учился в Учительской гимназии в Петербурге. В 1788;91 преподавал в Колывано-Воскресенском горном училище (г.Барнаул) математику, физику, русский и латинский языки.
В 1793;1833 работал в Медико-хирургической академии в Петербурге. Ранние работы П. относятся к теории горения. П.; один из первых русских исследователей в области электротехники.
Создал (1802) крупнейшую по тому времени гальваническую батарею, так называемый вольтов столб, из 2100 медно-цинковых элементов, с помощью которой открыл явление электрической дуги; указал на возможности её практического применения (освещение, электроплавление, электросварка металлов и восстановление металлов из их окислов).
П. установил зависимость силы постоянного тока от площади поперечного сечения проводника; широко применял параллельное соединение электрических цепей. Проводил исследования химического действия тока и измерял электропроводность различных веществ; предложил покрывать изоляцией электрические проводники.
Изучал явление электрического разряда в вакууме, исследовал явление люминесценции. Создал оригинальные электрические приборы для изучения электрических явлений в различных газовых средах. Исследования П. положили начало работам по практическому применению электричества.
А в 1803 год — В. В. Петров опубликовал книгу «Известия о гальвани-вольтовых опытах…», где описал способы изготовления вольтова столба, явление электрической дуги и возможность её применения для электроосвещения, электросварки и электропайки металлов.
Но как известно Петров В.В., так и остался чистым ученным-экспериментатором, а слава открывателей и популяризаторов дуговой электросварки досталась вначале Бенардосу, а потом у него была отнята Н.Г. Славяновым! предложивший более оригинальный и качественный способ электродуговой сварки применяющийся и до настоящего времени во всем мире!
Поэтому я хочу сформулировать окончательный вывод следующим образом.
Российские изобретатели Н. Бенардос и Н. Славянов первыми в мире отрыли практический способ применения «эффекта электросварки» в виде «дуговой сварки» но он основывается на основе впервые отрытого российским ученным В.В. Петровым в 1802 г. самого явления «электросварки»!
Я думаю это будет самое правильное решение.
Далее в нашем повествовании у нас идет российский ученый Брук И.С. которому в России отдали приоритет на создание первой - электронная вычислительная машина – ЭВМ!
И тут я как старый компьютерщик (с более чем 20 летнем опытом работы на ЭВМ и сломавший, и починивший немало компьютеров), в это «предание» не спешу поверить.
Ибо знаю других создателей ЭВМ.
Но нашу проверку начну все же с выяснения личности и научных заслуг Брука И.С.
Исаак Семенович Брук родился 8 ноября 1902 г. в Минске в бедной еврейской семье служащего табачной фабрики.
И в силу этого он уже никак не может считаться русским или российским ученным.
Он выступает одним из многих тысяч «советских ученных-евреев».
Их тогда в СССР было ну очень много в виду чего в 1952-1953 г. И. Сталин и начал с ними последнюю войну под лозунгом «борьбы с безродными космополитами» которую и проиграл.
Но это уже другая история…
А возвращаясь к Буруку И. надо сказать, что начало его биографии ничего выдающегося не в его судьбе предвещало. Бедный еврейский юноша в 1920 г. он окончил реальное училище, а в 1925 г. - электротехнический факультет МВТУ им. Н. Э. Баумана.
В 1930-1935 гг. под руководством И. С. Брук работал в Харькове где на Харьковском электротехническом заводе были разработаны и построены несколько электрических машин новой конструкции, в том числе взрывобезопасные асинхронные двигатели.
В 1935 г. И. С. Брук возвратился в Москву и по рекомендации академика К. И. Шенфера, крупнейшего специалиста в области электрических машин, был направлен в Энергетический институт АН СССР (ЭНИН).
В ЭНИН И. С. Брук организовал Лабораторию электросистем и начал исследования в области расчета режимов мощных энергетических систем.
Для моделирования таких систем он создал расчетный стол переменного тока – по сути механическую аналоговую вычислительную машину.
В годы Великой Отечественной войны, продолжая исследования в области электроэнергетики, И. С. Брук успешно работал над системами управления зенитным огнем, изобрел синхронизатор авиационной пушки, которая стреляла через вращающийся пропеллер самолета.
Решая задачи в области электроэнергетики с помощью аналоговой вычислительной техники, И. С. Брук пришел к выводу о необходимости создания электронных цифровых вычислительных машин (ЭЦВМ) и их применения для получения необходимой точности вычислений.
В 1948 г. И. С. Брук совместно с Б. И. Рамеевым составил отчет о принципах действия ЭЦВМ.
Первое в СССР авторское свидетельство на изобретение цифровой ЭВМ на имя И. С. Брука и Б. И. Рамеева датировано декабрем 1948 г. Запомним эту дату, ибо к ней нам еще не раз придётся возвращается.
В 1950-1951 гг. под руководством И. С. Брука была разработана малогабаритная электронная автоматическая цифровая машина М-1 (с хранимой программой в форме Постоянного запоминающего устройства).
Далее я хочу принести извинения перед читателем из числа гуманитариев, которые пользуются компьютером, но совершенно не представляют, что же находился внутри системного блока и как все в компьютере работает и в том числе благодаря кому! собственно, их персональный компьютер и появился!
Поэтому я дальше буду приводить много технической информации понятной только людям с техническим электронным образованием! Но без этого увы нам не обойтись!А кому это непонятно вы просто пропускайте тест…
А возвращаясь к машине «М-1» то надо сказать, что по сути это был мощный электронный калькулятор! с жестко установленными подпрограммами, но без возможности перепрограммирования машины!
И ничего нового с точки зрения кибернетики в этой машине не было.
А сама она(ЭВМ) была лишь первой попыткой на советской элементарной базе воссоздать первую американскую вычислительную машину «Марк I», предназначенной для выполнения сложных баллистических расчётов американского ВМФ.
Чертежи и сам тех. проект этой устаревшей как для США ЭВМ были похищены агентами МГБ СССОР одновременно с тайнами создания первой атомной бомбы!
А вот что бы замаскировать это «заимствование» в СССР в 1948 г. «спешно и выдали Бруку и Рамееву авторское свидетельство на ЭВМ».
Формат этой работы увы не позволяет автору углубится в дебри устройства и работы этой ЭВМ и сравнения ее с советским прототипом «М-1».
Скажу лишь, что М-1 была запущена в опытную эксплуатацию в начале 1952 г., примерно одновременно с МЭСМ, созданной С. А. Лебедевым в Киеве.
И вот это очень важный момент. Ведь данные о ЭВМ «Марк-1» и все научные публикации американцев в области нарождающейся кибернетики были похищенные в США в СССР были распределены между двумя засекреченными институтами.
В Москве у Брука и в Киеве у Лебедева. И оба эти «институты» основываясь опять же на прототипе МАРК-1 создали свои одинаковые его копии, с небольшими и несущественными отличиями друг от друга!!!
В М-1 был реализован также ряд важнейших решений по выбору логики и схемотехники компьютеров первого поколения, сыгравших весьма значительную роль в дальнейшем развитии отечественной вычислительной техники:
- двухадресная система команд (вместо казавшейся тогда естественной трехадресной);
- построение логических схем арифметики и управления машины на основе полупроводниковых диодов;
- применение в качестве элементов оперативной памяти электронно-лучевых трубок от обычных осциллографов (вместо потенциалоскопов);
- применение телетайпа в качестве устройства ввода-вывода.
Затем начались бесконечные доработки и улучшения «М-1».
В 1952 г. лабораторией И. С. Брука была разработана машина М-2. Ее разработку выполнила группа выпускников МЭИ, возглавляемая М. А. Карцевым.
В 1954 г., а затем в 1957 г. М-2 была модернизирована введением устройства оперативной памяти на ферритовых сердечниках с расширением емкости памяти до 4096 слов.
Это потребовало введения специального регистра для запоминания области памяти, используемой в данный момент времени, и специальной операции изменения содержимого этого регистра (переключение областей памяти).
Опираясь на опыт работ по М-1 и М-2, И. С. Брук в 1955-1956 гг. сформулировал концепцию малых ЭВМ и их отличия от машин предельной производительности (нынешних суперЭВМ).
Эта концепция отражалась им в термине "малогабаритная машина".
Первым решением задачи создания малых ЭВМ, поставленной И. С. Бруком, была разработка М-3, проведенная Лабораторией управляющих машин и систем АН СССР совместно с НИИЭМ (акад. А.Г. Иосифьян) в 1956-1957 гг.
М-3 оперировала 30-разрядными двоичными числами с фиксированной точкой, имела двухадресный формат команд, память емкостью 2048 чисел на магнитном барабане и производительность 30 операций в секунду.
При работе с ферритовой памятью той же емкости производительность М-3 возрастала до 1,5 тыс. оп./с. Она имела всего 770 электронных ламп и 3 тыс. купроксных диодов и занимала площадь 3 м2.
М-3 предназначалась для проектных и исследовательских институтов и после ее приемки в 1957 г. Государственной комиссией под председательством академика Н. Г. Бруевича выпускалась малой серией на заводе им. С. Орджоникидзе в Минске.
В 1957 г. в ИНЭУМ коллектив, руководимый М.А. Карцевым, начал разработку электронной управляющей машины М-4 - одной из первых транзисторных машин.
Машина была предназначена для управления в реальном масштабе времени экспериментальным комплексом радиолокационных станций (РЛС), который создавал Радиотехнический институт АН СССР (акад. А. Л. Минц).
Испытания заводского образца М-4 на действующем макете технического комплекса РЛС были проведены в 1962 г.
Это была машина, впервые выполненная по техническому заданию конкретного заказчика, что позволило принимать архитектурные и схемотехнические решения, соответствующие предполагаемым алгоритмам обработки информации.
М-4 работала с 23-разрядными числами с фиксированной точкой (отрицательные числа представлялись в дополнительном коде), имела оперативную память емкостью 1024 24-разрядных числа и постоянную память программ емкостью 1280 30-разрядных чисел (использовалось разделение памяти программ и данных), кроме того, она содержала узлы приема и выдачи информации с собственной буферной памятью и имела параллельный ввод/вывод информации по 14 каналам со скоростью обмена более 6 тыс. чисел/с. Реальное быстродействие М-4 составляло 30 тыс. оп./с (на операциях сложения).
В декабре 1964 г. Загорский электромеханический завод выпустил 5 машин М-4М, отвечающих требованиям ЭУМ для РЛС!!!
Они имели быстродействие 220 тыс. оп./с на программах, записанных в постоянной памяти, и 110 тыс. оп./с на программах, хранящихся в основной оперативной памяти.
Емкость оперативной памяти составляла в различных вариантах комплектации от 4096 до 16384 29-разрядных слов, емкость постоянной памяти - от 4096 слов инструкций плюс 4096 слов констант (также 29-разрядных) до 8192 слов инструкций и 8192 слов констант. Скорость ввода-вывода информации - 6256 14-разрядных чисел или 3125 29-разрядных чисел в секунду. В таком виде эта машина выпускалась серийно 15 лет.
Для нее была затем (1968 г.) разработана система внешних устройств для ввода, хранения, документирования, частичной обработки и выдачи информации внешним абонентам при одновременной асинхронной работе всех абонентских систем и устройств.
В 1958 г. И. С. Брук начал разработку универсальной цифровой вычислительной машины М-5 для решения задач планирования и статистики в народном хозяйстве.
М-5 была сделана как мультипрограммная и многотерминальная ЭВМ, реализующая режимы, как пакетной обработки, так и разделения времени.
Ее структура базировалась на общей магистрали, связывающей центральный процессор, блоки оперативной памяти и устройства управления вводом-выводом и внешней памятью (игравшие роль каналов, характерных для машин третьего поколения). Была выделена адресная арифметика, обеспечивавшая выполнение операций над индексными регистрами и преобразование адресов в основных командах.
Машина оперировала с 37-разрядными числами с фиксированной и плавающей точкой. 37-разрядный формат одноадресных инструкций содержал поля адреса, ключей, индексов и кода операций.
Была обеспечена возможность страничной организации памяти. Машина М-5, реализованная на транзисторных элементах и ферритовой памяти (т.е. на технической базе ЭВМ второго поколения), по своей архитектуре во многом была предшественницей ЭВМ третьего поколения.
Но вот она была изготовлена Минским заводом им. С. Орджоникидзе в одном экземпляре!!! в 1961 г. и не получила дальнейшего развития по причинам своего отставания от мирового пути развития ЭВМ предложенного в США!!!
То есть это был тупиковый путь в создании ЭВМ!!! Вот и вся информация о Бруке и его 5 ЭЦВМ!
Но уважаемый читатель! Если мы с вами просто для перепроверки вышеприведённой информации о И. Бруке и его ЭВМ отроем Википедию на слове КОМПЬЮТЕР.
https://ru.wikipedia.org/wiki/, то там узнаем что ЭЦВМ изобретённые и сделанные под руководством И. Брука собственно( ЭВМ тип «М») как компьютером в нашем современном понимании считать нельзя!
Судите сами!
Компью;тер (англ. computer, МФА: [k;m;pju;.t;(;)][1] — «вычислитель») — устройство или система, способное выполнять заданную, чётко определённую изменяемую последовательность операций.
Это чаще всего операции численных расчётов и манипулирования данными, однако сюда относятся и операции ввода-вывода. Описание последовательности операций называется программой.
Электро;нная вычисли;тельная маши;на, ЭВМ — комплекс технических средств, где основные функциональные элементы (логические, запоминающие, индикационные и др.) выполнены на электронных элементах, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.
ЭВМ используется как один из способов реализации компьютера. В настоящее время термин ЭВМ, как относящийся больше к вопросам конкретной физической реализации компьютера, почти вытеснен из бытового употребления и в основном используется инженерами цифровой электроники, как правовой термин в юридических документах, а также в историческом смысле — для обозначения компьютерной техники 1940—1980-х годов и больших вычислительных устройств, в отличие от персональных.
Электронная вычислительная машина подразумевает использование электронных компонентов в качестве её функциональных узлов, однако компьютер может быть устроен и на других принципах — он может быть механическим, биологическим, оптическим, квантовым и т. п.
По виду рабочей среды), работая за счёт перемещения механических частей, движения электронов, фотонов или эффектов других физических явлений. Кроме того, по типу функционирования вычислительная машина может быть цифровой (ЦВМ) и аналоговой (АВМ).
С другой стороны, термин «компьютер» предполагает возможность изменения выполняемой программы (перепрограммирования).
А вот машины И. Брука по крайне мере М-1, М-2, да и М-3 такой технической возможности не имели!!!
Кроме же современный нам компьютер работает с двоичным кодом, а ЭЦВМ И. Брука нет!
И все его ЭВМ предназначались лишь в специфическом сегменте - для обслуживания советских РЛС в противоракетной обороне СССР!!!
Теперь, когда мы знаем, как в СССР обстояли дела с созданием ЭЦВМ, нам нужно для объективности ознакомится и с тем, что делалось в целом в мире в этом вопросе.
И по какому пути пошел мировой прогресс в области кибернетики!
По советскому или по американскому!!!
А краткая история создания первых ЭВМ еще началась еще в 1943 года —когда прошли успешные испытания первой американской вычислительной машины «Марк I», предназначенной для выполнения сложных баллистических расчётов американского ВМФ.
• Конец 1943 года — заработала британская вычислительная машина специального назначения Colossus.
Машина работала над расшифровкой секретных кодов фашистской Германии.
• 1944 год — Конрад Цузе разработал ещё более быстрый компьютер Z4, а также первый язык программирования высокого уровня Планкалкюль.
• 1946 год — публике представлена первая универсальная электронная цифровая вычислительная машина ЭНИАК, разрабатывавшаяся секретно с 1943 года.
А первое в СССР авторское свидетельство на изобретение цифровой ЭВМ на имя И. С. Брука и Б. И. Рамеева датировано декабрем 1948 г.
Справка: ЭНИАК (англ. ENIAC, сокр. от Electronic Numerical Integrator and Computer[1] — Электронный числовой интегратор и вычислитель) — первый электронный цифровой компьютер общего назначения, который можно было перепрограммировать для решения широкого спектра задач.
Архитектуру компьютера начали разрабатывать в 1943 году Джон Преспер Экерт (англ.) и Джон Уильям Мокли, учёные из Пенсильванского университета (Электротехническая школа Мура) по заказу Лаборатории баллистических исследований (англ.) Армии США для расчётов таблиц стрельбы.
В отличие от созданного в 1941 году немецким инженером Конрадом Цузе комплекса Z3, использовавшего механические реле, в ЭНИАКе в качестве основы компонентной базы применялись вакуумные лампы.
На создание ENIAC ушло 200 000 человеко-часов и 486 804,22 доллара США. Всего комплекс включал в себя 17 468 ламп 16 различных типов, 7200 кремниевых диодов, 1500 реле, 70 000 резисторов и 10 000 конденсаторов.
• Вес — 27 тонн.
• Объём памяти — 20 число-слов.
• Потребляемая мощность — 174 кВт.
• Вычислительная мощность — 357 операций умножения или 5000 операций сложения в секунду.
• Тактовая частота — 100 кГц, то есть один импульс каждые 10 микросекунд. Основной вычислительный такт состоял из 20 импульсов и занимал 200 микросекунд. Сложение выполнялось за 1 такт, умножение — за 14 тактов. Умножение заменялось многократным сложением, так что 1 умножение равнялось 14 операциям сложения и выполнялось, соответственно, за 2800 микросекунд.
• Устройство ввода-вывода данных — табулятор перфокарт компании IBM: 125 карт/минуту на ввод, 100 карт/минуту на вывод[9].
Вычисления производились в десятичной системе, после тщательного анализа ей было отдано предпочтение перед двоичной системой. Компьютер оперировал числами максимальной длиной в 20 разрядов
С 16 сентября 1948 года ENIAC превратился в компьютер с хранимой программой (весьма примитивный). Но программу можно было поменять!
По предложению фон Неймана высказанному в июне 1947 года[16] две функциональные таблицы были использованы для хранения всех команд ENIAСа, чтобы команды вызывались как подпрограммы во время исполнения кода.
Компьютер стал работать несколько медленнее, но его программирование сильно упростилось. Старый метод пере коммутирования с тех пор больше не использовался.
В июле 1953 года к ЭНИАКу был подключен двоично-десятичный модуль памяти на магнитных сердечниках, увеличивший объём оперативной памяти компьютера с 20 до 120 число-слов.
• 1957 год — американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах!
Одновременно с успехами американцев в области создания ЭВМ и в СССР была предпринята серьезная попытка реванша!
• 1958 год — Н. П. Брусенцов с группой единомышленников построил первую троичную ЭВМ с позиционной симметричной троичной системой счисления «Сетунь»
Вот на этом изобретении как на лучшей альтернативе ЭЦВМ И. Брука нам нужно более подробно остановиться.
ЭВМ "Сетунь" Дата изобретения: 1959 г.
Разработчик: Брусенцов Николай Петрович
Описание:
Еще в студенческие годы Брусенцов ознакомился с трудом Аристотеля «Метафизика», и это перевернуло его взгляды на развитие вычислительной техники. Оттолкнувшись от идей античного мыслителя, Н.П. Брусенцов разработал программу с троичной логикой.
Под нее и создавалась первая троичная электронно-вычислительная машина «Сетунь» (по имени реки), появившаяся в СССР в конце 1950-х гг.
В XX в. ученые пришли к выводу, что традиционная десятичная система счисления слишком сложна и громоздка и арифметика ее непривычна для восприятия.
Джон фон Нейман заменил ее двоичным кодом, который подразумевал только два варианта: «да» или «нет», обозначаемые соответственно нулем («нет») и единицей («да»).
С точки зрения Н.П. Брусенцова эта система счисления имела ряд недостатков. Во-первых, не все явления поддаются объяснению с помощью двоичной логики. Например, когда погода на улице вполне «нормальная», мы не можем охарактеризовать ее одной из двух категорий («плохая» или «отличная»), поскольку в любом случае ответ будет ложным.
Во-вторых, ища ответ на вопрос, который не подразумевает «да» или «нет», ЭВМ с двоичной логикой затрачивает больше памяти.
В-третьих, полное подчинение булевой (логической) алгебры двоичной системе ограничивает возможности ЭВМ, которая в этом случае способна выполнять только четыре известных действия (сложение, вычитание, умножение и деление).
В-четвертых, материальные затраты на создание ЭВМ с двоичной системой больше, если учесть расходы на кремень, запоминающие устройства, синхронность транзисторов и принять во внимание падающий уровень КПД.
Стремясь найти решение проблемы, Н.П. Брусенцов взял за основу троичную логику Аристотеля и ввел в систему счисления третий элемент — «привходящее» (по-гречески «симбебекос» — «ни нет ни да»).
Внешне первая модель троичной ЭВМ «Сетунь», разработанная в лаборатории Н.П. Брусенцова, напоминала трехметровый шкаф. В ней содержалось вполовину меньше транзисторов, чем в машине с двоичной системой.
Архитектура троичной ЭВМ состояла из шести функциональных элементов — арифметического устройства, ввода, вывода, оперативного устройства и постоянного запоминающего устройства на магнитном носителе. В машине применялись магнитные логические элементы, которые оказались эффективнее ламповых и транзисторных.
Тактовая частота процессора ЭВМ «Сетунь» составляла 200 кГц, потребляемая мощность — 2,5 кВт. Скорость выполнения задачи исчислялась микросекундами, а оперативная память составляла 162 слова по 9 тритов (по троичной системе: если 1 байт равен 8 битам, то 1 трайт равен 6 тритам, т.е. около 1,5 байта). «Сетунь» была способна выполнять до 24 команд.
В 1959 г. ЭВМ «Сетунь» прошла испытания в метеорологическом центре.
За полтора месяца она вывела больше расчетов, чем работавшая до того времени ЭВМ «Урал-2» с двоичной системой счисления.
Для проверки функционирования машины в различных климатических условиях было изготовлено еще 50 экземпляров «Сетуни».
Их отправили в разные концы страны. Выяснилось, что при любых условиях «Сетунь» работает безотказно.
Однако чиновникам, ведавшим капиталовложениями, себестоимость машины (всего 30000 руб.) показалась подозрительно низкой, поэтому серийное производство ЭВМ было решено отложить на 15 лет.
Но ни спустя это время, ни позднее «Сетунь» не удостоилась широкого внедрения.
В 1970 г. Н.П. Брусенцов создал более совершенную модель троичной ЭВМ, получившую название «Сетунь-70», которая и сегодня используется в учебном процессе Московского государственного университета.
Однако и этот проект не получил поддержки государства.
Первая модель машины эксплуатировалась 15 лет, за это время из 4000 деталей в ней поменяли только три (и то лишь в первый год применения).
В конечном счете ее разрезали автогеном и отправили на утилизацию. По мнению многих специалистов, проект Н.П. Брусенцова мог бы составить достойную конкуренцию западным компьютерным технологиям.
Однако в истории, как известно, не бывает сослагательного наклонения. Имя заслуженного инженера создавшего мощнейшую ЭВМ Брусенцова в России было забыто и в официальной идеологии России «вытеснено» мнимым приоритетом И. Брука и его ЭВМ «М-1»
А теперь закончив с отступлением давайте все же возвратимся снова к ЭНИАКу.
Чтобы упростить и ускорить процесс задания программ, Мочли и Экерт стали конструировать новый компьютер, который мог бы хранить программу в своей памяти.
В 1945 г. к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этом компьютере.
Доклад был разослан многим ученым и стал широко известен, поскольку в нем фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования компьютеров, т. е. универсальных вычислительных устройств.
И до сих пор подавляющее большинство компьютеров сделано в соответствии с теми принципами, которые изложил в своем докладе в (945 г. Джон фон Нейман. Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 г. английским исследователем Морисом Уилксом.
Разработка первой электронной серийной машины UNIVAC (Universal Automatic Computer) начат; примерно в 1947 г. Экертом и Мочли, основавшими в декабре того же года фирму ECKERT-MAUCHLI.
Первый образец машины (UNIVAC-1) был построен для бюро переписи США и пущен в эксплуатацию весной 1951 г. Синхронная, последовательного действия вычислительная машина UNIVAC-1 создана на базе ЭВМ ENIAC и EDVAC.
Работала она с тактовой частотой 2.25 МГц И содержала около 5000 электронных ламп. Внутреннее запоминающее устройство с емкостью 1000 12-разрядных десятичных чисел было выполнено на 100 ртутных линиях задержки.
Вскоре после ввода в эксплуатацию машины UNIVAC-1 ее разработчики выдвинули идею автоматического программирования.
Она сводилась к тому, чтобы машина сама могла подготавливать такую последовательность команд, которая нужна для решения данной задачи.
Сильным сдерживающим фактором в работе конструкторов ЭВМ начала 1950-х годов было отсутствие быстродействующей памяти.
По словам одного из пионеров вычислительной техники Д. Эккерта, «архитектура машины определяется памятью». Исследователи сосредоточили свои усилия на запоминающих свойствах ферритовых колец, нанизанных на проволочные матрицы.
В 1951 г. Дж. Форрестер опубликовал статью о применении магнитных сердечников для хранения цифровой информации. В машине «Whirlwind-1 о впервые была применена память на магнитных сердечниках. Она представляла собой 2 куба 32 х 32 х 17 с сердечниками, которые обеспечивали хранение 2048 слов для 16-разрядных двоичных чисел с одним разрядом контроля на четность.
В разработку электронных компьютеров включилась фирма IBM.
В 1952 г. она выпустила свой первый промышленный электронный компьютер IBM 701, который представлял собой синхронную ЭВМ параллельного действия, содержащую 4000 электронных ламп и 12 000 германиевых диодов. Усовершенствованный вариант машины IBM 704 отличался высокой скоростью работы, в ней использовались индексные регистры и данные представлялись в форме с плавающей запятой.
После ЭВМ IBM 704 была выпущена машина IBM 709, которая в архитектурном плане приближалась к машинам второго и третьего поколений. В этой машине впервые была применена косвенная адресация и впервые появились каналы ввода-вывода.
В 1956 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Изобретение их позволило создать новый тип памяти — дисковые запоминаю-1 щие устройства (ЗУ), значимость которых была в полной мере оценена в последующие десятилетия развития вычислительной техники. Первые ЗУ на дисках появились в машинах IBM 305 и RAMAC. Последняя имела пакет, состоявший из 50 металлических дисков с магнитным покрытием, которые вращались со скоростью 12 000 об./мин. На поверхности диска размещалось 100 дорожек для записи данных, по 10 000 знаков каждая.
Вслед за первым серийным компьютером UNIVAC-1 американская фирма Remington-Rand в 1952 г. выпустила и свою ЭВМ UNIVAC-1103, которая работала в 50 раз быстрее. Позже в компьютере UNIVAC-1103 впервые были применены программные прерывания.
Сотрудники фирмы Rernington-Rand использовали алгебраическую форму записи алгоритмов под названием «Short Code» (пррвый интерпретатор, созданный R 1949 г. Джоном Мочли).
Кроме того, необходимо отметить офицера ВМФ США и руководителя группы программистов, в то время капитана (в дальнейшем единственная в ВМФ женщина-адмирал) Грейс Хоппер, которая разработала первую программу-компилятор.
Фирма IBM сделала первые шаги в области автоматизации программирования, создав в 1953 г. для машины IBM 701 «Систему быстрого кодирования».
В 1957 г. группа под руководством Д. Бэкуса завершила работу над ставшим впоследствии популярным первым языком программирования высокого уровня, получившим название ФОРТРАН. Язык, реализованный впервые на ЭВМ IBM 704, способствовал расширению сферы применения компьютеров.
В Великобритании в июле 1951 г. на конференции в Манчестерском университете М. Уилкс представил доклад «Наилучший метод конструирования автоматической машины», который стал пионерской работой по основам микропрограммирования.
Предложенный им метод проектирования устройств управления нашел широкое применение.
Свою идею микропрограммирования М. Уилкс реализовал в 1957 г. при создании машины EDSAC-2.
М. Уилкс совместно с Д. Уиллером и С. Гиллом в 1951 г. написали первый учебник по программированию «Составление программ для электронных счетных машин».
В 1956 г. фирма Ferranti выпустила ЭВМ «Pegasus», в которой впервые нашла воплощение концепция регистров общего назначения (РОН). С появлением РОН было устранено различие между индексными регистрами и аккумуляторами, и в распоряжении программиста оказался не один, а несколько регистров-аккумуляторов
В том же США была еще одна фирма «Ханиуэлл», выпустившая свою ЭВМ в 1951 году.
Эта фирма приобрела патентные права Маучли и Эккерта. Вслед за ней к серийному выпуску перешла, и корпорация IBM, с которой «Сперри Рэнд» заключила соглашение, регулирующее, в частности, вопросы, связанные с патентными правами.
В последующие годы IBM и «Сперри Рэнд» были ведущими производителями ЭВМ в США и во всем мире.
Однако наряду с ними ЭВМ стали изготовлять много других фирм, среди которых находилась, и фирма «Ханиуэлл».
В 1967 году «Сперри Рэнд» предъявила иск на 200 миллионов долларов фирме «Ханиуэлл», обвиняя ее в нарушении патентного законодательства.
В результате этого иска в 1973 году начался судебный процесс.
Дело занимало 1250 страниц. На процессе была проделана огромная работа, которая не под силу ни одному коллективу, занимающемуся историей науки.
Было поднято и проанализировано огромное число самых разнообразных документов, сопоставлены показания и мнения крупных специалистов, сравнены проекты первых ЭВМ и т.п.
В результате всей этой работы Федеральный окружной суд в США 19 октября 1973 года объявил недействительным патент Маучли и Эккерта на автоматическую ЭЦВМ, мотивируя свое решение тем, что идея такой машины была заимствована из проекта американца Атанасова.
Итак, уважаемый читатель мы видим, что в США сумели разобраться кто первый собственно создал первую ЭВМ, а кто потом незаконно позаимствовал идеи устройства и принцип работы для оформления патента на уже построенную и эффективно работавшую первую в МИРЕ ЭВМ близкую к современному нам компьютеру ЭВМ.
А вот в СССР ученые кибернетики так и не смогли поделить славу первооткрывателей, и создатели хотя и с задержкой против США на 2 года хотя бы первой советской ЭЦВМ марки! «М-1»!
Так спор между Киевом и Москвой о первенстве создания ЭВМ советского образца продолжается до сих пор!
В связи с вышеизложенным я уважаемый читатель на правах автора прихожу к выводу, что считать И. Брука первооткрывателем ЭВМ, у нас нет никаких оснований это первенство принадлежит группе ученным из США! первыми постоявшими рабочую ЭВМ ЭНИАК являющуюся после улучшений и доработок «матерю» современного нам компьютера, вошедшего чуть позднее в жизнь каждого из нас в виде «персонального компьютера» благодаря которому вы и читает настоящий текст.
А советские ЭВМ — это своего рода компьютерные динозавры. Они, как и настоящие динозавры внезапно «вымерли» вместе с СССР и их место сейчас только в технических музеях, как технический курьёз развития нашей цивилизации…
(конец ч.3)
Все фото к этой части находятся тут:http://h.ua/story/413601/