книги из ГПНТБ / Чачко А. Человек за пультом (Очерки антропотехники)

—Наработка на отказ?

—5 тысяч часов.

Вопросы обрушивались на Николая Рябчикова лави­ ной: виброустойчивость, способ крепления на пульте, стои­ мость...

На справедливое замечание, что вакуумпый диод не стыкуется напрямую с интегральными схемами вычисли­ тельной техники, инженер ответил демонстрацией супер­ новинки — блока отображения.

Размером с нежинский огурчик, этот, на основе тонко­ пленочной технологии сработанный блок, помнил сообщен­ ную ему интегральной ЦВМ информацию и воспроизводил

еев виде цифр.

—Абсолютно совместимый! — втолковывал нам Нико­ лай, поглаживая левой рукой свои бурлацкие усы, а пра­ вой колбочку диода — абсолютно совместимый и совершен­ но дешевый, если производится крупносерийно.

Первая конференция по отображению информации про­

исходила в конце 1972 года в Киеве. Истратив почти год труда на ее организацию, на сбор теоретиков и практиков антропотехники, мы не знали, добьемся ли должного эф­ фекта. Николай Рябчиков, потребовавший слова на первом же заседании, не только рассказал об интересном указа­ теле. Он сам оказался указателем — указателем накала страстей на конференции. В секциях и на дискуссиях, в ор­ ганизациях, где конструировались новые мануалы и дис­ плеи, бурно, напористо, почти зримо завязывалось и фор­ мировалось новое направление — разработка систем ото­ бражения информации.

Мы, специалисты по СОИ, не абстрактные ученые, скорее плотники. Наше дело — прорубить окно в вычисли­ тельную машину. Цифровой прибор — еще не окно, только малая форточка. Что ж, и форточку ладят с толком.

Каждая разновидность «цифровиков» имеет свою зону

149

151

П-образная трубка отчасти заполнена ртутью; ее левый конец подсоединен к паропроводу, а правый открыт. Если давление пара в машине равно атмосферному, ртуть в обоих коленах прибора устанавливается на одинаковом уровне; если атмосфера преобладает — выше уровень в ле­ вом колене, если передавливает пар — в правом колене. Чтобы машинисту не ошибиться, оценивая разность уров­ ней, Уатт прикрепил к правому колену дощечку — шкалу, а в трубку опустил поплавок. Мальчика на этом поплавке не было, сохранился только указатель, который — привыч­ ное дело — скользил по шкале.

Выходит, Уатт установил линейный, а не цифровой измеритель только по традиции? Слабо верится. Если б Уатту, этому генератору идей, требовался именно цифро­ вой прибор, он изобрел бы его. Пусть механическое преоб­ разование величины давления в цифры — хитрая задача, Уатт разгрызал и орешки потверже. Дело в том, что ему не нужен был цифровой измеритель, что для машиниста

б о л ь ш е п о д х о д и т линейный прибор.

Приглядимся к работе машиниста. На котле все ладно,

152

указатель манометра замер около метки на шкале, соответ­ ствующей нормальному давлению пара. Но вот — наруше­ ние: давление начинает падать, указатель тоже опускает­ ся. Машинист требует от кочегара пошуровать в топке. Или, когда давление растет, а указатель грозно подымает­ ся — машинист велит кочегару срочно умерить пыл. За­ метьте, в обоих случаях машинист производит к о н т р о л ь н о е с ч и т ы в а н и е ; его не интересует численное значение давле­ ния, цифры ему ни к чему, важен только факт рассогласо­ вания между желаемым и действительным положениями.

Если отклонение уже обнаружено, центральным стано­ вится вопрос: как быстро развивается опасный процесс, каков темп изменения давления? О темпе машинист судит по скорости движения указателя.

Наш мир — мир движения. Чтобы поспевать, догонять или избегать столкновений, человек выработал в себе осо­ бую сноровку, умение здраво судить о темпе по недолгому наблюдению перемещения предмета, способность «диффе­ ренцировать путь по времени». Это чувство скорости помо­ гает машинисту оценить быстроту движения указателя.

Он может, если требуется, выразить скорость числом: «указатель проходит 5 делений в минуту». Однако сама по себе цифра «5» ничего не значит. Машинист принужден теперь спросить у себя: «5 делений в минуту — это быстро или медленно?» и, сопоставив цифру «5» с диапазоном воз­ можных скоростей протекания процесса, заключить: «очень быстро». Иными словами, человек переходит от абстракт­

ные ошибки. Опытный машинист, минуя числа, судит о ско­ рости сразу в категорийной форме: поплавок едва движет­ ся, довольно прытко идет, перемещается быстро, несется

153

стремительно. Для принятия решения машинисту доста­ точно отнести скорость к одной из этих четырех категорий.

Оценивая скорость по цифровому прибору, машинист был бы обречен всякий раз считывать текущее значение параметра, исчислять разность между ним и прошедшим значением, а уж потом перекодировать число — разность в категорию. Если темп изменения невелик, человек спра­ вится с этой докучной работой; вырастает темп, цифры мельтешат перед глазами оператора, невмоготу становится запоминать, вычитать, перекодировать.

Мы пришли к заключению, что при с ч и т ы в а н и и т ем па , как и при контрольном считывании, цифровой прибор усту­ пает стрелочному.

Третий шаг в деятельности машиниста — выявление зоны маневра. Существует предельное значение давления. Рост упругости пара выше предела грозит взрывом в котле или машине. Машинист много наслышан об ужасных взры­ вах — проламываются крыши зданий, гибнут люди, разру­ шается оборудование.

Верхний предел давления обозначается на шкале мано­ метра красной чертой. Зона маневра — интервал между указателем прибора и чертой. Машинист прикидывает, велик ли этот зазор, долго ли подниматься указателю до роковой черты. Здесь оценки не числовые, а снова качест­ венные, например: успеется, займусь сначала более сроч­ ным делом; нужно немедленно приступить; поздно хватил­ ся — теперь поможет только принудительное открытие предохранительного клапана; авария рядом — заливать водой пламя в печи, стопорить машину!

Зона маневра не обязательно ограничена только сверху. Кроме манометра, Уатт оснастил свою машину водомер­ ным стеклом, устройство которого очевидно из рис. 14. Машинист судит по столбику в стекле о количестве воды в паровике котла. Если машинист зазевался, упустил уро-

154

Рис. 14. В одом ер н ое стекло.

|

1

I

вень воды, а потом хватился да подпитал котел, взрыв неизбежен: на раскаленную поверхность металла попадает вода, металл разрушается, а пар, из воды образованный, прорывается наружу и довершает разрушение. На измери­ теле уровня роковая отметка находится снизу, зона манев­ ра простирается сверху вниз. Впрочем, и перепитка котла нежелательна — вода попадет в цилиндр машины. Значит, здесь два предельных значения, две границы.

Выявляя зону маневра, машинист производит к а ч е с т ­ в е н н о е с ч и т ы в а н и е , для которого линейный прибор очень удобен, а цифровой совсем нехорош: нет ни красных черто­ чек, ни явного зазора между текущим п предельным зна­ чениями.

Итак, линейный прибор одержал чистую победу над цифровым. Уатт не стал изобретать цифровой прибор, потому что машинист — ие бухгалтер, цифры ему не нуж­ ны, он следит за движением указателя или столбика на фоне меток шкалы. Важно только выделить главную мет­ ку — символ нормального режима и красные черточки — знаки предельных отклонений.

155

Тем не менее, на шкалах уаттовских приборов цифры присутствовали — рядом с метками шкалы. Изобретатель велел нанести их потому, что машинист, хотя и не бухгал­ тер, но иногда принужден заниматься бухгалтерией, вести счета. «Смотритель паровой машины,— сказано в старин­ ном русском практическом наставлении,— обязан содейст­ вовать наибольшей фабрикации при тратах наименьших». Экономия топлива достигается, если машина работает в паспортном режиме: давление пара в точности равно обозначенному в табличке, и разрежение в конденсаторе, вакуум, тоже совпадает с номиналом. Для измерения раз­ режения Уатт установил ртутный вакууметр — третий ли­ нейный прибор на паровой машине (рис. 15). Чтобы под­ держивать экономичный режим, машинисту требуются точ­ ные показания манометра и вакууметра, необходимы числа. Изнашивается котел, стареет паровая машина, свищи и протечки ие дают развить паспортное давление пара. Ма­ шинист, прилаживаясь к обстоятельствам, стремится достичь иаилучшего возможного давления и разрежения, а судит о них по оцифровке шкал, преобразует положения

156

указателей в цифры, производит к о л и ч е с т в е н н о е с ч и т ы в а ­ н и е показаний.

Для количественного считывания цифровой измеритель предпочтительнее стрелочного — нет поля для ошибок, поскольку видна лишь одна величина, нет и перекодирова­ ния: показания приходят сразу в виде числа.

Оцепка экономичности — задача для машиниста важ­ ная, однако не срочная. Он занимается экономичностью, если обстановка не .аварийная. Выходит, у него достаточно времени и чтобы не ошибиться и чтобы перекодировать. Об экономичности вполне можно судпть и по линейному прибору.

«Линейный» и здесь устоял, и потому в наш век, в век цифровых указателей, не забывают о линейных приборах, изобретают все новые их типы. Например, газоразрядный прибор: трубка, по оси которой проходит стержень — катод и охватывающий его цилиндр — анод. Трубка заполнепа смесью неона и азота. Если подать на электроды постоян­ ный ток, начнется разряд в тазе, а вокруг анода вспыхнет яркий столбик, высота которого пропорциональна силе тока. Внешне линейный газоразрядный прибор почти неот­ личим от уаттовских манометра или вакууметра, только столбик не серебристый, а оранжево-красный. Внутренне — ничего общего: газоразрядный—электрический прибор, ус­ тановить его можно, если контроль электрифицирован, если мы умеем и давление, и уровень, и всякую измеряемую ве­ личину обратить в ток, породнить с анодом и катодом.

После Уатта, уже в XIX веке, когда «атмосферная ма­ шина» уступила место «машине высокого давления», пришлось потесниться и ртутному манометру. В 1848 году Бурдон начал выпускать пружинные приборы. Пружина Бурдона представляет собой трубку, сплющенную в сече­ нии и свернутую в баранку (рис. 16). Один конец ба­ ранки запаян, а в другой подается измеряемая среда, в на-

157

шем случае — пар. Пар стремится развернуть, выправить упругую пружину и чем выше его давление, тем больше он в этом преуспевает. С запаянным концом пружины сочле­ нена стрелка; манометр Бурдона — прибор с в р а щ а ю щ е й ­

с я с т р е л к о й .

Не Бурдон, конечно, изобрел принцип «стрелка вра­ щается по шкале». Кто знает, когда люди создали первые солнечные часы — гномоны? 5000 лет назад гномоны уже существовали. Колышек отбрасывал тень на метки, нане­ сенные по окружности — стрелка вращалась по шкале.

Древние греки, вероятно, понимали, что принцип «стрелка вращается по шкале» универсален. Тогдашний популяризатор Герои описал, например, годометр — при­ бор для измерения пути. Вращение колес повозки через промежуточную передачу передается настоящей стрелке, под которой — круговая шкала.

Бурдоновский манометр оказался много компактнее ртутного прибора. Компактность — вещь желательная, но важнее удобство, прилаженность прибора к машинисту. Не уступает ли вращающаяся стрелка линейному указате­ лю в этом отношении?

158