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

Органист из Помпеи — пожалуй, пер­ вый известный нам человек за пуль­ том. Пульт содержал мануалы, руч­ ные клавиши. Слово «клавиша» происходит от латинского с1ау1э — ключ. Клавиатура древнего водяного органа — связка ключей, отворяющих и затворяющих звуки. В органах VII века, уже ¡пневматических, кла­ виатуры располагались террасой одна над другой, а ширина каждой клави­ ши составляла около трети метра. Органист бил по клавишам кулаками, либо ладонями. Постепенно размеры клавиатуры уменьшались. С «ключа­ ми» клавикордов и клавесина справ­ лялись уже нежные девичьи паль­ чики.

Электрический телеграф, первенец информационной революции, исполь­ зовал мануалы в своих целях — для замыкания и размыкания токовых цепей. Возник телеграфный ключ: короткое нажатие — импульс тока — точка; продолжительное нажатие — порция электричества — тире. В се­ редине XIX века, когда невиданные электрические ключи появились на столах невиданных специалистов — телеграфистов, науки о человеческих

40

факторах не существовало. Было другое — умение инже­ неров сделать устройство удобным для человека, умение, идущее от средневековых мастеров и их шедевров.

Сегодня, обогащенные наукой, мы утратили отчасти тайны и аромат искусства. Жаль, и это не только сенти­ ментальные сожаления: одной наукой серьезный пульт не построишь; разнородные кирпичи науки соединяет в еди­ ную постройку «раствор» инженерного искусства.

Телеграфный ключ был придуман сподручным. Указа­ тельный палец — на головке ключа, большой и средний — на его основании, и возникает система «человек — прибор», чувствительная, устойчивая и быстродействующая. Сто символов в минуту — средняя скорость телеграфиста; классные специалисты морзянки успевают передать за минуту двести символов.

Вот почему ключ пришел из XIX века в XX неизмен­ ным. Телеграфный ключ — командный аппарат с возвра­ том: отпусти рукоятку, и пружина поднимет рычаг, пре­ рвет электрическую цепь. В современных пультах ключ лишили собственного основания (столешница пульта служит общим основанием для всех ключей), спрятали под столешницу его мускулы — рычаги. Только головка вы­ глядывает наружу.

Родилась кнопка управления, простенький аппарат, но его именем ехидно окрестили наш век — «кнопочная циви­ лизация» и нас самих — «простые нажиматели кнопок».

Это глубоко неверно по отношению к людям и веку, но весьма почетно и лестно для младшей сестры телеграфного ключа — кнопки.

И еще один прибор пришел из девятнадцатого в два­ дцатый: рубильник. Рубильник в отличие от кнопки — аппарат с фиксацией: во включенном положении оп ос­ тается до тех пор, пока пе переведешь его в отключенное положение. И наоборот.

41

Рубильник казался мне в студенческие годы серьезным электрическим аппаратом. Десятки рубильников украша­ ли мраморный щит на кафедре электрических станций I{невского политехнического института, моей родной ка­ федре. Рубильники, амперметры да громоздкие реле были альфой и омегой контроля и управления.

Прошло двадцать лет. Смотрю я па рубильник — брон­ тозавр какой-то. Он не просто устарел, он даже не безна­ дежно устарел, он абсолютно не совместим с современными пультами.

Как же это случилось? Электрический ток может убить неосторожного; поэтому важным достоинством рубильни­ ка считалось то, что он создает видимый разрыв тока: отключено, вырублено, неопасно. Правда, иной раз при отключении тянется дуга, слепит электротехника (мне конфузно назвать первобытного монтера «оператором», и я пользуюсь термином Маяковского: «Оп был монтером Ваней, но... в духе паршкан себе присвоил званье — «электротехник Жан»). Жан создавал видимый разрыв.

Рационализаторы всегда предпочитали видимости сущ­ ность. На рубильник одели кожух, рукоятка торчала из прорези. После этого никто не умер, многие даже сберегли глаза.

А рубильпик стал уменьшаться в размерах, таять на глазах, как Снегурочка. Была весна в государстве контро­ ля и управления. Чтобы подать команду, требовался все меньший ток и меньшее напряжение: команду эту подхва­ тывали и усиливали промежуточные аппараты. Тогда-то съежившийся рубильник стал тумблером. Исчезла прорезь, рукоятка обратилась в хромированный отросток— не под ладонь, для двух пальцев. И задорные тумблеры, как бу­ мажные кораблики по ручьям, побежали но панелям при­ боров и установок.

Все разнообразнее становились команды управления.

42

больших, далеко еще не исчерпанных возможностей.

Из прошлого века ведут следы и третьего жителя се­ годняшних пультов — ключа управления. Первые элек­ трогенераторы имели коллектор — барабан с контактными пластинами и щетки, прилегающие к этим пластинам. Ба­ рабан вращается, щетки неподвижны. Встречаясь с пласти­ ной, щетка замыкает контакт; расставаясь — размыкает. Идея эта полностью сбереглась в ключе управления, толь­ ко, надежности ради, пластины и щетки заменены ножами и клювами, в которые с нажимом входят ножи. А барабан остался, и вращает его, производит переключения опера­ тор.

И кнопки, и тумблеры, и контроллеры, и ключи управ­ ления по-разному, но умеют одно и то же: замыкать и раз­ мыкать электрические цепи. Сильный, но грубый способ управления. Часто дискретные переключения ни к чему. Лучше плавно менять параметры схемы: сопротивление, емкость или индуктивность. Эту роль выполняют задат­ чики.

Вот и собралось все командное население пульта: кноп­ ки, тумблеры и контроллеры, ключи и задатчики. В прин­ ципе всего пять семейств, а в жизни — «какая смесь одежд и лиц, племен, наречий, состояний!»

Кнопки — клавиши. Разнообразные формы — круглые, квадратные, продолговатые. Различные головки — плоские,

пальцем и гиганты — с блюдце величиной, а цепь замы­ кают лишь при ударе ладонью или кулаком.

Разноликость кнопок возникла не по прихоти конструк­ торов, она следствие разнообразия задач управления. Фор­

43

ма и размер позволяют выделить группы кнопок различ­ ного назначения, подчеркнуть их заурядность, равенство, или, наоборот, исключительность и важность. Разбежка в усилиях нажатия — тоже помогает оператору: «легкие» клавиши не утомляют его пальцы при посылке многочис­ ленных кодов, а «тяжелые» — не дают отключить установ­ ку или катапультироваться случайным движением: если

(например, введение пальца в отверстие или прикоснове­ ние к штырьку — оба способа основаны на изменении ем­ кости электрической цепи), не прижились. Небольшое усилие помогает человеку осознать факт действия. Поле­ зен щелчок — подтверждение, что кнопка сработала; осо­ бенно это касается клавишей с фиксацией.

Фиксация кнопки может быть неограниченной и зави­ симой. Неограниченно-фиксированная кнопка сохраняет свое новое положение сколь угодно долго — до повторного обращения к ней оператора. Ограниченно-фиксированная клавиша возвращается восвояси после выполнения зада­ чи; наступление этого «после» определяет обратная связь в схеме; кнопка приходит в исходное положение без допол­ нительной команды оператора. Естественно, что фиксация первого рода обычно механическая, а второго — электри­ ческая, точнее электромагнитная.

Кнопки на пульте получают имена объектов, которыми командуют. Имя это наносится рядом (над, под, сбоку) с кнопкой и занимает определенное место на столешнице.

Дополнительное место? При одном упоминании о нем у проектировщиков пульта портится настроение. На пуль­ те, как в перенаселенном городе, никогда не хватает места.

Проектировщик-экстремист норовит удалить надпись, его совестливый коллега — сберечь ее. Возникает спор:

44

— Нельзя совсем без надписи, оператор станет оши­ баться.

—Боитесь ответственности? Ладно, пишите свой ро­ ман на голо,вне кнопки.

—Вогнутая, приспособленная «под палец», поверх­

ность головки не место для надписи.

—Что ж, спрямите поверхность.

—Но надпись и на выпрямленной не умещается.

—Сократите надпись.

—Ее больше никак не ужмешь, тут от «автоматичес­ кого быстродействующего выключателя горячего дутья» осталось АБВГД.

—Тогда увеличьте головку кнопки.

—Увеличить? Есть дополнительное место?

—Дополнительного места не было, нет и не будет, но

лучше гравируйте свое АБВГД на головке, чем рядом...

Архитекторы пульта спорят часто и ожесточенно. Фрагменты иных споров мы ввели в книгу, не обозначив их специально: место нужно экономить не только на пульте. Читатель сам обнаружит эти куски по диалогово­ му строю речи.

Итак, кнопка с гравированным АБВГД подает команды. Необходимо подтвердить исполнение этих команд. Для этого служат сигнальные лампочки. Чтобы сделать управление удобным и безошибочным, лампочку разумно поместить рядом с кнопкой, или, как надпись, совместить лампочку с клавишей: Установленная под го­ ловкой лампочка подсветит ее (а заодно и надпись). Лам­ почка не обязательно утверждает «дело сделано»; она может сообщать «работа пошла и продолжается;» или, наоборот, «процесс прекратился из-за неисправности». В кнопках с фиксацией обходятся без лампочек: основа­ ние и канал кнопки окрашивают в контрастные цвета; когда головка утоплена, это хорошо заметно.

45

Клавиша — малая частица, атом системы отображения информации, по в пей, как в капле воды, видны основные стремления разработчиков: компактность, мнемоничность, совмещение информационного и оперативного полей. Нам предстоит узнать о сложных системах отображения. Надписи обратятся текстами; лампочки соберутся артелью и организуют отделенную мнемосхему; впрочем, тотчас же явятся прожорливые электронно-лучевые трубки и проглотят юную мнемосхему, обещая взамен изобразить, чего только душа пожелает. Путь будет долгим. Как ищу­

с подсвечивающей лампочкой. В память о безвозвратно минувшей простоте? Или как эталон?

Кнопка умеет немного: замкнуть и разомкнуть несколько цепей кратковременно или длительно. Ключ способен на большее.

Простейший 'ключ с возвратом имеет три положения: нейтральное, поворот влево, поворот вправо. Это совпа­ дает со свойствами большинства управляемых объектов: у них либо все в порядке, вмешательство не требуется (нейтральное положение ключа), либо нужно вмешаться, что-то отключить или уменьшить (поворот влево), либо что-то включить или увеличить (поворот вправо). Как ваньке-встаньке, четвертого положения ключу с возвра­

том не дано.

Ключ с фиксацией, в отличие от своего послушно воз­ вращающегося на место брата, изготовляют и на две пози­ ции, и на четыре, и на двадцать. Здесь есть свой резон — от элементарной альтернативы («включить» или «отклю­ чить») мы поднимаемся к поочередному обходу связан­

46

ных с ключам (теперь его уместнее именовать переклю­ чателем) точек. Окажем, он обслуживает 12 термопар. Оператор вращает рукоятку, и датчики один за другим, подсоединяются к общему измерительному прибору. Про­ веряй, не перегрелся ли где подшипник. Все в порядке? Можно установить переключатель на самую опасную точ­ ку, а можно «вывести на пуль» — отключить все тер­ мопары.

Ключ с возвратом и хорош (позволяет подавать кратко­

с фиксацией тоже хорош (не только хранит команды, но и напоминает оператору положением своей рукоятки о последнем указании), и плох (подает длительные сигна­ лы, хотя схеме давно и так все ясно). Разработчик пульта хотел бы слить достоинства обоих ключей — тогда исчез­ нут, скомпенеируются их недостатки.

Комбинированный ключ имеет обычно нейтральное положение, два фиксированных положения — слева и справа от нейтрального, и два возвратных положения — крайнее левое и крайнее правое. Оператор вначале пере­ водит такой ключ в одно из фиксированных положений; назовем их «предварительно отключено» и «предваритель­ но включено». Команда на объект при этом не поступает, только подготавливаются необходимые цепи.

А оператор, совершив предварительное действие, впра­ ве еще оглядеться: не ошибся ли он? Если проверка гово­ рит: ошибки нет, человек подает исполнительную коман­ ду, доворачивая ключ вправо или влево. Потом он отпускает рукоятку — происходит возврат ключа, но не в нейтральное, а в одно из фиксированных положений.

Чтобы сигнализировать исполнение команд, к ключу с возвратом нужно добавить две лампочки (две потому, что ключ подает две различные команды, а не одну, как

47

кнопка). Для комбинированного ключа лампы нужны меньше — положение рукоятки говорит о поданной коман­ де. Однако, если схема управления неисправна, такая команда не исполнится. Надежнее сигнализировать не

с положением рукоятки — весть об исполнении команды, мигающий свет лампы тоже совместно с положением рукоятки — о предварительной команде (одумайся, опера­ тор!), а потухание лампы — о неисправности цепей.

В неявном виде мы пользуемся здесь принципом «то­ ковой цепи». Его выдвинули в 20-х годах немецкие спе­ циалисты по управлению электростанциями. Принцип гласит: значимым может быть только протекание тока че­ рез лампочки (непрерывное или прерывистое); отсутствие тока нельзя использовать как сигнал положения, потому что при неисправности цепей ток тоже отсутствует.

Само собой разумеется, не правда ли? Но сколько встречал я и в 50-х и 60-х годах пультов, где этот прин­ цип не выдержан, не выдержан потому, что разработчик просто не знал о нем. Нигде не читал (книг по технике отображения информации до последнего времени не было), а сам не догадался.

Совсем недавно, уже в 70-х, беседовал я с представи­ телем очень передового КБ, выполняющего пульты, кото­ рые иной раз даже теряют вес. И что же, насчет потери веса все было учтено, а принципом «токовой цепи» посту­ пились, видимо оставили его позади в стремительном своем движении.

Но индикация — столько же наука, сколько ремесло. А ремесленнику надо накапливать секреты, приобретать, не теряя. Вывески, выставочное оформление, дорожные знаки — все идет в дело, сопоставляется со старым,

48