Автор: Столяров Ю.С.
Теги: автоматика технологические процессы автоматизация издательство досааф ссср
Год: 1962
Текст
Ю.С. Столяров
j /АВТОМАТИКА
И ТЕЛЕМЕХАНИКА
В ТВОРЧЕСТВЕ
ЮНЫХ ТЕХНИКОВ
ЮРИЙ СТЕПАНОВИЧ СТОЛЯРОВ
АВТОМАТИКА И ТЕЛЕМЕХАНИКА В ТВОРЧЕСТВЕ ЮНЫХ
ТЕХНИКОВ
Редактор И. А. Конюшенко Технич. редактор Е. С. Мухина
Художеств, редактор Г. Л. Ушаков Корректор К. А. Мешкова
Г-34534 Подписано к печати 26/11—62 Изд. № 2/2325
Формат 84Х!1081/&2 3,375 физ. п. л.=5,535 усл. п. л. Уч.-изд. л.з=5,485
Тираж 35000 Цена 16 коп.
. Издательство ДОСААФ, Москва, Б-66, Ново-Рязанская ул., д. 26
Типография Изд-ва ДОСААФ. Зак. 224
ХЮ. СтоЛ»О[В
ЛИ»ГР1
! шиш
В ЖИВОВЕ
мишке
ИЗДАТЕЛЬСТВО ДОСААФ
Москва — 1962
Принятая XXII съездом КПСС величественная про-
грамма строительства коммунизма в нашей стране ста-
вит перед советской наукой и техникой небывалые по
масштабам задачи. Теоретические исследования, техни-
ческие науки призваны обеспечить генеральную линию
развития промышленности—-механизацию и автомати-
зацию производства.
Автоматика преображает индустрию, но это лишь од-
на ее сторона. Другая — в облегчении труда, повышении
культурного уровня и улучшении условий жизни чело-
века, в создании изобилия продуктов труда.
По всей нашей стране развернулось всенародное
движение за технический прогресс в промышленности,
сельском хозяйстве, на транспорте. В первых рядах ак-
тивных борцов за технический прогресс идут наши уче-
ные, инженеры, конструкторы, огромный отряд передо-
вых рабочих-рационализаторов и изобретателей. Но ни
один человек не родится ученым, инженером, изобрета-
телем. Их надо воспитывать, выращивать. Что для это-
го нужно?
Прежде всего необходимо с детства прививать нашей
молодежи любовь к творчеству, вкус к поискам нового
в науке и технике, смелость, настойчивость в достиже-
нии цели.
Для того чтобы осваивать и тем более создавать пе-
редовую технику завтрашнего дня, недостаточно одной
технической грамотности. Решающим в деле воспитания
изобретателя, рационализатора* исследователя является
прежде всего привитие ему а0^вной любви к технике.
Вот почему сегодня, как никсц^<, особенно важно все-
мерно развивать в школах и^нешкольных учреждениях
3
техническое творчество учащихся. Эта задача не мейёё
важная, чем обучение рабочим профессиям на уроках
труда. Внеклассная работа по технике — это не что иное,
как вторая, более высокая форма политехнического обу-
чения, где формируются черты будущего созидателя,
творца новой техники.
Мы, ученые старшего поколения, смотрим на много-
численный отряд юных техников, как на наш золотой ре-
зерв, нашу смену. И отрадно отметить, что тысячи юных
техников шагнули из мира малых моделей и макетов в
мир малых, но настоящих машин, в мир «большой техни-
ки». Я целиком поддерживаю курс на современную тех-
нику, который дали детскому техническому творчеству
ЦК ВЛКСМ и Центральный совет Всесоюзной пионер-
ской организации имени В. И. Ленина. Хотелось бы, что-
бы этому большому делу оказывали максимальное со-
действие все наши ученые, инженеры, конструкторы,
чтобы педагогическая наука сделала его предметом сво-
его изучения. Нужно побольше хороших книг, рассказы-
вающих о работах юных конструкторов, деловых встреч,
обмена опытом.
Пожалуй, не ошибусь, если скажу, что в книге Ю. С.
Столярова впервые разработан комплекс вопросов по ос-
воению учащимися современной техники, глубоко науч-
но и педагогически правильно подобрана тематика ра-
бот, даны основные направления в техническом творче-
стве. Можно выразить уверенность, что эта книга явит-
ся хорошим помощником учителю,' руководителю техни-
ческого кружка, пионервожатому в деле организации и
дальнейшего развития технического творчества учащих-
ся в условиях новой советской школы.
Профессор Е. В. Щербаков
ЗАДАЧА НОМЕР ОДИН
Советские люди живут и трудятся в условиях развер-
нутого строительства коммунистического общества. Все
более зримыми становятся очертания коммунизма, все
быстрее приближается его торжество.
Новая программа КПСС, принятая XXII съездом
партии, исключительное значение придает дальнейшему
развитию и совершенствованию науки и техники в на-
шей стране, техническому прогрессу — этой задаче но-
мер один в борьбе за создание материально-технической
базы коммунизм'а.
Что же такое технический прогресс и какие перспек-
тивы сулит он людям?
Слово «техника» стало привычным в наш век и проч-
но вошло в повседневный обиход современного челове-
ка. Все в больших масштабах служит советским людям
тепловоз, электровоз, автомобиль, самолет, кино, радио,
телевидение...
В глухих деревнях зажглись «лампочки Ильича»,
почти вся пахотная земля обрабатывается тракторами,
на поля вышли чудесные машины — комбайны... На
стройках появились подъемные краны-великаны и ис-
полины-экскаваторы, заменившие труд многих тысяч ра-
бочих; на заводах—сложнейшие агрегаты, двигатели ог-
ромной мощности... Все это—технический прогресс.
Старая техника заменяется новой, новая — новей-
шей, на смену одним производственным процессам при-
ходят другие, более совершенные, — вот что такое тех-
нический прогресс.
5
В семилетке он идет по «зеленой улице». Появляются
тысячи и тысячи новых машин. Но нам нужна не просто
новая техника. Нам нужны такие машины, которые на-
много облегчили бы труд рабочего, а по возможности
даже совсем его' заменили, превратили человека физи-
ческого труда в командира механизмов. Нам нужны
такие машины, которые при всех этих условиях давали
бы значительный рост производительности труда, то
есть при том же расходе человеческой энергии и при тех
же затратах времени увеличивали выпуск продукции.
Одни машины будут быстрее добывать руду, другие —
быстрее варить из' нее металл, третьи — быстрее делать
из него заготовки, четвертые—обрабатывать их, пятые—
собирать из деталей машины. Из сбереженных минут и
часов 'сложится экономия месяцев и лет. Время пойдет
быстрее. Вот почему наши передовые предприятия, кол-
хозы и совхозы смело берут обязательства: «Семилетку—
досрочно!»
Ведь рост производительности труда, как' учил Вла-
димир Ильич Ленин, самое важное, самое главное для
победы нового общественного строя. Если бы мы попы-
тались увеличить выпуск продукции в том объеме, кото-
рый запланирован на конец- семилетки, не повышая од-
новременно производительности труда, потребовалось
бы дополнительно 15 миллионов рабочих. В действи-
тельности же число рабочих за семилетку возрастет
лишь примерно на 4 миллиона человек.
Если бы, например, царская Россия 1913 года заду-
мала со своей техникой достигнуть уровня производст-
ва, запланированного нами на 1965 год, ей потребова-
лось бы на это не менее 250 лет. Выходит, что за годы
мы пройдем века!
А что значит для нас минута?
В последнем году семилетки Советская страна за од-
ну минуту будет получать свыше 1 150 тонн угля, более
170 тонн стали, 'Свыше 450 тонн нефти, около 1 миллиона
киловатт-часов электроэнергии, 20 тысяч метров тканей,
одну тысячу пар кожаной обуви.
Вот какую высокую цену будет иметь всего одна ми-
нута в стране, которая с таким размахом строит комму-
низм!
Трудно заглянуть в будущее. Но наш народ словно
с гигантской вышки смотрит далеко-далеко вперед. И
зримыми вехами на этом пути для советских людей яв-
ляются задания семилетки по добыче руды, угля, нефти,
по выплавке стали и чугуна, по изготовлению станков и
машин, по производству электроэнергии и т. д.
Огромный производственный организм народного хо-
зяйства обширен и многообразен. Главнейшие его ча-
сти—'Это промышленность, сельское хозяйство, транс-
порт, связь. Каждая из них жизненно важна для народа.
Множество самых различных подразделений есть в
трех главных частях. Их перечисление заняло бы немало
места: сколько существует отраслей промышленности,
сколько видов транспорта-, связи, сколько продуктов и
сырья дает сельское хозяйство! Но в этом многообразии
выделяется самое важное, самое решающее, отчего за-
висят в конечном счете любое производство, уровень
жизни любого из нас и, наконец, обороноспособность го-
сударства.
Тяжелая индустрия, дающая уголь, нефть, металл,
электроэнергию, создающая машины, — вот основа основ
могущества страны, ее благосостояния и культуры.
Неуклонно из года в год растет производство в ме-
таллургической, машиностроительной, добывающей про-
мышленности. За семилетие — с 1959 по 1965 год — до-
быча угля в СССР увеличится на 21—23 процента, неф-
ти—-в 2 раза,, чугуна — на 65—77 процентов, стали — на
56—65 процентов. Машиностроение и металлообработка
увеличат продукцию почти вдвое.
Уголь — «хлеб» промышленности. Его ждут электро-
станции и металлургические заводы. Его можно пре-
вратить в лекарства, краски, удобрения, пластмассы и
во множество других полезных продуктов.
Нефть—'«черное золото». Это — пища бесчисленной
армии двигателей, ценнейшее химическое сырье. Это
прежде всего бензин, керосин, смазочные масла. Не
будь их, замерла бы работа на полях, повсюду остано-
вились бы тракторы и комбайны, автомашины и корабли,
самолеты не поднялись бы в воздух.
Электроэнергия... Недаром веком электричества на-
зывают наше время. Электрические солнца превращают
ночь в день. Электродвигатели работают на фабриках и
заводах. Электричество помогает добывать уголь и
нефть, обрабатывать металл. Оно все шире применяет-
ся в сельском хозяйстве. Электричество необходимо на
транспорте и в быту. Оно играет большую роль и в свя-
зи. Радио и телеграф, телевидение и кино, трамваи,
троллейбусы, электропоезда — все они работают благо-
даря этому самому удобному виду энергии, который лег-
ко превратить в любой другой и передать на сотни и ты-
сячи километров.
Металл — это «тело» машин. Без металла нет маши-
ностроения. И если тяжелая индустрия основа народ-
ного хозяйства, то машиностроение — его сердцевина.
Почему? Потому, что и уголь, и нефть, и металл, и энер-
гия добываются е помощью наших механических помощ-
ников — машин.
Вот геологи нашли и разведали залежи угля. Надо
пройти ствол — подземный тоннель. Приходят на по-
мощь машины, и шахта вступает в строй. Мощные ма-
шины стали орудием шахтера, заменяя труд десятков
людей. Одна машина—угольный комбайн — на все ру-
ки мастер: и рубит, и отбивает, и грузит уголь!
Но вырубить уголь — это еще далеко не конец рабо-
те. Надо закрепить вслед за комбайном кровлю, отка-
чать воду, доставить шахтеров в забой, и тут помогают
специальные крепи, конвейеры, насосы, электровозы, ко-
торые за несколько минут подвезут к месту работы гор-
няков и вывезут уголь. Уже недалеко то время, когда
исчезнет профессия шахтера, какой раньше понимали
ее, исчезнет в шахтах физический труд, замененный тру-
дом машин-автоматов.
Партия указывает, что задачи семилетнего плана на-
до решать на базе широкого внедрения новой техники.
Все наши предприятия уже активно взялись за техниче-
ское перевооружение производства. И первое место в
планах инженеров и рабочих занимает автоматика.
«Главный вопрос сейчас, — говорил в одном из своих
выступлений Никита Сергеевич Хрущев, — это развер-
нуть автоматизацию производства. Надо добиться, что-
бы человек стоял у станка и управлял производством,
чтобы он командовал машинами, которые могут выпол-
нять любые процессы производства».
АВТОМАТИКА <- КРЫЛЬЯ СЕМИЛЕТКИ
Машины используются человеком с незапамятных
веков. Чем же примечательно в этом отношении наше
время? Тем, что советские люди на повестку дня поста-
вили вопрос о комплексной механизации и автоматиза-
ции. Комплексная механизация—это механизация не
только основных, но и вспомогательных звеньев произ-
водственного процесса. А что такое автоматизация? Ав-
томатизация является высшим этапом в развитии ма-
шинной техники, когда от применения отдельных рабо-
чих машин, заменяющих человека в ряде отраслей про-
мышленности, совершается постепенный переход к со-
четанию их в системы машин.
Автоматизация стала возможной после того, как раз-
вились такие важные отрасли науки и техники, как
энергетика, гидравлика, электроника, ядерная физика,
оптика и др.
Sa десятки, за сотни километров от здания гидро-
станции сидит у пульта управления человек. Он вклю-
чает рубильник — и там,' далеко, на ГЭС, начинает ра-
ботать турбина, выключает — и турбина останавливает-
ся. Команды человека успешно выполняют автоматы.
Доменные печи, которые выдают чугун, мартены, в
которых варят сталь, также оснащены автоматами. И в
угольных шахтах трудятся автоматы; там даже за чи-
стотой воздуха следит автомат-газоанализатор: как
только в выработках появится вредный газ, прибор-авто-
мат немедленно даст знать об этом специальным сигна-
лом. Приборы автоматической блокировки позволяют
пропускать больше поездов по железным дорогам. Вы-
печка хлеба, упаковка конфет, работа водопровода и
многое другое связано сейчас с автоматизацией.
Без участия, но под управлением человека—вот в
чем ее смысл. У нас уже действуют целые автоматиче-
ские цехи и заводы, которые не только изготовляют раз-
личные детали, но и сами собирают их.
На XIII съезде комсомола Н. С. Хрущев назвал на-
ше время веком автоматики.
Долгой дорогой шло к этому веку человечество. Еще
в древней Греции гениальные механики изготовляли
различные приспособления для автоматического откры-
вания дверей и окон храмов, для вызова «гласа божь-
его» и для совершения других подобных «чудес». Путь
к современным автоматам лежит через открытия паро-
вых машин, электричества, двигателей внутреннего сго-
рания.
9
Но сейчас автоматизация—это уже не «техника бу-
дущего», а сегодняшний день нашей промышленности.
Именно автоматизация характеризует состояние техни-
ческого прогресса и является непременным условием
дальнейшего мощного подъема производительности тру-
да и создания в стране изобилия продуктов.
Станки-автоматы и полуавтоматы чаще всего встре-
чаются именно на тех предприятиях, которые выпускают
изделия в массовом количестве,—на автомобильных и
тракторных заводах, на заводах сельскохозяйственного
машиностроения, на часовых заводах, на текстильных
фабриках, на предприятиях, готовящих пищевые полу-
фабрикаты. Здесь можно встретить не только отдельные
машины-автоматы, но и целые цепочки их, так называе-
мые автоматические линии, а зачастую и целые автома-
тические цехи.
Есть у нас уже и автоматизированные заводы. Ко-
нечно, они появились именно в тех отраслях промыш-
ленности, которые готовят самую массовую продукцию.
Например, хлеб. Каждое утро сотни тысяч людей поку-
пают в магазинах вкусные батоны и булочки. Изготов-
ляют их для массового потребления жителей крупней-
ших городов автоматизированные хлебозаводы. А возь-
мите конфеты, особенно наиболее распространенные —
карамели. Ведь каждая карамелька—-довольно слож-
ное изделие. Она состоит из мягкой начинки, покрытой
твердой коркой, да еще аккуратно завернута в несколь-
ко оберток. А сколько миллионов таких карамелек по-
требляется ежегодно населением нашей страны! Бес-
спорно, это одно из самых массовых изделий- И делает-
ся карамель в автоматических цехах автоматически дей-
ствующими машинами.
Техника ныне достигла такого уровня развития, а
требования к точности ее работы настолько возросли,
что органы чувств человека не могут уже справиться с
задачей управления большинством механизмов. Борьба
за скорость стала лозунгом нашего времени. Разве
можно, например, управиться с современной машиной,
изготовляющей обыкновенную бумагу? Скорость выхода
бумажной полосы из машины — сто метров в секунду.
А если в непрерывный поток производства включатся
уже не отдельные агрегаты, а целые блоки и автомати-
ческие линии, человеку даже с натренированными оргд-
нами чувств и с самой быстрой реакцией не совладать
с управлением такой техникой.
Или попробуйте обойтись без автоматизации во вред-
ных производствах. Как можно работать, к примеру, ды-
ша парами ртути или подвергаясь облучению радиоак-
тивными элементами? Именно поэтому цехи заводов син-
тетического каучука, где применяется опасная для здо-
ровья .ртуть, полностью автоматизированы.
На тепловых электростанциях автоматические регу-
ляторы поддерживают постоянным число оборотов ва-
лов паровых турбин и выключают подачу пара, если оно
превысит предельно допустимую величину. Автоматиче-
ски, без вмешательства человека, осуществляется смазка
цилиндров двигателя внутреннего сгорания. В помощь
пилоту скоростного самолета работают сотни автомати-
ческих устройств. В космические полеты отправляются
ракеты, весь «экипаж» которых состоит из автоматиче-
ски действующих и управляемых на расстоянии машин.
Это ракеты-автоматы.
Техника сегодняшнего дня также техника высокой и
сверхвысокой точности. Немногими микронами, а то и
долями микрона измеряется допустимое отклонение раз-
меров многих деталей машин и приборов. Самые незна-
чительные изменения температуры или давления, силы
или напряжения электрического тока уже влияют на
ход технологического процесса. Органы чувств человека
бессильны, они не могут уловить, заметить эти измене-
ния. И здесь на помощь приходит автоматика.
Автоматические станки на часовых заводах изготов-
ляют винтики наручных часов, резьба на которых почти
не видна простым глазом. Станок затрачивает на изго-
товлениЪ одного винтика меньше минуты. А сколько
ювелирного мастерства и времени надо было бы, чтобы
сделать его вручную!
Автоматические регуляторы строго выдерживают
температуру в термической печи между '720 и 735 граду-
сами. Только в этом диапазоне температур нормально
идет сложный процесс перекристаллизации внутренней
структуры сплава, подвергаемого термической обработ-
ке. Повысится температура на десяток градусов — и ме-
талл «сгорит», потеряет твердость; если температура
окажется на десяток градусов ниже — процесс перекри-
сталлизации затянется на много недель. Никакой мастер
без помощи автоматики не сможет строго выдержать в
течение нескольких часов требующийся режим. Но это
очень легко осуществляет автоматический регулятор.
А вот еще случай, когда автоматика становится 'не-
заменимой.
Для исследования толщи атмосферы, окружающей
земной шар, особенно верхней ее ча'сти — ионосферы —
на протяжении ряда лет применяются высотные ракеты.
Они измеряют и записывают температуру окружающего
воздуха, его давление, интенсивность и состав солнеч-
ных лучей и целый ряд других величин. Когда ракета
начинает снижаться, автоматы отделяют кабинку от
корпуса и она на парашюте медленно опускается на
Землю. Ученые расшифровывают записи автоматов и
узнают все так же, как если бы они сами сидели в ра-
кете и производили измерения.
До недавнего времени автоматизация играла лишь
вспомогательную роль в развитии отдельных отраслей
народного хозяйства. Она не была генеральной линией
технического прогресса. В текущем семилетии положе-
ние коренным образом изменится.
«Решающим условием создания материально-техни-
ческой базы коммунизма,—''говорил Никита Сергеевич
Хрущев в речи на встрече с выпускниками военных ака-
демий 14 ноября 1958 года, — является комплексная ме-
ханизация и автоматизация производственных процес-
сов во всех отраслях народного хозяйства».
Исходя из этого к концу семилетки на заводах и фаб-
риках страны будет в основном завершена комплексная
механизация производственных процессов и осуществлен
переход от автоматизации отдельных агрегатов и уста-
новок к комплексной автоматизации, к созданию пол-
ностью автоматизированных цехов и предприятий.
Только за семилетие намечено создать пятьдесят
опытно-показательных предприятий, на которых будут
полностью автоматизированы производственные процес-
сы. Эти предприятия, прообразы промышленности ком-
мунистической эры, должны стать образцовыми во всех
отношениях: по организации труда, технической осна-
щенности, экономической эффективности. Предполагается,
что производительность труда на комплексно автомати-
зированных предприятиях увеличится в два раза, а на
12
•Некоторых даже в пять раз! При этом будет достигнута
большая экономия сырья и материалов.
К 1965 году в автоматизированное предприятие пре-
вратится, например, Московский автомобильный завод
имени Лихачева. Число автоматических линий здесь
увеличится с 9 до 172; около 10 километров конвейеров
будет оборудовано программным управлением для авто-
матической раздачи деталей по рабочим местам; количе-
ство станков-автоматов увеличится с 4,5 до 35 процетов.
Это позволит намного увеличить выпуск автомобилей.
В образцово-показательные превращаются не толь-
ко машиностроительные заводы, но и крупнейшие пред-
приятия ряда других ведущих отраслей промышленно-
сти. Только в черной металлургии будут комплексно ме-
ханизированы и автоматизированы Магнитогорский,
Кузнецкий, Нижне-Тагильский комбинаты и завод имени
Дзержинского.,
Ленинский комсомол объявил шефство над создани-
ем десяти опытно-показательных комплексно автомати-
зированных предприятий. По-боевому взялся за эту ра-
боту авангард нашей молодежи — бригады коммунисти-
ческого труда.
К концу семилетки советскими конструкторами бу-
дут созданы станки повышенной точности и быстроход-
ности для выполнения всевозможных отделочных опера-
ций, для обработки легких металлов и сплавов, намно-
го повысится качество изготовления прецезионных (осо-
бо точных) станков.
Наши станкостроители уже создали автоматические
станки с программным управлением для мелкосерийно-
го производства и обработки деталей сложной формы.
Эти станки обрабатывают детали без участия челове-
ка—по программе, записанной на специальной пленке-
перфокарте или магнитной ленте. Такие станки дают ог-
ромную экономию времени, повышают производитель-
ность и облегчают труд человека. Так, например, на об-
работку судового гребного винта обычным способом
требуется 200—300 часов. Станок с программным управ-
лением делает эту работу за 20—25 часов и со значи-
тельно большей точностью.
Уже сейчас созданы станки весом в десятки и сотни
тонн. Благодаря этому мы имеет возможность обраба-
тывать детали любых крупных машин. Например, на
13
Краматорском заводе создан токарный станок для обра-
ботки деталей длиной свыше 30 метро©. Его электродви-
гатели развивают мощность более 350 лошадиных сил,
а скорость резания на таком станке доходит до 500 мет-
ров в минуту. На Коломенском заводе под Москвой по-
строен карусельный станок, на котором можно обраба-
тывать детали до 16 метров диаметром. Здесь же собран
станок для обработку зубчатых колец диаметром... в 8
метров! А Горьковский завод фрезерных станков собрал
продольно-фрезерный*станок для обработки деталей в
12 метров длины и 4 метра ширины. Это поистине стан-
ки-великаны, каких ei#e не знает промышленность дру-
гих стран мира.
Усилия наших конструкторов и ученых в области
станкостроения напра1^Ьены на резкое сокращение вспо-
могательного времени,|Ьо есть времени, которое -расхо-
дуется на наладку оборудования, установку деталей, ин-
струмента и т. п. Однажды исследовали семичасовую
работу токаря и оказаАсь, что он режет металл менее
одного часа, а все остальное время уходит у него на
остановку станка, отвод ра^ца, измерение детали, запуск
станка, подвод резца и т. д. Высокопроизводительные
автоматы и автоматические линии здесь становятся не-
заменимыми. И если в полуавтоматах после обработки
каждой детали требуется вмешательство рабочего для
возобновления процесса, то автоматические станки ра-
ботают без участия рабочего гораздо дольше, обраба-
тывают детали самостоятельно.
В последние годы ученые и инженеры создали и бы-
стро улучшают замечательные творения технического
гения человека—счетно-решающие устройства. Это те
же машины. Сочетание их электрических, электронных
и механических узлов работает так, что все устройство
в целом может воспринимать исходные данные какой-
нибудь математической задачи, выполнять необходимые
для ее решения действия и получать точный результат.
«Умение» этих машин манипулировать заданными им
начальными данными использовано для создания ма-
шин-переводчиков (с одного языка на другой), ма-
шин-шахматистов и других «разумных» устройств.
Такие же устройства приспособлены к управлению
любыми рабочими машинами., Счетно-решающие маши-
ны работают гораздо быстрее мысли человека и очень
Точны в своем действии. Они могут управлять и отдель-
ными станками и громадными автоматическими линия-
ми.
Представим себе, что в цехе сто станков. На каждом
из них целиком обрабатывается определенное изделие.
Пока длится обработка, необходимо несколько раз ме-
нять ее режим — скорость резания. Операторы у станка
должны следить за шкалой скоростей, за подводом ох-
лаждающей жидкости и вовремя выполнять регулирую-
щие движения. Ясно, что для такой работы нужно сто
операторов. При точно рассчитанном графике работы
оператор может обслужить и два станка. Пока его глаз
прочтет показание шкалы, а сознание улЬвит необходи-
мый момент и передаст приказ руке, а рука его выпол-
нит, пройдет 10—20 секунд. Для двух станков все это
отнимет втрое больше секунд (ведь они нужны и для
того, чтобы приблизиться к следующему с-танку). Тем
временем набежит следующая регулировка.
Управляющая машина же прочтет показание одной
шкалы всего лишь за несколько миллионных долей се-
кунды и в то же мгновение пошлет команду двигателю
изменить скорость. В таком случае одна счетно-решаю-
щая управляющая машина может командовать сотней
станков; для этого и на все промежуточные действия ей
понадобится не более одной секунды. А если в цехе не-
сколько автоматических линий, одна управляющая ма-
шина все равно'справится со всеми.
Такие «разумные» машины уже созданы и работают.
Нам ясно: в ближайшее время управляющие машины,
диктующие станкам программу их работы — что, как и
за какой срок на них должно быть изготовлено, — зай-
мут рабочие места людей, заменят и операторов у стан-
ков, даже цеховых диспетчеров.
Значительный шаг вперед сделает автоматизация в
доменном и особенно сталеплавильном деле. Уже сейчас
количество контрольно-измерительных приборов на дом-
шах возросло настолько, что собирать и анализировать
их многочисленные показания становится все труднее и
труднее. Десятки различных приборов, установленных
на огромном и сложном пульте, подробно рассказывают
о происходящих в печах процессах. Но вряд ли кому
удастся уследить за показаниями приборов одновремен-
но. Автоматическое регулирующее устройство «РУМБ»
15
Дйёт возможность поручить эту работу современным
счетным машинам.
В настоящее время около 90 процентов стали вы-
плавляется в мартеновских печах с применением авто-
матического регулирования теплового режима. К концу
семилетки автоматы станут незаменимыми помощника-
ми сталеваров почти, во всех процессах производства.
Вычислительные машины уже сейчас могут точно под-
считать количество окислителей, флюсов и легирующих
присадок, необходимых для получения металла заданно-
го состава. И недалек тог день, когда «умная» машина
автоматически «поведет плавку».
А какой мощной, технически совершенной рисуется
угольная шахта 1965 года! Агрегаты станут не только
добывать, но и подавать уголь на транспортерную лен-
ту. Подхваченный автоматически управляемыми кон-
вейерами, поток угля потечет на-гора; от выемки в
лаве до погрузки в железнодорожные вагоны к углю не
прикоснется рука человека.
...Долгое время вода была врагом шахтера. Сейча(?
она становится его другом, участвуя в гидравлическом
способе добычи «солнечного камня».
Непривычным сейчас кажется этот новый способ до-
бычи угля. Струя воды, вырывающаяся из ствола гидро-
монитора под большим напором, ударяется в грудь за-
боя и отбивает уголь. По наклонным желобам пульпа
(смесь угля с водой) непрерывно движется к стволу
где, пройдя дробилку, попадает в приемную камеру. Йз
нее мощные насосы поднимают пульпу на поверхность.
Здесь уголь «сцеживают» и грузят в вагоны.
В гидрошахте все основные работы выполняются во-
дой. Процесс добычи и транспортировки угля осущест-
вляется непрерывно, что создает благоприятные условия
для полной автоматизации.
Ученые уже разрабатывают такие гидрошахты, в за-
боях и штреках которых три смены будут трудиться
только машины — сами, без людей. И только в четвер-
тую под землю будут спускаться наладчики.
Область применения автоматизации и механизации
безгранична. Технический прогресс охватит все без ис-
ключения отрасли народного хозяйства, и везде будет
идти наступление техники на ручной труд.
Автоматизация и механизация производства, безу-
16
словно, дает большую экономию средств. Но, кроме это-
го, организаторов социалистической промышленности,
ученых, изобретателей и рабочих-рационализаторов
вдохновляют и другие, возвышенные, благородные цели.
Человек, его творческие возможности — это самая
большая ценность и сила в Советской стране. Освобо-
дить как можно больше этой силы от тяжелого физиче-
ского труда, переключить ее на более высокую ступень
созидательного труда — вот одна из основных целей ав-
томатизации наших промышленных предприятий.
Ничего подобного нет и не может быть в странах ка-
питала. Там людей физического и умственного труда
разделяет глубокая, непроходимая пропасть. Капитали-
ста может заставить пойти на затраты для автоматиза-
ции производства лишь стремление получить наиболь-
шую прибыль. Но там, где он начинает осуществлять
автоматизацию, обнаруживается его стремление еще к
одной, важной для эксплуататоров цели: к замене лю-
дей у станков механическими рабочими—'роботами.
Это очень удобно. Ведь рабочие-автоматы никогда не
потребуют увеличения заработной платы, не устроят за-
бастовок, не поднимут восстание. Капиталисты страшат-
ся рабочих и поэтому мечтают заменить их механиче-
скими рабами капитализма — роботами.
В Советской стране каждая новая машина, особенно
автоматическая, освобождает руки человека, сберегает
и облегчает его труд, требует от него' меньше физическо-
го и больше умственного труда. А предоставленная каж-
дому трудящемуся самая широкая возможность учить-
ся, совершенствовать свои знания, подниматься до уров-
ня инженерно-технического персонала приводит к по-
степенному уничтожению существенных различий между
умственным и физическим трудом.
Самая же главная, самая основная цель автомати-
зации производства в нашей стране—это наибольшее
удовлетворение постоянно возрастающих потребностей
людей социалистического общества.
Эти потребности с каждым днем растут. Отдельные
совершенные автоматические машины или даже авто-
матические линии таких машин уже не могут их удо-
влетворить. Нужны автоматы-фабрики, автоматы-заво-
ды, такие предприятия, которые в кратчайшие сроки
принесут советским людям изобилие предметов потреб-
2 Зак 22-1
17
ления. Только такие фабрики и заводы смогут справить-
ся с изготовлением миллионов различных вещей и пред-
метов, облегчающих труд и жизнь, делающих ее еще бо-
лее счастливой. А создавать эти заводы-автоматы,
строить «умные» машины .и управлять ими предстоит не
кому иному, как сегодняшним юным техникам — пионе-
рам и школьникам 'Советской страны. Поэтому изучать
автоматику, пусть даже самую простую, самую доступ-
ную, им надо уже сейчас в технических кружках и клу-
бах юных техников. И особенно важно строить модели и
технические устройства из области автоматики своими
руками, создавать свои конструкции. Тогда сегодняш-
ние юные техники станут в будущем изобретателями,
конструкторами, учеными — творцами великой техники
коммунизма.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖНА ТЕЛЕМЕХАНИКА?
Слово «телемеханика» означает управление на рас-
стоянии. Когда же применение телемеханики целесооб-
разно и необходимо?
Наш народ хорошо помнит’ беспримерный ледовый
дрейф героев-папанинцев, совершенный четверть века
назад. Девять долгих месяцев четверка отважных ис-
следователей, преодолевая громадные трудности, поми-
нутно рискуя жизнью, плыла на льдине по Северному
Ледовитому океану. Сообщаемые ими по радио сведения
были очень нужны науке, людям.
В те годы наука еще не располагала автоматически-
ми приборами-исследователями погоды, состава воды и
т. п. и не могла управлять ими на расстоянии. Сейчас
такие приборы существуют. В наши дни на мнопих ме-
теорологических станциях, особенно находящихся в
труднодоступных горных районах или на необитаемых
островах, людей нет. Там работают автоматические ме-
теостанции, сведения о погоде из этих мест сообщают
автоматы. Все они, конечно, снабжены приборами ра-
диотелеуправления.
А в одной из наших южных республик есть целая
группа гидроэлектростанций, на которых установлены
автоматически работающие турбоагрегаты. Приборы са-
ми включают на этих гидроэлектростанциях запасные
турбины, когда повышается спрос на электроэнергию,
18
Ьы ключ a lot ИХ, когда спрос уменьшается; регулируют
число оборотов, следят за тем, чтобы не перегревались
подшипники. Они могут самостоятельно, без людей об-
служивать электростанцию, дежурный персонал здесь
не нужен. Люди изредка приходят лишь для того, чтобы
осмотреть механизмы или произвести ремонт. В течение
всего времени работы электростанции специальные те-
лемеханические устройства сообщают диспетчеру на
пункт управления сведения о работе всех машин и меха-
низмов. В любой момент диспетчер, не выходя из поме-
щения, может остановить любую из машин ГЭС.
А взять, к примеру, железнодорожный транспорт.
Механизмы, обслуживающие движущийся поезд, обе-
спечивающие безопасность движения — стрелки, семафо-
ры, светофоры и другие устройства, — расположены
вдоль всего железнодорожного пути. Ими управляют из
одного места при помощи телемеханических устройств.
На больших расстояниях друг от друга находятся
шлюзы и насосные станции судоходных каналов. И в
этих случаях тоже нельзя обойтись без телемеханики.
На наших заводах и фабриках есть немало произвол?
ственных процессов, управлять которыми без помощи
телемеханики невозможно. В литейных и прокатных це-
хах металлургических заводов, где человек имеет дело
с высокими температурами и где все операции должны
проходить очень быстро, пока не остыл металл, без теле-
механического управления из единого центра никак не
обойтись.
А взять вредные производства, где подвергаются
опасности здоровье и жизнь человека! Здесь совершен-
но необходима телемеханика. При изготовлении самых
безобидных красителей для текстильной промышленно-
сти, при производстве удобрений и в ряде других слу-
чаев промежуточные продукты могут быть ядовитыми
или взрывчатыми. Не менее опасными являются и мно-
гие процессы, связанные с получением и применением
радиоактивных веществ — урана, тория, плутония, ра-
дия. Нередко опасна работа и с радиоактивными изо-
топами, применяемыми в самых различных отраслях на-
родного хозяйства. Наиболее опасные операции во всех
этих производствах поручают телемеханическим устрой-
ствам с их «железным» здоровьем.
У телеавтоматики большое будущее. Уже сейчас мы
2*
19
управляем на расстоянии полетами ракет и космических
кораблей. А в недалеком будущем на поверхность со-
седних планет ступят первые наши-разведчики ^- само-
ходные космические лаборатории. Управление ими бу-
дет осуществляться с Земли, с диспетчерского пульта.
В кабине такой машины не будет водителя. Космос-та-
ит в себе много опасностей для человека, поэтому пер-
вым вступит ла поверхность неизведанных планет не
человек^ а послушный его воле автомат. Ведь автомату
не страшны ни смертельные космические и ультрафио-
летовые лучи, ни' отсутствие воздуха, ни холод, ни ме-
теоритные потоки.
Машина послушно выполнит все- команды человека,
посланные с Земли. На борту такой машины будет-на-
ходиться научная аппаратура, которая позволит, опреде-
лять'давление и'состав атмосферы планеты, интенсив-
ность солнечного излучения, напряженность магнитного
поля,-состав поверхностного .слоя и. многое другое.. На
экране телевизора человек сможет увидеть и -загадочные
ландшафты далекой- планеты. Все это не фантазия.
Опытные образцы, таких машин уже1 проходят : испыта-
ния.И работают мад их конструкциями не только.инже-
неры; и ученые. Одну из таких машин о телеуправлени-
ем, правда -несколько- меньших размеров, строят ураль-
ские ребята—челябинские юные техники.
Машина юных челябинцев представляет собой слож-
нейший комплекс автоматически действующих приборов,
установленных на самоходном шасси. Ходовое устройст-
во-ее представляет собой четырехгусеничный движитель,
приводимый в • действие от двух самостоятельно. дейст-
вующих • электродвигателей. Один из них обслуживает
правый борт/ а другой левый. Оба они - могут работать
независимо друг от друга.
«Наличие четырехгусеничного : движителя обусловли-
вается тем, что грунт на Луне, как предполагают! уче-
ные, представляет, собой -нечто вроде тяжелой.. пыли.
Юными авторами проекта исходя из этой гипотезы -были
проведены экспериментальные' работы с макетом' гусе-
ниц на цементно-пылевом;полигоне. -Результаты, «испы-
тания показали, что. давление- гусениц на. поверхность
быдо ничтожными—всего лишь 0,00*18 кг/см2. При таком
давлении на грунт машина о успехом может -двигаться
по рыхлой, как предполагают, поверхности Луны;
20
Для электропитания самоходной научно-исследова-
тельской лаборатории будут служить силовые батареи
серебряно-здинковых аккумуляторов, подзаряжаемых от
солнечных, батарей. Радиотелеметрическая, система ма-
шины*состоит из радиопередатчика, который , получает
информацию о показаниях .различных ‘датчиков .через
специальный блок. Управление ходом машины осущест-
вляется посредством подачи команд с Земли через ра-
диоприемник, а в том случае, ерлц радиолиния откажет,
машина может двигаться по заранее заданной програм-
ме от. автоштурмана..
На борту машины 'будет находиться научная аппара-
тура, которая позволит определять давление и состав
лунной атмосферы, если таковая окажется, интенсив-
ность . корпускулярного излучения 'Солнца, напряжен-
ность электростатического и магнитного поля Луны,, тем-,
пературу.на лунном поверхностном слое, почвы, состав
поверхностного слоя Луны.,
В- корпусе машины, находится небольшая, буровая ус-
тановка для взятия пробы грунта в глубине поверхности
ЛуныгДве механические руки, захватив пробу, поднесут
ее к аппаратуре, установленной в лобовой части маши-
ны.' Когда грунт окажется возле центрального объекти-
ва/ автоматически включатся два прожектора, которые
через, определенные интервалы будут облучать его. раз-
личными лучами. Таким образом данные о.механическом
составе облучаемого образца почвы, его спектральный и
другие анализы при помощи передающего устройства
моментально поступят на операторский1 пульт.
' Нед нужды сейчас более подробно рассказывать о
том, как устроена-машина юных челябинцев. Более важ-
ным- является то, что в процессе 'создания машины сло-
жился дружный, творчески мыслящий коллектив моло-
дых конструкторов, которые: теперь уже не остановятся
на достигнутом. Для них и многих их товарищей в-раз-
ных уголках нашей Радины творчество в технике стано-
вится ^призванием, определяет жизненный путь. И это —
главное.
О задачах, которые стоят перед нашей молодежью в
области освоения техники, лучше всего сказано в обра-
щении к первому слету юных.конструкторов по автома-
тике Государственного комитета :по делам изобретений и
открытий при Совете Министров СССР:
21
«Дорогие юные друзья Г
Вам, молодым, предстоит жить и работать в мире
машин-автоматов, о которых мы сегодня еще только
мечтаем. Системы автоматических машин, работающих с
быстротой и точностью, недоступными человеческим 'ру-
кам, будут в изобилии выпускать все, что нужно людям.
В межпланетных пространствах будут летать автомати-
чески управляемые космические корабли. Новые элект-
ронные машины станут постоянными, верными помощни-
ками человека в науке и технике: они будут решать са-
мые сложные задачи, производить инженерные расчеты,
переводить с одного языка на другой, словом, выполнять
за человека большую часть умственного.труда. А чело-
веку останется творчески мыслить и создавать все новую
и новую технику, так как сделать творчески мыслящие
машины так же невозможно, как и вечный двигатель.
Вы должны осуществить очень многое. Но машины-
автоматы подчиняются только знающим и умеющим, они
не терпят недоучек. Чтобы стать повелителями машин-
автоматов, а тем более их творцами, надо постоянно
учиться, учиться настойчиво, терпеливо.
Очень хорошо, что вы еще на школьной скамье прак-
тически знакомитесь с элементами автоматики и телеме-
ханики. Ведь это значит, что на производство вы приде-
те более подготовленными. Но всячески избегайте вер-
хоглядства, не беритесь сразу за постройку сложных те-
лемеханических электронных моделей. Сначала научи-
тесь строить и налаживать простые автоматические уст-
ройства, в совершенстве понимать их назначение и дей-
ствие. Не увлекайтесь техническими «курьезами», внешне
эффектными моделями» создавайте то, что полезно и
нужно для школы, для колхоза, для семьи,-Делайте уст-
ройства для автоматической подачи звонков, для авто-
матического затемнения зала или физического кабинета
на время киносеанса. Автоматизируйте свои школьные
метеорологические станций. Работайте над установками
для автоматической поливки пришкольных участков и
садов. Школам, занимающимся птицеводством, нужны
автоматические инкубаторы, поилки и кормушки-дозато-
ры. А учебные приборы по автоматике необходимы на
уроках физики, машиноведения, электротехники; надо
работать и над такими приборами.
22
Почаще встречайтесь с инженерами, техниками, кон-
структорами, колхозными механизаторами. Они подска-
жут вам темы для творческой работы.
А главное — твердо помните, что без прочных знаний
математики, физики, химии, электротехники и других на-
ук невозможно стать квалифицированным рабочим, а тем
более инженером или техником.
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете
Министров СССР желает 1всем юным техникам, работаю-
щим в области автоматики и телемеханики, отличных
успехов в учебе и техническом творчестве!»
Много хороших пожеланий получили участники сле-
та, а вместе с ними и все юные любители техники, от Ге-
роя Советского Союза летчика-космонавта СССР Юрия
Алексеевича Гагарина. В своем приветственном письме
Ю. А. Гагарин написал:
ДЕЛЕГАТАМ СЛЕТА ЮНЫХ КОНСТРУКТОРОВ
ПО АВТОМАТИКЕ И ТЕЛЕМЕХАНИКЕ
Дорогие ребята!
Узнал о вашем слете, слете юных конструкто-
ров по автоматике и телемеханике.
Очень интересным и нужным делом вы занимае-
тесь, настоящим, большим. Ведь автоматика — это
крылья семилетки, основа ускоренного техническо-
го прогресса нашей любимой Родины.
На том же «Востоке» имелось очень много авто-
матических устройств.
Знаю, многие из вас через несколько лет умно-
жат мощь «большой» техники, построят умнейшие
и надежные приборы, машины.
Старайтесь, чтобы их было больше, чтобы слу-
жили они народу подолгу!
Желаю вам в этом больших успехов.
Герой Советского Союза
летчик-космонавт СССР
о перестройке внеклассной работы
по технике
Постепенный переход от социализма к коммунизму
означает последовательное, направляемое коллективным
разумом и волей Коммунистической партии создание ма-
териально-технической' базы коммунизма и неразрывно
связанное с ним формирование в труде, в борьбе за -свет-
лое будущее людей коммунистического завтра.
В решениях исторического XXII съезда КПСС, опре-
делившего программу развернутого строительства ком-
мунизма в нашей стране, важное место занимают вопро-
сы воспитания коммунистического человека.
Съезд указал, что основой формирования человека
коммунистического общества является связь воспитания
с жизнью, с производством, с практической деятельно-
стью масс по коммунистическому строительству.
Основой жизни, формирования и воспитания челове-
ка является труд. В процессе труда создаются все мате-
риальные и духовные ценности и развивается сам чело-
век, происходит его физическое, умственное и нравствен-
ное совершенствование. Основоположники марксизма
оценивали труд как первое основное условие всей чело-
веческой жизни.
Неотъемлемой частью программы коммунистического
воспитания, разработанной XXII съездом КПСС, яв-
ляется дальнейшее развитие и совершенствование систе-
мы народного образования в СССР. «Воспитание челове-
ка коммунистического общества, — говорил на XXII
съезде КПСС Н. С. Хрущев, — выдвигает перед школой
новые высокие требования. Школа должна поспевать за
быстрым развитием современной науки и производст-
ва»*. Перед средней общеобразовательной школой по-
ставлена задача — подготовить учащихся к жизни, к об-
щественно полезному труду, подготовить образованных
людей, хорошо знающих основы наук и воспитанных
в духе идей коммунизма.
Школа, указывал В. И. Ленин, пока дети в ней учатся,
должна делать из них участников борьбы за построение
коммунизма, должна воспитывать молодое поколение в
* Н. С. X р у щ е в. . Отчет Центрального Комитета Коммунисти-
ческой партии Советского Союза ХХП съезду партии. Госполитиз-
дат, 196'Т, стр, 9<
24
сознательном и дисциплинированном труде: «...нужно,
чтобы Коммунистический союз молодежи свое образова-
ние, 'свое учение и свое воспитание соединил с трудом ра-
бочих и крестьян, чтобы он не запирался в свои школы и
не Ограничивался лишь чтением коммунистических книг
и брошюр. Только в труде вместе с рабочими и крестья-
нами можно стать настоящими коммунистами»*.
Система трудового воспитания, соединение обучения
с производительным, общественно полезным трудом со-
ставляют основное звено, сердцевину перестройки сред-
ней школы. Хорошо продуманная постановка трудового
воспитания приведет к подъему качества всей учебно-
воспитательной работы, сделает знания, приобретаемые
учащимися, 'более прочными и осмысленными.
В школе уже возникли новые формы трудового обу-
чения и воспитания: систематическая работа старше-
классников на промышленных предприятиях в общих це-
хах, создание участков производственного обучения в це-
хах и даже целых учебных цехов, организация учебно-
прОизводственных мастерских и т. п.
Важнейшим и непосредственным результатом прово-
димой перестройки явится подготовка действительно вы-
сококвалифицированных кадров для всех отраслей на-
родного хозяйства. Это чрезвычайно важная задача.
Еще Ф. Энгельс писал, что «...промышленность, уп-
равляемая всем обществом планомерно и в обществен-
ном интересе, нуждается в людях со всесторонне разви-
тыми способностями, в людях, способных ориентиро-
ваться во всей системе производства»**.
При дальнейшем развитии механизированного и ав-
томатизированного производства роль человека все боль-
ше 'будет сводиться к выполнению наиболее сложных
функций: управлению творческим усовершенствованием
производства, налйдке автоматизированных машин,, на-
блюдению за их работой. Функции управления автомати-
зированным и механизированным производством требу-,
ют от человека огромного напряжения всех его умствен-
ных способностей — памяти, знаний, быстрых реакций.
Поэтому развитие автоматических машин и устройств яв-
ляется не только технической проблемой, но и пробле-
* В. И. Ленин. Соч., т. 31, стр. 273.
••К. Маркс н Ф. Энгельс. Соч., г, V, стр. 478.
25
мой подготовки широко образованных людей, в совер-
шенстве владеющих научно-техническими знаниями.
Современная сложная техника требует совместной ра-
боты технологов, машиностроителей, специалистов по ав-
томатике. Поэтому необходимой предпосылкой успешно-
го осуществления проблемы комплексной механизации и
автоматизации производства является правильная подго-
товка инженерно-технических специалистов и высококва-
лифицированных рабочих. Перестройка общеобразова-
тельной школы и всей системы народного образования
позволит более успешно решать проблему подготовки
технических кадров для дальнейшего развития всех от-
раслей народного хозяйства нашей страны. Реформируе-
мая общеобразовательная школа дает возможность ор-
ганически соединить труд и учебные занятия на уроках
по общеобразовательным предметам. Хорошо организо-
ванный труд пробудит у учащихся потребность в знани-
ях, интерес к теории, будет содействовать обогащению
их практического опыта, расширению политехнического
кругозора, послужит прочной базой для более успешно-
го и глубокого усвоения основ наук.
Учащиеся, оканчивающие общеобразовательные шко-
лы различных типов, получат более серьезные и разно-
сторонние знания и производственную квалификацию.
Для них физический труд станет естественной потребно-
стью. Труд же, ставший естественной потребностью, яв-
ляется трудом творческим, дающим возможность рацио-
нализировать производства, вносить предложения по усо-
вершенствованию машин и технологии.
Перестройка школьного образования потребует изме-
нения не только содержания, но и методов обучения в
сторону всемерного развития самодеятельности и ини-
циативы учащихся. Закон «Об укреплении связи школы
с жизнью и о дальнейшем развитии Системы народного
образования в стране» указывает, что «Еще более широ-
ко следует развивать различные формы самодеятельно-
сти молодежи в области техники, искусства, натурали-
стической работы... Особенно важно широко развить в
школах техническое изобретательство, работу учащихся
по созданию новых приборов и моделей, технических
устройств...» Речь , идет о техническом творчестве в пол-
ном смысле этого слова.
Техническое творчество пионеров и школьников в на»
26
Рис. 1. На занятиях авиамодельного кружка Астраханского Дворца
' пионеров
ше время должно рассматриваться как одна из эффек-
тивнейших форм общего политехнического обучения и
коммунистического воспитания молодежи. Уроки труда,
производственная практика дадут элементарные умения
и навыки, научат работать. Это очень важно. Но для соз-
дания совершеннейшей техники: думающих машин, кос-
мических звездолетов, заводов-автоматов — всей науки
и техники коммунизма нужны и ученые, изобретатели,
конструкторы. Развивать и совершенствовать у молоде-
жи эти способности, прививать ей любовь к подлинному
творчеству призваны технические кружки и клубы юных
техников в школах и внешкольных учреждениях.
Разумеется, вся внеклассная работа по технике долж-
на строиться в органической связи с учебной работой в
классе, но не дублировать последнюю. Поэтому намечае-
мый перечень практических знаний, умений и навыков,
которые нужно давать в технических кружках, исходит в
27
конечном счете из знаний основ наук и практических на-
выков, приобретаемых школьниками \в классе, мастер-
ских, на производственной практике. Однако при этой
учитывается, что интересы учащихся часто выходят за
рамки учебной программы. Школьники с увлечением за-
нимаются такими, например, отраслями техники, для ко-
торых у них нет еще соответствующей теоретической ба-
зы, как радиолюбительство, электротехника и др. И мы
не можем не учитывать этих интересов, а порой должны
в известной степени даже руководствоваться ими. Впб-
добных случаях на занятиях в кружках приходится не-
сколько забегать вперед школьной программы, сообщая
юным техникам такие знания, с которыми они встретятся
в классе, значительно позднее.
; Введение практических работ в мастерских, - практик
кума по машиноведению и электротехнике и, накрнещ
производственной практики на предприятиях во многом
меняет содержание и тематику внеклассных занятий-.
Нельзя забывать о том, что еще несколько лет Назад во
многих школах учащиеся, приходя в технический кру-
жок, были абсолютно беспомощны в обращении с про-
стейшими инструментами и материалами. Их нужно бы-
ло учить в кружке простейшим приемам обработки дре-
весины и металла, электромонтажу. Теперь же трудо-
вые знания и навыки приобретаются учащимися еще в
школе, и поэтому в кружке можно сразу приступать к
более сложным работам.
Все это поднимает детское техническое творчество
на новую, качественно более высокую ступень развития
и делает разнообразным содержание внеклассных заня-
тий по технике.
УСПЕХИ ЮНЫХ КОНСТРУКТОРОВ
В августе I960 года в г. Казани собрались на свой
первый слет юные техники Российской Федерации и го-
сти из союзных республик. Ребята встретились, чтобы
подвести итоги первого года конкурса «Юные техники —
Родине».
Как показали итоги, по далеко не полным данным, в
конкурсе приняло участие около миллиона пионеров и
школьников. Ребятами изготовлены сотни тысяч учебно-
наглядных пособий по физике, химии и другим предме-
там, много инструментов, рабочих приспособлений и стан-
28
Рис.. 2. Членр1 конструкторского кружка Башкирской станции юных
техников испытывают построенную ими действующую модель ракеты
ков для школьных мастерских, технических игрушек-для
детских садов, построены здания для мастерских, гара-
жей и других учебных и культурных щелей.
Многие работы юных техников отражают' современ-
ную технику, технический прогресс страны. Это — моде-
ли и приборы по автоматике, телемеханике и кибернети-
ке, настоящие малогабаритные транспортные и сельско-
хозяйственные машины, радиоэлектронные приборы для
Народного хозяйства, комплексные модели различных
производств, модели и макеты по астронавтике.
Отдельные коллективы юных техников активно вклю-
чились в рационализаторскую работу.
Отрадно отметить, что выставка по итогам конкурса
«Юные техники •— .Родине» выглядела куда лучше по-
следней выставки технического творчества, проведенной
в 1958 году.
Если в 1958 году на выставку представлялась модель
геЛйостанции, то через два года мы уже видели здесь
действующую модель гелиомобиля, в котором для дви-
жения используется энергия солнечных лучей. Эту мо-
дель с кремниевыми батареями Построили на конкурс
29
белгородские школьники Гена Егоренко и Ёолодя Тетер-
кин под руководством учителя Е. А. Грабчинского.
Немало смекалки и выдумки проявили юные сверд-
ловчане. Ими построен станок-автомат с программным
управлением. С виду это обычный токарный станок, но
он имеет особое приспособление, куда на специальной
кинопленке помещается «программа». Станок может, на-
пример, без вмешательства человека вытачивать шах-
маты. Изготовлено также много другого интересного:
электромузыкальные инструменты, электронно-счетная
машина «(Первоклассница», транспортер с автоблокиров-
кой, всевозможные автоматические устройства и приспо-
собления. А недавно стало известно, что сконструирован-
ная юными техниками Свердловска автоматическая по-
точная линия для изготовления втулок одобрена специа-
листами и внедряется на ряде предприятий Урала.
Увлекаются автоматикой и юные техники Новосибир-
ска. Ими в минувшем году сконструировано свыше 50
автоматических моделей, приспособлений и устройств.
Интересен экспонат юных техников из Удмуртии —
электрогидравлическая дробилка, где для размельчения
материалов используется искровой метод. Кстати, в этой
области работают и школьники г. Горького. Они привез-
ли с собой остроумно скомпонованный станок для
электроискровой обработки металлов.
Юные техники Подмосковья увлечены конструирова-
нием микролитражных мотороллеров и автомобилей, ки-
ровчане успешно строят приборы из области радиотехни-
ки. Магаданские ребята сконструировали очень ценный
для 'промышленности прибор — ограничитель холостого
хода сварочного трансформатора. Прибор получил вы-
сокую оценку специалистов. Сейчас он уже запущен в
серийное производство. Магаданскими школьниками из-
готовлен на конкурс и миниатюрный настольный уни-
версальный фрезерный станок, в котором по-новому ре-
шены многие конструкторские вопросы.
Такое техническое творчество — не забава, а серьез-
ное дело, заслуживающее самого чуткого отношения со
стороны взрослых. Изделия, выполненные на конкурс,
говорят о том, что наши школьники работают творче-
ски, увлеченно. Их волнуют и проблемы космонавтики
и автоматики, с большим энтузиазмом работают они-над
30
Рис. 3. На .выставке работ юных техников Ленинского района
г. Одессы. Демонстрация радиоуправляемой модели автомобиля
созданием устройств, которые могут быть применены в
народном хозяйстве.
Сейчас трудно подсчитать, каков экономический эф-
фект всех тех приспособлений, которые создали только
за истекший год наши юные техники, сколько полезного
дали они городским и сельским школам. Ведь, например,
только в Ленинграде участники конкурса изготовили
свыше 32 Тысяч учебно-наглядных пособий, передали
совхозам области 35 самодельных тракторов, автомоби-
лей и сельскохозяйственных машин, более 100 тысяч ча-
сов отработали на строительстве. А ведь в одном ряду с
юйыми ленинградцами идут москвичи и свердловчане,
куйбышевцы и латыши, юные техники Магадана, Росто-
31
ва, Омска и других городов и сел страны. И самое глав-
ное состоит, безусловно, не в экономическом эффекте,
хотя он имеет немаловажное значение, а в том, что та-
кие захватывающие дела приучают ребят любить тех-
нику и науку, творчески мыслить, помогают им выра-
стать в конструкторов, изобретателей, рационализаторов.
Совершенно очевидно,'что если изучение физики и ма-
шиноведения помогает осваивать технику, то знание тех-
ники, в свою очередь, способствует более качественному
восприятию теоретического материала на уроках по этим
предметам. Ученику, который на практике не раз встре-
чался, скажем, с винтом, вряд ли необходимо долго объ-
яснять, что такое шаг резьбы, диаметр винта и т. п.
Строя действующие модели и механизмы, он многое по-
знает еще задолго до изучения той или иной темы на
уроке.
Однако, к сожалению, еще далеко не везде достигли
подобных успехов- Кружков, отвечающих технике сегод-
няшнего. дня, вы почти не встретите в школах Смолен-
ской и Ульяновской областей, в Белоруссии, Киргизии.
Такие кружки там если где и найдутся, .то они уникаль-
ны. Несомненно, белорусскими, киргизскими, смоленски-
ми школьниками тоже владеют крылатые мечты, они то-
же хотели бы создавать интересные модели, приборы,
машины. Что мешает делу, почему все-таки в большин-
стве детских коллективов нет настоящего творчества, а
порой даже преобладает примитив в работе?
Да прежде всего потому, что в одних случаях техни-
ческий кружок превращается в прямое продолжение уро-
ка физики, в «дополнительное» занятие по этому пред-
мету, а в других — в продолжение урока труда.. И. тр и
другое выхолащивает элементы творчества, делает за-
нятия в кружках унылыми, неинтересными. Но нередко
бывает еще хуже. Примитив порой доходит до того, что
даже учащимся старших классов навязывают .такую,-с
позволения сказать, 1«технику», как выпиливание лрбрй-
ком.по фанере да выжигание.
И в то же время мы чрезвычайно робко-подходим к
вопросу создания отраслевых технических кружкоВ( от-
ражающих промышленность своего города, района. Еще
не получили широкого распространения кружки- по тех?
нике тяжелой промышленности, горному и строительно-
му делу, нефтяной и газовой промышленности, сельско-
32
Рис. 4. Много интересных и полезных дел находят для себя юные
конструкторы в радиокружке Астраханского Дворца пионеров
хозяйственному машиностроению, не говоря уже о круж-
ках по лесной, текстильной, пищевой промышленности.
А ведь в любой из этих отраслей — неограниченные воз-
можности для внедрения автоматики, телеуправления
и т. п.
Отраслевые технические кружки особенно хороши
еще и тем, что в своей работе они могут успешно опи-
раться на материальную базу и помощь высококвалифи-
цированного инженерно-технического персонала сосед-
них промышленных предприятий и научно-исследователь-
ских учреждений, профйль которых эти кружки отража-
ют. В данном случае на долю учителя или внешколь-
ного работника выпадает скорее не роль кружковода, а
роль организатора. Он должен помочь создать условия
для работы профильного кружка, оформить его органи-
зационно, подыскать руководителя из числа родителей,
общественности, пенсионеров-специалистов.
3 Зак. 224
33
Кружок был и остается основной формой внеклас-
сной работы с юными техниками. Но появляются и новые
формы.
В последние годы зародились и уже твердо становят-
ся на ноги клубы юных техников. Причем четко выяви-
лись две разновидности клубов юных техников: во-пер-
вых, клубы при школах, во-вторых, клубы при промыш-
ленных предприятиях, РТС, совхозах, научно-исследова-
тельских, высших и средних специальных учебных заве-
дениях.
Правильно налаженная работа школьного клуба
юных техников дает немалый эффект. При поддержке со
стороны учителей, комсомольской .и пионерской органи-
заций школьный клуб может стать местом проведения
культурного досуга учащихся, организатором цх твор-
ческой самодеятельности.
Вот один из многочисленных примеров. Самодеятель-
ный клуб в Саратовской области был создан по инициа-
тиве комсомольцев и молодежи Ленинского района Са-
ратова на базе радиокружка средней школы № 75. Эту
хорошую инициативу поддержали районный комитет
комсомола, областные комитеты ВЛКСМ и ДОСААФ.
Они оказали практическую помощь в улучшении мате-
риальной базы и организационном укреплении клу-
ба.
Радиоклуб 75-й средней школы хорошо известен за
пределами области. Его коллективную радиостанцию
знают радиолюбители многих стран мира. В клубе ра-
ботают три секции, в которых занимается‘более 90 чело-
век. Наиболее массовая — конструкторская, ее регуляр-
но посещает свыше 40 пионеров и школьников. Члены
клуба конструируют радиотелевизионную аппаратуру,
изготовляют приборы, наглядные пособия. Только в
1960 году проведено три внутриклубные выставки. На
последней -было представлено 32 радиоконструкции.
Члены клуба изготовили 3 радиоузла, которые передали
детскому дому села Екатериновки Саратовской области,
48-й средней школе Саратова и пионерскому лагерю.
Ежегодно члены клуба выходят в туристские походы
по области и по заданию райкома комсомола оказывают
помощь в радиофикации сел, ремонте приемников и те-
левизоров.
Радиоклуб участвовал в городской и областной вы-
34
Рис. |5. Одна из творческих'работ юных .конструкторов }113-й средней
школя г. Одессы ‘— модель мостового крана с дистанционным
• управлением
ставках творчества радиолюбителей-конструкторов по
разделу детского творчества и занял первое место.
В секции радиооператоров занимаются 18 человек.
Они активно участвуют в районных, городских соревно-
ваниях и показывают хорошие результаты. 13 радиоопе-
раторов получили спортивные разряды, из них 4 первые
и 2 вторые.
Активно работают 'секции К'В и УКВ. В 1960 году
коллективная радиостанция клуба провела более 1 500
радиосвязей с советскими и зарубежными радиолюбите-
лями.
Для многих членов клуба увлечение радиотехникой
определило жизненную профессию. Не случайно после
окончания школы поступили на физический факультет
Саратовского университета члены клуба Лиза Лебедева,
3*
35
Александр Глубов,-Владимир Гордеев и др. Многие чле-
ны клуба, получив аттестат зрелости, пошли работать на
радиозавод, в телеателье, телестудию, поступили в вузы
и ушли служить в армию. Большинство из них не по-
рвали связи <с клубом и продолжают оставаться актив-
ными его членами. Они передают свой опыт -новичкам.
Пример саратовцев не единичен. Большую работу ве-
дут молодые радиолюбители Свердловской, Ленинград-
ской областей, Грузинской, Украинской ССР.
В радиоклубах и радиотехнических кружках десятки
тысяч юношей и девушек создают различные конструкции
от простейших приемников до сложнейших (Электронных
приборов. Многие молодые радиолюбители активно ра-
ботают в области применения радиотехники и электро-
ники в народном хозяйстве. Только за последние три го-
да силами юных радиоконструкторов разработано более
150 приборов, которые внедрены в производство, а око-
ло ста радиолюбителей получили за создание оригиналь-
ных конструкций авторские свидетельства. Большой
вклад внесли радиолюбители самых различных районов
страны в составление карты электропроводимости ,почв.
С каждым годом все больше появляется среди моло-
дежи настойчивых и упорных радиолюбителей. В настоя-
щее время коллективные радиостанции юных радистов
действуют в школах, домах пионеров и на станциях юных
техников Москвы, Ленинграда, Читы, Оренбурга, Киева,
Чимкента, Львова, Челябинска и других городов и сел
нашей необъятной Родины.
Интересна как по форме, так и по содержанию рабо-
та межшкольного клуба молодых изобретателей и рацио-
нализаторов -г. Алма-Аты, созданного по инициативе об-
щественности при республиканской станции юных тех-
ников.
В руководстве деятельностью клуба успешно осу-
ществляется творческое содружество учителей физики и
городского общества изобретателей и рационализаторов.
С юными техниками сейчас очень охотно занимаются
изобретатели-пенсионеры, имеющие на своем счету де-
сятки авторских свидетельств. А ведь у каждого старого
изобретателя в запасе масса задуманных, но еще не осу-
ществленных проектов. В работе клуба активное участие
принимают также студенты технических вузов города,
рабочие-новаторы. Так старшее поколение передает мо-
36
Рис. 6. Внимательно изучается монтажная схема, тщательно прове-
ряется каждая деталь. Члены радиоконструкторского кружка Ко-
стромской станции юных техников стремятся к тому, чтобЧЯ собран-
ный ими телевизор по качеству работы был не хуже заводского
лодому не только знания, но и технические замыслы,
идеи, опирающиеся на многолетний опыт.
Для того чтобы клуб молодых изобретателей и рацио-
нализаторов мог ^начать работу, ему надо было дать те-
мы. И руководители Алма-Атинского клуба начали с
темников.
В создании темников, воо'бще говоря, приемлемы три
пути. Первый—-путь создания разработок, которые вы-
полняются затем на многих станциях юных техников.
Эти разработки дают готовые рецепты, представляют со-
бой своего рода трафареты, штампы. По этим трафаре-
там готовится масса моделей, которые потом заполняют
выставки. Работа по таким темникам позволяет приобре-
сти трудовые умения и навыки, но далека от подлинного
творчества.
Второй — путь создания обычных рационализатор-
ских и изобретательских темников, которые всегда мож-
но найти в технических отделах совнархозов, трестов,
предприятий. В них указываются только темы и... ничего
больше.
Руководители же клуба юных изобретателей и рацио-
37
анализаторов г. Алма-Аты пошли по третьему пути. В ос-
нову всей своей деятельности они положили передачу
молодому поколению незавершенных технических идей.
И результаты не замедлили сказаться. Недавно коллек-
тив юных изобретателей получил авторское свидетель-
ство на аппарат, позволяющий передавать на расстоя-
ние трехмерное рельефное изображение. Членами этого
клуба сконструировано немало и других остроумных
приборов. Несколько ,из этих новинок одобрено комите-
том по делам изобретений и даже внедрено в производ-
ство. Это ли не мечта каждого юного техника!
1Клуб выпустил сборник, в котором содержится свы-
ше 60 частично разработанных, интересных по замыслу
тем. Очень скоро сборник вышел за пределы республи-
ки, заинтересовал юных техников Урала, Магадана, Лат-
вии. У алма-атинских ребят налаживается с ними живая,
творческая Связь. Уже производится обмен опытом с
юными техниками ГДР и Чехословакии.
Формы и методы внеклассной работы по технике мно-
гообразны, и, видимо, на всех нет необходимости оста-
навливаться. Практика показала, что немалый эффект
дают тематические утренники, вечера занимательной тех-
ники, пионерские сборы, посвященные жизни и деятель-
ности великих ученых. Занимательность этих форм про-
буждает у ребят активный интерес к технике, а в даль-
нейшем и к участию в технических кружках. Назрела не-
обходимость шире привлекать к участию в пропаганде
научно-технических знаний среди школьников отделения
Общества по распространению политических и научных
знаний, всевозможные инженерно-техические, научные
студенческие общества, дома научно-технической пропа-
ганды и другие организации.
Задача распространения технических знаний среди
школьников должна решаться всеми средствами агита-
ции и пропаганды .с учетом возрастных особенностей уча-
щихся и с соблюдением основных педагогических прин-
ципов — наглядности и доступности.
О ВСЕСОЮЗНОМ КОНКУРСЕ
Чтобы еще более активизировать работу юных тех-
ников, поднять техническое творчество пионеров и школь-
ников на новую, качественно еще более высокую сту-
38
Рис. \7. Одесская областная станция юных техников. Нлены кон-
структорского кружка слушают доклад своего товарища, Вагана
Хуршудяна, на {тему «Автоматика [в авиамоделях»
•пень, в последние годы по всей стране проводится кон-
курс «Юные техники — Родине».
Основной задачей этого конкурса является оказание
помощи школе в ознакомлении учащихся с основами
современной техники, достижениями науки, в развитии
у пионеров и школьников изобретательских и рациона-
лизаторских способностей, привитии творческого отно-
шения к труду, необходимых создателям передовой тех-
ники завтрашнего дня, техники коммунизма.
Конкурс призван также помочь школам, детским до-
мам, школам-интернатам и внешкольным детским учреж-
дениям еще шире развить общественно полезное детское
техническое творчество. (Увеличится сеть технических
кружков, в них вольется новое пополнение пытливых, лю-
бознательных. Опыт создания лучших образцов техниче-
ского творчества обязательно будет обобщаться и рас-
пространяться по школам и внешкольным учреждениям.
Участниками конкурса 'могут быть как коллективы
кружков, так и отдельные юные техники. В отличие от
всех предыдущих конкурсов и олимпиад конкурс «Юные
39
техники — Родине» дает совершенно четкое направле-
ние, ставит перед школой и внешкольным учреждением
конкретные задачи.
Основное внимание уделяется выполнению работ, от-
ражающих уровень передовой современной техники и
техники -будущего: механизации и автоматизации произ-
водственных процессов, работ из области телемеханики,
радиоэлектроники, кибернетики, исследованиям в обла-
сти химии пластмасс и синтетических волокон. Большое
место отводится конструированию технических устройств
и рабочих приспособлений, рационализирующих трудо-
вые процессы в школьных мастерских, промышленности
и сельскохозяйственном производстве. Очень важно соз-
дать профильные кружки, в которых должно развер-
нуться конструирование действующих моделей машин и
механизмов, отражающих профиль основных отраслей
промышленности своего экономического района, Причем
рекомендуется заниматься не только моделированием, но
и изготовлением настоящих малогабаритных транспорт-
ных, сельскохозяйственных машин, самодельного станоч-
ного оборудования для учебных целей. В этих 'случаях
допустимо частичное использование отдельных деталей
и узлов настоящих машин и механизмов. Такое творче-
ство требует немало смекалки, выдумки, упорства. Уже
сейчас юными техниками ряда городов страны построено
немало микролитражных автомобилей, тракторов для
пришкольных участков, станков для мастерских и каби-
нетов.
Курс на создание более совершенной техники в круж-
ках и клубах, разумеется, вовсе не означает, что не сле-
дует уделять внимания работе по изготовлению учебно-
наглядных пособий. Но надо 'помнить, что пособия — ко-
пии тех, которые выпускают Главучтехпром и другие
предприятия, имеет смы(сл делать лишь тогда, когда в
них действительно нуждается школа. Копировать обра-
зец—это не значит творить. Истинное творчество предпо-
лагает создание пособий конструктивно новых. Но непло-
хо, если юные техники под руководством учителя внесут
какое-то оригинальное, полезное усовершенствование в
уже существующий прибор или наглядное пособие. Усло-
вия конкурса такие дела только приветствуют.
Учащиеся старшего школьного возраста, как показы-
вают многочисленные примеры, могут справляться и с
40
Рис. 8. На занятиях радиоконструкторского кружка в школе № 9
г. Костромы
несложными работами научного характера по заданиям
ученых. Так, например, школьники г. Симферополя ве-
дут систематические наблюдения за небесными телами,
ребята Кунгурской школы Пермской области — за ис-
кусственными спутниками Земли, юные новосибирцы из-
меряют электропроводимость почвы и т. п. Привить ре-
бятам еще со школьной скамьи любовь к научной работе
тоже немаловажная задача.
Конкурс в то же время не предусматривает выполне-
ние работ по выпиливанию, выжиганию, лепке и т. п.,
засорявших ранее большинство технических выставок
школьного, районного и даже областного масштаба. Все
эти изделия декоративного характера не имеют к техни-
ке никакого отношения и подменять ими техническое
творчество было бы по меньшей степени неумно. И если
у нас еще есть школы, .где учащиеся с первого по один-
надцатый класс в кружках пилят лобзиком и ничего
больше не делают, то вывод может быть только один:
значит, ни директор школы, ни руководитель кружка не
понимают задач новой, политехнической школы.
41
Практика показывает, что школьники, особенно уча-
щиеся 8—11-х классов, зачастую успешно справляются
с работами, требующими недюжинных теоретических
знаний и практических навыков. Так, например, юными
техниками г. Свердловска создана модель биоманипуля-
тора — механической руки, выполняющей команды мы-
шечных биотоков. В Луганске, Кирове, Новосибирске
строятся кибернетические машины — «черепахи», вос-
производящие отдельные черты поведения живых орга-
низмов: они имеют программы поиска света, обхода пре-
пятствий, реагируют на звук. Учащимися Свердловской
школы № 37 С. Жебелевым и В. Захаровым построен де-
монстрационный токарный станок с программным управ-
лением. По заданной программе он изготовляет до 11
различных деталей.
Большая работа по ознакомлению школьников с сов-
ременной техникой проводится в Челябинской области.
В физико-техническом кружке одной из школ г. Злато-
уста сконструирована простейшая электронно-счетная
машина для решения квадратных уравнений. На станции
юных техников Магнитогорского металлургического ком-
бината изготовлены электронный влагомер для опреде-
ления содержания влаги в древесине, электронный та-
хометр, позволяющий в широких пределах измерять чис-
ло оборотов двигателей внутреннего сгорания, и многое
другое.
Нет необходимости перечислять все многообразие ра-
бот, выполненных руками юных умельцев. На некото-
рых из них мы подробнее остановимся ниже. Ясно одно:
техническое творчество школьников не может уклады-
ваться в старые рамки, довольствоваться лишь давно
укоренившимися формами1 и методами. Решительного пе-
ресмотра требует содержание работы с юными техника-
ми. Оно должно быть ближе к практике повседневной
жизни, к современной науке и технике. Этого требует
сама действительность.
Обращаясь в 1960 году к Всероссийскому слету юных
техников, вице-президент Академии наук СССР
А. В. Топчиев говорил: «Вам, наши дорогие юные дру-
зья, предстоит создавать заводы-автоматы, осваивать и
создавать новейшую передовую технику, строить и во-
дить атомные корабли, открывать новые синтетические
вещества, лететь в космос! Готовьтесь к этому, запасай-
42
тесь знаниями, стройте такие приборы и модели, кото-
рые помогут вам лучше понять современные достижения
науки и техники. Ставьте больше опытов по физике и
химии, исследуйте, изучайте окружающий мир, будьте
упорны и настойчивы в своей работе!
Больших успехов вам, будущим новаторам- производ-
ства, рационализаторам, изобретателям, исследовате-
лям, будущим строителям коммунистического общества!»
Пусть интерес, который проявляют к скромным делам
юных техников крупнейшие деятели науки, ученые с ми-
ровым именем — И. М. Виноградов, С. Л. Соболев,
А. И. Берт, А. А. Благонравов, В. А. Трапезников и мно-
гие другие, еще раз напомнит нам, насколько важно
сейчас воспитание человека технической мысли — созда-
теля сложнейшей и совершеннейшей техники комму-
низма.
КОНСТРУИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ
ПО ФОТОЭЛЕКТРОННОЙ АВТОМАТИКЕ
Одной из очень интересных и важных отраслей авто-
матики является фотоэлектронная автоматика. Кон-
струирование и моделирование в этой области вполне
доступно юным техникам не только старшего школьного,
но и старшего пионерского возраста.
Фотоэлектронная автоматика — это сравнительно мо-
лодая, но многообещающая отрасль науки и техники,
основанная хна использовании приборов, превращаю-
щих свет в электрическую энергию. Такие приборы на-
зывают фотоэлементами. Связанные между собой фото-
элемент, усилитель фототоков и электромагнитное реле
образуют автоматический аппарат — фотореле. Фоторе-
ле управляют работой сложных автоматических стан-
ков, производят автоматические включения и отключе-
ния различных приборов, контролируют качество изде-
лий, осуществляют тончайшие световые измерения и т. д.
Фотореле могут применяться в моделях и устройствах,
считающих изделия массового производства, бракующих
негодные детали, предупреждающих несчастные случаи,
несущих пожарную и сторожевую службу. Они прекрас-
но «видят» в темноте и в тумане.
Применяя фотореле, можно конструировать массу ин-
43
тереснейших и в то же время новых, вполне современных
приборов и устройств.
Мы не станем останавливаться на устройстве, прин-
ципе действия и характеристиках фотореле. Об этом
имеется достаточно литературы. Рассмотрим лишь в об-
щем (плане некоторые варианты моделирования по теле-
автоматике, представляющие в настоящее время большой
интерес для юных техников.
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК
Этот прибор в самых разнообразных своих вариан-
тах стал очень популярным среди юных техников на-
шей страны. В одних случаях он сконструирован для из-
мерения толщины проволоки, в других для подсчета ко-
личества или контроля качества деталей и т. п.
На глаз .обычно бывает трудно подсчитать количество
деталей, особенно если конвейер движется быстро. Фо-
тоэлектрические счетчики же могут считать с огромными
скоростями ।— свыше 10—12 тысяч отсчетов в минуту.
Фотоэлектрические счетчики могут быть построены
на базе любого фотореле, если к контактам исполни-
тельного реле подключить электромагнитный импульс-
ный счетчик. Наиболее простыми и надежными в экс-
плуатации являются фотоэлектрические счетчики на фо-
тосопротивлениях. В качестве примера рассмотрим прин-
ципиальную электрическую схему такого счетчика, где в
качестве чувствительного элемента использовано фото-
сопротивление типа ФС-K'l (рис. 9).
К счетчику подводится напряжение питания 24 воль-
та через контакты Вк, замыкающиеся при включении
конвейера. В качестве контактов Вк могут быть исполь-
зованы контакты магнитного пускателя, с помощью ко-
торого осуществляется пуск конвейера, или контакты
реле, включенного параллельно пускателю.
К .нормально закрытым
контактам 1Р1 исполнитель-
ного реле типа РП-7, замы-
кающимся при каждом за-
темнении фото'сопротивле-
ния, подключаются обмотки
одного или нескольких па-
раллельно
электромагнитных импульс-
Рис. 9. Принципиальная схе-
ма фотоэлектрического счет-
чика на фотосопротивлениях
44
Рис. 10. Действующая модель фотоэлектрического счетчика
деталей
ных счетчиков типа ОБ-1М/100. Так как счетчики этого
типа имеют высокоомные обмотки (сопротивлением 800
или 1 600 ом), то они могут быть вынесены на расстоя-
ние нескольких сот метров от конвейера (сопротивление
подводящих проводов незначительно по сравнению с со-
противлением обмотки счетчика). Это обстоятельство
позволяет установить счетчики-повторители не только у
конвейера и в упаковочном цехе, но также и у диспетче-
ра, главного инженера и директора завода.
Расположение элементов фотоэлектрического счет-
чика на конвейере схематически показано на рис. 10.
Осветитель 1 устанавливается по одну сторону кон-
вейерной ленты 2, а фотореле 3 с электромагнитным
счетчиком 4 — по другую. Каждое изделие при своем
движении по конвейерной ленте пересекает световой по-
ток от осветителя и вызывает срабатывание счетчика 4.
На рис. 11 показана электрическая схема малогаба-
ритного фотоэлектрического счетчика, Который отличает-
ся от рассмотренно-
го выше тем, что в
нем эл ектром air н и т -
ное реле с ограни-
ченным срокам
службы (контакты
реле РП-7 выдержи-
вают до 107 сраба-
тываний) заменено
полупроводниковым
Рис. 11. Электрическая схема фото-
электрического счетчика с полупро-
водниковым усилителем
45
усилителем, имеющим 'практически неограниченный
срок службы. Чувствительным элементом счетчи-
ка является фотосопротивление типа ФС-К1 или
ФС-К2, .включенное в цепь базы полупроводникового
триода ПТ-1 трехкаскадного усилителя постоянного то-
ка.
На выходе усилителя в цепи коллектора триода ПТ-3
включена обмотка электромагнитного счетчика типа
СБ-lM/ilOO. Усилитель собран на полупроводниковых
триодах П1А, П2Б и ПЗА. Сопротивление равное 24
килоомам, служит для ограничения тока эмиттера трио-
да П1А, что предупреждает порчу триода при случай-
ном замыкании проводов, идущих к фбтосопротивлению,
или при выходе из строя фотосопротивления.
Счетчик работает следующим образом. При затем-
ненном или слабо освещенном фотосопротивлении элект-
рическая проводимость его невелика, ток эмиттера ПТ-1,
а следовательно, и ток в цепи коллектора выходного
триода ПТ-3 малы. При освещении фотосопротивления
ток эмиттера ПТ-1 возрастает, что приводит к увеличе-
нию тока на выходе усилителя до величины, достаточной
для срабатывания электромагнитного счетчика Сч.
Питание такого прибора может осуществляться от
источника постоянного тока напряжением 24 вольта
(от гальванических элементов, аккумулятора или вы-
прямителя).
С помощью фотоэлектрических счетчиков можно про-
стыми средствами осуществить раздельный счет изделий
различной высоты. Для этого устанавливают несколько
световых барьеров таким образом, чтобы световые лучи
могли прерываться на различной высоте, причем с каж-
дым световым барьером должен быть связан свой счет-
чик.
Для счета предметов различной длины или ширины
удобно применять фотореле с регулируемой величиной
времени срабатывания.
Весьма целесообразным является применение в счет-
чиках сопротивлений типа ФС-К6, работающих в отра-
женном свете. При использовании такого фотосопротив-
ления осветитель и все элементы счетчика могут быть
размещены в одном блоке, что значительно упрощает
конструкцию прибора.
46
ПРИБОР КОНТРОЛИРУЕТ ЧИСТОТУ ОБРАБОТКИ
ДЕТАЛЕЙ
Представим себе, что по конвейеру передвигаются
никелированные детали. На одних деталях никель ле-
жит ровным блестящим слоем, а на других — тусклым
и шероховатым. Фотореле тут незаменимо. Луч света,
падая на деталь и отражаясь от нее, попадает в фото-
элемент. Если поверхность детали блестящая и ровная,
то отразится значительно большее количество световой
энергии, нежели в том случае, когда деталь тусклая и
шероховатая. Значит фототок в этих двух случаях так-
же будет различный: в первом случае больше, чем во
втором.
В анодную цепь усилительной лампы фотоэлектрон-
ного автомата вместо реле включается гальванометр,
градуированный на два предела: «брак» и «годно». При
таком устройстве получается полуавтоматическая раз-
браковка. Но фотореле лишь определяет пригодность
детали, удаляется же она с конвейера вручную. Однако
этот процесс нетрудно полностью автоматизировать.
Для этого надо построить фотореле так, чтобы оно ав-
томатически включало особый электромагнит, сбрасы-
вающий бракованные изделия с конвейера.
Простейший прибор-браковщик с фотоэлементом, ра-
ботающим в отраженном свете, может быть построен по
следующей схеме (рис. 12).
В осветителе помещается источник света—автолампа,
а металломикроскопом служит обыкновенный микро-
скоп, имеющий внутри плоскопараллельную стеклянную
пластинку 2. Основной частью прибора является фото-
элемент 6 с усилителем.
Пучок света, выйдя из осветителя 1, преломляется
сквозь поставленную под углом плоскопараллельную
пластинку 2 и через объектив 3 микроскопа попадает
на объект исследования 4. Затем пучок света, отразив-
шись от полированной поверхности объекта, идет обрат-
но, проходит сквозь ту же плоскопараллельную пластин-
ку и попадает в окуляр 5 микроскопа. Из окуляра свет
попадает на фотоэлемент 6 и вызывает в нем фототок,
соответствующий силе падающего света. Усиленный фо-
тоток проходит через гальванометр 7 и отклоняет стрел-
ку.
47
Рис. 12. Схема рефлектометрической установки
Сравнивая показания гальванометра при оценке
идеально полированной поверхности с показаниями ис-
следуемых поверхностей, можно судить о чистоте поли-
ровки.
Этот метод контроля применим в любой отрасли про-
мышленности, где приходится иметь дело с полировкой
поверхностей деталей.
Мы разобрали примеры, ставшие в наши дни «клас-
сическими» и прочно утвердившимися в творчестве юных
конструкторов.
Рассмотрим еще некоторые устройства с применени-
ем «электрического глаза», представляющие значитель-
ный интерес для школьников.
СТОРОЖЕВЫЕ ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА
Такие устройства становятся все более популярными
у юных конструкторов. Если луч обычного, белого све-
та хорошо виден ночью, то невидимым инфракрасным
лучом можно незаметно «перегородить» любую дверь и
48
40в
К сбе любому и
\звухо6омд сиг-
шу/ализаторам
W [сигнального
^г1 табло
Тдэоо
ом
Кф
/206
SMSL
0J5a
1ЯШф1ЯЯЯЯП
Д 0 0
О If Об 1278 ^ 2206
Рис. 13. Схема фотореле на дистанцию 80—100 метров
быть вполне уверенным, что через нее никто не проник-
нет, не вызвав сигнала тревоги. Как только луч света
будет кем-нибудь пересечен, сразу же срабатывает фото-
реле и автоматически включает устройство сигнализа-
ции, привлекающее внимание людей. Этот сторож не
заснет, он действует надежно.
Вокруг объекта, который нужно охранять, протяги-
вают невидимый глазом барьер из инфракрасных лучей.
Для этого, замаскировав прожектор или другой доста-
точно мощный источник света в стене здания, на дереве
или в другом месте, закрывают его отверстие черным
стеклом, не пропускающим видимых лучей, или фильт-
ром из тонкого листового эбонита (толщиной 0,3-*-
0,4 миллиметра). Для видимых лучей света фильтры
из черного стекла или эбонита совершенно непрозрачны.
Лучи света могут быть довольно длинными и как
угодно направленными отражающими зеркалами. Эти
4 Зак. 224
49
лучи идут от прожектора вдоль стены охраняемого по-
мещения, попадают на зеркало и, отражаясь от него
под углом, поворачивают вслед за изгибом охраняемого
объекта. Невидимые лучи после многократного отраже-
ния от зеркал, огибая здание, попадают на фотоэлемент,
который, так же как и прожектор, должен быть тща-
тельно замаскирован.
Подобные установки могут применяться для охраны
летнего пионерского лагеря, в военных играх. Во всех
случаях, когда работа ведется на инфракрасных лучах,
необходимо применять фотоэлементы, чувствительные к
инфракрасной части спектра (кислородноцезиевые или
таллофидные фотосопротивления).
Схемы таких фотореле просты по устройству и впол-
не -доступны для юных техников. Одна из них показана
на рис. 13. Фотореле в подобных установках может быть
сблокировано с фотоаппаратом и тогда, применяя
вспышку, можно производить ночные съемки. Если его
сблокировать с электромотором, то последний может
автоматически открывать и закрывать двери.
АВТОМАТ, ИЗМЕРЯЮЩИЙ СКОРОСТЬ
Фотоэлектронные приборы могут с успехом приме-
няться для измерения скорости. Принцип действия фото-
электронных тахометров состоит в измерении частоты
переменного тока фотоэлемента, освещенного световым
потоком, модулированным вращающимся объектом из-
мерения.
Рассмотрим одну из простейших схем тахометра
(рис. 14), основными элементами которого являются фо-
тоэлектрический счетчик световых импульсов и электро-
секундомер, автоматически включающийся спуском и вы-
ключающийся одновременно с остановкой исследуемого
объекта.
В схеме, предложенной В. И. Литваком, на валу ис-
следуемого объекта установлен диск Д с прорезями,
который при вращении прерывает луч света от осветите-
ля ЛО, направленный на фотоэлемент Ф (типа СЦВ-3).
При каждом затемнении фотоэлемента уменьшается
отрицательный потенциал на сетке лампы Л'ь анодный
ток лампы возрастает и срабатывает реле 1Р. Контакты
1Р1 включают импульсный счетчик Сч, регистрирующий
50
Рис. 14. Схема тахометра
число затемнений фотоэлемента, а контакты 1Р2 и 1РЗ
поочередно замыкают катоды лампы с соответствую-
щими сетками той же лампы. При этом конденсаторы
С\ и С2 в цепи сеток поочередно заряжаются до потен-
циала катода, благодаря этому на сетках поддерживает-
ся потенциал, Обеспечивающий срабатывание реле 2Р и
ЗР. Контакты этих реле 2Р1 и ЗР1 замкнуты в течение
всего времени вращения исследуемого объекта, и элек-
тросекундомер ЭС, получающий питание через эти кон-
такты, отсчитывает время 'вращения. При остановке объ-
екта импульсная работа реле 1Р прекращается, конден-
сатор Ci или С2 разряжается на соответствующее сопро-
тивление Р\ или R2, анодный ток в одном из триодов Л2
уменьшается и реле 2Р или ЗР выключает секундомер.
Для обеспечения широкого диапазона измерений
обычно применяют несколько опорных кварцевых гене-
раторов, а весь диапазон измерения разбивают на соот-
ветствующее число поддиапазонов. При этом, частота то-
ка фотоэлектрического датчика с целью выполнения ус-
ловий ее сравнения с частотой кварцевого генератора
должна быть одного порядка с ней.
При автоматической регистрации числа оборотов в
приборе обеспечивается автоматическое переключение
кварцевых резонаторов.
4*
51
* A
*
Поскольку данная брошюра не является пособием
по практическому изготовлению приборов (такой лите-
ратуры издается вполне достаточно), а ставит своей
целью рассказать о разделах автоматики, доступных
школьникам, то, по-видимому, нет необходимости задер-
живать внимание на других, весьма многочисленных
схемах автоматических устройств.
Посмотрим, где еще было бы интересно и доступно
применение фотореле при моделировании.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ «экскурсовод»
Нередко на выставках технического творчества пио-
неров и школьников можно встретить интересный аппа-
рат, который автоматически рассказывает посетителям
об устройстве и действии экспонатов. Прибор очень
прост по устройству.
Перед выставочным стендом или перед витриной ук-
репляют осветитель и фотореле так, чтобы луч света
перегораживал путь в витрине. Выходные контакты фо-
тореле соединяют с магнитофоном, где заранее записа-
на речь экскурсовода.
Как только посетитель подойдет близко к стенду, пе-
ресекается луч света, фотореле срабатывает и автома-
тически включает магнитофон, который объясняет уст-
ройство и действие экспоната. Если удалиться от экспо-
ната, магнитофон автоматически отключается и механи-
ческий «экскурсовод» ждет нового посетителя.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЕР ТВЕРДОСТИ
В массовом производстве большинство операций при
обработке изделий, как правило, автоматизировано.
Здесь возникает необходимость автоматизации и вспо-
могательных технологических процессов, связанных с
контролем и лабораторными исследованиями материа-
лов и деталей, в частности испытаний на твердость.
На ряде заводов для контроля твердост^ деталей
(поршневых пальцев, подшипников и др.) применяются
устройства, модели которых могут быть построены по
следующему принципу.
На определенной высоте по обе стороны от конвейер-
ной ленты устанавливаются осветитель и фотоэлемент.
52
Сбоку расположено устройство, напоминающее молоток
о длинной рукояткой. Молоток периодически ударяет по
детали, свободно падая с неизменной высоты. Молоток
приводится в движение через механическую систему,
связанную с конвейерной лентой. После удара по дета-
ли молоток отскакивает вверх на высоту, которая опре-
деляется твердостью контролируемой детали. Если
твердость достаточна, то молоток достигает требуемой
высоты и пересекает луч света, направленный на фото-
элемент; при этом срабатывает фотореле, и годные де-
тали пропускаются дальше по конвейеру. Если же де-
таль имеет недостаточную твердость, молоток после
удара по ней не достигнет луча света, она бракуется и
сбрасывается с конвейера в ящик.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ РАСТВОРОВ
В кружках юных техников, работающих при научно-
исследовательских институтах или заводских лаборато-
риях, где ребята приобщаются к серьезной научной ра-
боте, можно вести увлекательное конструирование, ос-
нованное на принципах колориметрии, поляриметрии и
рефрактометрии.
Применяемые на практике для контроля концентра-
ции растворов оптические колориметры, поляриметры и
рефрактометры являются визуальными приборами, об-
ладающими рядом существенных недостатков. Первый
из них—'Невозможность непрерывного контроля. Кроме
того, точность их показаний колеблется в зависимости
от освещенности помещения, состояния зрения, степени
утомленности глаза и т. п. Иное дело фотоэлектричес-
кие приборы. Они не имеют этих недостатков, да и точ-
ность их показаний в 50—70 раз выше, чем в визуальных
приборах.
Фотоколориметры широко используются в различных
отраслях промышленности.
В химической промышленности разработаны фотоко-
лориметрические методы контроля производства супер-
фосфата, башенной серной кислоты, солей и др. На
Невском и Воскресенском химических заводах уже не-
сколько лет применяются методы фотоколориметриче-
ского анализа фосфорной кислоты, железа, азота. Это
позволило сократить время проведения анализа в 5—-
6 раз.
53
На электростанциях с помощью фотоколориметра
контролируют «жесткость» воды, поступающей в котель-
ную установку. В пищевой промышленности фотокало-
риметры широко используются для контроля технологи-
ческих процессов и качества продукции в сахарном, кон-
дитерском, спиртовом производствах.
Фотоэлектрические поляриметры находят широкое
применение в различных отраслях народного хозяйства
(в химической, химико-фармацевтической, сахарной,
крахмало-паточной промышленности, медицине, биоло-
гии, минералогии и др.), связанных с производством и
применением оптически активных веществ, т. е. веществ,
обладающих способностью вращать плоскость ‘поляри-
зации проходящего через них поляризованного света.
Фотоэлектрический рефрактометр является одним из
наиболее распространенных приборов, применяемых для
количественного анализа в химической, нефтеперераба-
тывающей, пищевой и ряде других отраслей промышлен-
ности.
Осно1вная задача такого прибора состоит в опреде-
лении показателя преломления света при переходе из
одной среды (обычно воздуха) в другую (исследуемую)
и в вычислении с помощью этого показателя ряда про-
изводных величин. На базе рефрактометрии определяет-
ся концентрация раствора, контролируется чистота жид-
костей и твердых тел с низкой температурой плавления,
исследуется смесь двух и более веществ.
Работа над приборами такого типа, во-первых, будет
вовлекать учащихся (разумеется, старших классов) в
научно-исследовательскую работу под руководством вы-
сококвалифицированных специалистов, во-вторых, мо-
жет оказать прямую помощь производству. Имеет зна-
чение и то, что большинство из перечисленных отраслей
промышленности имеется почти в каждом экономиче-
ском районе и, следовательно, есть реальные возмож-
ности для такой работы.
МОДЕЛИРОВАНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ЭЛЕМЕНТОВ КИБЕРНЕТИКИ
Прежде всегб^еледует выяснить, что такое киберне-
тика и какую роль играют в технике ее приборы и уст-
ройства.
54
Кибернетика является высшей ступенью автоматиза-
ции и наряду с ядерной энергией и чудесами созидаю-
щей химии служит базой для рождения новой техниче-
ской эры.
Кибернетика рассматривает процессы приема, пере-
работки и передачи информации общие как для Живых
организмов, так и для машин; исследует и изучает ана-
логии между деятельностью живого организма и рабо-
той автоматических устройств в принципе, с единой точ-
ки-зрения, на базе общей методики и единых критериев
оценки; выясняет, в какой степени машине можно пере-
доверить выполнение зачастую весьма сложных «чисто
человеческих» обязанностей.
Присмотримся повнимательнее к тем моментам, из
которых состоит любой процесс труда. Когда человек
выполняет какую-либо работу, то он, с одной стороны,
затрачивает мускульную энергию. С другой стороны, он
совершает различные акты управления, которые коор-
динируют затрату мускульной энергии и позволяют вы-
полнить требуемую работу наилучшим образом. Сами
эти акты управления сложны и разнообразны. Некото-
рые из них человек выполняет интуитивно, рефлекторно,
не задумываясь. Иные же акты управления требуют
участия мышления.
Возьмем два примера.
Человек ведет по улице автомобиль. Вождение тре-
бует от него затраты физической силы: нужно повора-
чивать руль, нажимать на педаль тормоза, оцепления и
акселератора. Объезжая мелкие препятствия, встречаю-
щиеся на пути, водитель действует, основываясь на на-
копленных навыках и не задумываясь каждый раз над
тем, насколько надо повернуть руль и насколько сильно
нужно нажать на педаль тормоза. Но, чтобы выбрать
наивыгоднейший маршрут, водитель вынужден поду-
мать, прикинуть в уме число светофоров, которые ему
встретятся, или число поворотов, которые ему ’придется
сделать при том или ином маршруте.
Другим примером может служить выполнение какой-
нибудь столярной работы, например, изготовление рамы.
Перед началом работы человек должен все обдумать,
выбрать подходящий материал, наметить план работы.
Когда же человек возьмет, в руки пилу и начнет опили-
вать болванку, то затрата его физической энергии будет
55
все время координироваться и управляться, но при этом
решающее значение будут иметь навыки, интуиция, а не
непрерывная работа мысли. Это видно хотя бы из того,
что, выполняя отдельные акты труда, человек может од-
новременно разговаривать с соседом, думать о посто-
ронних вещах.
Таким образом, акты управления могут быть разде-
лены на два элемента: на то, что использует лишь опыт,
навыки, привычки, выработанные рефлексы (мы услов-
но будем называть такие элементы рефлекторными), и
на то, что требует работы мысли.
Но и акты управления, связанные с мышлением, са-
ми .подразделяются на две группы. В одних случаях
процесс мышления может быть выполнен по заранее за-
данным правилам. Иначе говоря, можно написать такую
подробную инструкцию, чтобы человек, не знакомый с
вопросом, но действующий точно по этой инструкции,
правильно бы все продумал и пришел к верному заклю-
чению. Например, можно написать подробную инструк-
цию о том, как следует вьГбрать наивыгоднейший марш-
рут для вождения автомобиля по городу. Можно напи-
сать также подробную инструкцию о том, как следует
выбрать материал для изготовления рамы или какого-
либо иного предмета, составить наивыгоднейший план
работы.
Но в некоторых случаях такой инструкции написать
невозможно. Нельзя составить инструкцию, т. е. зара-
нее написать правила мышления, которые дали бы воз-
можность, например, изобрести какой-либо новый прин-
цип построения прибора или позволили бы человеку, ли-
шенному талантов, написать стихи или музыку.
Те акты мышления, которые могут быть осуществле-
ны по заранее разработанным правилам, обычно назы-
вают формально-логическими актами мышления в отли-
чие от творческих актов мышления или творческих про-
цессов, которые нельзя выполнить по заранее разрабо-
танным правилам.
Таким образом, акт труда можно подразделить на
затрату мускульной энергии и на акт управления, кото-
рый сам состоит из рефлекторных актов, из элементов
формально-логического мышления и из элементов твор-
ческого мышления (по М. А. Айзерману).
Присмотримся теперь к большей части окружающих
нас машин. Они помогают человеку или осуществлять
акты труда, либо же выполняют эти акты без непосред-
ственного участия,человека (машины-автоматы). Одна-
ко в большинстве случаев эти машины, в том числе и
машины-автоматы (например, автоматические 'станки,
автоматические поточные линии и т. д.), освобождают
человека лишь от той части труда, которая связана с
затратой физической энергии. Что же касается функций
управления, то их по-прежнему выполняет человек,
только часть или все эти функции выполняются не в тот
момент, когда работает машина, а заранее, например в
момент конструирования машины или при ее наладке.
Человек заранее продумывает всю последовательность
действия машин, различных устройств, заранее опреде-
ляет, каким образом и в каких случаях каждая из де-
талей машины должна перемещаться. Остается лишь
пустить машины в ход. Такие машины не обладают
свойством самоприспособления. Они не могут, если из-
менятся внешние условия, сами, без участия человека,
изменить характер работы, последовательность движе-
ний, скорость и т. п.
Возьмем, к примеру, автоматический ткацкий станок.
В нем заранее,устанавливается требуемая последова-
тельность переплетения нитей для того, чтобы получить
нужный рисунрк ткани. Если по каким-либо ’ причинам
будут спутаны цвета нитей, то станок не «почувствует»
этого, не изменит последовательность работы, не сможет
приспособиться к новым условиям и будет выпускать
брак. Однако можно так сконструировать машину, что-
бы она обладала определенной самюприспособляе-
мостью, т. е. сама меняла бы характер и режим своей
работы, приспосабливаясь к изменяющимся внешним ус-
ловиям. Те части акта управления, которые не связаны
с работой мысли и выполняются человеком на основе
его навыков и опыта (рефлекторные), а также многие
из формально-логических актов управления могут быть
в таких машинах выполнены без непосредственного уча-
стия человека. Отсюда вывод, что кибернетическими
следует называть машины, приборы или иные устройст-
ва, освобождающие человека от непосредственного уча-
стия в рефлекторных и формально-логических актах уп-
равления. Коротко можно определить кибернетику так:
кибернетика —это область науки и техники, занимаю-
57
щаяся созданием машин и устройств рефлекторного и
формально-логического действия.
Теперь, когда мы разобрались в сущности понятия
кибернетики, рассмотрим ее наиболее характерные тех-
нические черты: автоматический поиск, искусственную
память и искусственную логику.
Автоматический поиск — это способность машины или
процесса не повторять некоторую, заранее определенную
последовательность движений или состояний, а искать
нужный режим работы, менять его, сравнивать и нахо-
дить тот режим, который по каким-либо признакам яв-
ляется в сложившихся условиях наиболее приемлемым.
Например, поисковым является устройство, каждый раз
находящее такое положение заслонок, задвижек, шибе-
ров или иных управляющих органов, при котором под-
держивается постоянная температура, давление или ка-
кой-либо иной параметр. Поисковым является устрой-
ство, которое находит при любых условиях наиболее
экономичный или наиболее производительный режим
работы агрегата и устанавливает его. Поисковым яв-
ляется также устройство, которое само подбирает нуж-
ное количество исходных продуктов, качество которых
может меняться в широких пределах по независимым и
неизвестным заранее условиям, так, чтобы получить в
результате технологического процесса продукт, удовлет-
воряющий определенным техническим условиям.
Искусственная память дает машинам возможность
«запоминать» результаты своей работы на различных
режимах, чтобы сравнивать их между собой, и, таким
образом, помогает осуществить поиск нужного режима.
В иных случаях искусственная память позволяет запо-
минать те процессы, которые приводили к необходимым
результатам, с тем чтобы при аналогичных условиях
повторить их и, таким образом, помогает накапливать
опыт. Искусственная память позволяет также воздей-
ствовать на ход процесса не только в зависимости от тех
условий, которые сложились в данный момент, но и в
зависимости от обстоятельств, которые имели место
раньше.
Устройства логического действия дают возможность
без участия человека выполнять формально-логические
акты по заранее намеченной программе. В этом случае
роль человека сводится лишь к тому, чтобы продумать
58
•и найти оптимальное решение какой-либо задачи, пере-
пробовав много сотен или тысяч комбинаций, сравнив
их между собой и выбрав наивыгоднейшую. Если при
этом каждый раз можно действовать по одному и тому
же плану, то становится возможным, один раз составив
программу, заставить машину самостоятельно произво-
дить нужные логические операции по этой программе.
В начале этой главы *мы упоминали об устройствах
логического действия. Рассмотрим, каким образом воз-
никают при автоматизации производства задачи фор-
мальной логики даже в очень простых случаях.
Предположим, например, что цель автоматизации со-
стоит в том, чтобы поддерживать режим наибольшей
производительности какого-либо агрегата, но что имеет-
ся несколько факторов, ограничивающих производи-
тельность (по М. А. Айзерману). Каждый из этих фак-
торов может изменяться во времени и при этом заранее
неизвестно, каким образом они изменяются. Производи-
тельность должна быть наибольшей, но не превышаю-
щей необходимых ограничений.
В качестве примера на рис. 15 показано расположе-
ние трех кривых С, D, Р, ограничивающих по разным
причинам достижимую производительность. Автоматика
должна вести процесс так, как это показано на рисунке
жирной линией. Предположим, что производительность
может быть замерена и что имеется регулирующий ор-
ган, с помощью которого можно повышать
жать производительность. Тогда система
должна работать следующим
образом: регулирующий орган
должен перемещаться в сторо-
ну роста производительности,
если значение последней мень-
ше, чем пределы, установлен-
ные кривой С, кривой D и
кривой Р. Регулирующий ор-
ган должен уменьшить произ-
водительность, если она пре-
вышает предел,- установлен-
или пони-
автоматики
Рис. 15. График зависи-
мости производительно-
сти агрегата от пара-
метров С, D и Р
ный хотя бы одной из трех
кривых, т. е. или кривой С,
или кривой D, или кри-
вой Р,
59
Рис. 1'6. (Схема решения
задачи формальной логики
Уже в самом этом описа-
нии принципа работы автомат
тики видно, что в основе его
лежит выполнение логической
операции: «Если меньше,
чем С, и меньше, чем D, и
меньше, чем Р, то увеличить;
если больше, чем С, или боль-
ше чем Z), или больше чем Р,
то уменьшить».
Простейшая схема, решаю-
щая эту логическую зада-
чу, показана на рис. 16. Контакты EC, ED и БР замы-
каются в том случае, если производительность соответ-
венно меньше, чем предел, установленный кривыми
С, Д, Р, а контакты Л4С, MD и МР— в том случае, ес-
ли производительность больше пределов, установленных
кривыми С, D, Р. Обмотки Б и М управляют регули-
рующими органами, соответственно увеличивающими и
уменьшающими производительность. В связи с тем, что
контакты БС, ED и БР соединены последовательно-, а
контакты МС, MD и МР параллельно, ток через обмот-
ку Б проходит только в том случае, если замкнуты бу-
дут все три контакта, а ток через обмотку М поступает,
если будет замкнут хотя бы один контакт.
Такое простое техническое решение логической зада-
чи оказалось возможным потому, что сам логический
закон, в зависимости от которого осуществляется уп-
равление, в данном случае был очень прост. В более
сложных -случаях для осуществления процессов управ-
ления приходится решать и значительно более сложные
логические задачи. В таких случаях управление произ-
водится с помощью значительно более сложных релей-
но-контактных схем или машин, специально приспособ-
ленных, для решения данной конкретной логической за-
дачи.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТЕЙШИХ БЕЗЭЛЕКТРОННЫХ
КИБЕРНЕТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
Доступно ли для юных техников школьного возраста
моделирование с применением элементов кибернетики?
Если да, то над чем можно работать?
60
Эти вопросы возникают неизбежно, когда беседу-
ешь с руководителями технических кружков.
Многим слово «кибернетика» кажется таинственным,
а все кибернетические машины недоступно сложными.
А между тем многие кибернетические устройства приме”
нялись в технике издавна. Таковы, например, автомати-
ческие регуляторы, являющиеся классическим приме-
ром поискового устройства; релейно-контактные элект-
рические схемы, являющиеся примером устройства фор-
мально-логического действия. Но раньше устройства по-
добного рода не имели решающего значения, и эта об-
ласть техники развивалась медленно. В последние же
годы благодаря созданию многих новых технических
средств и открытию новых возможностей таких устройств
они стали развиваться с необычайной быстротой, и о них
можно говорить теперь как о новой, необычайно про-
грессивной и многообещающей области техники. Оставим
пока такие сложные вещи, как универсальные электрон-
но-вычислительные машины, и рассмотрим кибернетиче-
ские устройства малой автоматизации производства,
вполне доступные для изготовления в кружках юных
техников..
Как уже упоминалось выше, простейшими поисковы-
ми устройствами являются автоматические регуляторы,
•в течение мИо^их десятков лет используемые при авто-
матизации производства. Регуляторы решают сложную
задачу поиска такого положения регулирующих органов
машины или процесса, при котором какие-либо пара-
метры поддерживаются на заданных ранее значениях.
Предположим, что на какую-либо машину или на ка-
кой-либо процесс действуют самые разнообразные внеш-
ние и внутренние возмущения, нарушающие заданный
режим работы. Возмущения заранее неизвестны, поэто-
му нельзя заранее рассчитать положение регулирующе-
го органа в каждый момент. Его нужно искать во время
работы машины, приспосабливаться к изменяющимся
внешним условиям, не измеряя этих условий и ничего
о них не зная.
Рассмотрим несколько вариантов устройств, выпол-
няющих эту задачу (предложенных доктором техниче-
ских наук М. А. Айзерманом).
Устройство (рис. 17) должно замерять значение то-
го параметра, который требуется поддерживать посто-
61
Возмущений
ЯШ
Машина
Задающее
устройств
до
Регулирующее
воздействие
Регулирую-
г» ший
I °Рг°*
или
процесс
Измеритель-
ный
прибор
Сравниваю-
• щее ' -> Усилитель
устройство
Рис. 17. Блок-схема простейшего поискового устройства с автома-
тическим регулированием
янным. Результаты измерения, надо непрерывно сравни-
вать с заданным значением параметра и сигнал, про-
порциональный их разности (ее называют рассогласо-
ванием, или ошибкой), усиливать каким-либо усилите-
лем. Регулирующий орган перемещается в зависимости
от этого сигнала, пока равновесие не восстановится.
Принципиальная особенность этой схемы состоит в
том, что требуемое значение параметра восстанавли-
вается каждый раз, несмотря на то, что никакими све-
дениями о характере возмущения, нарушающего про-
-цесс, мы не располагаем. Благодаря присоединению
устроенного таким образом регулятора Система сама
находит нужное положение регулирующего органа.
Хорошим примером автоматического поиска являет-
ся электрический регулятор (рис. 18), который в данном
случае служит для поддержания постоянной температу-
ры в теплообменном аппарате.
Температура измеряется электрическим термометром
сопротивления, который включен в качестве одного из
плеч уравновешенного электрического моста. Мост
уравновешен при той температуре в теплообменнике,
которую должен поддерживать регулятор. Эта темпера-
тура может отклоняться из-за самых разнообразных воз-
мущений. Может изменяться, например, температура
либо влажность обогревающего пара, внешняя темпера-
тура помещения, в котором расположен теплообменник,
(может измениться количество подводимого пара, либо
образоваться накипь на трубах. Из-за этого ухудшатся
условия теплообмена.
Как только какой-либо источник возмущения приве-
дет к отклонению температуры от заданного значения,
62
Электронный
усилителе
орган
? Исполнительный
двигатель
Рис. 18. Схема электрического регулятора температуры
0
Устанобка
Термометр сопротиб- задания
пения
электрический lyiocT разбалансируется и появится соот-
ветствующий сйгнал на одном из плеч моста. Этот сиг-
нал усиливается в данном примере сначала в электрон-
ном, а потом в магнитном усилителе и включает элект-
рический мотор, который поворачивает в нужную сто-
рону регулирующий кран, увеличивающий или умень-
шающий подачу обогревающего пара. Мотор остановит-
ся только в том случае, когда восстановится баланс мо-
ста, т. е. когда восстановится нужная температура, из-
меряемая термометром.
Представим себе, что мы неожиданно изменили каче-
ство теплоносителя и вместо пара начали подавать, на-
пример, горячий воздух, хотя это и не было предусмот-
рено конструкцией аппарата. Изменились условия те-
плообмена и, если бы регулятор не был включен, изме-
нилась бы температура. Но благодаря включенному ре-
гулятору это изменение температуры само себя устра-
нит. Регулятор включит мотор и будет найдено новое
положение регулирующего крана, при котором будет
подаваться количество воздуха (иное по сравнению с
63
ранее подававшимся количеством пара), требуемое для
поддержания заданной температуры.
Мы уже говорили, что переход от обогрева паром на
обогрев воздухом не был предусмотрен конструктором;
что никто не подсчитывал заранее того количества воз-
духа, которое нужно подавать для поддержания задан-
ной температуры; что никто не определил заранее, в
какое положение надо поставить кран, чтобы темпера-
тура восстановилась. И все же регулятор найдет нуж-
ное положение крана и восстановит требуемую темпера-
туру. В этом примерешоисковый характер работы регу-
лятора, свойство самоприспосабливаемости, которое
придается машине присоединением регулятора, высту-
пают с особой ясностью. Здесь, как и в любом регуля-
торе, измеренное значение сравнивается с заданным и
если эта заданное значение не поддерживать постоян-
ным, а изменять каким-либо образом, то и значение па-
раметра, которое поддерживается регулятором, будет
изменяться. Такой регулятор называется программным.
Обычные и программные регуляторы — самые про-
стые поисковые, ат. е. кибернетические, устройства. За-
дачи, которые решаются ими, сравнительно просты, тех-
ника их хорошо отработана. Однако средствами поиска
можно решить задачи значительно более сложные и
важные.
Рассмотрим пример устройства автоматического по-
иска наивыгоднейшего значения параметра.
Предположим, что нам требуется управлять пламе-
нем, которое создается форсункой печи. По центральной
трубке форсунки поступает топливо, воздух же для рас-
пыления и сгорания топлива поступает из разных источ-
ников: первичный воздух, вторичный и т. д. Между- тем
при данном количестве и качестве топлива в форсунку
надо подавать строго определенные количества воздуха
для того, чтобы температура факела была наибольшей.
Требуется, не зная количества и качества подводи-
мого топлива, а также количества и качества поступаю-
щего воздуха, управлять каким-либо одним источником
воздуха (например, первичным воздухом) так, чтобы
температура факела всегда была наибольшей, как бы
ни изменялась подача топлива и воздуха из иных источ-
ников.
На первый взгляд кажется, что задачу эту решить
64
невозможно. Ведь для того, чтобы поддерживать наи-
большую температуру факела, нужно знать, сколько
подается топлива, каково оно, и в зависимости от этого
дозировать поступление воздуха от всех источников в
•совокупности, а не от какого-либо одного источника.
Разумеется, никакими автоматическими регулятора-
ми обычного типа задачу подобного рода решить нель-
зя. Она может быть решена с помощью поисковых уст-
ройств, назначение которых состоит в том, чтобы нахо-
дить такое положение регулирующего органа, при ко-
тором какой-либо параметр достигает не заданного, как
б обычных регуляторах, а оптимального, т. е. макси-
мального или минимального значения.
Устройства, решающие та-кую поисковую задачу,
•есть, не что иное, как экстремум-регуляторы*.
Экстремум-регуляторы широко применяются для ав-
томатизации производства. Причем следует выделить
два основных способа использования для этих целей по-
исковых экстремум-регуляторов.
Первый способ применяется в тех случаях, когда па-
раметр, максимальное или минимальное значение кото-
рого нужно находить или поддерживать, может быть
непосредственно замерен. Типичный пример такого - ро-
да— рассмотренный выше пример регулирования пла-
мени форсунки на максимум температуры. В данном
случае таким 'параметром служит температура факела,
которая непрерывно замеряется.
Во многих иных случаях требуется поддержать зна-
чение параметра, -который сам не может быть замерен,
но который можно высчитать, зная текущее значение ка-
ких-либо других параметров, поддающихся измерению.
В таких случаях во время процессов, происходящих в
регулируемом объекте, измеряются те исходные (вспо-
могательные) параметры, значение которых необходимо
для того, чтобы подсчитать текущее значение другого
(сводного) параметра. Этот сводный параметр должен
поддерживаться на максимальном или минимальном
значении.
В ряде случаев экстремальные регуляторы позволя-
ют автоматизировать очень сложные технологические
* В математике экстремумом называется точка, соответствую-
щая максимуму или минимуму какой-либо функции.
5 Зак. 224 05
Измеритель
толщины
2бункер
Збункер
1дешиф-
ратор
Записывающая
головка
Считывающие
головки
магнитный
барабан ~
Стирающая
головка
ЯдешифЬ {пбешиф-
ратор ротор
Шифратор
Рис. 19. Блок-схема устройства для разбраковки изделий с приме-
нением «искусственной памяти»
процессы, которые в иных условиях почти не поддаются
автоматизации.
Ранее мы уже говорили, что 'поисковые устройства
иногда требуют наличия «искусственной 'памяти». Часто
искусственная память и сама позволяет решить задачи
автоматизации некоторых технологических процессов.
"Возьмем хотя 'бы такой до'волно простой пример
,(рис. 49). Металлическая лента раскручивается ю руло-
на и разрезается на листы. Толщина ленты непрерывно
измеряется, и листы должны разбраковываться в зави-
симости от их толщины.
Трудность здесь состоит в том,’что замер ленты про-
исходит значительно раньше того момента, когда лист
достигнет входа в бункер, в который он должен быть в
зависимости от своей толщины уложен. Поэтому в зави-
симости от толщины листа 'вход *в первый, второй либо
третий бункер должен открываться не в момент измере-
ния этой толщины, а с запаздыванием на то время, ко-
торое требуется для того, чтобы лист прошел расстояние
от места замера до соответствующего бункера.
Для осуществления этого процесса с рольгангом,
протягивающим лист, связывается магнитный барабан,
на котором может производиться магнитная запись, по-
добно тому, как это делается на магнитных лентах бы-
товых магнитофонов. Барабан имеет одну записываю-
щую головку, одну головку, стирающую запись, и столь-
66
ко сЧиФывакэщих Головок, сколько имеется в установке
бункеров.
Непрерывно измеряемая толщина ленты превращает-
ся датчиком в электрический сигнал. Этот сигнал 'заши-
фровывается так, что в случае, если толщина не выходит
за пределы первого допуска, вырабатывается зашифро-
ванный сигнал первого типа; в случае если толщина не
.выходит за пределы второго допуска, — зашифрованный
сигнал второго типа и т. д.
Зашифрованные сигналы записываются на магнитном
барабане. В связи с тем, что вращение -магнитного
барабана согласовано с движением рольганга, место на
барабане, где произведена -запись, оказывается около
первой считывающей головки в тот момент, когда лист
подходит к первому бункеру; около второй -считываю-
щей головки—-при достижении листом второго бункера
и т. д.
•С каждой считывающей головкой связан дешифратор,
который реагирует лишь на сигнал, зашифрованный
вполне определенным образом. Допустим, толщина ли-
ста в определенный момент соответствовала второму
допуску и он был записан соответствующим шифром.
На этот шифр среагирует лишь дешифратор, который
соединен со вторым бункером. Туда и -должен быть по-
мещен лист, имеющий эту толщину. Поэтому открывает-
ся крышка второго бункера и пропускает в него лист.
Таким способом производится автоматическая разбра-
ковка всех листов. После того как запись прошла все
считывающие головки, она уничтожается стирающей го-
ловкой и таким образом освобождается место для новой
записи.
В описанном устройстве процесс разбраковки изде-
лий полностью осуществлен только за счет применения
запоминающего устройства, а в качестве последнего ис-
пользован магнитный барабан. Однако при автоматиза-
ции производства широко используются и другие техни-
ческие средства для осуществления процессов запомина-
ния. Например, в электрических системах память может
быть осуществлена путем использования заряда конден-
саторов. Вместо магнитных барабанов могут применять-
ся магнитные ленты. В пневматических и гидравличе-
ских кибернетических системах нужное значение может
быть зафиксировано в памяти не только путем запоми-
5*
67
нания давления, йо и путем фиксирования расхода, по-*
ложения струи или клапана и т. п.
Создание универсальных вычислительных машин сих
необъятными возможностями и скоростью действия, ко-
торая -представляется иногда прямо таки фантастиче-
ской, обязано прежде всего прогрессу электроники. По-
этому часто думают, что средства электроники являются
единственными для конструирования кибернетических
устройств. Однако это далеко не так.
Основное преимущество электроники — необычайное
быстродействие. Это быстродействие необходимо в тех
случаях, когда речь идет о создании вычислительных
средств для 'выполнения тысяч, а иногда и сотен тысяч
операций в секунду. Но обычно при автоматизации про*
изводства столь высокое быстродействие не всегда тре-
буется. Многие технологические процессы протекают не-
соизмеримо медленнее и управление ими ведется в тем-
пах, которые измеряются не тысячными долями секунды,
а секундами и даже минутами.
Так, например, при автоматизации печи или химиче-
ского производства запаздывание на несколько минут
зачастую просто не играет никакой роли. В этих услови-
ях применение электроники не всегда оказывается вы-
годным, и задача автоматического поиска (в том числе
и создание экстремум-регулятора), а также простейшие
вычислительные операции могут быть выполнены без
применения электроники, с помощью простых, дешевых,
надежных, а главное, привычных для заводской практи-
ки пневматических и гидравлических устройств. В лите-
ратуре описан экстремум-регулятор с запоминанием мак-
симума в пневматическом выполнении. Широко извест-
ны также конструкции пневматических регуляторов
•обычного типа (например, система АУС, выпускаемая
серийно). Столь же просты вычислительные устройства,
выполненные простейшими пневматическими средства-
ми.
На рис. 20 показана схема пневматического суммато-
ра. Если подвести давление Р2.«. Рп к трубкам, че-
рез которые воздух подается к пустой камере, на пути
подвода воздуха вставить соответствующим образом по-
добранные дроссели rb r2... гп, а камеру соединить с ок.
ружающей атмосферой через специально подобранный
дроссель /?, то давление, которое устанавливается внут-
68
ри камеры, будет про-
порционально сумме
подведенных внешних
давлений. Точность,
которая может быть
достигнута в таком
простейшем сумматоре
(около 2%), и быстро-
действие, которое до-
стигается в нем (1 —
2 'секунды), вполне до-
статочны для подобно-
го использования.
На рис. 21 показа-
на схема пневматиче-
ского устройства, вы-
полняющего операцию
н е пр ер ыв него у м н о ж е -
ния двух сигналов друг
на друга и деление их
произведения на тре-
тий сигнал. Точность
Рис. 20. Схема пневматического сум
матора
Рис. 21. Схема пневматического
такого устройства МО- умножителя сигналов
жет быть доведена до
1%, а быстродействие — до 1 секунды. По габаритам
это устройствб не превышает спичечной коробки.
Отметим, наконец, что пневматическими методами
могут быть выполнены и элементы, осуществляющие
элементарные логические операции: «не», «или» и «и», а
также операция задержки на такт. Каждый из таких
элементов можно разместить в габаритах меньших, чем
половина спичечной коробки, и из них могут быть со*
ставлены самые разнообразные логические схемы, осу-
ществляющие сложные логические операции. Легко со-
здать также пневматические элементы памяти с очень
большой емкостью, разместив их примерно в тех же га-
баритах, какие требуют, например, современные матрич-
ные системы электрической памяти на ферритах.
Возможность применения пневматических средств
значительно облегчает внедрение кибернетических уст-
ройств в практику автоматизации производства, позво-
ляет создавать системы высокой надежности. Конечно,
быстродействие таких систем значительно ниже элект-
69
ронных, но оно вполне достаточно для решения многих
задач, возникающих при автоматизации производствен-
ных процессов.
В какой отрасли техники юные конструкторы могут
моделировать кибернетические устройства? Пожалуй,
здесь трудно определить границы, по-видимому — в лю-
бой.
Взять, например, химию. Химическая промышлен-
ность более чем другие отрасли нуждается в автомати-
зации в силу широких масштабов производства, 'непре-
рывности процессов, недоступных для непосредственно-
го наблюдения, вредности и взрывоопасности перераба-
тываемых веществ.
Как показывает опыт, автоматизация химических
производств дает огромный экономический 'эффект и
окупает себя в течение очень короткого срока.
В нефтеперерабатывающей промышленности основ-
ным является вопрос управления процессом перегонки,
происходящим во фракционной башне. И здесь киберне-
тические устройства, поддерживая определенный режим
температур и давлений, позволяют наилучшим образом
использовать башню без всякого участия человека.
Как сегодня работают станки без людей, можно про-
следить на примере работы фрезерного станка. Раньше
«образ изделия» с чертежа переносили на бесформенную
болванку умением рук мастеров или посредством копи-
ра. Сегодня управляющей машине контур детали за-
дается иным путем.
На специальной ленте особым кодом делается за-
пись чисел, определяющих заданные по чертежу опор-
ные точки изделия. Вычислительное устройство, в кото-
рое .вставляется эта лента, непрерывно, по заданным
опорным точкам вычисляет все промежуточные значе-
ния профиля изделия. А в это время особые датчики по-
стоянно «сообщают» вычислительному устройству дей-
ствительные параметры профиля обрабатываемого из-
делия. Подобные устройства уже теперь успешно созда-
ются отдельными коллективами юных техников Сверд-
ловска, Новосибирска и ряда других городов.
Кибернетические устройства могут помочь человеку
и на транспорте. Специальные датчики, связанные с ко-
лесами поезда, дают в особый вычислительный блок све-
дения о скорости и пройденном пути. Сюда же поступа-
70
ют и сведения о времени движения. Полученные значе-
ния сравниваются в блоке памяти с заданными, при
этом учитываются и сигналы автоблокировки, поступаю-
щие в устройство по рельсам. Таким образом, если за-
горается красный глазок светофора, начинают действо-
вать тормоза.
В настоящее время в СССР и за рубежом существует
и автомат-регулировщик уличного движения, о котором
все, вероятно, знают. Такой автомат получает информа-
цию о количестве скапливающихся в каждом направле-
нии машин (посредством счетчиков с фотоэлементами
или радиолокаторов), о времени ожидания первого из
подъехавших .автомобилей и о загрузке соседних пере-
крестков. Автомат-регулировщик работает лучше, чем
десятки обычных регулировщиков.
Наш весьма произвольный перечень объектов, где
очень желательно применение кибернетики, можно было
бы продолжить. Сюда непременно вошло бы хлебопече-
ние на автоматических заводах, где по заданной рецеп-
туре автоматы скрупулезно отбирают нужные состав-
ляющие и в соответствующей пропорции замешивают
тесто, наблюдают за его выпечкой и, корректируя дози-
ровку, выпускают .различные готовые изделия с мини-
мальным отклонением от веса. Сюда можно отнести ма-
газины-автоматы: покупатель еще дома размечает на спе-
циальной перфокарте, что именно, в каких количествах
он хотел бы купить, а по приходе в магазин ему доста-
точно только вставить карточку-заказ в электронную
машину и она в течение двух минут отберет товары,
упакует их и выдаст чек для оплаты. Сюда вошел бы
безошибочный телеграф, специальная аппаратура кото-
рого совершенно исключает ошибки при передаче тек-
ста, и многое-многое другое.
Экономический эффект широкой автоматизации ог-
ромен, и он во много раз увеличивается, если при авто-
матизации используются не только привычные простые
автоматические регуляторы, но и новые кибернетические
средства. В широком и рациональном использовании
всего арсенала кибернетических средств — от простых
поисковых и запоминающих устройств до сложных спе-
циализированных вычислительных и логических ма-
шин— будущее автоматики.
Практика показала, что юным техникам-учащимся
71
старших классов вполне доступна простейшая киберне-
тика, и их необходимо вовлекать в такие кружки.
В данном -случае особенно важно привлечение к ру-
ководству кружками повышенного типа высококвалифи-
цированных инженерно-технических работников с произ-
водства, студентов технических вузов, научных сотруд-
ников институтов и лабораторий, ученых.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ
МАШИН
Во всех областях человеческой деятельности: в нау-
ке, технике, экономике и др.—-исключительное значение
приобретают в настоящее время электронные вычисли-
тельные машины. Они о большим успехом применяются
для решения математических проблем и задач физики,
прикладной математики, механики, химии, статистики,
астрономии. Электронные быстродействующие машины
находят также применение в управлении сложными ав-
томатизированными производственными процессами, тре-
бующими точного соблюдения режимов.
Электронные вычислительные машины представляют
'собой сложные автоматические устройства, созданные из
электронных и радиотехнических узлов и деталей и
предназначенные для выполнения больших количеств
различных операций над числами. Эти машины в зави-
симости от способа представления чисел делятся на два
основных класса: машины непрерывного действия, или
аналоговые, и машины дискретного действия, или циф-
ровые.
В машинах непрерывного действия участвующие в
вычислениях числа представляются в виде непрерывных
значений каких-либо физических величин, например в
виде напряжений электрического тока, углов поворота
валов и т. п. Машины непрерывного действия обладают
сравнительно невысокой точностью вычислений. Объяс-
няется это тем, что точность измерений физических ве-
личин ограничена, а чтобы повысить ее, пришлось бы де-
лать измерительные устройства весьма сложными и до-
рогостоящими. А это не всегда выгодно.
В электронных машинах непрерывного действия от-
дельные операции над величинами выполняются при
помощи специальных функциональных блоков. Эти бло-
ки представляют собой электрические схемы, каждая из
72
которых предназначена для выполнения определенной
операции.
Из обыкновенных, типовых радиотехнических деталей
(•сопротивлений, конденсаторов, электронных ламп и
др.) могут быть отстроены -схемы для сложения и вычи-
тания электрических величин, умножения, деления, вы-
полнения тригонометрических и логарифмических функ-
ций. Каждая такая машина состоит из набора различ-
ных функциональных блоков, -соединенных между собой
при помощи специальной системы связей в 'последова-
тельность, соответствующую характеру решаемой зада-
чи.
В зависимости от типа и сложности задачи меняются
количество блоков, участвующих в ее решении, и поря-
док соединения их между собой. Так как -все числа в
электронных машинах непрерывного действия представ-
ляются электрическими величинами, то передача данных
от одних блоков другим осуществляется при помощи
электрических -сигналов и не требует дополнительных
преобразований.
Поскольку каждая конкретная установка имеет ог-
раниченное количество функциональных блоков опреде-
ленных типов, то эти машины могут решать ограничен-
ный класс задач, т. е. являются узкоспециализирован-
ными.
В условиях' школы или внешкольного учреждения
наиболее целесообразно моделирование машин для изу-
чения электрических или электронных процессов.
Основной физической величиной, при помощи кото-
рой представляются числа в электронных машинах не-
прерывного действия, является напряжение электриче-
ского тока. Различные числа задачи представляются на-
пряжениями в определенных заранее масштабах.
Моделирование электронных машин непрерывного
действия считается вполне доступным в кружках стар-
шего школьного возраста. Сложность устройств и габа-
риты машин непрерывного действия изменяются в боль-
ших пределах в зависимости от их назначения. Машины
могут быть весьма простыми по конструкции, иметь не-
большие размеры и не требовать мощных источников
питания. Эти машины обычно снабжаются осциллогра-
фами; на экранах осциллографов получаются кривые,
по которым можно судить об исследуемых процессах.
73
Ознакомление учащихся с устройством и принципом
действия электронных вычислительных машин непре-
рывного действия представляет известный интерес и, бе-
зусловно, способствует расширению технического круго-
зора школьников. Но было бы неправильным сосредото-
чивать внимание юных техников на моделировании
только этого класса электронных вычислительных ма-
шин.
Как мы уже указывали, машины непрерывного дей-
ствия могут решать только те задачи, для которых они
предназначены. Решение задач другого типа требует
значительной переделки машины. В тех случаях, когда
нужно получить 'большую точность при решении какой-
либо задачи, применяют быстродействующие электрон-
ные цифровые машины (дискретного действия). Дейст-
вующие модели таких машин построены и успешно ис-
пользуются в технических кружках станций юных техни-
ков Свердловской, Новосибирской и ряда других обла-
стей Советского Союза, в школах Москвы, Ленинграда,
Перми.
Разумеется, модели цифровых электронных машин
(дискретного действия) не могут служить для облегче-
ния вычислений своим конструкторам. Если модель счи-
тает до тысячи, то ее конструкторы — учащиеся 9—10-х
классов и без машины легко сложат трехзначные чис-
ла. Но не в этом главное. Создание модели электронной
счетной машины позволяет школьникам глубоко разо-
браться в довольно сложной технике, развивать свои
изобретательские способности, прочно закрепить знания
по физике, математике, электротехнике..
Ознакомление учащихся с новейшими достижениями
техники связано с известными затруднениями. Ведь не
.всегда ребята могут понять устройство и принцип рабо-
ты какой-либо сложной технической установки, даже
если им покажут ее в действии. Поэтому передовые учи-
теля и работники внешкольных учреждений делают
большое дело, когда вместе с юными техниками созда-
ют в кружках упрощенные модели современных техниче-
ских устройств. В этих моделях простыми средствами
воспроизведены научно-технические принципы, лежащие
в основе соответствующих областей техники. Вместе с
тем они наглядны, доступны для понимания учащихся и
несложны в изготовлении.
74
Рис. 22. Блок-схема электронной цифровой машины
Прежде чем перейти к описанию моделей электронных
счетных машин дискретного действия, рассмотрим об-
щие принципы действия таких установок (рис. 22).
Цифровая электронная вычислительная машина —
очень сложный и, казалось бы, недоступный для пони-
мания агрегат. Однако в ней как и во всякой сложной
машине, есть несколько главных узлов и частей, которые
дают представление об ее работе, позволяют разобрать-
ся в ее устройстве. В электронной вычислительной ма-
шине есть специальное устройство, через которое вво-
дятся числа и программа работы. Вводное устройство—
это своего рода вход в машину для потока чисел, под-
готовленных к переработке. Затем эти числа попадают
в главнейшие части машины—арифметическое устрой-
ство и запоминающие устройства.
В арифметическом блоке и ведется счет. Элементар-
ные арифметические и логические операции производят-
ся именно здесь.
В запоминающих устройствах машины хранятся чи-
сла и команды программы. Это своего рода кладовая
чисел и команд. Сюда же поступают промежуточные
результаты вычислений, которые ведет машина.
Всю работу в вычислительной машине выполняет
электрический ток.. Главнейшей работающей деталью
машины являются электронные лампы. Каждые две
лампы образуют основной элемент машины — триггер
(защелка).
75
Лампа в триггере может находиться только в двух
состояниях: либо быть «запертой», либо—'«открытой».
Это своего рода электронный выключатель, который, по-
добно кнопочному выключателю, замыкает или размы-
кает цепь. Обычно для триггера применяют комбиниро-
ванные лампы, где два триода помещены в одном балло-
не. Эти лампы называют двойными триодами. Триггер
можно собрать на одинарных или полупроводниковых
триодах.
Принципиальная схема элемента триггерной ячейки
приведена на рис. 23.
Как уже говорилось, триггерная ячейка может пре-
бывать неопределенно долго либо в одном, либо в дру-
гом устойчивом состоянии. В одном из этих состояний
левый на схеме триод Л\ проводит ток, вследствие чего
на сопротивлении /?ь включенном в его анодной цепи,
образуется падение напряжения. Это падение напряже-
ния уменьшает потенциал анода по отношению к поло-
жительному полюсу источника питания. Пониженное
анодное напряжение прикладывается к одному концу
делителя напряжения Т?4, /?6, другой конец которого сое-
Рис. 23. Элемент электронной цифровой машины — триггерная ячей-
ка, изображающая двоичные числа: а — принципиальная схема триг-
герной ячейки, собранной на вакуумных лампах; б — изображение
триггерной ячейки на блок-схемах
76
динен с отрицательным полюсом специальной батареи
смещения Еси. В результате напряжение между управ-
ляющей сеткой и катодом второго триода Л2 получается
отрицательным и такой величины, которая достаточна
•для того, чтобы закрыть эту лампу.'Так как правая (на
схеме) лампа Л2 закрыта, то через нее анодный ток не
протекает, а следовательно, отсутствует падение напря-
жения на сопротивлении нагрузки R2. В связи с этим к
верхнему концу делителя R$, R$ через сопротивление на-
грузки R2 подводится полное напряжение анодного пи-
тания. Поэтому управляющая сетка левой (на схеме)
лампы триггерной ячейки Л1 имеет положительный по-
тенциал по отношению к катоду, в результате чего анод-
ный ток протекает через лампу.
В таком состоянии триггерная ячейка может находить-
ся длительное время. Если теперь подать одновременно
на два входа ячейки отрицательный импульс, то он по-
падет через полупроводниковый диод D2 на анод закры-
той лампы, а оттуда через конденсатор Ci на управляю-
щую сетку открытой лампы Л\. На анод открытой лам-
пы Л\ отрицательный импульс не попадет в результате
того, что диод Di будет закрыт, так как на сопротивле-
нии анодной нагрузки Ri происходит большое падение
напряжения, препятствующее прохождению тока через
этот диод.
Под действием отрицательного импульса анодный
ток открытой лампы уменьшится, это приведет к умень-
шению падения напряжения на ее анодной нагрузке, т. е,
к появлению на ее аноде положительного импульса на-
пряжения. Этот положительный импульс через конден-
сатор С2 попадет на управляющую сетку закрытой лам-
пы. При этом лампа откроется и в ее анодной цепи по-
течет ток. Протекание тока через сопротивление в анод-
ной цепи вызовет появление отрицательного импульса
напряжения на аноде лампы. Этот отрицательный им-
пульс через конденсатор попадет на сетку открытой лам-
пы. Поэтому процесс уменьшения тока через ранее от-
крытую лампу и увеличения тока через ранее закрытую
лампу будет лавинообразно нарастать до тех пор, пока
триггерная ячейка не перейдет в другое устойчивое со-
стояние. В этом состоянии та лампа, которая была
раньше открыта, станет закрытой, а лампа, которая бы-
ла закрыта, — открытой. Перепады напряжений на ано-
77
дах 1риггерной ячейки можно использовать для зйпускй
других триггерных ячеек.
При соединении последовательно нескольких ячеек
можно получить многоразрядный двоичный счетчик. В
этом счетчике каждая триггерная ячейка соответствует
определенному разряду двоичного числа. Если на входе
любого из триггеров появится отрицательный импульс,
то триггер перейдет в противоположное состояние. При
приходе следующего импульса триггер возвратится в
исходное состояние, и отрицательный импульс с -выхода
триггера перебросит следующий триггер в другое состоя-
ние. Поэтому если подавать на вход цепочки триггеров
последовательно импульсы, то счетчик 'будет их считать.
Триггерные цепочки используются в электронных циф-
ровых машинах в качестве элементов суммирующих
устройств.
В качестве запоминающих устройств в электронных
вычислительных машинах могут применяться электрон-
но-лучевые трубки, запись на магнитный барабан, с по-
мощью ферритовых сердечников и т. д.
Электронно-лучевая запоминающая трубка по конст-
рукции напоминает обычный телевизионный кинескоп, в
•котором вместо флуоресцирующего экрана находится
специальный экран из диэлектрика.
В зависимости от скорости падающего потока элект-
ронов в определенной точке диэлектрического экрана об-
разуется положительный или отрицательный заряд. За-
ряд одного знака соответствует записи единицы, заряд
противоположного знака — записи нуля. Диэлектрик об-
ладает свойством сохранять заряды более или менее
длительное время, что используется для хранения запи-
санной информации.
В запоминающих устройствах на электронно-лучевых
трубках каждая трубка служит для запоминания одного
разряда двоичного числа, а количество трубок в устрой-
стве равно количеству разрядов в числе.
Основным достоинством подобных запоминающих
устройств является высокая -скорость работы и возмож-
ность записывать и считывать числа в любом порядке.
Однако в кружках юных техников иногда может выз-
вать затруднение приобретение большого количества
электронно-лучевых трубок.
По-видимому, более реальным будет применение за-
78
Поминающего устройства на ферритовых магнитных сер-
дечниках с прямоугольной петлей гистерезиса. Каждый
сердечник служит для запоминания одной двоичной циф-
ры: нуля и единицы. Одно направление намагничивания
сердечника соответствует записи нуля, а другое — еди-
ницы. Сердечники пронизаны проводами, представляю-
щими собой обмотки для перемагничивания сердечни-
ков. При помощи этих обмоток производятся запись и
считывание записанной информации. Запоминающие
устройства на магнитных сердечниках очень быстро дей-
ствуют и позволяют производить запись и выборку чи-
сел в любом порядке.
Применяются в электронных цифровых машинах за-
поминающие устройства на перфолентах и перфокартах.
Эти устройства служат для ввода исходной информации
и программы работы в машины. Двоичные числа запи-
сываются иа длинных бумажных или целлулоидных лен-
тах (перфолентах) или на стандартных кусках картона
(перфокартах) в виде системы отверстий, расположен-
ных в определенном порядке. Наличие отверстия в оп-
ределенной позиции соответствует записи единицы, а
отсутствие отверстия — записи нуля.
Широкое применение в электронных цифровых ма-
шинах в настоящее время имеют полупроводниковые
диоды и три9ды — транзисторы. Достоинствами полу-
проводниковых диодов и триодов являются весьма ма-.
лые габариты, незначительное потребление энергии, вы-
сокая механическая прочность, долговечность.
Значительный интерес представляет собой остроум-
ная и довольно простая конструкция действующей мо-
дели электронной вычислительной машины, разработан-
ная в кружке юных техников школы № 722 г. Москвы
под руководством М. И. Гринбаума.
Модель выполняет действия сложения и вычитания
чисел в пределах десяти. Основной частью модели яв-
ляется одноразрядный десятичный сумматор, собранный
по схеме реверсивного счетного кольца на безнакаль-
ных тиратронах типа МТХ-90.
Реверсивное счетное кольцо в данном случае состоит
из десяти тиратронов, включенных параллельно через
общее сопротивление анодной нагрузки (рис. 24).
Напряжение питания схемы больше напряжения горе-
ния тиратронов. Сопротивление анодной нагрузки под-
79
Рис. 24. Схема реверсивного счетного кольца
бирается так, чтобы при горении одного из тиратронов
анодное напряжение оставалось больше напряжения го-
рения, а при зажигании двух тиратронов — падало бы
ниже потенциала горения.
Через сопротивления и подается на пусковые
электроды положительный потенциал, близкий к потен-
циалу пуска, но меньше его. В этом режиме потенциал
зажигания тиратронов больше потенциала горения, но
меньше напряжения анодного питания. При включении
схемы первым зажигается тот тиратрон, в котором ток
темнового разряда оказался большим. Падение напря-
жения на сопротивлении анодной нагрузки приводит к
уменьшению напряжения до величины, меньшей потен-
циала зажигания тиратронов в данном режиме, но боль-
шей потенциала горения. В этих условиях зажженный
тиратрон продолжит горение, а другие зажигаться не бу-
дут. Но если 'на пусковой электрод какого-нибудь друго-
го тиратрона подать дополнительный положительный
импульс напряжения достаточной величины, то вследст-
вие увеличения тока темнового разряда его потенциал
зажигания может стать меньше анодного напряжения,
установившегося после зажигания первого тиратрона,
и он также зажжется. После этого падение напряжения
на сопротивлении анодной нагрузки увеличится и анод-
ное напряжение упадет ниже потенциала горения. В со-
здавшихся условиях один из тиратронов погаснет. Си-
стема придет в устойчивое состояние, если погаснет ти-
ратрон, на пусковом электроде которого нет дополни-
тельного положительного импульса напряжения.
Если бы (в данной схеме) первым погас тиратрон, на
пусковом электроде которого имеется дополнительный
положительный импульс, то снова создались бы те же
условия, при которых он зажегся. Ясно, что погаснет ти-
ратрон, зажегшийся первым. Это приведет к уменьшению
80
Рис, 25, Схема нереверсивного счетного кольца
падения напряжения на сопротивлении анодной нагруз*
ки и повышению анодного ’напряжения выше потенциа-
ла горения. Поэтому тиратрон, приведенный в состояние,
тлеющего разряда подачей положительного импульса
на пусковой электрод, будет гореть и после снятия этого
импульса. Такой характер работы тиратронов в данной
схеме обусловлен их параллельным питанием, общим
сопротивлением анодной нагрузки и выбранным режи-
мом.
На рис. 25 приведена схема нереверсивного счетного
кольца, которое можно рассматривать как разновид-
ность счетчика электрических импульсов. В катодные це-
пи всех тиратронов включены сопротивления /?2, поэтому
при зажигании какого-нибудь тиратрона потенциал его
катода возрастает. Отдельные звенья счетного кольца
соединены между собой через полупроводниковые дио-
ды: катод тиратрона предыдущего звена соединен с це*
пью подачи импульсов на управляющий электрод после*
дующего звена.
Подробное описание и общую схему модели читатель
может найти ,в журнале «Физика в школе» № 6 за
1960 год.
Здесь мы лишь добавим, что в кружке, руководимом
М. И. Гринбаумом, уже построена электронно-вычисли*
тельная машина, считающая в пределах тысячи. В этой
модели более сложным является устройство ввода ком*
понентов действий (одно-, двух* и трехразрядных) и про*
граммы вычислений.
6 Зак. 224
8L
Аналогичные модели успешно создаются уже многи-
ми коллективами юных конструкторов в ряде городов
страны. Насколько важно прививать школьникам лю-
бовь к творчеству в этой области, можно судить по сло-
вам академика А. Н. Несмеянова: «Примером прорыва
в следующий этаж науки и техники, в какой-то мере со-
поставимым по перспективам с атомным прорывом, мо-
жет служить создание электронных быстродействующих
вычислительных машин».
САМОДВИЖУЩИЕСЯ КИБЕРНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
В ряде внешкольных учреждений страны, преимуще-
ственно на станциях юных техников, успешно решаются
вопросы, связанные с созданием самодвижущихся ки-
бернетических установок — «черепах».
Рассмотрим один из вариантов такой кибернетической
«черепахи», построенной на Свердловской областной
станции юных техников под руководством Е. М. Волын-
ского.
В этой сравнительно несложной установке примене-
ны обыкновенные, стандартные радиодетали.
Модель кибернетической черепахи, построенной юны-
ми свердловчанами, имитирует основные рефлексы жи-
вотного: реагирует на звук, на свет, на удары о препят-
ствия.
Допустим, «черепахе» задана программа поиска све-
та. Она движется по окружности, пока не обнаружит
светящийся предмет, а затем идет прямо на него. Если
«черепаха» ударяется о препятствие, она делает движе-
ние назад. Затем, изменив направление, вновь движется
вперед. При звуке свистка модель останавливается -на
непродолжительное время. Сочетание удара и звука «че-
репаха» запоминает на 1—2 минуты. Если свист опреде-
ленной звуковой частоты раздастся при приближении
«черепахи» к препятствию, она это препятствие обойдет.
По прошествии одной-двух минут «рефлекс» исчезнет, но.
в любой момент может быть выработан снова.
Как уже упоминалось, устройство этой кибернетиче-
ской установки весьма несложно.
В узел 1 (рис. 26) входят электродвигатель и реле Рь
которые служат для реверсирования электродвигателя.
В модели свердловчан применен электродвигатель по-
«2
Рис. 26, Принципиальная схема «черепахи»
стоянного тока, рассчитанный на напряжение 28 вольт.
Контакт 3, принадлежащий реле Р3, служит для останов-
ки двигателя при звуковом сигнале.
Узел 2 обеспечивает электропитание всех частей «че-
репахи». Сетевая обмотка трансформатора Тр-1 вклю-
чается в сеть напряжением 127 вольт, которое выпрям-
ляется и фильтруется. Выпрямитель собран на диодах
типа ДГЦ-24 по мостовой схеме, фильтром служит кон-
денсатор Ср Сопротивления Р]—Р4ставятся для выравни-
вания плеч мостовой схемы. Одна из вторичных обмоток
трансформатора, рассчитанная на напряжение 6,3 ’воль-
та, обеспечивает питание накала ламп. Напряжение со
второй обмотки выпрямляется и служит для питания
электродвигателя и обмоток реле.
Буфер «черепахи» (узел 5) при ударе о препятствие
замыкает контакты. Вследствие этого напряжение
24 вольта протекает по левой обмотке поляризованного
реле Р3 и контакт 2 перебрасывается в правое положе-
ние. Это вызывает срабатывание реле Pi и Р3. Реле Pi
обеспечивает задний ход модели, а реле Р5 включает
электромагнит рулевого колеса (узел 5).
Узел 4 — реле времени. Как только контакт 2 пере-
шел в правое положение, начинает работать схема вы-
держки времени. Заряд конденсатора Сг достигает вели-
чины зажигания неоновой лампы. Как только зажигает-
ся неоновая лампа Лх, через правую обмотку реле Рг
идет ток и контакт 2 возвращается в прежнее левое по-
ложение. Реле Pi и Р5 выключаются, и «черепаха» дви-
жется вперед по окружности.
В узел 5 входит электромагнит рулевого колеса. Гла-
зом «черепахи» служит узел 6. В него входят фотосопро-
тивление, чувствительное реле Р4 и переменное сопротив-
ление Р3. Обмотка реле Р4 включена последовательно с
фотосопротивлением и сопротивлением R&, на которые
подается выпрямленное напряжение 120 вольт. При
рассеянном свете электрическая проводимость фотосо-
противления будет невелика (сопротивление порядка
1—2 мегом), а протекающий ток недостаточен для сра-
батывания реле Р4. При прямом попадании света на фо-
тосопротивление величина его сопротивления уменьшает-
ся в 10—15 раз, ток в цепи увеличивается и реле Р4 сра-
батывает. Переменное сопротивление Ре служит для ре-
гулировки чувствительности фотореле. В случае отсут-
84
ствия фотосопротивления можно собрать фотореле на
вакуумном фотоэлементе любого типа с электронным
усилителем.
Узел 7 'представляет собой усилитель низкой часто-
ты, собранный на лампах типа 6Ж1П.
Напряжение от микрофона после двух ступеней уси-
ления выпрямляется и подается на левую обмотку поля-
ризованного реле Р$. Усилитель должен быть настроен
на частоту свистка для того, чтобы «черепаха» не реаги-
ровала на посторонние звуки. Лишь при определенном
звуковом сигнале — свистке — срабатывает реле Рв,
контакт 6 переходит в правое положение и выключает
реле 'Pq и Р8, «черепаха» останавливается. Начинает ра-
ботать реле времени на неоновой лампе Л4. Через про-
межуток времени, определяемый величинами С8 и Pie,
контакт 6 возвращается в прежнее положение, а «черепа-
ха» опять будет двигаться.
Схема памяти «черепахи» работает на лампе Л$
(6ЖШ). Напряжение накала 6,3 вольта выпрямляется
германиевым диодом и через фильтры C&PisPis подается
на управляющую сетку лампы, в анодную цепь которой
включена обмотка реле Р9. Отрицательное напряжение
на сетке «запирает» лампу. Если звук и удар произой-
дут одновременно, то сработает реле совпадений Pg. Кон-
такт 8 замкнет управляющую сетку и разрядит конден-
сатор Сю. Напряжение на управляющей сетке станет
равным нулю — лампа «откроется», сработает реле Р9.
Лампа Л5 будет открыта в течение 1—1,5 минут (что за-
висит от величин Рю и Сю) - После этого достаточно дать
свисток и «черепаха», не ударившись, сразу начнет вы-
полнять программу обхода препятствия. При помощи
контакта 96 осуществляется блокировка реле останов-
ки двигателя. Через определенное время конденсатор Сю
зарядится и лампа Л$ опять будет «заперта».
Подробное описание модели, устройство ходового ме-
ханизма и приемы налаживания кибернетической «чере-
пахи» Е. М. Волынский приводит в журнале «Школа и
производство» № 11 за 1960 год.
По аналогичному принципу строятся не только «чере-
пахи», но и самодвижущиеся модели автобусов, кораб-
лей и других технических самоделок. Конструирование и
постройка кибернетических моделей представляет собой
особый интерес для юных техников старшего школьного
7 Зак. 224
85
возраста, которым доступно более глубокое понимание
явлений и процессов радиоэлектроники, лежащих в ос-
нове кибернетики.
КОНСТРУИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ
С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Работая у токарного станка в учебной мастерской
ил.и в заводском цеху, ученик вытачивает деталь. При
этом он по сути дела «обводит» инструментом контуры
чертежа, копирует его в металле. Каждое движение рез-
ца несложно, и управлять им могут не только руки че-
ловека, но и довольно простой механизм, уже давно из-
вестный людям.
Есть во многих машинах простая на вид, но очень от-
ветственная деталь — кулачок. Он нередко применяется
и в станках-автоматах. В автоматах кулачки управляют
всеми движениями станка: подают и зажимают заго-
товку, вовремя подводят и отводят инструменты, вклю-
чают и останавливают двигатели. В очертаниях кулач-
ков, порой весьма замысловатых, «зашифрованы» коман-
ды, «понятные» станку. Выступы и впадины в контуре
заставляют инструменты перемещаться в нужном на-
правлении и с необходимой скоростью. Настроенный
один раз станок с высокой точностью повторяет предпи-
санные ему движения, пока износ инструмента или ка-
кой-нибудь детали не потребует его подналадки. Несмот-
ря на свою простоту, кулачковые механизмы обладают
очень широкими возможностями, с их помощью можно
изготовлять самые разнообразные детали.
Школьные мастерские пока еще, как правило, обо-
рудованы далеко не современными станками и во всяком
случае не станками-автоматами. И разве не увлекла бы
учащихся среднего и старшего школьного возраста ра-
бота по переделке какого-то обыкновенного станка (хо-
тя бы ТВ-16) в автомат на кулачковой основе? Несом-
ненно, это дело заинтересует ребят. Такая тема особенно
подходит для юных техников, моделирующих в области
автоматики впервые, находящихся, так сказать, на пер-
вой конструкторской ступени.
Однако станки с кулачковыми механизмами имеют и
немало недостатков. Главный из них состоит в том, что
такие станки очень трудно переводить на другую про-
86
грамму. Иногда, особенно при большом количестве ку-
лачков в станке, требуется переделка всего агрегата.
Станок с металлическими кулачками способен толь-
ко выполнять заданные ему движения. Но можно при-
строить к станку приспособление, которое позволит ему
«читать» чертеж. Принцип действия такого приспособле-
ния,‘•снабженного фотоэлементом, несложен и не требует
особого пояснения. Достаточно сказать, что в процессе
работы станка чертеж детали освещается узким пучком
света, который, отражаясь от бумаги, попадает в фото-
элемент. Если луч света падает на чистое поле чертежа,
то через фотоэлемент течет больший ток. Это вызывает
подачу инструмента, скажем, вправо, а вместе с ним
вправо перемещается и луч света. Как только на пути
светового луча встретится черная линия чертежа, ‘она
резко сократит количество отраженного света и ток в
фотоэлементе уменьшится. В связи с этим подача впра-
во прекращается и инструмент вместе с лучом света на-
чинает перемещаться в перпендикулярном направлении,
пока под «глаз» фотоэлемента опять не попадет белое
поле. Тогда процесс повторится. Так, непрерывно следя
за линиями чертежа, фотоэлемент поведет инструмент
по всему контуру детали, т. е. скопирует ее чертеж в ме-
талле.
При конструировании станка-автомата можно., пойти
и принципиально другим путем, основанным на задании
программы в форме зашифрованных каким-либо спосо-
бом электрических сигналов. Именно такая система уп-
равления и получила название программной. Програм-
ма работы станка может быть записана на магнитную
пленку, кинопленку (световыми черточками), на бумаж-
ную или пластмассовую ленту («при помощи пробитых от-
верстий).
Нажимая на клавиши специальной машинки, напоми-
нающей пишущую, оператор задает в вычислительную
машину в зашифрованном виде данные, характеризую-
щие профиль обрабатываемой детали. Получив такое за-
дание, машина с математической точностью рассчитыва-
ет необходимый путь инструмента и записывает его на
пленку или ленту. Можно вычислительную машину сое-
динить непосредственно со станком, и тогда почти одно-
временно с разрабатываемой программой будет изготов-
ляться первая опытная деталь.
7*
87
На станок с йрограммным управлением можно .уста-
новить приборы для контроля размеров детали. Тогда
он сам будет находить и исправлять ошибки. При малей-
шем отклонении от допустимых размеров деталь автома-
тически направится на исправление или отбраковку. В
этом случае автомат уже превращается из циклического
в рефлекторный, поднимается на новую ступень совер-
шенства.
Все преимущества программного управления трудно
перечислить. Оно позволяет превратить самые обыкно-
венные универсальные станки в автоматы, получить точ-
ность, совершенно недостижимую при других способах
управления, значительно повысить производительность
труда, ввести телеуправление на вредном производстве.
Нет никаких сомнений, что в ближайшее время про-
граммное управление будет одним из наиболее могучих
средств автоматизации производства. А отсюда следует,
что тем, кому предстоит создавать эти станки и управ-
лять ими — сегодняшним школьникам, очень важно при-
вивать любовь к творчеству в области программного уп-
равления, давать им знания из этой очень современной
и очень интересной отрасли автоматики.
Отдельные коллективы юных техников, работающих
в области автоматики, уже на протяжении ряда лет тру-
дятся над созданием станков и других технических уст-
ройств с программным управлением. В качестве приме-
ра рассмотрим устройство и принцип действия модели
автомата с программным управлением, построенной уча-
щимися школы № 8 г. Новгорода под руководством учи-
телей А. А. Чунина и В. П. Волкова.
В модели применен способ задания программы при
помощи ленты, движущейся с небольшой скоростью.
Лента разделяет ряд контактов и общую металлическую
пластинку. При совпадении отверстия в ленте с каким-
нибудь контактом последний на короткое время замы-
кается на пластину и включает одно из исполнительных
реле. Каждому управляемому объекту соответствуют
две дорожки на перфоленте: одна для включения, дру-
гая для выключения (рис. 27). Каждым объектом управ-
ляет ячейка из двух реле, схема которой изображена на
рис. 28. Здесь Pi—'реле включения, Рг— реле выключе-
ния, а — контакт на дорожке включения, б — контакт на
дорожке выключения.
88
Рис. 27. Перфолента для станка с программным управлением
Контактная пластика
—0-------------------------и—I
Г'
Куправляемому
объекту
Рис. 28. Схема управляющей ячейки
с двумя реле
При достижении отверстием ленты пружинящего кон-
такта последний касается контактной пластины и замы-
кает день катушки реле включения Р\.
При срабатывании реле Pi контакты K2Pi замыкают-
ся и включают объект; одновременно замыкаются так-
же контакты К\Р\ и блокируют контакт включения а.
Поэтому и после размыкания последнего объект остает-
ся включенным. Когда же под контакт б на дорожке вы-
ключения подойдет отверстие, сработает реле Р2. При
89
этом контакты КРг размыкаются и обесточивают катуш-
ку реле Рь контакты К2Р1 размыкаются и отключают
объект; при этом размыкаются блок-контакты К1РЬ По-
сле размыкания контакта б схема 'Приходит в исходное
•состояние. Объект остается выключенным, пока новое от-
верстие на дорожке включения не совпадет с контактом
а. Совокупность отверстий на дорожках включения и вы-
ключения, их взаимное расположение и быстрота дви-
жения ленты определяют программу управления объек-
том.
Рассмотренный принцип действия простейшего авто-
мата широко применяется в ткацкой промышленности.
Другой вариант программного управления создали
•под руководством А. Д. Копылова и В. А. Копылова юные
техники Свердловского Дворца пионеров.
На станке, программа которому задается перфораци-
онной картой, без помощи рук вытачиваются шахмат-
ные фигуры, катушки и другие несложные изделия из
дерева.
Перфорационная карта крепится к барабану, при
вращении которого контакты соприкасаются с его • по-
верхностью через отверстия карты. Сигнал передается
соответствующему реле, которое включает или выключа-
ет тот или иной двигатель. При этом станок точно вос-
производит все движения, записанные на карту при из-
готовлении первой детали, которая вытачивалась при
помощи ручного управления. Кинематическая схема и
схема автоматического управления приведены на рис. 29
и 30.
В последнее время проявляется повышенный интерес
юных техников к программным устройствам сигнализа-
ции, в частности к часам с программным управлением.
Этот интерес не является случайным. На протяжении
двух-трех последних лет такие часы построены в ряде
школ и внешкольных учреждений страны и успешно при-
меняются на практике. Отдельными руководителями дет-
ских технических коллективов — тт. Коротковым, Чуни-
ным, Волковым, Мещериновым и др. — конструкции та-
ких часов описывались в периодической печати.
О полезности этого дела вряд ли есть необходимость
говорить. Кто возразит против применения в каждой
школе страны часов с автоматической подачей звонков?
Такой автомат не перепутает расписание, не ошибется и
90
60*f
Червяк одноза-
ходный
Электродвигатель 2 50*0,477
Электродвигатель 1
барабан
50*0,477
Контайт»
Червяк одноза-
ходнь/й
Л)
Заготовка Резец
50*0,637
fflh
Видна гайку
00 (
'id на гайку ±
стрелке А'ы-
250
Электродвигатель 4
Червяк
однозаходнйй
Червяк
однозаходный
Электродвигатель 3
50*0,477
Рис. 29. Кинематическая схема станка с программным управлением
не за'снет. А ко всему прочему — он очень интересный
объект для творчества, так как автоматика этого прибо-
ра может неограниченно совершенствоваться.
Какую же из существующих конструкций часов с про-
граммным управлением для автоматической подачи
звонков следует рекомендовать школьникам? Видимо,
рамой ставить здесь и не следует, так как речь идет о
техническом творчестве.
Однако, по мнению автора, одной из наиболее инте-
ресных в творческом отношении является конструкция
таких часов, предложенная Е. М. Мартыновым*.
Часовым- программирующим устройством в технике
принято называть прибор, синхронизированный сигна-
лами точного времени и вырабатывающий в определен-
ные моменты времени серии управляющих сигналов. По-
добные приборы должны состоять из устройства наме-
рения времени (часовых механизмов или электронных
генераторов); распределителей импульсов отсчета вре-
* Е. М. Мартынов. Электронные устройства дискретного
действия. Госэнергоиздат, I960.
91
Селеновый столбик t
по 15 шайб # 84 Конденсатор
500-1000мкф
И-И-К-
Выключатель
Сеть
Электродвигатель 2
Электродвигатель 3
Реле телефонного^
типа ""
Электродвигатель 4
Телефонный ключ л
Рис. 30. Схема ручного и автоматического управления станка
менИ; коммутирующих устройств, позволяющих осу-
ществить выбор наперед заданных импульсов отсчета вре-
мени; устройства управления, которое приводит в дей-
ствие объекты, подлежащие программированию.
Программирующие часовые устройства могут быть
как механическими, так и электронными. На первых
обычно устанавливается ряд управляемых часовым ме-
ханизмом кулачковых валов, которые вращаются с раз-
личными скоростями, определяемыми коэффициентами
передачи соответствующих шестерен. Импульсы отсчетов
снимаются с контактов, управляемых кулачками.
Механические программирующие часы неизбежно
имеют люфты в механизмах передачи, неодинаковое вре-
мя замыкания контактов и поэтому не могут обеспечить
моменты выдачи сигналов с достаточной точностью. К
тому же вращающиеся коммутаторы и остальные меха-
нические устройства требуют тщательного наблюдения
и ухода.
Более точными являются электронные программи-
рующие часы, в которых используются электронные ге-
нераторы. По габаритам же они меньше электромехани-
ческих часов. Кроме того,- электронные программирую-
щие часы просты по устройству и могут быть изготовле-
ны в любом техническом кружке старшеклассников под
руководством опытного радиолюбителя.
ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА ЛЕКЦИИ «НОВОСТИ
НАУКИ И ТЕХНИКИ»
,а) Новости науки
1. Программа Коммунистической партии Советского
Союза о дальнейших 'перспективах развития науки в
СССР.
2. Наука на службе производства.
3. Новые достижения в различных областях науки (в
физике, геофизике, биофизике, химии, геохимии, биохи-
мии, механике, геологии, географии, астрономии, биоло-
гии, микробиологии, медицине и др.) и основные на-
правления их развития в семилетке.
4. Научные проблемы комплексной механизации и ав-
томатизации производства.
5. Новое в науке о полимерах.
8 Зак. 224
93
6. Достижения, и проблемы радиоэлектроники.
7. Научные проблемы астронавтики.
8. Достижения советской науки и техники в исследо-
вании космического пространства.
9. Новое о полупроводниках.
10. Наука на службе охраны труда.
11. Новые исследования по истории науки и техники.
12. Наука за рубежом.
б) Новости техники
1. Программа Коммунистической 'партии Советского
Союза о роли технического прогресса в создании мате-
риально-технической базы коммунизма.
2. Технический прогресс — крылья семилетки.
3. Бригады коммунистического труда, новаторы про-
изводства — творцы технического, прогресса.
4. Достижения и новые проблемы комплексной меха-
низации и автоматизации производства в семилетке.
б. Достижения и новые проблемы электрификации
народного хозяйства в семилетке.
6. Достижения и новые проблемы химизации народ-
ного хозяйства в семилетке.
7. Достижения и перспективы развития промышлен-
но-синтетических материалов в семилетке.
8. Технические средства автоматики.
9. Новая техника и прогрессивная технология в про-
мышленности.
10. Сварка—мощное средство технического прогрес-
са.
11. Новые синтетические материалы и области их
применения.
12. Новые радиоэлектронные приборы и их примене-
ние в технике.
13. Атомная энергия в промышленности и технике.
14. Электронно-вычислительные машины и их при-
менение.
15. Новые достижения реактивной техники.
16. Применение ультразвука в промышленности.
17. Новая техника на транспорте.
18. Техника за рубежом.
94
ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫХ
ЛЕКЦИЙ
а) 'Техника
1. Автоматика и телемеханика в народном хозяйстве.
2. Новые автоматические линии и заводы-автоматы.
3. Технический прогресс ССОР в годы семилетки.
4. Комплексная механизация и автоматизация произ-
водственных процессов в семилетке.
5. Проблемы комплексной автоматизации производ-
ства и перспективы ее развития в нашей стране.
6. Радиоактивные изотопы в автоматике.
7. Кибернетика на службе технического (прогресса.
8. -Основы кибернетики.
9. Достижения металлургии и перспективы ее разви-
тия в семилетке.
10. Достижения энергетики и перспективы ее разви-
тия в семилетке.
11. Достижения химической промышленности и пер-
спективы ее развития в семилетке.
12. Достижения и перспективы развития промышлен-
ности синтетических материалов в семилетке.
13. Применение атомной энергии в промышленности
и технике.
14. Достижения и перспективы развития машиност-
роения в семилетке.
16. Машины-автоматы.
16. Комплексная механизация и автоматизация в ма-
шиностроении.
17. Сварка в технологии машиностроения.
18. Достижения станкостроения и перспективы его
развития в семилетке.
19. Станки-автоматы и автоматические линии.
20. Основные типы машин и инструментов.
21. Получение чугуна и стали.
22. Электрические и химические методы обработки
металлов.
23. Радиоэлектроника и ее роль в современной науке
и технике.
24. Полупроводники и области их применения.
25. Ультразвук и его применение.
8*
95
26. Электронно-вычислительные машины и их приме-
нение в автоматике и научных исследованиях.
27. Новые счетно-вычислительные машины и области
их применения.
28. Достижения реактивной техники.
29. Советские искусственные спутники Земли и кос-
мические ракеты.
30. Советские геофизические ракеты.
31. Проблемы космических полетов.
32. К. Э. Циолковский — основоположник астронавти-
ки.
33. Достижения техники телевидения и перспективы
ее развития в семилетке.
34. Достижения техники кино и фотографии.
.6) 'Физика
(для старшего школьного возраста)
1. Достижения современной физики.
2. Физические явления и их использование в технике.
3. Физические основы космических полетов.
4. Строение атома.
5. Физические методы изучения строения вещества.
6. Закон сохранения вещества и энергии.
<7. Физика полупроводников.
8. Ультра- и инфразвуки и их примейение.
9. Низкие температуры и их применение в .науке и
технике.
10. Люминесценция и ее применение в науке и техни-
ке.
11. Электромагнитные колебания и волны.
12. Природа света.
13. Новые источники света.
14. Поляризованный свет.
1'5. Природа электричества.
16. Природа магнетизма.
17. Космические лучи.
ПЕРЕДВИЖНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ВЫСТАВКИ
И КОНСУЛЬТАЦИОННО-ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ ПУНКТЫ
1а) Примерная {тематика выставок
1. Семилетка в действии.
2. Полупроводники и их применение.
96
3. Как устроены и работают счетные машины.
4. Развитие автомобильной техники.
5. Радиоэлектроника на службе человека.
6. Технические средства автоматизации производ-
ства.
7. Как делают часы (2-й Московский часовой завод).
б) Примерная тематика консультационно-демон-
страционных пунктов
1. Механизация и автоматизация — основа техниче-
ского прогресса.
2. Советские искусственные спутники Земли.
3. Полупроводники и их применение.
4. Фотоэлементы и их применение.
5. Вычислительные машины, их устройство и рабо-
та.
6. Кибернетические устройства.
7. Как работают электронные цифровые машины (ос-
новные элементы и логические схемы).
8. Полупроводники и их применение в связи.
9. Телевидение в народном хозяйстве.
10. Телевизор и обращение с ним.
11. Фототелеграф.
1'2. Автоматическая телефонная станция, ее устрой-
ство и работа.
13. Магнитная запись звука.
14. Ультразвук и его применение.
КРАТКИЙ АННОТИРОВАННЫЙ УКАЗАТЕЛЬ КНИГ
И ЖУРНАЛЬНЫХ СТАТЕЙ*
Абрамов А. и Хлебников П. Электрический будиль-
ник**. ЗС, 1946, № 2, стр. 28—29.
Абрамов Б. Автоматика на кордовых моделях. КР,
1960, № 12, 1стр. 28.
* При ссылках на журналы в указателе использованы следую-
щие сокращенные обозначения: ФШ — «Физика в школе»,. ПО —
«Политехническое обучение?, ШП-^ «Школа и производство», Р —
«Радио», ЮТ — «(Юный техник», КР — «Крылья Родины»^ ЗС—-«Зна-<
ние —• сила», МРБ —• «Массовая радиобиблиотека».
** В тех случаях, когда название полностью раскрывает содер-
жание статьи, аннотация не дается.
97
Автомат для сбрасывания парашютов и вымпелов с
моделей самолетов. Действует от автофотоспуска.
Айманов К- Изучение некоторых принципов телеме-
ханики с помощью самодельных моделей. ФШ, 1969,
№ 5, стр. 69—75.
Описаны: демонстрационная модель шагового рас-
пределителя; демо,нстрация принципа управления меха-
низмами иа расстоянии; демонстрация телеуправления с
применением модели резонансного реле.
Айманов К. и Румянцев И. Полупроводниковое фото-
реле и его применение в школе. ФШ, 1960, № 2,
стр. 68—72.
Сборка фотореле (с использованием поляризованно-
го реле РП-4Б и фотосопротивления) и опыты с ним.
Александров Л. Электронное реле времени. Р, 1952,
№ 6, стр. 60.
Прибор, Обеспечивающий замыкание и размыкание
электроцепи через любой заданный интервал времени
длительностью 0,5 сек. — 1 мин.
Аникеев В. В. Автоматический экспонометр—реле
времени для фотографической печати. В сборнике «Ра-
диотехническая аппаратура в народном хозяйстве». Гос-
энергоиздат, 1953, стр. 75—84 (МРБ, Вып. 167).
Аникеев В. Конденсаторные реле времени. Р, 1954,
№ 8, стр. 50—53.
Простые схемы реле времени с газоразрядными при-
борами, применяемые в фотографии.
Анисимов А. Новая радиоаппаратура для управления
летающими моделями. КР, 1958, № 2, вкладка.
Арбатский Н. И. Электроавтомат для подачи воды.
ШП, 1960, № 5, стр. 80—81.
Описание установки, построенной электромеханиче-
ским кружком школы-интерната № 1 г. Райчихинска
Амурской обл. Установка фиксирует верхний и нижний
уровни воды в баке, открывает и закрывает запорный
вентиль, включает и отключает насосный двигатель.
Барабошкин В. Аппаратура для радиоуправляемой мо-
дели корабля. «Военные знания», 1957, № 5, стр. 34—35.
Башкин С. Приемник для радиоуправляемой модели
(самолета). КР, 1954, № 5, стр. 16—17.
Большов В. М. Электронные реле времени. М. — Л.
Госэнергоиздат, 1958, 48 стр. (МРБ. Вып. 307).
В брошюре излагаются принципы работы реле вре-
98
мени с газоразрядными приборами* с электронными лам-
пами и тиратронами. Приводятся 15 практических кон-
струкций реле времени.
Брейдо И. Маломощные тиратроны. Р, I960, № 1,
стр. 9—14 и 3-я стр. обложки.
Описание схем некоторых устройств —- авторегули-
рующих и сигнальных (фотореле, реле времени), со-
бранных на тиратронах.
Брейдо И. Счетная установка на декатронах. Р, 1958,
№ 6, стр. 48—51.
Описание счетной установки, предназначенной для
регистрации ионизирующих излучений. Основные техни-
ческие показатели: коэффициент пересчета 166:1, ем-
кость счета 999 999, разрешающее время около 20 мксек,
максимальная скорость счета периодических импульсов
50 000 имп/сек.
Буданцев Ю. Телеуправляемый катер. ЮТ, 1959, № 2,
стр. 61—65.
Варнавских А. Б. Две автоматические установки. 1.
Автоматическое устройство для подачи звонков. 2. Авто-
матический фонтанчик для питья. ПО, 1958, № 5, стр. 80.
Васильев Р., Петровский А. Автоматическая «черепа-
ха». Р, 1958, № 3, стр. 48—51.
Описание сетевого варианта кибернетической модели,
построенной в Институте автоматики и телемеханики
Академии нау'к СССР.
Васильев Р. Р., Петровский А. М. Как сделать «че-
репаху». ЗС, 1957, № 2, вкладка.
Кибернетическая модель из стандартных радиодета-
лей в реле. «Органами чувств» модели являются инди-
каторы света, удара и звука.
Величковский П., Горынин П. Радиоуправляемая мо-
дель самолета. КР, 1955, № 1, с. 17—20; Авиамоделизм.
Сборник статей. Учпедгиз, 1960, стр. 124—129.
Влагомер. ЮТ, 1960, № 7, стр. 80 и 3-я стр. обложки.
Описание прибора, построенного в кружке автомати-
ки и телемеханики Харьковской областной СЮТ.
Волынский Е. М. Автоматическая «черепаха». ШП,
1960, № 11, стр. 76—80.
Описание кибернетической модели «черепахи», реа>
гирующей на свет, на свисток и на удары о прёпятст-
вие. Модель построена на Свердловской Областной СЮТ.
Гончаров В., Васильченко П. Фрезерный станок с
99
программным управлением. ЮТ, 1960, № 8, етр. 49—51,
вкладка XII.
Описание модели, построенной в электротехническом
кружке средней школы № 2 г. Электросталь Москов-
екой обл.
Горев Л. А. Внеклассная работа по физике. Из опы-
та работы 21-й и 16-й школ г. Кирова. Учпедгиз, 1960,
96 стр.
Первая глава книги посвящена занятиям физическо-
го кружка по вопросам автоматики и освещает устрой-
ство, действие и применение механических, тепловых,
электромагнитных реле и фотореле. Вторая глава опи-
сывает занятия по вопросам новой техники (полупровод-
ники, токи высокой частоты, реактивная техника).
Гринбаум М. И. Модель электронной вычислительной
машины. ФШ, 1960, № 6, стр. 56—62.
Описание элементарной электронно-счетной машины
«Первоклассница», позволяющей производить сложение
и вычитание в пределах первого десятка. Машина по-
строена физико-техническим кружком средней шко-
лы № 722 г. Москвы.
Гринбаум М. «Первоклассница». Р, I960, № 5,
стр. 33—35, вкладка.
Жарков В. Регулятор температуры. В книге «Элект-
ронные приборы для народного хозяйства». Изд-во
ДОСААФ, 1959, стр. 12—44 («Б-ка журнала «Радио».
Вып. 3).
Схема и краткое описание фотоэлектрического регу-
лятора для контроля и регулировки температуры в
электропечах и термостатах.
Заречнев А. Двухмоторная радиоуправляемая модель
самолета. КР, 1960, № 2, стр. 28—29.
Иванов Б. Автоматика на дому. ЮТ, 1960, № 6,
стр. 27—30, вкладки II—III.
Иванов Б. Автоматика на новогодней елке. ЮТ, 1960,
№ 11, стр. 49—52, вкладка XII.
Описание автоматического устройства «Командный
пункт» для включения и выключения электрифицирован-
ных аттракционов.
Иванов В. Ф. Автоматическая кассета к проекционно-
му фонарю. ФШ, 1956, № 5, стр. 77—78.
Дисковая кассета для механизированной подачи
стеклянных диапозитивов (вмещает 10 штук).
100
Иоффе Н. Г. Автоматическое управление двигателем.
ФШ, 1960, № 5, стр. 78.
Капличный В. Самодельное электронное реле време-
ни. ЗС, 1954, № 12, вкладка.
Клементьев С. Д. Модели, управляемые по радио.
Госэнергоиздат, 1951, 88 стр. (МРБ. Вып. 130).
Описание самодельной аппаратуры телеуправления.
Клементьев С. Самодельное фотореле. Детгиз, 1948,
190 стр. («Школьная б-ка»).
В книге рассказано о физических основах фотоэлект-
ронной автоматики, об устройстве и применении фоторе-
ле. Описаны шесть типов фотореле и опыты с ними.
Клементьев С. Д. Телеавтоматика. Книга первая. Са-
модельная автоматическая фотоэлектронная аппарату-
ра. Учпедгиз, 1955, 286 стр.
В первой части описывается устройство и действие
различных фотоэлементов и фотореле заводского изго-
товления. Вторая часть посвящена элементам самодель-
ной фотоэлектронной автоматической аппаратуры
(электромагнитное и поляризованное реле, выпрямите-
ли, осветители, исполнительные устройства). Третья
часть содержит описание самодельных фотореле, четвер-
тая—'описание опытов с самодельной фотоэлектронной
аппаратурой. Приложен ряд справочных таблиц.
Клементьеб С. Д. Телеавтоматика. Книга вторая. Са-
модельная радиотелемеханическая аппаратура. Учпед-
гиз, 1958, 256 стр.
В книге приводится описание аппаратуры для управ-
ления по радио стационарными, летающими, плавающи-
ми и сухопутными моделями.
Клементьев С. Д. Управление моделями по радио.
Детгиз, 1957, 223 стр. («Школьная б-ка». В помощь са-
модеятельности пионеров и школьников).
Клементьев С. Д. Фотореле и его применение. (Как
самому изготовить и отрегулировать фотореле с пита-
нием от сети переменного тока и какие опыты можно с
ним произвести.) Госэнергоиздат, 1950, 96 стр. (МРБ.
Вып. 67).
Клементьев -С. Д. Фотоэлектронная автоматика. М.,
Изд-во ДОСАРМ, 1950, 156 стр.
В книге изложены физические основы фотоэлектро-
ники, описаны устройство и принципы работы различных
101
типов фотоэлементов, самодельных фотоэлектрически^
приборов и опытов с ними.
Комнатная теплица с автоматическим подогревом.
ЗС, 1952, № 2, вкладка.
Копылов А. Д., Копылов В. А. Демонстрационный
станок с программным управлением. ШП, 1960, № 2,
стр. 62—72.
Описание и рабочие чертежи станка, сконструирован-
ного в Свердловском Дворце пионеров. Программа за-
писывается на перфорационную карту. На станке мож;
но точить деревянные шахматные фигуры, катушки и др.
Коротков В. Школьные часы для автоматической по-
дачи звонков. ПО, 1959, № 4, стр. 57—58.
Лаборатория на столе. Телемеханика. В помощь
школьному техническому кружку. «Техника — молоде-
жи», 1959, № 1, стр. 27; № 2, стр. 39; № 3, стр. 30; № 7,
стр. 39.
Описаны простые модели: реле — тепловое, жидкост-
ное, пневматическое, электромагнитное; «пульс-пара»;
шаговой распределитель — устройство для управления
на расстоянии.
Локшин С. Реле времени с большой выдержкой. Р,
1960, № 11, стр. 21.
Схема, позволяющая получать при использовании со-
противлений и конденсаторов сравнительно малых вели-
чин выдержки времени до 10 минут и более.
Ломанович В. Простой передатчик для управления
по радио. Р. 1959, № 2, стр. 31—32.
Любимов Н. Автомат в теплице. ЮТ, 1956, № 4,
стр. 62.
Описание прерывателя с воздушной камёрой и мем-
браной, автоматически включающего и выключающего
цепь питания.
Лямин В. Аппарат управления освещением. Р, 1959,
№ 12, стр. 34.
Фотоэлектронный автомат для включения и выключе-
ния уличного освещения; не реагирует на кратковремен-
ные (до 30 сек) изменения освещенности.
Малик С. Монтаж исполнительных механизмов аппа-
ратуры РУМ-1. КР, 1960, № 11, стр. 26—27.
Малик С. Радиоуправление моделями. Р, 1953, № 12,
стр. 41—44.
Подробные описания аппаратуры для простейшей од-
102
ноканальной системы управления моделями самолетов и
самодельного реле.
Мартынов Е. М. Электронные устройства дискретно-
го действия. Госэнергоиздат, 1960, 128 стр. (МРБ. Вып.
381).
. Машина, ее прошлое, настоящее и будущее. Изд-во
«Молодая гвардия», 1959, 509 стр. («Круг чтения для
молодежи»).
В заметках «Сделай сам» описаны простейшие дей-
ствующие модели: электромагнитного реле (с. 139); ав-
томата («чаши Тантала»), датчика давления, установки
телеуправления (с. 309—314); устройства для управле-
ния на расстоянии (с. 321—322).
Метляев Т. Н. Элементы автоматики в курсе электро-
техники в сельской школе. ФШ, 1959, № 6, стр. 31—38.
В статье описывается применение автоматических
устройств для управления электродвигателями, для ре-
гулирования температуры почвы в теплицах, «а венти-
ляционных установках. Дано также описание автомати-
ческих насосных станций.
Мещеринов А. Приспособление к часам для автома-
тической подачи звонков. ШП, 1960, № 1, стр. 81—83.
Модель терморегулятора. ФШ, 1956, № 1, стр. 75.
Модель может служить демонстрационным прибо-
ром, а также регулятором температуры в термостате, ин-
кубаторе и т. п.
Моргулис П. С. Элементы автоматизации в школьных
мастерских. ШП, 1960, № 7, стр. 47—48.
Об опыте оборудования копиром токарного станка
для массового изготовления детали, имеющей фасонную
поверхность.
Морозов. А. Автоматическая грозозащита. Р, 1960,
№ 7, стр. 56.
Описание устройства для автоматического заземле-
ния антенны после выключения радиоприемника.
Новик Г. Реле времени на полупроводниках. В бро-
шюре «В помощь радиолюбителю». Выпуск 9. Изд-во
ДОСААФ, 1960, стр. 49—52.
Отряшенков Ю. Использование полупроводниковых
приборов в аппаратуре радиоуправляемых моделей. КР,
1959, № 2.
Отряшенков Ю. Многокомандная аппаратура радио-
юз
управления на полупроводниках. КР, 1960, № 5, стр. 28—
29.
Отряшенков Ю. М. Радиоуправление моделями само-
летов, кораблей и автомобилей. Изд-во ДОСААФ, 1959*
1,44 стр. («Б-ка юного конструктора»).
В книге описывается техника радиоуправления моде-
лями, а также принцип действия отдельных устройств
радиоуправления, их изготовление и налаживание. Да-
ны различные варианты схем и три законченные системы
радиоуправления.
Патрикеева Н. А. Модель системы телеуправления.
ФШ, 1960, № 6, стр. 66—67.
Описание модели, управляющей объектами по трех-
проводной линии связи. Модель построена физико-тех-
ническим кружком 97-й школы г. Москвы.
Радиоуправляемая модель автобуса (рабочие черте-
жи). В альбоме «Модели автомобилей. Альбом чертежей
для автомоделистов». Изд-во ДОСААФ, 1960, стр. 37—
42.
Раевский И. М. Электропаровой котел с дистанцион-
ным управлением. ПО, 1959, № 7, стр. 57—59.
Модель предназначена для иллюстрации методов те-
лемеханики и телеизмерения.
Резников 3. М. Примерный тематический план рабо-
ты кружка по изучению простейшей автоматики. ШП,
1960, № 10, стр. 66—71.
Статья, посвященная опыту кружка средней школы
№ 30 г. Шахты Ростовской обл., содержит краткое из-
ложение содержания вступительной беседы и занятий
по следующим темам: 1, Электромагнитные реле и их
работа. 2. Сборка простейшей схемы электромагнитной
автоматики. 3. Изготовление электромагнитных' реле.
4. Изготовление автоматов с использованием электро-
магнитных реле. 5. Изготовление электронных фото-
электрических реле.
Резников 3. М. Юные техники и автоматика. В сбор-
нике «Труд и творчество. Из опыта работы с юными тех-
никами». Ростов-на-Дону. Книжное изд-во, 1960
стр. 26—37.
Статья посвящена опыту работы кружка автоматики
средней школы № 30 г. Шахты. Описаны автоматиче-
ские устройства: мигающая сигнализация, электронное
104
реле времени, фотоэлектрическое реле, щит-автомат для
физического кабинета.
Реле времени. Р, 1956, № 2, стр. 53—55.
Описания реле времени: с электронной лампой, с
двойным диодом, на двух газоразрядных стабилизато-
рах, с автоматическим определением экспозиции.
Сельскохозяйственные самоделки. ЮТ, < 1959, № И,
стр. 51, вкладки X—XI.
В статье описано осветительное устройство с автома-
тическим реостатом для птичников.
Смирнов В. С. Школьный автоматической инкубатор.
ФШ, 1953, № 4, стр. 68—71.-
Инкубатор с автоматическим регулированием темпе-
ратуры и влажности. Питание — от сети переменного
тока;
Теплов Л. Реле для многокомандной авиамодельной
радиоаппаратуры. КР, 1958, № 4, стр. 25—'28.
Теплов Л. Шестикомандная аппаратура для радио-
управляемой модели. КР, 1957, № 5, стр. 22—25.
Техническое творчество. Пособие для руководителей
технических кружков. Изд-во «Молодая гвардия», 1955,
526 стр.
В разделе «Электротехнический кружок» описаны
электромагнитное реле, модель автоблокировки, модели
автоматического счетчика и сортировщика деталей с фо-
тоэлементами.’ В разделе «Радиотехнический кружок»
помещены описания электронных реле времени и емкост-
ного реле. В разделе «Машиностроительный кружок» да-
но описание автоматически действующей модели погру-
зочно-разгрузочного механизма. В разделе «Судомодель-
ный кружок» имеются описания автоматического замы-
кателя тока, автоматов для остановки и всплытия моде-
ли подводной лодки, механизма для автоматического уп-
равления моделью корабля.
Храмова В. Г. Полупроводники и их применение в
технике. ПО, 1958, № 8, стр. 53—62.
Опыт работы кружка по полупроводниковой технике.
В статье изложено содержание лекций-бесед руководи-
теля и описаны практические работы (снятие вольтам-
перных характеристик термисторов, фотосопротивлений,
диодов и триодов; сборка мощного усилителя низкой
частоты на полупроводниковых триодах).
Хухра Ю. Радиоуправляемая летающая модель са-
105
молета (Як-6). «Авиамоделизм. Сборник статей», Учпед-
гиз,. 1960, стр. 121—124.
Нечик Н. О. Фотоэлементы и их применение. Госэнер-
гоивдат, 1965, 112 стр. (МРБ. Выл. 228).
(Шминке Г. А. Мерцающий электрический маяк.
Свердловск, 1959, 8 стр. (Свердловский Дворец пионе-
ров).
, Шминке Г. А. Электронный сигнализатор. ФШ, 1957,
№ 6, стр. 68.
Описание прибора для передачи сигналов в помеще-
ние при соприкосновений с предметом, подлежащим ох-
ране.
Электронные переключающие устройства. Р, 1960,
№ 1.2, стр. 25—26.
Обзор и схемы устройств для мигающей иллюмина-
ции и световой рекламы.
Электронные реле времени. Р., 1953, № 5, стр. 18—21.
Обзор конструкций, экспонировавшихся на 10-й Blf,₽-
союзной радиовыставке.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Задача номер один ............. 5
Автоматика—• крылья семилетки .................... 8
Для чего нужна телемеханика?..................... 18
О перестройке внеклассной работы по технике . . , 24
Успехи юных конструкторов 28
О всесоюзном конкурсе s ... . 38
Конструирование и моделирование по фотоэлектронной
автоматике 43
Автоматический фотоэлектронный счетчик , . . . . 44
Прибор контролирует чистоту обработки деталей . • 47
Сторожевые фотоэлектронные устройства « . . . . 48
Автомат, измеряющий скорость , ....... . 50
Фотоэлектрический «экскурсовод»................... 52
Фотоэлектрический контролер твердости............. 52
Фотоэлектрический контроль растворов ...... 53
Моделирование с применением элементов кибернетики 54
Моделирование простейших безэлектронных кибернетиче-
ских устройств ...... 4 . . . . . 4 . . , 60
Моделирование электронных вычислительных машин 72
Самодвижущиеся кибернетические модели ..... 82
Конструирование устройств с программным управлением 86
Примерная тематика лекций «Новости науки и техники» 93
Примерная тематика научно-популярных лекций ... 95
Передвижные технические выставки и консультацион-
но-демонстрационные пункты . .................... 96
Краткий аннотированный указатель книг и журнальных
статей .......................................... 97