Поделиться
Премию правительства РФ получила группа ученых за создание вычислительной техники, обеспечивающей безопасность летательных аппаратов.
У наших самолетов и вертолетов довольно странное реноме. По своим летательным качествам они вполне конкурентоспособны с лучшей в мире техникой, а вот их "мозг", электронные системы управления явно уступают. Не секрет, что, покупая наши летательные аппараты, зарубежные партнеры извлекают из нее электронную начинку, так называемую авионику, и устанавливают более современную. Причина? Мы серьезно отстаем в элементной базе. Кстати, это отставание привело к серии аварий нашей космической техники. И в такой ситуации группе российских ученых присуждена престижная премия именно за создание авионики. Странно? И тем не менее это так.
Российские ученые создали авионику на новых принципах. Испытания на отечественных летательных аппаратах показали, что эта техника ничем не уступает лучшим зарубежным аналогам, а в чем-то ее превосходит. Например, в радиационной стойкости. Это очень важно, так как в верхних слоях атмосферы радиационный фон может превосходить норму в 100 раз, что может привести к сбою техники.
Вину за большинство катастроф сегодня возлагают на человека. Но ведь аппараты буквально напичканы умной электроникой, там и компьютеры, и память, и линии связи, и системы сбора информации, и много чего еще. Почему же, имея такое подспорье, самолеты падают? Дело в том, что и техника, и задачи, которые перед ней ставят, стремительно усложняются, объясняют эксперты. Скажем, военная авиация постоянно меняется. Здесь и огромные скорости, и сложнейшие маневры, и противодействие изощренному, технически прекрасно оснащенному противнику. Надо постоянно следить за огромным объемом информации о своей машине, о противнике, о состоянии внешней среды. Даже электронный мозг не поспевает за предъявляемыми к летательному аппарату требованиями. А в воздухе к нему предъявляются особые, взаимоисключающие требования. Он должен максимально быстро "щелкать" сложнейшие задачи и одновременно быть предельно компактным и простым. Ведь чем сложней техника, тем ниже ее надежность. А еще противостоять различным внешним воздействиям - радиации, температуре, давлению, влажности.
Но этого мало. Увы, электронный мозг ограничен в своих талантах. Не позволяет знаменитый закон Мура, который гласит, что количество элементов в микросхемах из кремния удваиваться каждый год. Но это не может продолжаться бесконечно, нельзя на единицу площади посадить элементов больше, чем некий физический предел. Какой же выход? Сегодня в ведущих лабораториях мира ищут разные ходы, чтобы обойти закон Мура. Например, в обычные кремневые микросхемы "поселяются" новые элементы из других материалов. Российские ученые из Московского государственного технического университета радиотехники, электроники и автоматики применили давно известные сегнетоэлектрики. Они не пропускают электрический ток, но одновременно они обладают одним удивительным качеством: при различных воздействиях, скажем, изменении температур, меняют свою поляризацию. И только за счет этого электронный мозг стал соображать намного быстрей. Дело в том, что в обычных кремневых микросхемах информация принимается и передается последовательно, что тормозит всю работу. А сегнетоэлектрики позволили создать сразу множество параллельных каналов. В итоге многократно повысилась скорость обработки информации.
Но вроде бы сегнетоэлектрики и все их "плюсы" известны давно. Почему только сейчас пришло их время? По словам специалистов, они очень капризны. Их очень непросто "подселить" в обычную кремневую микросхему. Дело в том, что для создания такого гибрида из сегнетоэлектрика и кремния их надо обрабатывать при температуре 700 С. Но такой режим "убивает" микросхему из кремния, верхний предел для него - 500 С. Многие годы потребовалось ученым, чтобы опуститься к этому пределу со 700 С. Каждые десять градусов - это была победа, как у спринтера тысячные доли на стометровке.
Сегодня в мире всего несколько фирм освоили подобную технологию и продают свою авионику по всему миру. Теперь и у России появился шанс включиться в эту гонку.
Справка "РГ"
В авторский коллектив, удостоенный премии правительства "За разработку эффективных алгоритмов обработки информации и создание отказоустойчивых интегрированных вычислительных комплексов, устройств и компонентов бортовых систем обеспечения безопасности функционирования летательных аппаратов", входят Александр Сигов (руководитель работы), Константин Воротилов, Александр Лучников, Евгений Ивашов, Алексей Каперко, Сергей Степанчиков, Александр Воробьев, Николай Макаров.