เอเอสซี-15

ASC -15 (Advance System Controller Model 15) เป็นคอมพิวเตอร์ดิจิทัลที่พัฒนาโดยInternational Business Machines (IBM) สำหรับใช้กับขีปนาวุธข้ามทวีปTitan II (ICBM) [ 1 ] [ 2 ]ต่อมาได้มีการดัดแปลงและนำไปใช้กับ ยานปล่อย Titan IIIและSaturn I Block II
หน้าที่หลักของมันในจรวดเหล่านี้คือการคำนวณการนำทางโดยใช้ข้อมูลจากระบบเซ็นเซอร์เฉื่อยนอกจากนี้ยังทำการตรวจสอบความพร้อมก่อนการปล่อย[ 3 ]มันเป็นโปรเซสเซอร์อนุกรมดิจิทัลที่ใช้ข้อมูลจุดคงที่ด้วยคำ 27 บิต หน่วยความจำคือหน่วยความจำแบบดรัมวงจรอิเล็กทรอนิกส์เป็นโมดูลที่บัดกรีและห่อหุ้ม ซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทานทรานซิสเตอร์ตัวเก็บประจุและส่วนประกอบอื่นๆ ที่บัดกรีเข้าด้วยกันและห่อหุ้มด้วยวัสดุโฟม ผลิตขึ้นที่โรงงาน IBM ที่Owegoรัฐนิวยอร์ก[ 4 ]
ASC-15 สำหรับ Titan II
ระบบนำทางเฉื่อยระบบแรกสำหรับTitan IIถูกสร้างขึ้นโดยAC Spark Plugและประกอบด้วยหน่วยวัดความเฉื่อยตามการออกแบบจากDraper Labsที่MITและคอมพิวเตอร์ ASC-15 ที่ออกแบบและสร้างโดย IBM ใน Owego รัฐนิวยอร์ก ขีปนาวุธ Titan II ลำแรกที่ติดตั้งระบบนี้ถูกปล่อยเมื่อวันที่ 16 มีนาคม 1962 การจัดหาอะไหล่สำหรับระบบนี้กลายเป็นเรื่องยาก และกองทัพอากาศจึงตัดสินใจเปลี่ยนไปใช้ระบบใหม่ ระบบของ AC Spark Plug รวมถึง ASC-15 ถูกแทนที่ด้วยระบบนำทางอวกาศสากล (USGS) ของ Delco Electronics ในขีปนาวุธ Titan II ที่ใช้งานจริงตั้งแต่เดือนมกราคม 1978 [ 5 ]คอมพิวเตอร์นำทางใน USGS คือMagic 352ซึ่งผลิตโดย Delco [ 6 ]
ASC-15 ถูกสร้างขึ้นบนโครงอะลูมิเนียมขนาดประมาณ1.5 ฟุต × 1.5 ฟุต × 1 ฟุต (46 ซม. × 46 ซม . × 30 ซม.) [ 7 ] ด้าน ข้าง ด้านบน และด้านล่างถูกหุ้มด้วยชิ้นส่วนพลาสติกเคลือบหลายชั้น หุ้มด้วยฟอยล์อะลูมิเนียมชุบทอง ฝาครอบเหล่านี้มีลักษณะนูนเล็กน้อยและมีร่องเพื่อเพิ่มความแข็งแรง ภายในฝาครอบมีแท่งตรรกะ 52 แท่ง แต่ละแท่งประกอบด้วยโมดูลหุ้มที่เชื่อมติดกัน 4 โมดูล แท่งเหล่านี้ล้อมรอบโครงระฆังซึ่งบรรจุหน่วยความจำแบบดรัม[ 8 ]
ดรัมเป็นทรงกระบอกสแตนเลสผนังบาง ยาว 3 นิ้ว (76 มม.)และ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.5 นิ้ว (110 มม.)หุ้มด้วยโลหะผสมนิกเกล-โคบอลต์แม่เหล็ก ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ซิงโครนัสที่ความเร็ว 6,000 รอบต่อนาที ดรัมมีร่อง 70 ร่อง โดยใช้งาน 58 ร่อง และเป็นร่องสำรอง 12 ร่อง ร่องเหล่านี้ถูกใช้งานดังนี้:
| หมายเลขแทร็ก | การใช้แทร็ก |
|---|---|
| 34 | เส้นทางการสอน |
| 7 | ค่าคงที่ |
| 8 | ข้อมูลเป้าหมาย |
| 2 | ข้อมูลสำหรับจัดเก็บชั่วคราว |
| 5 | ปืนพกแบบลูกโม่สำหรับการจัดเก็บที่เข้าถึงได้รวดเร็วเป็นพิเศษ |
| 2 | แทร็กจับเวลา |
ความจุของแทร็กคือ 1,728 บิต คำสั่งมีความยาว 9 บิต และข้อมูลถูกจัดเก็บในคำขนาด 27 บิต[ 9 ]
แทร็กทั้ง 58 แทร็กนั้น มีหัวอ่าน 67 หัว และหัวเขียน 13 หัว ขณะที่ดรัมหมุนด้วยความเร็ว 6,000 รอบต่อนาที หัวอ่านและหัวเขียนจะลอยอยู่เหนือพื้นผิวของดรัมบนชั้นอากาศบางๆ เมื่อดรัมหมุนเร็วขึ้นหรือช้าลง หัวอ่านและหัวเขียนจะถูกยกขึ้นจากดรัมโดยเพลาลูกเบี้ยวที่หมุนด้วยโซ่ซึ่งขับเคลื่อนโดยมอเตอร์ที่อยู่ด้านบนของตัวเรือนดรัม เพื่อป้องกันไม่ให้พื้นผิวแม่เหล็กเป็นรอย
ASC-15 สำหรับ Titan III
Titan IIIเป็นยานปล่อยจรวดอวกาศที่พัฒนามาจาก Titan II ICBM ยังคงใช้ ASC-15 เป็นคอมพิวเตอร์นำทางของยาน แต่ได้ขยายดรัมให้ยาวขึ้นเล็กน้อยเพื่อให้มีแทร็กที่ใช้งานได้ 78 แทร็ก ซึ่งเพิ่มขึ้น 20 แทร็กจากดรัมที่ใช้ใน Titan II หน่วยความจำสามารถเก็บคำสั่งได้ 9,792 คำสั่ง (51 แทร็ก) และค่าคงที่ 1,152 ค่า (18 แทร็ก) ความเร็วเท่ากับ Titan II คือ 100 รอบ/วินาที × 64 คำ/รอบ × 27 บิต/คำ = 172.8 กิโลบิต/วินาที เวลาสำหรับการดำเนินการบวกคือ 156 ไมโครวินาที สำหรับการคูณคือ 1,875 ไมโครวินาทีและสำหรับการหารคือ 7,968 ไมโครวินาที[ 10 ]
ASC-15 สำหรับดาวเสาร์ I

ไม่มีการใช้คอมพิวเตอร์นำทางสำหรับ Saturn I Block I (ภารกิจ SA-1, 2, 3 และ 4) [ 11 ] โปรแกรมการเอียงจัดทำโดยอุปกรณ์แคมที่อยู่ในกล่อง Servo Loop Amplifier ลำดับเหตุการณ์ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์โปรแกรมซึ่งใช้ในขีปนาวุธ Jupiter ด้วยเช่นกัน อุปกรณ์นี้เป็นเครื่องบันทึกเทป 6 แทร็กที่ส่งพัลส์ไปยังชุดรีเลย์ (ตัวจัดลำดับการบิน) เพื่อเปิดและปิดวงจรต่างๆ ในลำดับเวลาที่แม่นยำ
ASC-15 ถูกใช้งานครั้งแรกในภารกิจ SA-5 ซึ่งเป็นยาน Saturn I Block II ลำแรกและเป็นลำแรกที่เข้าสู่วงโคจร[ 12 ]มันเป็นเพียงยานร่วมเดินทางในภารกิจนี้ ไม่ได้ทำหน้าที่นำทางยาน แต่ทำหน้าที่สร้างข้อมูลทดสอบเพื่อนำไปประเมินผลในภายหลัง ระบบนำทางแบบแอคทีฟในภารกิจ SA-5 มีลักษณะคล้ายกับเที่ยวบินก่อนหน้า ระบบร่วมเดินทางคือ ASC-15 และแพลตฟอร์มเฉื่อย ST-124การนำทางเป็นแบบวงเปิด กล่าวคือ คำสั่งนำทางเป็นฟังก์ชันของเวลาเท่านั้น ภารกิจ SA-5 ยังได้เห็นการนำหน่วยเครื่องมือวัดมา ใช้ด้วย
บน SA-6 ในขณะที่ใช้การนำทางแบบวงเปิด ST-90S สำหรับขั้นตอนแรก (SI) หลังจากแยกตัวแล้ว ST-124 และ ASC-15 ใช้การนำทางแบบปรับเส้นทาง (วงปิด) เพื่อควบคุมขั้นตอนที่สอง (S-IV) [ 13 ]ประสิทธิภาพของการนำทางแบบปรับเส้นทางได้รับการพิสูจน์โดยไม่ได้ตั้งใจเมื่อการปิดเครื่องยนต์หมายเลขแปดของ SI ก่อนกำหนดแทบไม่มีผลกระทบต่อวิถีโคจรของยาน
ในภารกิจ SA-7 ระบบ ST-124 ทำหน้าที่นำทางการยิงของทั้งสองขั้นตอน[ 14 ]คอมพิวเตอร์ดิจิทัลคือ ASC-15 ซึ่งเข้ามาแทนที่อุปกรณ์ลูกเบี้ยวที่มีโปรแกรมเอียง SI สำหรับภารกิจก่อนหน้านี้[ 15 ]และอุปกรณ์โปรแกรมที่ควบคุมลำดับเหตุการณ์ในภารกิจเหล่านั้น
ภารกิจถัดไปหลังจาก SA-7 คือ SA-9 ซึ่งติดตั้งอุปกรณ์วัดค่ารุ่นใหม่ ที่ไม่มีระบบปรับความดัน และ สั้นกว่ารุ่นแรก 2 ฟุต (0.61 เมตร) รุ่นที่ 2 นี้ถูกนำไปใช้ในภารกิจ Saturn I ที่เหลือ (SA-8, 9 และ 10)
แกลเลอรี
- คอมพิวเตอร์นำทางขีปนาวุธ (MGC) สำหรับ Titan II
- ภาพแสดงส่วนประกอบต่างๆ ของ MGC
- หน่วยความจำดรัมของ ASC-15
- ระบบควบคุม SA-2
- ระบบนำทางและการควบคุม SA-6
- ชุดอุปกรณ์สำหรับ SA-6
- ระบบนำทางและการควบคุม SA-7
- หน่วยอุปกรณ์ SA-8 อยู่ระหว่างการก่อสร้างที่ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลล์ (MSFC)
- รายละเอียดของชุดอุปกรณ์ SA-8 พร้อมชิ้นส่วนจำลองที่ทำเครื่องหมายไว้สำหรับ ASC-15 และ ST-124
หมายเหตุ
- ↑ 1958: "IBM พัฒนาคอมพิวเตอร์นำทาง ASC-15 สำหรับคอมพิวเตอร์ขีปนาวุธ Titan II ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ"เอกสารสำคัญของ IBM: ลำดับเหตุการณ์การบินอวกาศดูเพิ่มเติมที่ Bilstein 1980 หน้า243ดูเพิ่มเติมที่ Olsen & Orrange 1981 หน้า406
- ↑ไวค์ 1961
- ↑ลาร์สัน 1965 หน้า7
- ↑ลาร์สัน 1965 หน้า4ดูเพิ่มเติม:ไวค์ 1961 หน้า58–59
- ↑ Stumpf 2000 , หน้า63–67
- ↑เหลียงและไคลน์บับ 1973 , 73-905
- ↑ประมาณการโดยอิงจากการวัดขนาดจากภาพถ่ายของ ASC-15 และปริมาตร 2.12 ลูกบาศก์ฟุต (0.060 ลูกบาศก์เมตร)ที่รายงานไว้ใน "Spaceborne Digital Computer Systems" NASA, SP-8070, มีนาคม 1971
- ↑ "ระบบขีปนาวุธสำหรับการยิง/เจ้าหน้าที่ขีปนาวุธ (LGM-25)" กองทัพอากาศสหรัฐฯ ศูนย์ฝึกอบรมทางเทคนิคเชปพาร์ด พฤษภาคม 1967 คู่มือการศึกษาสำหรับนักเรียน OBR1821F/3121f-V-1 ถึง 4 เล่มที่ 1 จาก 2 เล่ม
- ↑ Cooper & Chow 1976 , หน้า5–18
- ↑ลาร์สัน 1965
- ↑ Brandner, FW (5 เมษายน 1962). "สรุปข้อมูลทางเทคนิคเกี่ยวกับยานอวกาศดาวเสาร์ SA-2" (PDF) . NASA MSFC. TMX 51831. เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 2021. สืบค้นเมื่อ7 กรกฎาคม 2017 .
- ↑เที่ยวบินทดสอบ SA-5 ปี 1964-09
- ↑เที่ยวบินทดสอบ SA-6 ปี 1964-1910
- ↑เที่ยวบินทดสอบ SA-7 ปี 1964-1912
- ↑บทสรุปโครงการแซทเทิร์น 1 ปี 1966 ผลการทดสอบการบินครั้งที่เจ็ดของยานปล่อยแซทเทิร์น 1 (SA-7) หน้า 113 (PDF)
ลิงก์ภายนอก
- "คอมพิวเตอร์ขีปนาวุธไททัน II"เอกสารสำคัญของ IBM: ลำดับเหตุการณ์การบินอวกาศ 23 มกราคม 2546 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 19 มกราคม 2548
- ไวค์, มาร์ติน เอช. (มีนาคม 1961). "การสำรวจระบบคอมพิวเตอร์ดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์ภายในประเทศครั้งที่ 3"ห้องปฏิบัติการวิจัยขีปนาวุธ, สนามทดสอบอาเบอร์ดีน, แมริแลนด์. หน้า58–59 . รายงานฉบับที่ 1115. หน้านี้มีลิงก์ไปยังภาพของโมดูลหุ้มฉนวนที่เชื่อมแล้วนอกจากนี้ยังระบุว่า ASC 15 ย่อมาจาก Advance System Controller Model 15
- "คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในโครงการไททัน 2 และต่อมาถูกดัดแปลงโดย NASA ""ความต้องการด้านอวกาศ ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และการแสวงหาความน่าเชื่อถือ: 1962–1975" IEEE . doi : 10.1109/JPROC.2017.2704638 .