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Computadora digital ASC-15.

El ASC-15 (Advance System Controller Model 15) era una computadora digital desarrollada por International Business Machines (IBM) para su uso en el misil balístico intercontinental Titan II (ICBM). [1] [2] Posteriormente fue modificado y utilizado en los vehículos de lanzamiento Titan III y Saturn I Block II.

Su función principal en estos cohetes era realizar cálculos de navegación utilizando datos de sistemas de sensores inerciales . También realizó comprobaciones de preparación antes del lanzamiento. [3] Era un procesador en serie digital que usaba datos de punto fijo con palabras de 27 bits. El almacenamiento era una memoria de tambor . Los circuitos electrónicos eran módulos encapsulados soldados, que constaban de resistencias discretas , transistores , condensadores y otros componentes soldados entre sí y encapsulados en un material de espuma. Fue fabricado en la planta de IBM en Owego , NY. [4]

ASC-15 para Titan II [ editar ]

El primer sistema de guía inercial para el Titan II fue construido por AC Spark Plug e incluía una unidad de medida inercial basada en diseños de Draper Labs en MIT , y la computadora ASC-15 diseñada y construida por IBM en Owego, NY. El primer misil Titan II con este sistema fue lanzado el 16 de marzo de 1962. Adquirir repuestos para este sistema se volvió difícil y la Fuerza Aérea decidió reemplazarlo por un nuevo sistema. El sistema AC Spark Plug, incluido el ASC-15, fue reemplazado por el Sistema de Guía Espacial Universal (USGS) de Delco Electronics en misiles operativos Titan II a partir de enero de 1978. [5] La computadora de guía en el USGS fue el Magic 352, fabricado por Delco. [6]

El ASC-15 se construyó sobre un marco de aluminio de aproximadamente 1,5 x 1,5 x 1 pies. [7] Los lados, la parte superior e inferior estaban cubiertos por piezas de plástico laminado, cubiertas con papel de aluminio dorado. Estas cubiertas eran ligeramente convexas y acanaladas para dar rigidez. Dentro de las cubiertas había cincuenta y dos palos lógicos, cada uno con cuatro módulos encapsulados soldados. Estos rodearon un marco de campana que alberga una memoria de tambor. [8] Consulte la figura 2.

El tambor era un cilindro de acero inoxidable de paredes delgadas de 3 pulgadas de largo y 4,5 pulgadas de diámetro cubierto con una aleación magnética de níquel-cobalto. Fue impulsado por un motor síncrono a 6.000 rpm. El tambor tenía 70 pistas, de las cuales se utilizaron 58 y 12 de repuesto. Estas pistas se utilizaron de la siguiente manera:

NO. PISTASUSO DE PISTAS
34Pistas de instrucción
7Constantes
8Datos de destino
2Datos para almacenamiento temporal
5Revólveres para almacenamiento de acceso extra rápido
2Pistas de tiempo

La capacidad de una pista era de 1.728 bits. Las palabras de instrucción tenían una longitud de 9 bits y los datos se almacenaban en palabras de 27 bits. [9]

Coincidiendo con 58 pistas hubo 67 cabezas de lectura y 13 cabezas de escritura. Mientras el tambor giraba a 6.000 rpm, los cabezales flotaban sobre la superficie del tambor en una fina capa de aire. Cuando el tambor giraba hacia arriba o frenando, las cabezas se levantaban del tambor mediante árboles de levas girados por una cadena que era impulsada por un motor en la parte superior de la carcasa del tambor, para evitar rayar la superficie magnética. Ver figura 3.

ASC-15 para Titan III [ editar ]

El Titan III era un vehículo de lanzamiento espacial basado en el misil balístico intercontinental Titan II. El ASC-15 se mantuvo como la computadora de guía del vehículo, pero el tambor se alargó ligeramente para proporcionar 78 pistas utilizables, un aumento de 20 sobre el tambor utilizado en el Titan II. La memoria contenía 9 792 instrucciones (51 pistas) y 1152 constantes (18 pistas). La velocidad fue la misma que para el Titan II: 100 revoluciones / segundo × 64 palabras / revolución × 27 bits / palabra = 172,8 kilobits / segundo. El tiempo para una operación de adición fue de 156 µs ; para una multiplicación, 1.875 μs ; y para una división, 7968 μs . [10]

ASC-15 para Saturno I [ editar ]

No se utilizó ninguna computadora de guía para Saturno I Bloque I (misiones SA-1, 2, 3 y 4). El sistema de guía para SA-2 se muestra en la Figura 4. [11] El programa de tono fue proporcionado por un dispositivo de leva ubicado en la Caja del Amplificador Servo Loop. La secuencia de eventos fue controlada por un dispositivo de programa que también se usó en misiles Júpiter. Se trataba de una grabadora de cinta de 6 pistas que enviaba pulsos a un conjunto de relés (el secuenciador de vuelo) para activar y desactivar varios circuitos en una secuencia cronometrada con precisión.

El ASC-15 voló por primera vez en SA-5, el primer vehículo Saturn I Block II y el primero en alcanzar la órbita. [12] Era un pasajero en esta misión, no guiando el vehículo sino generando datos de prueba para una evaluación posterior. El sistema de guía activo en SA-5 era similar al de vuelos anteriores. El sistema de pasajeros fue el ASC-15 y la plataforma inercial ST-124 . La orientación fue de circuito abierto; es decir, los comandos de guía eran funciones sólo del tiempo. SA-5 también vio la introducción de la Unidad de Instrumentos .

En SA-6, mientras que la guía ST-90S de bucle abierto se usó para la primera etapa (SI), después de la separación, ST-124 y ASC-15 usaron guía adaptativa de trayectoria (bucle cerrado) para controlar la segunda etapa (S-IV) . El sistema de guía SA-6 se muestra en la Figura 5. [13] La efectividad de la guía adaptativa de trayectoria se demostró inadvertidamente cuando el apagado prematuro del motor S-IV número ocho prácticamente no tuvo ningún efecto en la trayectoria del vehículo.

La disposición de los sistemas ST-90S y ST-124 (incluida la computadora de guía ASC-15) en SA-6 se muestra en la Figura 6. [14] Esta es la versión 1 de la Unidad de Instrumentos, que voló en SA-5, 6 y 7.

En SA-7, el sistema ST-124 guió el disparo de ambas etapas. El sistema de guía y control para SA-7 se muestra en la Figura 7. [15] La computadora digital es el ASC-15. Reemplazó tanto el dispositivo de cámara que contenía el programa de inclinación SI para misiones anteriores. [16] y el dispositivo de programa que controlaba la secuencia de eventos en esas misiones.

La siguiente misión volada después del SA-7 fue el SA-9. Llevaba una nueva versión de la Unidad de Instrumentos, una que no estaba presurizada y era 2 pies (0,61 m) más corta que la versión 1. La versión 2 voló en las misiones restantes de Saturno I (SA-8, 9 y 10), y se muestra debajo construcción en MSFC en la Figura 8. [17] La Figura 9 es una ampliación de esta imagen, que muestra el ASC-15 ficticio y el ST-124 ficticio.

Galería [ editar ]

  • Computadora de guía de misiles (MGC) para Titan II.

  • Vista despiezada de MGC.

  • Memoria de tambor del ASC-15

  • Sistema de control SA-2

  • Sistema de guía y control SA-6

  • Unidad de instrumento para SA-6

  • Sistema de guía y control SA-7

  • Unidad de instrumentos SA-8 en construcción en Marshall Space Flight Center (MSFC)

  • Detalle de la unidad de instrumentos SA-8, con maniquíes marcados para ASC-15 y ST-124.

Referencias [ editar ]

  • Centro de formación técnica Sheppard de la USAF. "Guía de estudio del estudiante, Lanzamiento de misiles / Oficial de misiles (LGM-25)". Mayo de 1967. Páginas 61–65. Disponible en WikiMedia Commons
  • David K. Stumpf. Titán II: Historia de un programa de misiles de la Guerra Fría. The University of Arkansas Press, 2000. Páginas 63–65
  • Bilstein, Roger E. (1980). Etapas de Saturno: una historia tecnológica de los vehículos de lanzamiento Apolo / Saturno. NASA SP-4206. ISBN  0-16-048909-1 . Disponible en línea: HTML o PDF
  • Olsen, PF y Orrange, RJ "Sistemas en tiempo real para aplicaciones federales. Una revisión de desarrollos tecnológicos significativos", en IBM J. Res. Dev. Vol 25, No. 5, septiembre de 1981. http://www.research.ibm.com/journal/rd/255/ibmrd2505F.pdf
  • AE Cooper y WT Chow. "Desarrollo de sistemas informáticos espaciales a bordo" IBM Journal of Research and Development, enero de 1976. Páginas 5–18.
  • Larson, Paul O. "Titan III Inertial Guidance System", en la Segunda Reunión Anual de AIAA, San Francisco, 26–29 de julio de 1965, páginas 1–11.
  • Liang, AC y Kleinbub, DL "Navegación del vehículo de lanzamiento espacial Titan IIIC utilizando el Carousel VB IMU". Conferencia de orientación y control de la AIAA, Key Biscayne, FL, 20–22 de agosto de 1973. Documento de la AIAA No. 73-905.
  • "Saturno I Resumen". NASA MSFC, 15 de febrero de 1966. 43 páginas. hdl : 2060/19660014308
  • Brandner, FW "Resumen de información técnica sobre el vehículo Saturn SA-2". https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19650076118_1965076118.pdf . Nota de la NASA MSFC con fecha del 5 de abril de 1962. TMX 51831. 16 páginas.
  • Grupo de Trabajo de Evaluación del Vuelo de Saturno. "Resultados del quinto vuelo de prueba del vehículo de lanzamiento de Saturno I (SA-5)". NASA MSFC 22 de septiembre de 1964. MPR-SAT-FE-64-17. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19650060677_1965060677.pdf .
  • Grupo de Trabajo de Evaluación del Vuelo de Saturno. "Resultados del vuelo de prueba del vehículo del sexto lanzamiento de Saturno I (SA-6)". NASA MSFC 1 de octubre de 1964. MPR-SAT-FE-64-18. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19700089115_1970089115.pdf .
  • Grupo de Trabajo de Evaluación del Vuelo de Saturno. "Resultados del Séptimo Vuelo de Prueba del Vehículo de Lanzamiento de Saturno I (SA-7)". NASA MSFC 30 de diciembre de 1964. MPR-SAT-FE-64-19. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19740074283_1974074283.pdf .
  • "Informe del estado de confiabilidad de los sistemas Apollo. Volumen II: BORRADOR del estado de confiabilidad de los subsistemas". NASA, Washington, DC, 23 de septiembre de 1963. 225 páginas. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19750069412_1975069412.pdf .
  • NASA. "Sistemas informáticos digitales espaciales". Marzo de 1971. NASA SP-8070.

Notas [ editar ]

  1. ^ 1958: "IBM desarrolla la computadora de guía ASC-15 para la computadora de misiles Titan II de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos". Archivos de IBM: cronología de vuelos espaciales . Véase también Bilstein, Stages to Saturn, pág. 243. Véase también Olsen y Orrange, p. 406
  2. ^ http://ed-thelen.org/comp-hist/BRL61-a.html
  3. ^ Larson, pág. 7
  4. ^ Larson, pág. 4. Ver también: Martin H. Weik. "A Third Survey of Domestic Electronic Digital Computing Systems" Ballistic Research Laboratories, Aberdeen Proving Ground, Maryland Report No. 1115, marzo de 1961 http://ed-thelen.org/comp-hist/BRL61-a.html páginas 58-59 .
  5. ^ David K. Stumpf. Titán II. Una historia de un programa de misiles de la Guerra Fría. Prensa de la Universidad de Arkansas, Fayetteville, Arkansas, 2000. ISBN 1-55728-601-9 . Páginas 63-67. 
  6. ^ AC Liang y DL Kleinbub. "Navegación del vehículo de lanzamiento espacial Titan IIIC utilizando el Carousel VB IMU". Conferencia de orientación y control de la AIAA, Key Biscayne, FL, 20–22 de agosto de 1973. Documento de la AIAA No. 73-905.
  7. ^ Estimación basada en la medición de fotografías del ASC-15 y un volumen de 2,12 pies cúbicos (0,060 m 3 ) informado en "Spaceborne Digital Computer Systems", NASA, SP-8070, marzo de 1971.
  8. ^ "Lanzamiento de misiles / Oficial de misiles (LGM-25) Sistemas de misiles". USAF, Sheppard Technical Training Center, mayo de 1967. Guía de estudio para estudiantes OBR1821F / 3121f-V-1 a 4, Volumen I de II.
  9. ^ AE Cooper y WT Chow. "Desarrollo de sistemas informáticos espaciales a bordo" IBM Journal of Research and Development, enero de 1976. Páginas 5-18.
  10. ^ Paul O. Larson. "Sistema de guía inercial Titan III". Documento AIAA No. 65-306. Segunda reunión anual de la AIAA, 26-29 de julio de 1965, San Francisco, CA.
  11. ^ FW Brandner. "Resumen de información técnica sobre el vehículo Saturno SA-2". Nota de la NASA MSFC con fecha del 5 de abril de 1962. TMX 51831. 16 páginas https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19650076118_1965076118.pdf
  12. ^ Grupo de trabajo de evaluación del vuelo de Saturno. "Resultados del quinto vuelo de prueba del vehículo de lanzamiento de Saturno I (SA-5)". NASA MSFC 22 de septiembre de 1964. MPR-SAT-FE-64-17. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19650060677_1965060677.pdf .
  13. ^ Grupo de trabajo de evaluación del vuelo de Saturno. "Resultados del vuelo de prueba del vehículo del sexto lanzamiento de Saturno I (SA-6)". NASA MSFC 1 de octubre de 1964. MPR-SAT-FE-64-18. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19700089115_1970089115.pdf
  14. ^ "Informe de estado de confiabilidad de Apollo Systems. Volumen II: BORRADOR de estado de confiabilidad de los subsistemas". NASA, Washington, DC, 23 de septiembre de 1963. 225 páginas. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19750069412_1975069412.pdf
  15. ^ Grupo de trabajo de evaluación del vuelo de Saturno. "Resultados del Séptimo Vuelo de Prueba del Vehículo de Lanzamiento de Saturno I (SA-7)". NASA MSFC 30 de diciembre de 1964. MPR-SAT-FE-64-19. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19740074283_1974074283.pdf
  16. ^ "Resumen de Saturno I". NASA MSFC, 15 de febrero de 1966. 43 páginas. hdl : 2060/19660014308 . "Resultados del Séptimo Vuelo de Prueba del Vehículo de Lanzamiento de Saturno I (SA-7)". PDF página 113.
  17. ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 9 de julio de 2011 . Consultado el 11 de diciembre de 2008 .CS1 maint: archived copy as title (link). "Esta imagen muestra una vista de alto ángulo de los técnicos que trabajan en el conjunto de componentes de la unidad de instrumentos (IU) para la misión SA-8 en el edificio 4705 del Centro Marshall de Vuelos Espaciales".

Enlaces externos [ editar ]

  • "Computadora de misiles Titan II". Archivos de IBM: cronología de vuelos espaciales.
  • Martin H. Weik. "Una tercera encuesta de sistemas informáticos digitales electrónicos domésticos" Laboratorios de investigación balística, campo de pruebas de Aberdeen, Informe de Maryland Nº 1115, marzo de 1961. Páginas 58-59. Esta página incluye un enlace a una imagen de un módulo encapsulado soldado. También dice que ASC 15 son las siglas de Advance System Controller Model 15.