Развитие электромеханических управляющих устройств (реле и сервомоторов) в середине 1930-х гг. позволило появиться идее косвенного управления ТЭД. Пусть водитель только определяет, что нужно от ТЭД — набирать или сбрасывать скорость, а формирование точной временной последовательности замыкания-размыкания контактов будет возложено либо на релейную схему, либо на сервомотор, вращающий тот самый вал с кулачками. Тем самым убитыми оказывались сразу три зайца:
• контроллер работал по жестко заданной механическими характеристиками (упругость язычков в реле, угловая скорость вращения сервомотора) программе, исключая перегрев и возгорание пускотормозных сопротивлений;
• реле и сервомотор запитывались от низкого напряжения, их можно было разместить вне кабины водителя и вынести оттуда всю высоковольтную часть, что резко уменьшило число электротравм. Теперь высоковольтные контакторы размещались либо под полом, либо на крыше, либо в специальном ящике вдали от водителя и пассажиров.
• Ставшая легендой тугая ручка-кофемолка ушла в прошлое. Ее заменила гораздо более легкая и удобная ручка низковольтной части или вообще педальный узел управления контроллером.
Первым серийным советским трамваем с такой косвенной автоматической реостатно-контакторной системой управления (РКСУ) стал рижский РВЗ-6 в 1960 году. Аналогичным советским троллейбусом был энгельсский ЗиУ-5 (рис. 4), впервые вышедший на линии в 1959 году. РВЗ-6 до сих пор еще работают в некоторых городах СНГ (Минск, Казань), ЗиУ-5 остались только как музейные, но примененный на них принцип живет и здравствует вплоть до настоящего времени. У завода-производителя сменилось название, много новшеств было придумано и успешно применено на практике, но в теперешней России самые распространенные модели троллейбусов АО «Тролза» ЗиУ-682Г-012 и ЗиУ-682Г-016 (рис. 6) до сих пор комплектуются все той же РКСУ. Причины понятны — дешево и сердито, и полная нечувствительность к электромагнитным помехам. К упомянутому выше ремкомплекту (лом, кувалда, какая-то матерь) добавились еще и отвертка, набор гаечных ключей с авометром, что с ворчанием, но было в целом адекватно воспринято обслуживающим персоналом. Однако возможность ремонта в полевых условиях РКСУ уже потеряла.
Если взглянуть на все устройство в целом с теоретической точки зрения, то РКСУ является самым настоящим электромеханическим цифровым автоматом — на входе имеется номер позиции контроллера ("0", «ход 1», «ход 2», «тормоз» и т. д.), на выходе — определенное состояние группы контакторов. Это состояние вполне естественно характеризовать двоичным числом, в котором каждый разряд соответствует своему контактору, а значение разряда — его состоянию «замкнут-разомкнут». Выходное значение зависит не только от входа, но и от своего предыдущего состояния, например в троллейбусах ЗиУ-682 запрещается разгон, пока контроллер не вернется в позицию "0" — нет ни разгона, ни торможения. После этого последовательность разгона повторяется заново. НСУ с этой точки зрения являлась всего лишь комбинаторной схемой — входу (положению ручки-кофемолки) взаимно и однозначно соответствовал выход (замкнутые-разомкнутые контакторы).
Следующий шаг в свете развития теперь уже электроники вроде понятен — заменить электромеханический контроллер на чисто электронный, но 1970-е принесли с собой совершенно другой, но тоже электронный принцип управления ТЭД. Стремление к экономии электроэнергии поставило вполне здравый вопрос — а можно ли обойтись без пусковых сопротивлений, в которых электричество бесцельно превращается в тепло и снижает КПД всего транспортного средства в целом? И ответ был найден: да, можно, если сделать ток, протекающий через ТЭД, не постоянным, а импульсным. Меняя тактовую частоту и скважность последовательности импульсов, можно изменять средний ток, протекающий через ТЭД и управлять его вращающим моментом. Во всем этом был один принципиальный момент: такая система управления уже не может быть электромеханической, она становится чисто электронной. Формирование импульсов производится интегральными цифровыми логическими схемами, а коммутация сильноточной цепи осуществляется мощными тиристорами. Поэтому все устройство получило название ТИСУ — тиристорно-импульсная система управления. Ее внедрение сулило очень большие выгоды с точки зрения экономичности, и Министерство жилищно-коммунального хозяйства, заведовавшее электротранспортом в СССР, вовсю настаыивало на разработке и производстве такой техники.
Однако гладко было на бумаге, да забыли про овраги… Сильноточная электроника для гражданских нужд, мягко говоря, страдала большим количеством брака. По этой причине провалилась разработка перспективного трамвая РВЗ-7 (рис. 5). Троллейбусники преуспели больше — сочлененные троллейбусы ЗиУ-683 получили новую электронику, а трамвайщикам так и пришлось импортировать чешские «Татры» Т6В5, где проблем с надежностью электроники не было. Проблемы заключались в другом — теперь для обслуживания новых машин требовался персонал, знакомый не только с отверткой и авометром, но и с паяльником, осциллографом, частотомером. Наладчику и ремонтнику ТИСУ недостаточно знания электрики, ему нужно знать электронику, как аналоговую, так и цифровую. Кувалда и лом больше в его работе не помогут. Поэтому ТИСУ стала уделом довольно немногочисленного круга ЭТ-хозяйств СССР.
Развал СССР фактически похоронил отечественную отрасль электротранспортного машиностроения. Какое-то время стоял даже вопрос о полном сворачивании трамвайного и троллейбусного производства, но некоторая стабилизация экономики позволила производителям вновь получить заказы на свою продукцию. А тем временем мировые лидеры уже вовсю серийно производили машины с асинхронными бесколлекторными ТЭД, где преобразование постоянного тока в необходимый для работы двигателя многофазный переменный осуществляется электронным блоком с микропроцессорным управлением. Попытки создать свой аналог этой системы пока исчисляются единичными машинами и вагонами. Однако внедрение новых технологий все равно не остановить, какой бы надежной ни была РКСУ и как бы ни любили ремонтники кувалду с ломом. Но порой новшества приобретают довольно причудливую форму: ЗАО «Канопус» усовершенствовало… все ту же РКСУ озвученным выше путем — вместо электромеханического управляющего блока на трамваях КТМ-19КТ (рис. 9) был установлен его электронный микропроцессорный аналог. Таким образом, электротехнический и электронный контроллеры после долгой раздельной эволюции пришли к «единому знаменателю». Этот тип системы управления получил название контакторно-транзисторной (КТСУ) (рис. 8). Когда первый такой вагон еще был в пути в родной для автора Нижний Новгород, директор депо №1, к которому этот КТМ-19КТ оказался приписан (а там работали только с РКСУ), всерьез говорил о том, что от прогресса никуда не деться, как бы он ни был непривычен и сложен на первый взгляд. И новый вагон… успешно освоили, от кувалды с ломом сразу шагнув к ноутбуку с диагностическим программным обеспечением и электронной почте, чтобы оперативно получать обновления микрокода от производителя и отсылать ему записи параметров для продвинутого анализа. Да уж, воистину не боги горшки обжигают! Этот вагон и еще четырнадцать его собратьев с КТСУ бегают по улицам древнего Нижнего, исправно доставляя пассажиров по назначению. А с другой стороны, мастерам, детально знающим устройство РКСУ и ТИСУ, уже не найти в перспективе своих преемников и в случае прекращения выпуска электронных блоков КТСУ первая ее поломка поставит КТМ-19КТ на прикол — программа для контроллера является проприетарной собственностью, сомнительна возможность ремонта или изготовления печатных плат в деповских условиях. А РКСУ и ТИСУ при наличии отнюдь не заумных и засекреченных комплектующих вполне могут быть починены самостоятельно силами деповчан. Потому что лучше для трамвайщиков — прогрессивные КТСУ/асинхронники или традиционные НСУ/РКСУ/ТИСУ — никто не знает.
В свою очередь, «КТ» не раз писала о живучести «паровозных технологий» в информационной сфере, которые, несмотря на все прогрессивные новшества, вполне благополучно живут и здравствуют вплоть до настоящего времени. И если применительно к военному делу такое положение вещей вполне можно объяснить его спецификой, то рассмотренный в этой статье пример электротранспорта свидетельствует об универсальной природе этого явления. Настолько универсальной, что в свете этих соображений автору не хотелось апгрейдить свой компьютер, поскольку с каждым последующим апгрейдом все меньшим и меньшим становится детальное понимание принципов его работы, а следовательно, и власть над машиной. Только такой софт, как Heroes of Might & Magic V, Oblivion, Готика III и «Вторая Мировая», на старом компьютере не запускается… Решение пришло само собой — купить новый компьютер и не выбрасывать старый, проверенный шестилетней бессбойной эксплуатацией. Вот и к трамвайщикам пожелание — получая новые КТМ-19КТ, не спешите резать старенькие КТМ-5. Пригодятся и те и другие.
Если есть желание более подробно познакомиться с описанными в статье понятиями и техникой, привожу набор ссылок на соответствующие ресурсы:
• http://tramnn.narod.ru/cars/t6b5/index.html
• http://tramnn.narod.ru/history/cars/rvz6.html
• http://tramnn.narod.ru/cars/ktm19/index.html
• http://tramnn.narod.ru/museum/ziu5/index.html
ОГОРОД КОЗЛОВСКОГО: Черно-белая Синяя птица
Автор: Козловский Евгений
Любите книгу — источник знания!
— М. Горький
"Добрый день, Евгений, не хотелось бы Вам протестировать одно новое интересное устройство — читалку для книг, про которое «Компьютерра» недавно писала, но до тестов так дело пока не дошло? Если интересно, могу одолжить на недельку...
С уважением, Алексей"
Ну еще бы не интересно! Эти самые электронные книги, да еще на E Ink, «электронных чернилах»! Я даже и не знаю, о чем так уже давно, так заманчиво и так... безрезультатно (в смысле реальной потребительской реализации) пишет компьютерная пресса и мечтает заметная часть компьютерной публики. Типичная Синяя птица! Прочитав очередную новость о выпуске очередной электронной книги то одним мировым брэндом, то другим, то — третьим, я непременно и тут же связывался с его российским представительством и неизменно получал облом, сопровождаемый разными объяснениями типа «пока это опытный образец, которого у нас нет» или «поскольку в Россию поставка этих устройств не планируется...», или еще что-нибудь в этом же роде, — а тут на тебе! Синяя птица летит прямо в руки.
Птичка оказалась прямым потомком так и не появившейся на американских и европейских прилавках Sony Librie: PRS-500 (Portable Reader System), — выход которой на мировой рынок Sony уже несколько раз откладывала, — и вот таки выкатила. Правда, говорят, что в Штатах вокруг нее идет страшный ажиотаж, что, как в старые добрые советские времена, по магазинам раздают так называемые «лимиты», что просто вот взять ее и купить — в реале ли, через интернет ли — дело почти невозможное, — но приятелю Алексея (в Штатах) как-то особо повезло, — и экземпляр оказался в Москве [Впрочем, PRS-500 мелькнула и на price.ru, — правда, по почти двойной цене в 550 баксов, — но, как это на price.ru частенько бывает: «обозначено в меню, а в натуре — нету»].
Наутро мне привезли совершенно непрезентабельную, без картинок, белую картонную коробочку (наверное, отдел реализации Sony еще не закончил разработку глянцевого дизайна), содержащую саму книжку в обложке, зарядное устройство, USB-шнурок да компакт-диск с софтом под названием CONNECT Reader. Книжка в руке показалась чрезвычайно приятной, эдакой солидно весомой, совершенно аутентичного, если можно так выразиться, размера, и только на второй взгляд выяснилось, что обложка сделана из какого-то клеенкоподобного пластика (только две крайние, в сантиметр шириной, полоски, похоже, сделаны из настоящей, ароматной кожи). При весьма благородном и изысканном дизайне самой книжки (которая прилепляется к обложке на эдакой кольцевой пластиковой клипсе), при сияющем никеле (конечно, тоже поддельном, но очень уж хорошо!) ее «корешка» и «обреза», наконец, при цене в 350 долларов такое решение показалось мне несколько странным, тут кожа просто просилась на всю обложку, целиком, и вряд ли ее применение увеличило бы стоимость устройства больше, чем процентов на пять, — но, надо полагать, если PRS-500 «пойдет», тут же найдутся и мелкие фирмочки, которые станут производить самые разные обложки, хоть даже и из крокодиловой или змеиной кожи. Кстати, уже сейчас сама Sony предлагает дополнительные обложки нескольких цветов.
Формат книжки — не совсем pocket book: размер ее процентов на десять побольше, зато толщина, естественно, поменьше, чем у большинства покетбуков. На корешке — крышка слота под SD-карточку (второй случай в моей практике, после фотоаппарата «Альфа», когда Sony решила не навязывать свой проприетарный Memory Stick формат: с чего бы это?), что сводит на нет проблему емкости книги: и впрямь, встроенных 64 мегов доступной юзеру памяти, способной, впрочем, вместить едва ли не сотню книжек среднего размера, человеку, развращенному емкостью карманных компьютеров, могло бы показаться маловато.
Интересная деталь: стоит только вставить в слот SD-карточку, как на ней тут же автоматически образуется каталог Sony Reader с подкаталогом database, куда можно положить очередную книжку, после чего в каталоге автоматически же образуется файлик cashe. Проделать подобное таким же простым путем со встроенной памятью не удается: подключив книжку к компьютеру по USB, вы не обнаружите в системе нового съемного диска, — а обнаружит его только упомянутый выше CONNECT Reader, который внешне вполне подобен Explorer’у и с помощью которого вы свободно можете перетаскивать файлы туда-сюда.
Далее по корешку — коромыслице регулятора громкости (книжка позволяет слушать mp3— и AAC7-звук (правда, только через наушники), просматривать JPEG (а также GIF, PNG и BMP) картинки, — правда, тоже — что естественно для сегодняшнего состояния E Ink — только в монохроме: четыре градации серого) и, наконец, движок включателя/выключателя. Правый обрез пуст, а нижний имеет гнездышко под цепочку против краж, как на ноутбуках, гнездышко miniUSB, гнездышко для наушников, гнездышко для зарядника и, наконец, довольно сложный разъем, о назначении которого не говорится в руководстве, но где-то в Сети я прочитал, что это, возможно, под будущую doc-станцию, не очень, правда, мне понятно, зачем нужную. На рамке же книги, обводящей шестидюймовый экран, — кнопочка, меняющая размер текста (предусмотрено три градации: s[mall], m[edium] и l[arge], но последняя работает только на книжках специального сониевского формата BBeB [BroadBand electronic Book], в котором фирма и намерена заняться мощными онлайновыми продажами книг), две «листалки» в виде двух маленьких кнопочек слева или одной большой, двухпозиционной, внизу; кнопочка mark для создания закладок, в момент нажатия которой вспыхивает модно-синий светодиодик; пятипозиционный джойстик с подписью «menu» и, наконец, десяток мелких нумерованных (1, 2... 9, 0) кнопок прямо под экраном, с помощью которых можно делать быстрый выбор из представленных в меню позиций, а также перемещаться по книге «прыжками».
Кроме этого самого, упомянутого выше, специального формата (и тоже упомянутых музыки и картинок), книжка поддерживает PDF, RTF, HTML (с пониманием разметки), TXT и, наконец, RSS-новости, которые, правда, предварительно, с помощью того же Sony Reader’а, надо проконвертировать. Нас с вами, предпочитающих читать по-русски, интересовать должны только PDF’ы, поскольку с двухбайтной кодировкой дело у книжки обстоит никак и попытки прочесть что-нибудь в остальных перечисленных форматах не латиницей возвращают нас к старым добрым временам Windows 95, к восхитительным кракозябрам.
Другое дело — PDF. Если вы возьмете любой русский текст и с помощью любого виртуального принтера напечатаете его в PDF-файл, не забыв «внедрить шрифты», — книжка будет представлена вполне по-русски. Впрочем, у Алексея с какими-то из шрифтов все равно возникали проблемы (которые он решил, повторив тестовую фразу множество раз, но всякий раз — новым шрифтом из установленных в его системе, выявив таким образом шрифты «неподходящие»), — у меня же все сложилось более чем удачно. Если печатать из Word’а, предварительно расставив повсюду в тексте мягкие переносы, — и в книжке текст будет плотненький, с переносами. Формат «бумаги» лучше выбирать Letter — тогда текст уложится по экрану наиболее гармонично. Единственная, может быть, проблема — если вы печатаете таким образом текст с русским названием, переименование в латиницу полученного PDF-файла вам уже не поможет, и он отобразится в списке книг кракозяброй. Правда, чтобы текст читался комфортабельно, надо предварительно, перед «печатью» присвоить кеглю размер где-нибудь в районе 24-26 и еще лучше — сделать его жирным. Впрочем, дело это наживное, и, если кто увлечется, — можно будет поставить его на поток с помощью тех же, скажем, вордовских макросов.
Ну а теперь — главное. Впечатление от E Ink. Экран — благородно-матово-белый. Молочный... Текст четкий, и хотя по количеству точек на дюйм от печатного все же отличается (170 dpi против обычных для хорошей полиграфии 300), но заметить это простым глазом, во всяком случае — моим, — невозможно. Зато вдвое большая — по сравнению с LCD-экранами — плотность замечается на раз. Естественно, что нет постоянной перерисовки, которая так или иначе, а на утомляемость глаз влияет непременно, нет и не всегда естественной подсветки, — так что чтение с этого экрана и впрямь мало отличается от чтения с бумаги, — правда, не белой, мелованной, — но легкая желтизна «слоновой кости», возможно, еще «благороднее».
За недолгое время пользования книжкой я так и не сумел привыкнуть ни к ее совершенно невероятной медлительности (мои первые Robotron и Palm реагировали на клавиши быстрее!), ни к манере, при перелистывании, сначала залить весь экран черным, сквозь который неторопливо начинает проступать текст (смена страницы в зависимости от параметров текста может происходить быстрее или медленнее, но в среднем занимает секунду). Сказать честно, ни медлительность, ни эти черные интермедии, как говаривал мой советских времен автослесарь, на скорость (то есть на процесс чтения) не влияют или влияют незначительно, — однако к этому надо привыкать.