Советский атомный проект и становление отечественной вычислительной техники

Крайнева Ирина Александровна, Пивоваров Никита Юрьевич, Шилов Валерий Владимирович

Введение

Несмотря на обилие публикаций по истории отечественной вычислительной техники и программирования, проблема становления государственной научно-технической политики СССР в этой области до сих пор остается малоисследованной. Внешнеполитические обстоятельства послевоенного времени, противостояние бывших союзников побудило советское правительство к модернизации оборонно-наступательного потенциала. В первую очередь речь идет о ядерном оружии и средствах его доставки. Большие объемы математических вычислений, выполнявшихся математиками Академии наук вручную в годы Великой Отечественной войны и сразу после нее, повлияли на принятие решений о создании новой ВТ в СССР. Однако поначалу ее развитие находилось на периферии внимания партийного и государственно руководства. Это вполне естественно, поскольку понимание критической важности развития современных средств вычисления только начинало формироваться даже у научного сообщества – здесь в первую очередь следует назвать таких ученых, И.С. Брук, Л.В. Канторович, М.В. Келдыш, М.А. Лаврентьев, С.А. Лебедев, Л.А. Люстерник, С.Л. Соболев. Понимание же важности вычислительной техники властными структурами оформилось к началу 1950-х годов.

Анализ опубликованных документов Советского атомного проекта (САП) позволил выявить определяющую роль его потребностей для начального периода развития отечественной вычислительной техники. Особенно показателен в этом отношении этап создания водородной бомбы (1950–1955) [1].

Информация о первых цифровых ЭВМ поступала в СССР из различных зарубежных источников, в том числе, не исключено, и при посредстве разведывательных ведомств. Если учесть, что роль разведданных в реализации Атомного проекта была едва ли не ключевой, то такое предположение вполне допустимо. Приведем некоторые свидетельства. Историк науки Б.Н. Малиновский высказал следующее предположение: «Возможно, к окончательному решению заняться разработкой цифровой ЭВМ С.А. Лебедева подтолкнул М.А. Лаврентьев. Такое мнение высказывали В.М. Глушков, М.Г. Крейн (запрограммировавший совместно с С.А. Авраменко первую задачу для МЭСМ) и О.А. Богомолец. Последний в 1946-1948 гг., выполняя правительственные поручения (курсив наш – Авт.), несколько раз бывал в Швейцарии. Будучи заядлым радиолюбителем, он собирал интересующие его проспекты и журналы с сообщениями о цифровых вычислительных устройствах. Приехав в Киев летом 1948 г., он показал журналы Лаврентьеву, тот - Лебедеву. Может быть, знакомство с рекламой помогло принять давно зревшее решение» [2, с. 36]. Это высказывание (на наш взгляд, крайне спорное, поскольку сообщения о цифровых устройствах как в массовой, так и в научной литературе были, как увидим далее, советским специалистам вполне доступны) порой интерпретируют как спецоперацию разведки: «…через Швейцарию в это время (1948 г. – Авт.) уже прошла развединформация о машине Z-4 К. Цузе, которую приобрёл Технологический институт в Цюрихе. Было сообщение о довольно странной командировке туда одного известного советского учёного» [3]. Очевидно, что речь идет именно о Богомольце, однако машина Z-4 Конрада Цузе была перевезена из Германии в Цюрих лишь 11 июля 1950 г. и начала там работать в сентябре того же года [4, с. 242–245]. Более того, весьма подробное описание релейного компьютера Цузе было опубликовано в авторитетнейшем американском издании еще в 1947 г. [5, с. 355–359].

Несомненно также, что не мог не привлечь внимания советской разведки в США ввод в эксплуатацию первого электронного компьютера ENIAC. И этому имеется подтверждение. Сразу же после появления первых пресс-релизов об ENIAC, 5 апреля 1946 года, в адрес Муровской школы Пенсильванского университета поступило письмо от советского торгового представителя в США А.П. Малышева с просьбой рассмотреть вопрос о возможности изготовления по советскому заказу «робота-вычислителя» (Robot Calculator). Очевидно, что «роботом» в письме был назван именно ENIAC. Декан Муровской школы Гарольд Пендер (Harold Pender, 1879–1959) запросил на это разрешения у военных, и, судя по тону его письма, действительно рассчитывал его получить. Однако этого не произошло [6, с. 155–156]. Продолжения этой истории в других свидетельствах того времени мы не находим, тем более, что очень скоро в научной печати появились достаточно подробные статьи с описанием компьютера.

О том, что советская разведка пристально следила за всеми техническими новинками, вспоминал А.С. Феклисов[1]: «В 1942–1946 годах у меня на связи находилось семь агентов - источников важных секретных материалов. Это была агентура из числа инженерно-технического персонала, занимавшего руководящие должности на заводах и в лабораториях компаний Ар-си-эй, «Вестерн электрик», «Вестингауз», «Дженерал электрик», а также на двух ведущих авиационных компаниях, где производилась военная техника США. Особенно ценная агентура работала по электронике, она передала нам более двадцати тысяч страниц секретной документальной научно-технической информации, в том числе по новейшим в то время различным видам радаров, сонаров, прицельным системам, зенитным радиовзрывателям, компьютерам (курсив наш – Авт.) и еще по многим другим устройствам. Были получены секретные материалы о технологии производства и образцы клистронов, магнитронов и других электровакуумных приборов» [7, с. 14–15]. Однако под компьютерами Феклисов подразумевал, как следует из контекста, различные аналоговые устройства для систем управления зенитным артиллерийским огнем. Преемники Феклисова на посту резидента мемуаров не оставили, так что на данный момент мы располагаем лишь весьма отрывочными и косвенными свидетельствами участия разведки в формировании у советских специалистов представления о новом техническом феномене – электронных вычислительных машинах.

В любом случае гораздо более важную роль играли доступные открытые источники. Так, известно, что с января 1946 г. на базе Института машиноведения АН СССР работал руководимый академиком Н.Г. Бруевичем семинар по точной механике и вычислительной технике, в котором принимали участие сотрудники Отдела точной механики Института машиноведения АН СССР, Отдела приближенных вычислений Математического института им. В.А. Стеклова АН СССР, некоторых лабораторий Энергетического института им. Г.М. Кржижановского АН СССР, а также нескольких организаций из других городов. Цель семинара состояла в обмене результатами исследований отделов, которые в последующем составили коллектив Института точной механики и вычислительной техники АН СССР (ИТМиВТ). Участниками семинара, помимо Бруевича, были Л.А. Люстерник, И.Я. Акушский, М.Л. Быховский, И.С. Брук, Л.И. Гутенмахер и др. Материалы публиковались в «Успехах математических наук» [8, с. 217–218] и в Известиях АН СССР [9, с. 249–250].

Именно на этом семинаре впервые прозвучали выступления, посвященные машинам дискретного счета: в 1947 г. М.Л. Быховский, который в это время был одним из основных переводчиков иностранной литературы по математическим машинам, сообщил об автоматической счетно-аналитической машине Гарвардского университета [10, с. 231–234], а в 1948 г. он же перевел для УМН статью Д.Р. Хартри «ЭНИАК – электронная счетная машина» (оригинал был издан в конце 1946 г.) [11, с. 146–158]. Ему также принадлежит идея изложить основные принципы построения электронных машин дискретного счета, что он и сделал на страницах УМН в середине 1949 года [12, с. 69–124]. В целом очевидно, что советские математики и инженеры были хорошо знакомы с новейшей литературой по создававшимся на Западе первым компьютерам.

В условиях централизованной политико-экономической системы созревшее у советских ученых понимание необходимости развития новой техники необходимо было донести до руководства страны. Часто как свидетельство такой трансляции позиции ученых приводятся публичные выступления, в первую очередь, академика М.А. Лаврентьева. Его доклад, прочитанный 28 октября 1947 г. на юбилейной сессии ОФМН АН СССР, посвященной 30-летию Великой Октябрьской социалистической революции, считают одним из первых сигналов. Он говорил, в частности: «… я остановлюсь еще на одной области, развитие которой особенно важно для приложений математики. Я имею в виду машинную математику. Если по основным разделам математики к 30-й годовщине Великой Октябрьской социалистической революции мы можем рапортовать: мы догнали, а во многих разделах и перегнали зарубежную математику, то в отношении машинной математики нам нужно еще много усилий, чтобы решить эту задачу.

Вычислительная ячейка, созданная в 1935 г. в Математическом институте им. В.А. Стеклова, начинает выполнять, особенно за последние годы, крупные вычисления. Эта ячейка за 12 лет из двух комнат распространилась на целый этаж и занимает сейчас больше половины всей площади Математического института. Далее Отделу приближенных методов распространяться в Институте уже некуда, кроме того, его задачи таковы, что для их решения нужен совершенно другой размах. Мне хочется сказать, чтобы решение ОФМН о создании специального Института, вынесенное более двух лет назад, нашло скорейшее и полное разрешение» [13, с. 416].

Таким образом, М.А. Лаврентьев в своем выступлении был весьма конкретен и ратовал за создание «специального» института, в том числе и для совершенствования вычислительных работ. Несколько ранее о создании такого Института говорил в отчете о работе Отдела приближенных вычислений Математического института АН СССР его заведующий Л.А. Люстерник: «С середины 1945 г. работа отдела проходила в контакте с представителями других специальностей: точной механики, электротехники, физики, занимавшихся вопросами математических приборов. Эта совместная работа […] создала предпосылки к созданию объединяющего института, посвященного вопросам вычислительной математики и ее технической базы. Организация такого института запроектирована президиумом Академии Наук» [14, с. 226].

Однако в этих высказываниях нет указания на изменение характера вычислительных работ в связи с появлением (в этих выступлениях не отмеченным) техники нового поколения, хотя, несомненно, обнаруживается понимание важности технического сопровождения вычислений. Подтверждается это и тем, что хотя такой институт - Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) в составе Отделения технических наук АН СССР и был создан Постановлением СМ СССР № 2369 от 30 июня 1948 г., изначально главный упор в работе института предполагалось сделать на создании механических и электрических вычислительных устройств, тогда как создание цифровых машин было отодвинуто на неопределенный срок [15]. Возглавил институт академик Николай Григорьевич Бруевич. Как отмечал спустя несколько лет М.А. Лаврентьев: «Бруевич всеми возможными для него способами старался направить усилия научных работников на создание вычислительных машин непрерывного действия, чем объективно задерживалось создание электронных цифровых машин» [16]. Разворачивание же нового направления исследований в стенах института произошло далеко не сразу. Понадобились специальное заседание Бюро Отделения технических наук АН СССР летом 1949 г. и твердая наступательная позиция М.В. Келдыша, чтобы скорректировать направление деятельности института [2, с. 46].

По настоянию Бюро ОТН АН СССР, 2 сентября 1949 г. в ИТМиВТ был издан приказ о создании группы для проведения предварительных работ по быстродействующим цифровым математическим машинам в составе: к.т.н. М.Л. Быховского, к.ф.-м.н. В.И. Шестакова, инженера К.С. Неслуховского, м.н.с. П.П. Головистикова. Временное руководство группой возложено было на М.Л. Быховского. В это время в ИТМиВТ еще не знали о работах С.А. Лебедева в Киеве. Только в январе 1950 года М.А. Лаврентьев и С.А. Лебедев впервые посетили ИТМиВТ, где Н.Г. Бруевич познакомил их с работами института и с его сотрудниками [2, с. 47].

В ряде исследований упоминается, видимо, с подачи Б.Н. Малиновского, обращение академика М.А. Лаврентьева к главе Правительства СССР И.В. Сталину, которое и привело к активизации советской научно-технической политики в области производства ЭВМ [2, с. 43]. До настоящего момента подобный документ в архивах не обнаружен. Сам Михаил Алексеевич о таком письме никогда не упоминал, хотя в 1967 г. рассказывал А.П. Ершову, как обращался в ЦК КПСС к Н.С. Хрущеву, когда застопорилось строительство ИТМиВТ [17].

В свое время было высказано утверждение, что «в 1948 году проблемы развития вычислительной техники в СССР стали общегосударственной задачей. Проектирование и производство вычислительных средств были идентифицированы как самостоятельное научно-техническое направление» [18, с. 11]. Однако это предполагает отрефлексированность проблемы на высшем управленческом уровне, которая, как мы видим, к этому моменту еще не произошла. Тем не менее, хотя создание ИТМиВТ в 1948 г. не привело к кардинальному изменению идеологии в области вычислительной техники до того момента, когда в 1950 г. его директором стал академик М.А. Лаврентьев, для характеристики ведущей тенденции приведенная оценка справедлива. На подготовку соответствующего постановления Правительства, учет потребностей и определение исполнителей могло понадобиться до полугода времени. Первое постановление, касающиеся развития вычислительной техники в целом, было принято 6 апреля 1949 г. В нем фигурировали Министерство машиностроения и приборостроения (ММиП) и АН СССР, затем был принят ряд других постановлений, в частности, постановление СМ СССР от 11 января 1950 г., в котором также закреплялся тандем ММиП и АН СССР. Именно на них возлагались обязанности по разработке быстродействующих цифровых вычислительных машин [19, л. 19].

ЭВМ: за и против

Перспективы цифровой техники вызывали скепсис у многих специалистов и непонимание руководителей, которое шло от отношения к вычислительной технике в целом, от представления, что людские ресурсы могут компенсировать ее нехватку. Характерное высказывание министра П.И. Паршина приводит М.А. Лаврентьев: «… когда мне надо было решить задачу, я взял 500 студентов, посадил их, дал каждому формулы, и все сделали в два дня. А вы говорите – машины!» [20].

По воспоминаниям П.П. Головистикова, одного из соратников С.А. Лебедева, на семинарах в Отделе точной механики ИТМиВТ проходили дискуссии, в ходе которых выказывался небезосновательный скепсис в отношении цифровой техники: «В первую очередь, большое сомнение вызывала надежность ЭВМ, содержащих несколько тысяч электронных ламп (средний срок службы ламп был 500 часов и не гарантировалась индивидуальная надежность каждой лампы). […]. В то же время любой сбой в тысячеламповой ЭВМ приведет к неправильному результату. Такие громоздкие, сложные и дорогие машины будут неработоспособными или, в лучшем случае, малоэффективными. Второй пункт сомнений вызывала сложность и громоздкость процесса подготовки задачи для вычисления на ЭВМ. В то время ничего не знали о математическом обеспечении […]. Если решение самой задачи на машине займет несколько минут, то подготовка задачи может занять несколько дней, а то и месяцев. Этим самым сужается круг решаемых задач. На ЭВМ целесообразно выполнять однотипные задачи, требующие очень большого количества вычислений, но довольно простой программы. Пользователем может быть только высококвалифицированный специалист, хорошо знающий саму машину, ее структуру. Поэтому ЭВМ не могут найти широкого применения, они могут быть использованы только в крупных вычислительных центрах с большим числом мате¬матиков, подготавливающих для нее задачи. Были и другие, менее обоснованные высказывания об ЭВМ. Например: круг задач, где требуется очень большое количество вычислений, не так уж велик, поэтому широкого применения ЭВМ найти не смогут» [21, с. 28-29].

Вычислительная техника в Атомном проекте

Определяющее влияние на становление отрасли по производству вычислительной техники нового поколения, на развитие научно-образовательного потенциала вычислительной математики, на становление программирования оказал Советский атомный проект (САП). САП стал первым значимым проектом, где использовались первые, разработанные еще фактически в инициативном порядке, ЭВМ.

Как мы полагаем, одно из первых (возможно, и первое) Постановление Совета министров СССР, касающееся развития вычислительной техники и содержащее указание на создание ЭВМ, было принято 6 апреля 1949 г.: «О механизации учета и вычислительных работ и развитии производства счетных, счетно-аналитических и математических машин» № 1358 [22, с. 196-202]. В целом постановление касалось развития аналоговой техники, но в нем были два секретных пункта (3, 4) [22, с. 197], содержание которых, очевидно, раскрывает письмо П.И. Паршина в адрес Л.П. Берии от 30 апреля 1949 г. Паршин писал: «В соответствии с Постановлением Правительства Министерство машиностроения и приборостроения приступает к организации проектирования и производства счетно-аналитических и математических машин. Большие успехи, достигнутые в последние годы в развитии импульсной электроники, создали предпосылки для осуществления новых средств вычислительной техники – быстродействующих автоматических цифровых машин, способных выполнять вычисления в темпе тысячи и более арифметических действий в секунду. Такого рода машины предназначены для крупных вычислительных центров страны и потребность в них в ближайшие годы будет исчисляться в количестве двух-трех штук (курсив наш - Авт.). Необходимость быстрого решения задач, связанных с разработкой проблем ядерной физики, требует установки такой электронной цифровой машины в одном из научно-исследовательских центров Первого главного управления при Совете Министров СССР» [23, с. 652-653]. Паршин предлагает Берии принять участие в составлении технического задания на проектирование машины и в подготовке совместного с ММиП проекта Постановления СМ СССР по этому вопросу.

Последующие постановления вышли под грифом «секретно» и до сих пор не рассекречены. Но если проследить развитие событий в САП по доступным документам, то можно обнаружить «встречное движение». 26 февраля 1950 г. было принято Постановление СМ СССР «О работах по созданию РДС-6», на основе которого разворачивалась государственная программа работ по созданию водородной бомбы в двух вариантах: РДС-6с – «слойка» и РДС-6т – «труба». В процессе исследований выяснилось, что расчеты группы Л.Д. Ландау (РДС-6т) не могут быть выполнены в срок к июлю 1951 г., поскольку «те методы, которые обычно применяются теоретической физикой и на которые рассчитывали КБ-11 и Ландау при определении сроков, были испробованы, но оказались непригодными […]» [24, с. 392-393].

Для исправления создавшегося положения 9 мая 1951 г. было принято Постановление СМ СССР «О работах по РДС-6Т» [24, с. 397-403], которое по своему духу важно для дальнейшего развития советской научно-технической политики в области вычислительной техники. Этот документ касается создания соответствующих структур, которые в САП должны были отвечать за организацию вычислений. В постановляющей части предписано, что параллельно работам в Институте физпроблем нужно организовать еще одну расчетно-теоретическую группу в МИАН под руководством академика М.В. Келдыша, утвердив его заведующим Отделом прикладной математики МИАН, и назначив его заместителем д.т.н. А.А. Дородницына. Последний был переведен из ЦАГИ в МИАН. Согласно приложению 3 этого Постановления, предписывалось организовать в Математическом институте АН СССР Отдел прикладной математики со штатом 30 человек в составе двух секторов и разместить его на третьем этаже строящегося здания ИТМиВТ.

Не менее важна, на наш взгляд, та часть приложения 3 (пункт 4), где говорится об организации в составе Научно-технического совета при Первом главном управлении (НТС ПГУ) при СМ СССР математической секции (секция № 7) (выделено нами – Авт.) для научного руководства по разработке конструкций быстродействующих вычислительных машин, а также методов их эксплуатации в составе: председатель секции академик Келдыш М.В., члены секции академик Петровский И.Г., академик Соболев С.Л., чл.-корр. Н.Н. Боголюбов, чл.-корр. А.Н. Тихонов; члены секции по вопросам вычислительных машин академик М.А. Лаврентьев, чл.-корр. С.А. Лебедев[2], инженеры Ю.Я. Базилевский и М.А. Лесечко. На секцию № 7 возлагались задачи по рассмотрению планов научно-исследовательских, экспериментальных и проектных работ, а также проектов математических машин и планов работы организаций, выполняющих расчетные работы по тематике ПГУ. Таким образом, под руководством М.В. Келдыша в это время шла работа расчетного бюро (ОПМ) МИАН, работала секция № 7 НТС ПГУ, шла организация вычислительного центра ПГУ (в помещении бывшего ФИАН), где предполагалось установить «Стрелу» и «другие мощные машины» [24, с. 530].

В июле 1952 г. было принято Постановление СМ СССР № 3088-1202сс/оп «О плане научно-исследовательских работ по Первому главному управлению при Совете министров СССР на 1952–1953 гг.». Согласно этому документу, вычислительная техника становится объектом научно-технического планирования. Приложение 9 (из одиннадцати) этого сводного плана полностью посвящено вычислительной технике для САП. ММиП (СКБ-245, М.А. Лесечко) получало следующие задания на период, обозначенный в Постановлении, т.е. до 1953 г.:

• выполнить технорабочее проектирование, изготовление и наладку работы ЭВМ «Стрела» (сдача специальной комиссии во втором квартале 1953 г.), провести научно-исследовательские работы, направленные на улучшение и дальнейшее развитие конструкций вычислительных машин;
• разработать и построить дифференциальный анализатор для решения дифференциальных уравнений с высокой степенью точности (7–8 знаков), разработать кристаллические диоды и триоды для создания малогабаритных вычислительных машин;
• провести проектирование, изготовление и наладку работы специального моделирующего устройства для получения на моделях истинных значений физических величин (гл. конструктор Р.В. Плотников);
• подготовить эскизный проект, рабочий проект, изготовить опытный образец малой ЭВМ и изготовить два образца электронного вычислителя «ЭВ-80» (гл. конструктор В.Н. Рязанкин);
• провести проектные работы и изготовить опытный образец релейного вычислительного автомата конструкции инженера Н.И. Бессонова.

На ИТМиВТ АН СССР (М.А. Лаврентьев) данное Постановление возлагало следующие обязанности:

• окончить изготовление ЭВМ БЭСМ АН СССР, предназначенной для вычислительного центра ИТМиВТ, в первом квартале 1953 г.;
• составить математические таблицы специальных функций;
• провести работы по программированию задач, предназначаемых для решения на ЭВМ «Стрела» [25, с. 454-455].

Об острой необходимости организационно объединить проблематику вычислений в САП, и, соответственно, ускорить выполнение актуальных расчетов по РДС (общее название термоядерных изделий) говорит тревожное письмо Ю.Б. Харитона, И.Е. Тамма, А.Д. Сахарова и Н.Н. Боголюбова в адрес заместителя Л.П. Берии А.П. Завенягина в декабре 1952 г. [24, с. 573-574]. В письме перечислены МЭСМ в Киеве, «Стрела», БЭСМ в ИТМиВТ («постепенно входит в строй пока с пониженной памятью»), М-1 Брука, на которых уже выполнены или выполняются некоторые математические задания (С.Л. Соболевым, М.А. Леонтовичем, М.В. Келдышем). В заключение письма авторы формулируют предложение: «Представляется совершенно необходимым принять незамедлительные меры к тому, чтобы, во-первых, использовать существующие возможности электронных счетных машин для максимального ускорения расчетов, связанных с изделием… и, во-вторых, подготовиться к использованию полной мощности этих машин. В настоящее время не существует никакого органа, или лица, которому указанный вопрос был бы поручен. Предлагаем поручить т. Келдышу М.В. возглавить работу по использованию электронных счетных машин […] и предоставить ему право распределять задания на всех имеющихся машинах в порядке их очередности». Сложности проведения расчетов в САП, таким образом, объяснялись не только медленным вводом ЭВМ в эксплуатацию, но и другими причинами, отсутствием необходимого помещения, например, организационными неурядицами громоздкого учреждения, каким стало ПГУ к этому времени, уровнем секретности принимаемых решений. Понадобилось еще несколько постановлений и распоряжений, чтобы организационные формы приняли окончательный вид. Отдел прикладной математики оформился только в 1953 г., когда для него было подготовлено задание в Москве на 3-й Миусской улице после переезда ФИАНа в новое здание [25, с. 422-423, 542, 767].

В задании институтам АН в интересах КБ-11 (Арзамас-16) от 30 января 1953 г. специально отмечается, что расчеты по изделиям будут вестись на ЭВМ, но тип машины не уточняется [24, с. 602-603]. Ответственными за расчеты и программирование являлись А.А. Ляпунов, С.Н. Мейман, М.В. Келдыш и А.А. Дородницын. ЭВМ «Стрела» заработала в ОПМ МИАН СССР в 1954 г., начался перевод расчетов на нее, были проведены их большие серии. Они позволили достаточно подробно рассчитать процесс взрыва нового изделия и определить его основные характеристики. Результаты испытания, проведенного осенью 1955 г., показали хорошее соответствие результатам расчетов. А.Н. Тихонов, А.А. Самарский и В.Я. Гольдин присутствовали на испытании, которое, по словам последнего, «произвело совершенно ошеломляющее впечатление» [26, с. 146]. С этих пор многие актуальные расчеты проводились на ЭВМ, о чем свидетельствуют документы САП. Так, в отчете «Опытное устройство для проверки принципа окружения» (по расчетно-теоретическому обоснованию РДС-37, изделия с атомным обжатием) от 8 июля 1955 г. говорится о работах, которые велись в течение предыдущих лет. В разработке столь сложной системы отмечалась роль математических расчетов, которые проводились, в основном, в ОПМ под руководством М.В. Келдыша и А.Н. Тихонова на электронной машине ОПМ «Стрела». Были решены весьма сложные задачи обработки методов расчета, программирования и организации [27, с. 379].

Приходит понимание необходимости усиления САП вычислительной техникой. В решениях о создании НИИ-1011 (Челябинск-70, Снежинск, создан в 1955 как дублер Арзамаса-16) от 18 марта 1955 г. Совет министров СССР обязывает ММиП изготовить и поставить «Стрелу» в 1956 г. за счет одной из машин для Минобороны. Некоторое время недостаток машинного времени будет компенсироваться путем предоставления ОПМ права использовать в 1955-1956 гг. в течение 3 дней в неделю машину «Стрела», установленную в КБ-1 Минсредмаша для проведения расчетно-теоретических работ по заданиям КБ-11 и НИИ-1011 [27, с. 351-352]. По имеющимся сведениям, «Стрела» в Арзамасе-16 была введена в строй только в 1957 г. [28]. В это же время еще одна «Стрела» заработала и в Челябинске-70 [29, с. 6-7]. Дальнейшее развитие САП потребовало дополнительных вычислительных ресурсов, но уже другой мощности: это была М-20 С.А. Лебедева [27] – совместная разработка СКБ-245 по проекту ИТМиВТ, стартовавшая в 1955 году. Заместителями главного конструктора стали М.К. Сулим от СКБ-245 и М.Р. Шура-Бура от АН СССР.

Партнеры и конкуренты

Как видим, развитие вычислительной техники происходило в исследуемый период под эгидой двух ведомств: Академии наук СССР и Министерства машиностроения и приборостроения СССР (ММиП СССР)[3]. Согласно Постановлению СМ СССР № 2369 от 30 июня 1948 г. о создании ИТМиВТ АН СССР была предписана совместная деятельность этих ведомств, ММиП СССР являлось дольщиком строительства Института, оно же должно было стать заказчиком разработки новой техники. Однако Министерство усиливает свою собственную материальную базу: штатное расписание СКБ-245, где в 1950 г. начнется создание «Стрелы» (1950-1953, главный конструктор Ю.Я. Базилевский), было утверждено уже в январе 1948 г., еще до выхода правительственного постановления о создании ИТМиВТ [30, л. 126–134]. К концу 1955 г. в СКБ-245 была создана еще одна машина – «Урал» (главный конструктор Б.И. Рамеев).

Разработка МЭСМ в 1948 г. в Институте электротехники и теплоэнергетики АН УССР в Киеве была инициативным проектом С.А. Лебедева, в начале 1950 г. в этот проект вошла группа ИТМиВТ [2, с. 32]. Постановление СМ СССР от 1.07.1951 г. № 2754-1321с закрепило этот союз и поддержало участие московского института в разработке МЭСМ. Еще одна ЭВМ создавалась в это же время в Энергетическом институте АН СССР под руководством И.С. Брука (1948-1951, ЭЦВМ М-1).

Практически с самого зарождения производства ЭВМ в Советском Союзе их создание проходило в конкурентной борьбе этих ведомств. Истоки конкуренции лежали в сфере институциональных границ, но определялись также ресурсным наполнением проектов. Отечественная наука и промышленность еще не были готовы к разворачиванию новой отрасли, для нее не было достаточных средств и материальной базы, что накладывало отпечаток на специфику конкурентных отношений АН и ММиП. Об этом достаточно красноречиво говорится в уже цитированных нами воспоминаниях академика М.А. Лаврентьева: «Это было не просто развитие. Это была борьба» [20]. Совокупность внутренних (в ИТМиВТ) и внешних сдерживающих причин так охарактеризована Лаврентьевым: недостаток специалистов, «аналоговое лобби» во главе с Бруевичем, срыв сроков строительства здания ИТМиВТ, отсутствие необходимых комплектующих для ЭВМ у Академии наук, что сдерживало создание БЭСМ АН СССР с запроектированной памятью.

Амбициозный министр ММиП СССР П.И. Паршин предлагал ученым сосредоточиться на теории, а выпуск ЭВМ предоставить министерству, которое располагало исследовательской и производственной базой в виде Московского завода счетно-аналитических машин (САМ), СКБ-245 на базе этого завода, а также НИИ Счетмаш. Что характерно, приоритет «Стрелы» перед БЭСМ поддерживал академик М.В. Келдыш. Он понимал, очевидно, что ресурсной гонки Академии наук не выдержать, и что ММиП СССР имеет перед ней преимущество. Поэтому «Стрела» стала приоритетным проектом. Позиция М.В. Келдыша в этот период вполне объяснима: как видим, в мае 1951 г. он возглавил математическую секцию Научно-технического совета ПГУ в Советском атомном проекте. Теперь уже потребность в ЭВМ окончательно осознана, опасались только срыва сроков ввода машины, нехватки памяти для громоздких расчетов и отсутствия здания для ее размещения [24, с. 411].

БЭСМ АН СССР

С назначением академика М.А. Лаврентьева директором ИТМиВТ в Институте начались работы по ЭВМ, названной Большой электронной счетной машиной АН СССР (БЭСМ АН СССР). В марте 1950 г. в Институт из Киева был переведен С.А. Лебедев, который привез с собой ее детальный план-проспект. Эта ЭВМ, завершенная в ИТМиВТ к 1953 г., являлась универсальной цифровой машиной, работающей на электронных лампах (5 тыс.) с быстродействием 8000 операций в секунду [31]. Время показало конкурентоспособность и надежность БЭСМ и других машин С.А. Лебедева. Как рассказал М.А. Лаврентьев в воспоминаниях, записанных А.П. Ершовым: «Я уже к тому времени в почтовом ящике работал (1953 – Авт.). Сами же келдышевские ребята в то время на БЭСМ работали, не хватало им «Стрелы». Ну, поднялся скандал в Средмаше, добились они, чтобы назначили вторую приемку с новой памятью. А там уже БЭСМ себя показала…» [32].

В действительности БЭСМ, которая в 1953 г. сдавалась конкурсной комиссии на электронно-акустических приборах, не показала своей реальной мощности. Лишь в 1956 г. она была реализована на потенциалоскопах, ее усовершенствованный вариант стал серийным изделием. После организации в мае 1955 г. ВЦ АН СССР, БЭСМ была передана ему для эксплуатации. 13 декабря 1955 г. в ВЦ АН состоялось заседание комиссии по рассмотрению заявок на выполнение вычислительных работ в составе академиков М.А. Лаврентьева, Л.А. Арцимовича, А.А. Дородницына и М.В. Келдыша. На этом заседании М.В. Келдыш высказал особое мнение, зафиксированное протокольно: «Считаю, что расчеты, проводимые на машине БЭСМ Отделением прикладной математики МИ АН СССР, имеют первостепенную важность и являются более важными, чем большинство расчетов, проводимых в настоящее время другими организациями в Вычислительном центре. […] Для нормального выполнения плановых задач ОПМ необходимо предоставить не менее чем 50 часов машинного времени в неделю» [33, л. 1]. Комиссия приняла решение выделить в декабре 1955 г. 140 часов машинного времени на решение задач ОПМ [33, л. 4]. Так БЭСМ вошла в Атомный проект.

Взрывной характер появления новых идей и стремление к усовершенствованиям на первых этапах развития вычислительной техники отчасти тормозили развитие проекта «БЭСМ». В более благоприятных условиях это явление можно было бы считать нормальным процессом, свойственным нацеленной на поиск оптимальных решений академической науке. Тем не менее, Б.Н. Малиновский отмечал: «Задержка серийного выпуска БЭСМ произошла не только вследствие жесткой политики Министерства машиностроения и приборостроения СССР, вознамерившегося всеми правдами и неправдами завоевать лидерство в новой области техники. “Виноватой” оказалась и новая ЭВМ М-20, задуманная С.А. Лебедевым вскоре после “поражения” в соревновании с министерством. Цифра в названии указывала на ожидаемую производительность (20 тыс. операций в секунду). Ее, а не БЭСМ, предполагал Лебедев заканчивалась разработка новых быстродействующих элементов, появились весьма совершенные ферритные ЗУ [запоминающие устройства], коллектив разработчиков вырос и накопил большой опыт» [2, с. 55].

Сама идея дублирования проектов создания ЭВМ пришла, возможно, из Атомного проекта (или, скорее, из ведомства Л.П. Берии), где был принят институт дублеров, -как исполнителей, так и организаций, работавших по одной тематике. Известно, что при создании первых атомных бомб для проведения расчетно-теоретических обоснований были привлечены две группы математиков и физиков (группа Л.Д. Ландау, в которой работал математик Н.С. Мейман в ИФП АН СССР и группа А.Н. Тихонова в Геофизическом институте АН СССР) [34, с. 342], Челябинск-70 стал дублером Арзамаса-16, а из воспоминаний академика В.С. Владимирова следует, что М.А. Лаврентьев был дублером И.В. Курчатова [35]. Дело было не только в конкуренции, в поиске лучшего варианта решения проблемы, но и в вопросах безопасности и ответственности. То обстоятельство, что новая вычислительная техника создавалась в конкурентных условиях, сыграло, по-видимому, свою положительную роль. Несмотря на ресурсные проблемы и упорное лоббирование со стороны ММиП, АН СССР и С.А. Лебедев доказали в итоге реальные преимущества и перспективность своих разработок.

Заключение.

В работе рассмотрен начальный (до 1955 г.) период развития советской вычислительной техники и становления научно-технической политики СССР в области вычислительной техники нового поколения. Достаточно пристально исследованы степень информированности советских ученых и хозяйственников о новой вычислительной технике, рассмотрены условия, в которых она создавалась, выявлена первоначальная область ее применения – Советский атомный проект. Очевидно, что информация о новой ВТ пришла в Советский Союз из-за рубежа. Одним из ее источников стали публикации в научных и научно-технических журналах. Возможно, определенную роль сыграли и органы разведки. Академическое сообщество в послевоенный период активно обсуждало новые задачи использования вычислительной техники на семинаре по точной механике и вычислительной технике в Институте машиноведения АН СССР, которым руководил академик Н.Г. Бруевич.

Уже в этот период проявляется некоторое противоречие между разными точками зрения на развитие новой техники. С одной стороны, руководители Атомного проекта признали ее полезность, но планировали ее производство и применение в ограниченном количестве (2-3 машины, как видим из письма П.И. Паршина руководителю САП Л.П. Берии). С другой стороны, в Академии наук и ММиП СССР преобладал более широкий подход, ориентированный на создание новых видов и типов вычислительных машин, увеличение их мощности и расширение предполагаемого круга применений за пределы военно-промышленного комплекса.

Участие двух ведомств в создании новой ВТ проходило в условиях острой конкуренции, обусловленной ведомственными интересами и отягощенной ресурсными проблемами. В этой борьбе использовались различные средства, вплоть до засекречивания сведений об ЭВМ по инициативе ММиП СССР самого факта их существования. Тот факт, что разработки С.А. Лебедева стали, в конечном счете, приоритетными, говорит о глубоком понимании научных и инженерных проблем в Академии наук.

Литература

1. Атомный проект СССР. Документы и материалы: В 3 т. / Под общ. ред. Л.Д. Рябева. М.: ФИЗМАТЛИТ, 1998-2009.
2. Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах. К.: Фирма «КИТ» ПТОО «А.С.К.», 1995.
   

3. http://www.computer-museum.ru/histsoft/shileiko.htm

4. Speiser A.P. The Relay Calculator Z4 // Annals History of Computing. 1980. Vol. 2. № 3.

5. Lyndon R.C. The Zuse computer // Mathematical Tables and Other Aids to Computation. Vol. 2. № 20. October 1947.

6. Brainerd J.G. The Soviets and the ENIAC // Annals of the History of Computing. April 1984. Vol. 6. № 2.

7. Феклисов А. С. За океаном и на острове: Записки разведчика. М.: ДЭМ, 1994.

8. Корсаков О.Н. О работе семинара по точной механике и вычислительной технике // УМН. 1948. Т.3. Вып. 6 (28).

9. Доклады на семинаре по вопросам математической техники (Известия Академии наук СССР ОТН, № 8 за 1946 г., № 5 и № 11 за 1947 г.) // УМН. 1948. Т. 3. Вып. 2 (24).

10. Быховский М.Л. Новые американские счетно-аналитические машины // УМН. 1947. Т. 2. № 2 (18).

11. Хартрей Д.Р. «Эниак» – электронная счетная машина // УМН. 1948. Т. 3. № 5(27). С. 146-158.

12. Быховский М.Л. Основы электронных математических машин дискретного счета // УМН. 1949. Т.4. Вып. 3 (31).

13. Лаврентьев М.А. Пути развития советской математики. Изв. АН СССР. Сер. матем. 1948. Т. 12. Вып. 4.

14. Люстерник Л.А. Работа отдела приближенных вычислений Математического института Академии наук СССР за 1942-1946гг. // УМН. 1947. Т. 2. Вып. 1(17).

15. Карпов Л.Е., Карпова В.Б. Три первых директора ИТМиВТ АН СССР // Труды SoRuCom-2011. Великий Новгород, 2011.

16. РГАНИ, Ф. 5. Оп. 47. Д. 53.

17. Архив А.П. Ершова // http://ershov-arc.iis.nsk.su/archive/eaimage.asp?did=17909&fileid=137067

18. Ершов А.П., Шура-Бура М.Р. Становление программирования в СССР // Препринт ВЦ СО АН СССР. Новосибирск,1976. № 12.

19. РГАЭ, Ф. 8123. Оп. 8. Д. 524.

20. Архив А.П. Ершова, http://ershov-arc.iis.nsk.su/archive/eaimage.asp?did=17909&fileid=137062

21. От БЭСМ до супер-ЭВМ. Страницы истории Института ТМ и ВТ им. С.А. Лебедева АН СССР в воспоминаниях сотрудников. Вып. 1. М.: ИТМ и ВТ АН СССР, 1988.

22. Постановления Совета Министров СССР за апрель 1949 г. Первая часть. Постановление от 6 апреля 1949 г. № 1358.

23. Атомный проект СССР. Т.II. Кн. 4. М.: Физматлит, 2003.

24. Атомный проект СССР. Т.III. Кн. 1. М.: Физматлит, 2009.

25. Атомный проект СССР. Т. II. Кн. 5. М.: Физматлит, 2005.

26. Андрей Николаевич Тихонов. К 100-летию со дня рождения. Ред.-составитель Е.А. Григорьев. М.: МАКС Пресс, 2006.

27. Атомный проект СССР. Т. III. Кн. 2. М.: Физматлит, 2009.

28. Краткая хроника событий ВНИИЭФ г. Сарова. URL: http://sarpust.ru/2014/01/kratkaya-hronika-soby-tij-vniie-f-i-g-sarov/ (14.05.2017)

29. Н.Н. Яненко и ядерное оружие // Наука в Сибири. № 21 (2806). 26 мая 2011 г.

30. РГАЭ, Ф. 8123. Оп. 8. Д. 287.

31. Грубов В.И., Кирдан В.С. Электронные вычислительные машины и моделирующие устройства. Справочник. К.: Наукова думка, 1969.

32. http://ershov-arc.iis.nsk.su/archive/eaimage.asp?did=17909&fileid=137069

33. АРАН, Ф. 1918. Оп. 1. Д. 3.

34. Визгин В.П. Отечественные физики и математики (1940-1970-е гг.): междисциплинарное взаимодействие // К исследованию феномена советской физики 1950-1960-х гг. СПб.: Издательство РХГА, 2014.

35. Владимиров В.С. Математика и создание первых образцов атомного оружия. URL: http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=1941 (14.05.2017).

Примечания.

1. Феклисов Александр Семенович (1914–2007) – с февраля 1941 по октябрь 1946 г. оперативный работник резидентуры госбезопасности СССР в Нью-Йорке по линии научно-технической разведки. Основным направлением его деятельности было получение сведений в авиации и ракетной технике, по радарам, прицельным системам, новейшим технологиям в приборостроении

2. Так в документе. С.А. Лебедев был избран действительным членом АН УССР в 1945, АН СССР в 1953.

3. 21 января 1956 года разделено на два: Министерство приборостроения и средств автоматизации СССР и Министерство машиностроения СССР. Тематика ЭВМ ушла в новое министерство, П.И. Паршин остался заместителем министра машиностроения, а спустя год был отправлен на пенсию (в 58 лет), разделив судьбу руководителей, попавших под чистку госаппарата.

Об авторе: к.и.н., Институт систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН, Новосибирск
к.и.н., Российский государственный архив новейшей истории, Москва
к.т.н., Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Москва
Материалы международной конференции Sorucom 2017
Помещена в музей с разрешения авторов 3 мая 2018