Черный ящик СУ-24 Подробный разбор

Все-таки, прочитав посты некоторых инжЫнеров на ЯПе, не поленился написать обзор внутренностей черного ящика и объяснить, почему все это сделано так а не иначе, со стороны человека, скажем так, знакомого с разработкой аналогичных устройств.

Для начала мы рассмотрим блок снаружи, каким он попал на разбор и из чего он состоит, потом займемся анализом плат и микросхем на них установленных.

Итак, глянем на то, что мы имеем:

Эта хреновина явно переживала и лучшие времена в своей жизни — корпус порван, вмятина посередине. В него явно прилетело что-то тяжелое и увесистое. Меня гложут очень серьезные сомнения по поводу того, что повреждения были получены от падения на землю. Очень похоже, что метал был порван чем-то похожим на бч ракеты, ну да этого точно мы не знаем, будем смотреть по ходу дела.

Стоит заглянуть вовнутрь и посмотреть что же такое там внутри.

А внутри что-то белое и вязкое. Это хмм.. это демпфирующий слой между металлическими прокладками (об этом говорили в видео). Он конечно, помогает и от температуры избавится тоже, но основная задача все-же погасить ударную вибрацию (ударную волну) возникающую в следствие воздействия на устройство. Этот вязкий порошок превращает кинетическую энергию удара в тепло, за счет трения, поглощая энергию удара. Слоеный пирог из металла, который сам по себе сложно пробить и гасящего энергию удара порошка — это прекрасная защита от ударных воздействий.

По крайней мере расчетных. А что такое расчетные воздействия? Давайте рассмотрим этот ключевой вопрос. Он очень важен для понимания того, что произошло. На что рассчитаны эти черные ящики? Черный ящик рассчитан на то, что он в состоянии сохранить как минимум одну микросхему памяти (об этом позже) при падении самолета.

Что происходит с ящиком, когда падет самолет? Правильно. Ящик летит вместе с самолетом к земле. И вся эта дура, самолет, падает не на ящик. Это ящик падает на самолет. Т.е. Ящик получает дополнительную, смягчающую удар, прослойку. Это в большинстве случаев. Должен ли быть ящик рассчитан на падение с высоты самостоятельно? Я не знаю, это надо спрашивать у тех кто его делал и проводил испытания (коих прорва, мы их коснемся позже). Думаю падение с высоты выдерживать он должен и может вполне. А вот должен ли он выдерживать попадание поражающих элементов ракеты? Определенно нет. Потому что этого сделать он не может никак.

Почему это? Ответ очень прост на самом деле. Для его понимания я расскажу вам одну байку.

Приходит как-то один военпред и говорит — сделайте-ка такое устройство, которое весило бы 10 кг и которое могло бы определить совершалось ли какое воздействие на спутник в т.ч. и ядерный взрыв. Ну, типа, воздействие произошло, спутник разрушен а устройство висит и орет — всем рассказывает что же там произошло. Заманчивая идея правда?)) Представили себе такое устройство?))

А вот я нет. Почему? Потому, что я не могу даже представить себе такой материал, 10кг которого не возьмут и тупо испарятся в эпицентре ядерного взрыва. Из чего делать?)) Нет, можно сделать охуенный бункер и он выдержит попадание ЯО, но как его засунуть в космос?))

Вот та же проблема стоит и здесь. Устройство должно выдерживать падение с достаточно большой высоты (в составе самолета или без), но для этого оно должно иметь относительно небольшой вес. Ибо чем тяжелее дура тем с ней мало того, что тяжелее взлететь, так тем она сильнее падает. Значит размер устройства строго регламентирован. Из чего следует, что и защита очень ограничена. Падение с высоты он выдержит, а вот поражающий элемент ракеты, обладающий гораздо большей силой импульса, да еще и воздействующий на более малый участок прибора, уже выдержать весьма и весьма сложно. Но, к сожалению, в гадании сил воздействия, как и в гадании что по нему так долбануло я не спец. Поэтому рассуждать, о чем не знаю, не буду. Собственно на данный момент и специалисты на тот вопрос пока что не ответили — какому же воздействию подвергся этот черный ящик. А может даже и гадать не будут. Главное то, что любое воздействие ни один такой ящик выдержать не может. И одно дело падение с высоты и совершенно другое — ракетное попадаение. Как известно — ящик стоит в хвостовой части самолета — туда-же и прилетела ракета. Так что исключать ничего нельзя. Стоит только обратить внимание, что повреждение этого ящика было проникающим.

Давайте теперь глянем что-же там внутри случилось и как устроен этот ящик?

Это сам корпус, в котором находятся платы. В самом, так сказать, развинченном состоянии. Платы жестко крепятся на корпусе, на крышке, а не как некоторые заявляли (не буду показывать пальцем) «просто лежат внутри».

Вот крышка внутреннего блока к которой и прикреплены платы. Каюсь, я вначале думал, что удар пришелся по направляющим креплений, но нет — удар вообще пришел с другой стороны ящика. И между стойками и источником удара была воздушная прослойка. Таким образам ударной волне, что бы попасть на плату нужно было пройти 2 слоя демпфирующего материала, 2 слоя металла и пройти по внутреннему корпусу вверх, до креплений плат. Что бы такое провернуть удар явно был неслабый. Более того, он был первоначально тянущий за ножки вверх (платы висели плисиной вниз). Судя по всему платы «просели» уже позже.

Давайте теперь посмотрим что же произошло с креплениями плат.

Здесь видно ножки, на которые эти платы крепятся. Эти ножки очень распространены и используются много в каких устройствах. Они весьма прочные. Там есть место похожее на слом, они там сломались? Нет. Там крепилась верхняя плата, плата с памятью (эта конструкция висела перевернутой относительно того, что показано на картинке). Что же с ней стало? Она разлетелась в пыль от удара — настолько он был силен. При чем по правой, гнутой стойке видно, что плату буквально срезало. Осколки текстолита должны валятся где-то по прибору, но их видно не было. Видимо они получились ну очень мелкими. Да и штырь, который проходит через все это крепление, оказался, судя по всему, погнут. Тряхнуло, сразу видно, не хило. Как по мне, так это мало похоже на обычный удар об землю.

Теперь сами платы. Рассмотрим их устройство.

Плата верхняя.

Общий вид

Вид с боку более подробно

К сожалению более крупно эти платы не видно и все элементы там не рассмотреть, но некоторые вещи угадываются просто интуитивно из-за понимания, как работают подобные системы. Вон та здоровая дура на плате, это не дура, это ПЛИС. Они всегда нестандартно больших размеров. Что такое ПЛИС? Это кристалл, на котором можно расположить уйму других элементов, да и собственно всю систему. Часто на таких вещах строят целые процессорные системы вместе с оперативной, флеш памятью (небольшого размера) на основе различных прикропроцессоров типа spark, Power PC. Ну да не будем вдаваться в такие подробности. ЯП все-же не совсем для этого.

Если коротко, эта блямба обрабатывает все что необходимо. Все сигналы с ключевых устройств обрабатываются именно там. Это сердце системы, выполняющее все вычисления и управляющее распределением информации.

Далее видно еще одну блямбу в углу поменьше. Что это за ерунда, я если честно, в душе не знаю. Видимо какая-то специализированная микруха. Возможно для какого-либо кодирования инфы с датчиков.

Так-же где-то на схеме должен быть тактовый генератор, думаю, мегагерц на 40-60, который и тактирует писину и флешки.

Если посмотреть по проводам, что видно два пучка, один из которых, скорее всего питалово, меньший, а второй — инфа сдатчиков.

К сожалению не вижно куда там приходит мелкий пучек и не видно фильтров по питанию, они там должны быть. Впрочем они могут быть такими мелкими, что хрен их там так просто разглядишь. Даже в 2000 годах, когда, судя по всему, изготавливалась эта плата, они уже были очень-очень мелкими. Впрочем, походу там где-то в углу вроде тусуется два элемента похожих на кондеры, но ручаться не буду. К тому-же все это может быть с другой стороны платы.

Итого на плату приходит 7 проводов с одной стороны, 3+1 с другой и два с третьей (они, видимо идут и на нижнюю напрямую). Что и где конкретно я не скажу это хрен разберешь. Где-то должна быть земля, она может идти вниз напрямую, где-то питалово, оно, по хорошему, нуждается в фильтрации и где-то сигналы. Предположим, что сигналов наибольшая группа, но непонятно назначение блямбы сбоку, куда идут еще 3 провода. Хотя я бы сигналы с питаловом бы не пускал, предположим, что это некий вид кодирования сигнала, который позволяет указать какая, например, по счету идет запись (отмечу что это только мои предположения).

Будем считать что сигналов может быть как 7, там и два байта. Но явно не больше. Это тупо видно по количеству приходящих проводов.

Что же случится, если эта плата будет разрушена? Да ничего. Сломается и х. с ней. Для расшифровки информации она вообще никакого рояля не играет, а штатно она будет работать всегда.

Плата вторая, с памятью:

Тут отлично видно, как эту плату сорвало с ее креплений, ну да сначала рассмотри как оно должно работать, прежде чем что-либо анализировать.

Я думаю, что объяснять где находятся флешки никому не нужно)) А что что это а вторая микросхема? На самом деле это очень просто. Какая микросхема реально необходима на плате с памятью?

Конечно же буфер. Зачем он нужен? Затем, что он «сглаживает» сигнал, убирает помехи. Откуда берутся помехи? Когда система работает на высокой частоте (да, пусть 60 МГц будет высокая частота)) ) при распространении сигнала даже малая разница в длине проводников вносит свою лепту — один сигнал приходит раньше другого, плюс соединения между платами, как мы видим, для большей гибкости, сделаны проводниками, а не разъемами, что в свою очередь вносит дополнительные помехи в виде неровных фронтов сигнала (сигнал больше становится похож на горбатого, нежели на обычный, воспринимаемый цифровой техникой «П» образный импульс). Что в свою очередь приводит к тому, что во флешки может записаться 0, а не 1, например. Т.е. Будет записана ошибка. Вот что бы такого не было ставят буфер, который ловит сигнал и следующим тактов выпускает в нормальной форме.

Буферов существует как грязи и стоят они копейки. Делают их везде и всюду. Конкретно тот буфер может быть как Российского, так и Белорусского производства это не суть важно. И из-за их относительной дешевизны ни о каких золотых контактах, как о том говорил инжын.. менеджер hedonist там речь не идет. Ведь не все желтое — это золото. Советую на будущее, кто этого не знает, запомнить)) Мало ли пригодится. Никакие золотые контакты там, в этой простейшей схеме, тупо нахер не нужны. Любому такому деятелю нормальный инженер по башке настучит за идею лепить золотые контакты всюду куда не попадя. Не говоря уж о том, что сами контакты белые. Их белым золотом что-ли покрывали?

Ну с буфером понятно, но почему он один на столько микросхем? Ответ так-же прост — потому что писал он одну и ту-же информацию разрядностью 8 байт ВО ВСЕ микросхемы сразу. Т.е. Что бы извлечь информацию необходимо прочитать данные всего всего одной микросхемы. Получается, что было 16-ти кратное резервирование.

Возможно, что бы эта система работала как-то по другому? Да, возможно, например, что бы байт сначала писался в одну микросхему, потом в другую, но для этого должен быть переключатель — например мультиплексор, которого я на плате не вижу. Отсюда-же можно отмести и теорию барана Толика hedonist-а о том, что эти микросхемы соединены последовательно — для последовательного соединения 16-ти микросхем по 8 байт шина данных должна иметь.. 16*8.. 128 разрядов. Хуясе шинка для такого простейшего устройства! Что-то я там не вижу входов на 128 бит.. Только 8 разрядный буфер. Что как раз говорит о том, что пишем мы за 1 такт на нижнюю плату по одному байту.

Как мы смотрели на верхней плате инфа с датчиков занимает от одного байта до двух — значит либо все тупо напрямую пишется и кладется в память каждый такт генератора (по 8 бит), либо инфа с датчиков кодируется и 2 такта пишется в память, одновременно во все микрухи. Еще раз повторюсь — эта плата может писать последовательно во все микрухи, но для этого нужен мультиплексор (дешифратор), которого там нет.


Теперь касательно корпусов.. Советую инжын.. всем, кто думает, что корпус микрухи реально спасет от ударной волны взять телефон, заклеить его защитной плеткой и ебануть по нему со всей дури молотком! Ну а че? Пленка то цела. А если она непрозрачная, то и телефон, наверное, под ней то-же цел))

Любая микруха сделанная на кристалле — очень хрупкая, очень. И чем меньше техпроцесс, тем аккуратнее с нее нужно сдувать пылинки.

В данном случае, если уж куча металла с демпфирующими слоями не смогла погасить ударную волну, конечно же! Волшебный корпус из золота обязательно ее остановит и не даст микросхеме внутри разрушится!)) Непонятно только, почему-же это конструктора, вместо того, что бы тупо обложить эту плату такими волшебными корпусами городили какой-то ящик?)

Нет, конечно более прочный корпус это хорошо, но это абсолютно не панацея. К тому-же воздействия гуляют в таком диапазоне, что плюс-минус этот корпус даже не заметят.

Почему были такие корпуса? Видимо в тот период других не было. Если предположить 2000-е годы, то эта технология, по крайней мере у нас, только начала появляться. Никто защищенных корпусов не делал. Сейчас ситуация обстоит абсолютно по другому. Есть много разных вариантов микросхем (я про отечественные, если что), но, если подходить серьезно, то корпус тут имеет абсолютно не решающее значение. Ибо удар, который выдерживает корпус микросхемы совершенно не сопоставим с ударом, который держит сам черный ящик.

Вот, кстати, кому интересно, как делают относительно современные черные ящики (2009 год), видео рекламы завода:

Почему у микросхем не было покрытия или почему их не залили? Тоже ответить не сложно — покрытие было, лаком, но служит совершенно другой цели. Никто не рассчитывает, что лак будет гасить силу удара))

Заливать ящик.. вы пробовали когда-нибудь выковыривать микросхемы из эпоксидки?) Очень увлекательное занятие. К тому-же ножки как раз являются проводниками вибрации и стоит еще подумать делать ли дополнительные соединения, или лучше, что бы плата сломалась, а микрухи при этом трясло поменьше. Существующей засыпки должно быть более чем достаточно. Еще раз отмечу, что удар был проникающим и разорвал верхний слой металла и непонятно должен ли был блок выдерживать этот удар или нет. Скорее всего — нет.

Отмечу так-же, что каждое механическое устройство, которое разрабатывается обязательно проходит испытания на различные воздействия. Как правило для этого изготавливаются отдельные экземпляры устройств, идущие на «убой». По некоторым из них определяют соответствие заданным параметрам и, возможные «превышения», так называемые КОИ, краевые испытания. Такие часто приборы как самописцы просто обязаны были их проходить. Соответственно этот установленный самописец абсолютно точно соответствовал необходимым параметрам. Но, да, в нем использовались иностранные микросхемы, оказавшиеся хуже отечественных. В данный момент так сложилось, что они сложились (простите за каламбур), но целы ли сами микрухи внутри корпуса — пока не понятно. Надо очень детально изучать каждую, что бы понять можно ли из нее вытащить информацию или нет. Это однозначно займет время. Может быть, нам повезет и получится извлечь все быстро. Что вряд-ли.

Других косяков в этой плате, кроме иностранных микросхем, которых реально было нечем заменить в 2000-х годах, - нет. Да собственно и не может быть, потому что схема, как собственно и сами платы, простейшая. Там тупо негде косячить. А чем плата проще — тем лучше. Не говоря уж о том, что вообще глупо сравнивать устройства того времени и современную аппаратуру. Сравните свои гуглы и айфоны с нокией 3310 (как раз 2000 год)) ). «Современный» телефончик, не правда-ли?)

Опять-же, если если на плате стоят микрухи памяти в пластике, то я не знаю какому «инжынеру» может прийти в голову ставить буфер в корпусе военного исполнения! Он же энергозависим и никакой информации в себе не несет. Сломался, как первая плата, да и хуй бы с ним. Посему то что там стояло — было просто очень дешевым буфером стандартного исполнения и никакого золота там и близко не было.

Я закончил.

смотря на сборку платы думаешь ХАЛТУРА ХАЛТУРОЙ. Вопрос а как же вытянули данные полетов?

А теперь вопрос, самолет был модернизирован по СВП-24 Гефест, дык какого хера нам показывают ящик "БАНТ", а не "ЗТН-1"

Все платы можно было бы поместить в герметичную емкость и залить маслом. Оно бы гасило удары. Надеюсь, когда-то до этого додумаются сами.

Это сообщение отредактировал CrimeaRus - 24.12.2015 - 11:42

Да бесполезно. Согласно икспердам, которым ну оооочень стыдно за инженеров, ящик должен выдерживать прямое попадание снаряда, залит компаундом , гелем и соплями девственниц.

Не говоря у же о том, что флеш память ну если только голос писать, для полетных данных хватило пары тройки eeprom

Сложно представить силу и направление удара, да и чем там ударить, что бы от волны разломать платы. Что то тут не чисто.

плотность масла гораздо выше, чем примененный демпфирующий порошок. Соответственно ударное воздействие будет передаваться в любую точку емкости.
Не говоря уже о том что при температуре по ТЗ 1000 градусов масло сжарит внутри ВСЕ

Это сообщение отредактировал amatiel - 24.12.2015 - 11:44

маслом у кого-то голова похоже заполнена, причем растительным

Это сообщение отредактировал stltalex - 24.12.2015 - 11:47

Ящик 2009 года, не 2000. Все развитие флеш-памяти в телефонах. Приблизительно вполне можно сравнить.

Насчетс стоек крепления не согласен, в вибронагруженных изделиях печатные платы крепятся:
- либо через демпфирующие прокладки (резина, силикон и прочее) торцевыми оплотнениями.
- Либо на фрезерованные стойки. опять таки через демпфер. Причем стоек должно быть поболе чем в этом ящике.
Иначе отровет к хуям, что здесь собственно и произошло. Насчет корпусов мелкосхем - абсолютная правда, запаса прочности здесь хватает. Впрочем об этом я уже отписывался. А милитари и спейс исполнение микросхем, в основном это касается термосвойств микросхем, и обязательное керамическое исполнение корпусов.
ЗЫ. LWD системы, если кому то это о чем то говорит.

Это сообщение отредактировал RusLandiya - 24.12.2015 - 11:47

Бант-32-02, выпускался еще в 1990-х годах и в программу "Гефест"
никак не вписывался ...с самолёта б/н 83 RF-90932 ,прошедшего модернизацию по программе "Гефест", доставлен и показан общественности именно БАНТ-32-02, а не ЗТН-1, это несколько смущает.

Это сообщение отредактировал Куырф - 24.12.2015 - 11:48

Шо опять? Решили же уже как надо было делать.

Плату в яйцо, яйцо в утку, утку в зайца, зайца в сундук, сундук в Су24.

Там вибронагрузка снимается матрешкой с порошком. А от ударного воздействия никакие демпферы не спасут.

Сдается мне, что родной самописец с СУшки пендосы потихоньку дербанят.
И кстати, где данные объективного контроля наших РЛС? Похоже, что весь цирк с самописцем затеян для отвлечения внимания от этого вопроса.

Это сообщение отредактировал dieggo - 24.12.2015 - 12:23

мне кажется вряд ли до этого дойдут.
даже не обсуждается, что лучшие инженеры оборонки сильно глупее среднестатистического яповца.