Страница:
Снова выручают друзья. Один из товарищей по учебе в академии специализируется по программированию для цифровых машин. Он говорит, что есть возможность использовать цифровую машину вычислительного центра Академии наук. Едем на разведку. Оказывается, действительно можно. Однако надо изучить программирование. Лучше всего, когда сам исследователь может общаться с машиной, "говорить" с ней на общем языке, обходиться без третьего лица, без посредника-программиста. Постепенно преодолевается и этот рубеж. И вот уже машина успешно решает вариационные задачи о движении ракет. Как ни странно, эти задачи оказались проще, чем самолетные.
А нерешенных проблем выплывает из-за горизонта все больше и больше. Эх, нам бы в академию цифровую машину - вот мы уж развернулись бы тогда... Мы ведем напряженные, подчас весьма мучительные поиски. Математики несколько отстают. Они еще не дали нам, инженерам, надежного метода решения наших самолетных задач на цифровых машинах. Приходится самим крепко "ломать голову", "изобретать" новые методы без серьезного математического обоснования. Ведь мы все же не математики, а инженеры... Мысль работает всегда, даже во сне, над "проклятыми" вопросами, а "сдвиги" весьма слабые...
На одном из вечеров в университетской компании Кати делюсь (в меру дозволенного, конечно) своими горестями с ее друзьями-математиками. Тимур Энеев, один из выдающихся учеников профессора Космодемьянского, советует:
- Эти "проклятые" нелинейные краевые задачи надо попробовать решать вот так...- и с ходу пишет в моей записной книжке серию интегралов.
Он думает, что я так вот сразу все и понял... Легко сказать, надо ведь прежде всего знать, что означает каждый из этих интегралов.
Попытался я потом разобраться в предложенной идее и почему-то пришел к выводу, что не годится она для наших задач. Но через несколько лет убедился, что был неправ...
...Мы невольно оказались на "переднем крае". Зачастили к нам посетители из разных организаций. Мы с удовольствием делимся нашим еще пока весьма небогатым опытом использования вычислительных машин для решения задач динамики полета. И вдруг узнаем, что нашими задачами начал заниматься "настоящий" математик Лев Иванович Шатровский. Он собирается на этих задачах защитить докторскую диссертацию. Встречаемся с ним. Вникаем в его хитроумные математические построения. Интересно! Должен быть, наконец, разработан надежный метод решения наших задач!
На одной из встреч с Тимуром Энеевым, захлебываясь, рассказываю ему о методе Шатровского. А он в ответ:
- Чудак, я тебе об этом три года тому назад говорив!.. Интересно бы потолковать с этим Львом!
Встретились они, побеседовали, и выяснилось, что оба одновременно пришли к одному и тому же градиентному методу решения краевых вариационных задач.
...На кафедре все идет своим чередом. Мы уже начали выпускать кафедральные сборники научных трудов. Стал активно работать семинар по динамике полета, проводимый совместно с родственной кафедрой МАИ, возглавляемой известным авиационным деятелем профессором Иваном Васильевичем Остославским. Часто на семинаре разгораются интереснейшие споры о современных проблемах развития авиации, о новых методах решения задач динамики полета, о необходимости новых математических исследований. А после этого - снова напряженный поиск, снова беспрерывная работа мысли, работа всегда и везде, где только не мешают думать, и даже тогда, когда мешают...
4 октября 1957 года сверкнуло, как молния, сообщение о запуске в СССР первого в истории человечества искусственного спутника Земли!
Вечером того же дня мы всей семьей, включая маленькую Иришку, впервые наблюдали с балкона пятого этажа нашего дома звезду, которая двигалась курсом на северо-восток... Никто не верил на следующий день нашим рассказам о том, что мы своими глазами видели первый спутник Земли. Но очень скоро все убедились, что это была правда. Теперь мы уже внимательно прислушивались к ходу космических исследований. Всем стало ясно, что полет человека в космос не за горами.
И все же событие 12 апреля 1961 года оказалось совершенно внезапным и потрясающим для нашего воображения. Подумать только, человек в Космосе! Наш соотечественник - Юрий Гагарин! Впервые в истории человечества! Нам повезло, мы - свидетели такого удивительно выдающегося события!
На нашей кафедре назревает замена руководства. Секретарь партбюро Лысенко нам сообщает:
- Профессор Горощенко уходит в отставку... Начальником кафедры командование назначает профессора Аркадия Александровича Космодемьянского одного из пионеров космонавтики, блестящего лектора н методиста, страстно увлеченного наукой. Он заведовал кафедрой теоретической механики и одновременно читал курс лекций в МГУ. В свое время Аркадий Александрович после блестящей защиты кандидатской диссертации был самым молодым ученым в Московском университете.
Благодаря своей страстной увлеченности наукой, умению показать ее захватывающие перспективы профессор Космодемьянский буквально заражает слушателей энтузиазмом и огромным желанием заняться решением животрепещущих научных проблем. Аркадий Александрович нередко приводит изречения выдающихся людей:
- Иван Бернулли сказал: "Нет ничего более благородного, чем попробовать силу своего анализа на решении практических задач". "В научном мышлении всегда присутствует элемент поэзии",- сказал Альберт Эйнштейн.
И сам Космодемьянский по натуре поэт (хотя я и не слышал никогда его стихов). Он незаурядный воспитатель ученых. Недаром ряд его талантливых учеников приобрел большую известность, а некоторые уже стали членами-корреспондентами Академии наук СССР.
Теоретическая механика и динамика полета - науки близкие, но они имеют и существенное различие. Механика - более широкая наука. Динамика полета - наука более конкретная, прикладная и требует знания множества практических сведений из области авиации. И поэтому даже великолепному математику и механику, профессору, доктору наук не просто овладеть ею в совершенстве: требуется время. ...Кафедра работает по плану. Новый ее начальник оказался хорошим организатором. В коллективе к нему относятся с уважением.
В это время в академии учились космонавты. Потребовалось прочитать им курс лекции по динамике полета. Пришлось крепко потрудиться Аркадию Александровичу над созданием нового курса лекций, да еще и учебник к этому курсу написать. Быть учителем космонавтов - это не только почет и уважение, но и прежде всего напряженный, вдохновенный труд!
Аркадий Александрович отличается от многих других начальников, больших и малых, каким-то особым тактом, умением не показывать своего высокого служебного положения, чувством неподдельного, искреннего товарищества и простоты в обращении, постоянным неиссякаемым оптимизмом и тонким юмором. Недаром именно из его уст мы услышали, не помню уж чье, изречение: "Важность это уловка тела, чтоб скрывать недостатки ума". Чувствовалось, что Аркадий Александрович всей душой презирает эту напускную важность и чопорность некоторых чиновников от науки.
Очень жаль, что слишком быстро пришлось нам расстаться с этим обаятельным человеком: он перешел на другую работу.
Распрощавшись с нами, Аркадий Александрович оставил коллективу кафедры своего рода подарок "на добрую память о совместной работе", и, надо думать, весьма оригинальный. По его инициативе на кафедре начались занятия философского семинара. Программу мы составляем сами, включая в нее наиболее актуальные вопросы марксистско-ленинской философии, тесно связанные с нашей непосредственной деятельностью. По очереди делаем доклады, читаем рефераты. При подготовке к семинару используем научные статьи по философии. Обсуждение рассматриваемых проблем проходит довольно интересно. Нередко возникают горячие споры, которые подчас продолжаются уже в коридоре.
Вначале семинаром руководил и умело направлял его по нужному руслу сам профессор Космодемьянский. А после его ухода пришлось и мне по поручению партийного бюро некоторое время руководить этими занятиями.
Однажды здесь у нас неожиданно возник серьезный разговор о недостатках современных сверхзвуковых самолетов, Не зря, видно, говорят: "У кого что болит..." И в самом деле, до чего же сложны стали самолеты! Они до предела насыщены сложнейшими механизмами, автоматами, радиоэлектронной аппаратурой. Почему они такие сложные? Плохо это или хорошо?
Казалось бы, хорошо: новейшая техника, электроника, автоматика! Но, если посмотреть поглубже, то все это не так уж хорошо. Сложнейшее оборудование оказалось необходимым, как говорится, "не от хорошей жизни". Просто иначе самолет с турбореактивным двигателем не может летать на сверхзвуковой скорости. А вообще-то было бы куда лучше, если бы можно было обойтись без сложного оборудования: чем проще, тем надежней. И помимо того, современные сверхзвуковые самолеты из-за чрезмерного насыщения сложнейшей аппаратурой страшно дороги. А сколько они съедают горючего! Тонны и десятки тонн за час полета.
Откуда же взялись эти недостатки? Ведь, казалось бы, техника движется вперед семимильными шагами, а тут-на тебе, что ни дальше, то все сложнее и сложнее. Чем больше скорость полета, тем больше недостатков у самолета. Явное противоречие! Тут что-то не то!..
Но ведь подобное положение в авиации уже было, и не так уж давно, когда поршневые двигатели стали невероятно сложными и ненадежными. Самолеты с поршневыми двигателями едва добрались до скорости шестьсот километров в час. А дальше - что ни шаг, то все сложнее и сложнее. Противоречие! И тут, как говорят философы, произошел качественный скачок: появились принципиально новые двигатели - турбореактивные. Самолеты начали наращивать скорость уже не десятками, а сотнями километров в час. Они очень быстро подошли к так называемому "звуковому барьеру" и задержались только при взятии этого рубежа. А затем, перешагнув скорость звука, пошли дальше: полторы, две, две с половиной скорости звука. Но вот опять все стало сложным. Опять каждый шаг вперед дается ценой величайших усилий. Ну что ж, это и плохо, и хорошо! Хорошо, потому что близок новый качественный скачок, и мы несомненно будем его свидетелями и очевидцами!
Вот к какому логическому выводу мы пришли в результате горячих споров на одном из занятий философского семинара.
Недели через две после этого семинарского занятия я встретил Олега Александровича Чембровского. Он тоже вдруг заговорил о необходимости создания принципиально новых двигателей, будто был у нас на семинаре и продолжал начатый разговор...
Олег Александрович - горячий патриот нашей Родины и отечественной авиационной науки. Как н многие юноши нашего поколения, Олег хотел стать летчиком. Однако - здоровье виновато - не пришлось. На фронте он был артиллеристом. В Сталинграде командовал батареей противотанковых орудий. Участвовал в битве на Курской дуге. Форсировал Днепр. Два раза был тяжело ранен. И несмотря на глубокую веру в великую силу своих безотказных противотанковых пушек, он, как и в юности, оставался горячим патриотом авиации. После фронта он поступил в академию имени П. Е. Жуковского и окончил ее раньше меня. Среди многочисленных друзей приобрел Олег Александрович репутацию талантливого изобретателя и неистощимого поставщика новых идей. Теперь он занимался нужными "до зарезу" научными проблемами.
Меня удивляло, что он до сих пор, как говорят у нас, "не остепенился", то есть не защитил диссертации. И вдруг он приезжает в академию защищать свою кандидатскую диссертацию.
- Почему так долго не защищался?
- Много было основной работы. Некогда было сесть и оформить собранный материал...
- А как сейчас?
- Не было бы счастья, да несчастье помогло. Перелом ноги. Пока лежал в госпитале, разработал и записал математическую часть диссертации...
Чембровский успешно защитился. А через некоторое время приезжает опять, но уже с докторской - так много собрал он научного материала в процессе работы.
...Сегодня он без лишних предисловий вдруг начал:
- А знаешь, есть идейка одна: создать новый движитель.
И стал мне выкладывать серию формул.
- Погоди, надо записать, без бумажки трудно сообразить...
- Не дает покоя эта идея. Современные самолеты и ракеты весьма далеки от совершенства. Страшно много расходуют топлива. Чтобы "Аполлону" раз слетать на Луну, потребовался стартовый вес в три тысячи тонн, из коих около девяноста процентов - топливо... Пора создавать новый движитель. - Почему только движитель, а не двигатель?-спросил я, удивившись совпадению наших мыслей.
- Как почему? Да это же ясно, как день. Энергией мы располагаем почти в неограниченном количество - ядерная энергия у нас в руках. Уже давно работают атомные электростанции. Поставить реактор на самолет или на космический корабль в принципе возможно, да только одного этого далеко недостаточно...
- Почему?
- Опять почему! Да все дело в том, что, кроме энергии, нужен еще импульс, то есть нужно что-то отбросить назад, чтобы получить силу тяги, направленную вперед. И если мы будем отбрасывать воздух или продукты сгорания ракетного топлива, как и раньше, с черепашьей скоростью не более четырех километров в секунду, то и дальше будем продолжать расходовать массу рабочего тела тысячами тонн. Никакие ракеты не помогут! Нужен принципиально новый движитель, способный что-то отбрасывать со скоростью света. Нечто вроде фотонного двигателя!
- Пожалуй, ты прав,- согласился я, немного поразмыслив.- Действительно, все дело в движителе. Если бы удалось при сохранении экономичности атомного реактора получить тягу, способную поднять летательный аппарат, то сразу все резко упростилось бы! Стало бы не нужным все то огромное количество сложнейшего оборудования, которым насыщен современный сверхзвуковой самолет. Вот тогда действительно можно было бы полетать по-настоящему!
- Человечество стоит на пороге важнейшего открытия, создания принципиально нового движителя,- продолжал Чембровский.- И ты, конечно, прекрасно понимаешь, что нам далеко не безразлично, кто первый сделает это открытие: мы или наши враги...
- Физиков надо бы привлечь. Может, побыстрее сообразят, как ответить на наши вопросы.
- Конечно, неплохо бы создать нечто вроде ГИРДа{6}, да ведь для этого надо сначала что-то продемонстрировать. С голой идеей не высунешься: никто не поверит на слово. Нужны убедительные аргументы...
- Выходит, заколдованный круг: чтобы получить результаты, нужны затраты, а чтобы получить средства, нужны результаты...
- Пока действительно "круг", но мы попробуем все-таки его разомкнуть. Да, кстати, ты, кажется, собираешься в отпуск?
- Да.
- И в Пермь опять поедешь?
- Обязательно. А что?
- Просьба к тебе. Там на выставке прибор один экспонируется. Вот проспект и схема. Штуковина интересная, а как действует неясно. Будешь в Перми, будь добр, узнай.
Разыскал я в Перми автора прибора. Им оказался заводской конструктор, ныне пенсионер, Владимир Николаевич Толчин. Человек незаурядных способностей. Передо мной открылась прелюбопытнейшая картина: множество созданных им приборов, действующих, как показалось на первый взгляд, вопреки законам классической механики.
Так вот сразу весьма трудно сказать, почему они так действуют. Потом уж, когда основательно подумали, ответили на этот каверзный вопрос.
Владимир Николаевич не имеет специального высшего образования, более сорока лет проработал на заводе. Начинал рабочим, а закончил уже конструктором. Много различных механизмов и машин пришлось ему разрабатывать за это время.
- Некоторые из них начинали почему-то работать "не по науке",рассказывает Владимир Николаевич,- я заинтересовался подобными явлениями. Начал экспериментировать, усиливать эти непонятные свойства машин. Разработал приборы, на которых можно было демонстрировать эти новые эффекты, и обратился к ученым-механикам. Те только пожимали плечами: "Так не должно быть!"
Ходил, ходил Владимир Николаевич от одного ученого-механика к другому и все безрезультатно. Тогда и начал он сам разрабатывать теорию, объясняющую загадочные действия этих механизмов. Только мыслил он при этом не математическими формулами и абстрактными терминами современной науки, а по-своему, по-конструкторски, наглядными физическими представлениями. И когда получалось объяснение того или иного явления, сверял свои выводы с тем, что было написано в книгах по механике. И вот тут-то начал он замечать, что не все гладко в этой, казалось бы, весьма стройной и логичной науке.
- Много в механике всяких абстракций. Все они придумывались человеком, конечно, для пользы делу, для того чтобы, например, научиться рассчитывать всевозможные машины и сооружения. Да, к сожалению, не все они хорошо согласуются с реальными явлениями, а иногда становятся настолько формальными, что и концов не найдешь, где тут физика, а где пустая абстракция, не соответствующая никакой физике.
Взять, к примеру, теорию удара. Сотни лет считалось, что все написанное в классической механике по теории удара правильно, потому что логично. Замечали, конечно, некоторые инженеры, что расчет ударных механизмов по классическим формулам не удается. Подправляли эти формулы всевозможными опытными коэффициентами, как могли. Латали, так сказать, прорехи старого кафтана. Но вот нашелся среди них один посмелее - Е. В. Александров - и сказал, что исходные положения классической механики в принципе не годятся для описания ударных явлений, что необходимо учитывать деформацию тел и скорость ее распространения. И учел. В результате получились другие формулы. Появилась возможность значительно усовершенствовать всевозможные ударные инструменты и механизмы, и, в первую очередь, отбойные молотки.
С большим интересом прослушал я целую лекцию Владимира Николаевича. В самом деле, есть над чем поразмыслить.
Что же касается его приборов, в особенности тех из них, которые Владимир Николаевич называет "инерциоидами", то это весьма интересные механизмы, своего рода транспортные машины с принципиально новыми движителями.
Движителями у них являются не ведущие колеса автомобилей, не винты и реактивные двигатели современных самолетов, а специальные инерционные устройства, иногда довольно простые, в виде двух вращающихся грузиков, а иногда и посложнее.
Итак, снова движители!..
И тут я неожиданно пришел к выводу, что между поисками Чембровского, нашими спорами на семинаре и oпытами Толчина существует прямая связь: все бьют в одну точку. И, надо полагать, это не случайное совпадение: ситуация назрела!..
В связи с опытами В. Н. Толчина, мне посчастливилось познакомиться еще с одним весьма интересным человеком, как оказалось, тоже моим земляком, Павлом Кондратьевичем Ощепковым.
Павел Кондратьевич весьма колоритная личность. Живой, энергичный, словоохотливый, добродушный и очень деловой человек. Занимается он проблемами радиотехники, но имеет широкий интерес ко всему перспективному и новому в науке.
Павлу Кондратьевичу принадлежит идея (еще до войны) создания установки для радиообнаружения самолетов. Он тогда служил инженером в войсках противовоздушной обороны. Доложил свои соображения маршалу М. Н. Тухачевскому. Тот поддержал его научный поиск. И Павел Кондратьевич взялся.за работу с утроенной энергией. Идея стала принимать более четкие и осязаемые формы.
В то время для обнаружения самолетов в облаках и ночью применялись внушительные по виду звукоулавливатели. Но скорости полета быстро возрастали и обнаружение самолетов становилось поздним. Было совершенно ясно, что в ближайшие годы звукоулавливатели совсем сойдут со сцены, а заменить их пока нечем. Вопрос был весьма актуален.
Новые идеи, едва зародившись, всегда встречают сопротивление,- такова уж диалектика развития. Так и по отношению. к идее радиообнаружения появилось много скептиков, даже среди маститых ученых, академиков.
Шутка ли, требуется выделить из бесконечного множества радиошумов очень слабый отраженный сигнал! Нужна весьма совершенная аппаратура. Нужны новые методы импульсной передачи и приема радиосигналов,
- Нет, ничего у вас не выйдет, коллега,- отвечали некоторые маститые ученые молодому инженеру-энтузиасту, иронически думая про себя: "Молодо-зелено. Перемелется - мука будет..."
Нашлись, однако, и сторонники разработки новой идеи.
При активной поддержке и помощи маршала М.Н. Тухачевского создается специальная лаборатория. Во главе ее стоит Павел Кондратьевич Ощепков. Начались упорные исследования. И через некоторое время впервые в мире была создана наземная радиоустановка по обнаружению летящих самолетов. В то время еще не существовало термина "радиолокация", но фактически это был первый в мире радиолокатор.
Друзья и близкие поздравили Павла Кондратьевича Ощепкова с творческим успехом. В Великой Отечественной войне эти установки, уже к тому времени достаточно усовершенствованные, применялись на фронте.
Дальнейшая судьба Павла Кондратьевича была трудной и сложной, но научную работу он не оставлял. В начале 50-х годов с новой силой он продолжает разработку научных идей. Создает на общественных началах институт интроскопии. И широким фронтом ведет изучение сложной интересной проблемы видения в различных непрозрачных средах.
Институт под его руководством развил бурную научную деятельность, завоевал среди ученых заслуженный авторитет и решением правительства был преобразован в государственное научно-исследовательское учреждение.
Павел Кондратьевич длительное время руководил этим институтом. Тяжелая болезнь заставила его уйти с административной работы. Но он по-прежнему целиком отдается науке, своей великой мечте. А мыслит он действительно в масштабе крупных идей и категорий, которые кое-кому кажутся легкомысленными и несбыточными. Как, например, проблема энергетической инверсии, то есть концентрации энергии.
Американский физик Таунс (он одновременно с нашими учеными, академиками Прохоровым и Басовым создал лазеры и одновременно с ними был удостоен Нобелевской премии) говорил:
- На ближайшие двадцать лет проблема концентрации энергии является для человечества проблемой номер один.
Что это за проблема?
По второму началу термодинамики теплота в природе может только рассеиваться, и разность температуры может только выравниваться естественным путем. На основе этого закона работают все современные тепловые машины. Когда этот закон был сформулирован, то некоторые ученые утверждали, что неизбежно наступит так называемая "тепловая смерть" Вселенной, когда температура всюду станет одинаковой. Однако еще Фридрих Энгельс доказал обратное, основываясь на материалистическом положении о вечности материи. Просто еще, очевидно, человечество не познало всех законов природы. И вот, руководствуясь, известным научным положением, Ф. Энгельса, профессор Ощепков стал вести свой поиск, разрабатывая проблему процессов концентрации энергии и ее использования в научных и народнохозяйственных целях.
- Задача эта весьма актуальна, своевременна и созвучна нашей эпохе,говорит Павел Кондратьевич.- Решение ее нельзя откладывать на долгие годы.
Если удастся в ближайшее время решить проблему концентрации энергии, то тогда отпадет надобность в дорогих и пока не безвредных для человека атомных установках. Правда, процесс этот сложный, длительный и тернистый, но, по-видимому, вполне реальный.
Велика сила новаторов и изобретателей в наш стремительный век, все дороги которого ведут к коммунизму!
"Двигатели прогресса" - так назвал К. Э. Циолковский эту несокрушимую армию бойцов переднего края, разведчиков будущего. Над ними не властвуют обветшалые догмы и условности, не сковывают их творческих дерзаний. Знания, опыт и интуиция, основанные на опыте всего человечества, его величество Эксперимент и марксистско-ленинская методология служат им верным компасом в лабиринте сложнейших связей природы. Глубокая научная подготовка в сочетании с поиском и дерзаниями новаторов ведут к всеобщему прогрессу.
Наука не может жить без развития, без поиска и эксперимента, без борьбы мнений. А поиск часто не умещается в рамках тебе отведенного...
В мировой науке, как на войне, непрерывно идут затяжные ожесточенные упорные бои. И мы, солдаты отечественной советской науки, должны всегда знать свою роль и место, чтобы выйти из этих боев победителями. Нам совсем не безразлично, находясь, как говорится, на острие бритвы, кто раньше сделает то или иное научное открытие: мы или империалисты.
Друзья-однополчане
Занимаясь преподавательской и научной работой, подготовкой вместе с коллегами по академии кадров специалистов для нашей военной авиации, я часто вспоминаю дни минувшей войны, своих друзей-однополчан, чувствую, как тогда в боевом строю, их локоть и поддержку.
Насколько мне позволяет свободное от работы время, встречаюсь со своими товарищами по оружию, пишу им, отвечаю на письма, выполняю их нечастые просьбы, стремлюсь всячески помочь, если это требуется, в меру своих сил и возможностей. Езжу к некоторым в гости, и некоторые из них навещают меня, бывая проездом в Москве. Словом, не глохнет наша фронтовая дружба, продолжает крепнуть ваше фронтовое товарищество, продолжают жить традиции 210-го штурмового авиационного полка.
Побывал я на родине Коли Калинина. Правда, не сразу после войны удалось это сделать: учеба, работа. Но все это время меня преследовала мысль: надо обязательно разыскать родных своего спасителя, выполнить свой товарищеский долг. Строка из стихотворения Ольги Берггольц "Никто не забыт и ничто не забыто" - постоянно напоминала мне об этом. Да тут еще подтолкнули красные следопыты из школы имени Николая Калинина села Волчье-Александровка Белгородской области. Они написали письмо в Министерство обороны СССР, в котором, в частности, осведомлялись - жив ли командир эскадрильи Сивков. Им ответили, что я в академии имени Н. Е. Жуковского. Я пионерам тоже написал письмо и засобирался в дорогу. Вдруг звонок по телефону. Заместитель командира по политчасти одного из соединений Московского военного округа сообщил о том, что в части служит брат Николая Калинина Володя.
А нерешенных проблем выплывает из-за горизонта все больше и больше. Эх, нам бы в академию цифровую машину - вот мы уж развернулись бы тогда... Мы ведем напряженные, подчас весьма мучительные поиски. Математики несколько отстают. Они еще не дали нам, инженерам, надежного метода решения наших самолетных задач на цифровых машинах. Приходится самим крепко "ломать голову", "изобретать" новые методы без серьезного математического обоснования. Ведь мы все же не математики, а инженеры... Мысль работает всегда, даже во сне, над "проклятыми" вопросами, а "сдвиги" весьма слабые...
На одном из вечеров в университетской компании Кати делюсь (в меру дозволенного, конечно) своими горестями с ее друзьями-математиками. Тимур Энеев, один из выдающихся учеников профессора Космодемьянского, советует:
- Эти "проклятые" нелинейные краевые задачи надо попробовать решать вот так...- и с ходу пишет в моей записной книжке серию интегралов.
Он думает, что я так вот сразу все и понял... Легко сказать, надо ведь прежде всего знать, что означает каждый из этих интегралов.
Попытался я потом разобраться в предложенной идее и почему-то пришел к выводу, что не годится она для наших задач. Но через несколько лет убедился, что был неправ...
...Мы невольно оказались на "переднем крае". Зачастили к нам посетители из разных организаций. Мы с удовольствием делимся нашим еще пока весьма небогатым опытом использования вычислительных машин для решения задач динамики полета. И вдруг узнаем, что нашими задачами начал заниматься "настоящий" математик Лев Иванович Шатровский. Он собирается на этих задачах защитить докторскую диссертацию. Встречаемся с ним. Вникаем в его хитроумные математические построения. Интересно! Должен быть, наконец, разработан надежный метод решения наших задач!
На одной из встреч с Тимуром Энеевым, захлебываясь, рассказываю ему о методе Шатровского. А он в ответ:
- Чудак, я тебе об этом три года тому назад говорив!.. Интересно бы потолковать с этим Львом!
Встретились они, побеседовали, и выяснилось, что оба одновременно пришли к одному и тому же градиентному методу решения краевых вариационных задач.
...На кафедре все идет своим чередом. Мы уже начали выпускать кафедральные сборники научных трудов. Стал активно работать семинар по динамике полета, проводимый совместно с родственной кафедрой МАИ, возглавляемой известным авиационным деятелем профессором Иваном Васильевичем Остославским. Часто на семинаре разгораются интереснейшие споры о современных проблемах развития авиации, о новых методах решения задач динамики полета, о необходимости новых математических исследований. А после этого - снова напряженный поиск, снова беспрерывная работа мысли, работа всегда и везде, где только не мешают думать, и даже тогда, когда мешают...
4 октября 1957 года сверкнуло, как молния, сообщение о запуске в СССР первого в истории человечества искусственного спутника Земли!
Вечером того же дня мы всей семьей, включая маленькую Иришку, впервые наблюдали с балкона пятого этажа нашего дома звезду, которая двигалась курсом на северо-восток... Никто не верил на следующий день нашим рассказам о том, что мы своими глазами видели первый спутник Земли. Но очень скоро все убедились, что это была правда. Теперь мы уже внимательно прислушивались к ходу космических исследований. Всем стало ясно, что полет человека в космос не за горами.
И все же событие 12 апреля 1961 года оказалось совершенно внезапным и потрясающим для нашего воображения. Подумать только, человек в Космосе! Наш соотечественник - Юрий Гагарин! Впервые в истории человечества! Нам повезло, мы - свидетели такого удивительно выдающегося события!
На нашей кафедре назревает замена руководства. Секретарь партбюро Лысенко нам сообщает:
- Профессор Горощенко уходит в отставку... Начальником кафедры командование назначает профессора Аркадия Александровича Космодемьянского одного из пионеров космонавтики, блестящего лектора н методиста, страстно увлеченного наукой. Он заведовал кафедрой теоретической механики и одновременно читал курс лекций в МГУ. В свое время Аркадий Александрович после блестящей защиты кандидатской диссертации был самым молодым ученым в Московском университете.
Благодаря своей страстной увлеченности наукой, умению показать ее захватывающие перспективы профессор Космодемьянский буквально заражает слушателей энтузиазмом и огромным желанием заняться решением животрепещущих научных проблем. Аркадий Александрович нередко приводит изречения выдающихся людей:
- Иван Бернулли сказал: "Нет ничего более благородного, чем попробовать силу своего анализа на решении практических задач". "В научном мышлении всегда присутствует элемент поэзии",- сказал Альберт Эйнштейн.
И сам Космодемьянский по натуре поэт (хотя я и не слышал никогда его стихов). Он незаурядный воспитатель ученых. Недаром ряд его талантливых учеников приобрел большую известность, а некоторые уже стали членами-корреспондентами Академии наук СССР.
Теоретическая механика и динамика полета - науки близкие, но они имеют и существенное различие. Механика - более широкая наука. Динамика полета - наука более конкретная, прикладная и требует знания множества практических сведений из области авиации. И поэтому даже великолепному математику и механику, профессору, доктору наук не просто овладеть ею в совершенстве: требуется время. ...Кафедра работает по плану. Новый ее начальник оказался хорошим организатором. В коллективе к нему относятся с уважением.
В это время в академии учились космонавты. Потребовалось прочитать им курс лекции по динамике полета. Пришлось крепко потрудиться Аркадию Александровичу над созданием нового курса лекций, да еще и учебник к этому курсу написать. Быть учителем космонавтов - это не только почет и уважение, но и прежде всего напряженный, вдохновенный труд!
Аркадий Александрович отличается от многих других начальников, больших и малых, каким-то особым тактом, умением не показывать своего высокого служебного положения, чувством неподдельного, искреннего товарищества и простоты в обращении, постоянным неиссякаемым оптимизмом и тонким юмором. Недаром именно из его уст мы услышали, не помню уж чье, изречение: "Важность это уловка тела, чтоб скрывать недостатки ума". Чувствовалось, что Аркадий Александрович всей душой презирает эту напускную важность и чопорность некоторых чиновников от науки.
Очень жаль, что слишком быстро пришлось нам расстаться с этим обаятельным человеком: он перешел на другую работу.
Распрощавшись с нами, Аркадий Александрович оставил коллективу кафедры своего рода подарок "на добрую память о совместной работе", и, надо думать, весьма оригинальный. По его инициативе на кафедре начались занятия философского семинара. Программу мы составляем сами, включая в нее наиболее актуальные вопросы марксистско-ленинской философии, тесно связанные с нашей непосредственной деятельностью. По очереди делаем доклады, читаем рефераты. При подготовке к семинару используем научные статьи по философии. Обсуждение рассматриваемых проблем проходит довольно интересно. Нередко возникают горячие споры, которые подчас продолжаются уже в коридоре.
Вначале семинаром руководил и умело направлял его по нужному руслу сам профессор Космодемьянский. А после его ухода пришлось и мне по поручению партийного бюро некоторое время руководить этими занятиями.
Однажды здесь у нас неожиданно возник серьезный разговор о недостатках современных сверхзвуковых самолетов, Не зря, видно, говорят: "У кого что болит..." И в самом деле, до чего же сложны стали самолеты! Они до предела насыщены сложнейшими механизмами, автоматами, радиоэлектронной аппаратурой. Почему они такие сложные? Плохо это или хорошо?
Казалось бы, хорошо: новейшая техника, электроника, автоматика! Но, если посмотреть поглубже, то все это не так уж хорошо. Сложнейшее оборудование оказалось необходимым, как говорится, "не от хорошей жизни". Просто иначе самолет с турбореактивным двигателем не может летать на сверхзвуковой скорости. А вообще-то было бы куда лучше, если бы можно было обойтись без сложного оборудования: чем проще, тем надежней. И помимо того, современные сверхзвуковые самолеты из-за чрезмерного насыщения сложнейшей аппаратурой страшно дороги. А сколько они съедают горючего! Тонны и десятки тонн за час полета.
Откуда же взялись эти недостатки? Ведь, казалось бы, техника движется вперед семимильными шагами, а тут-на тебе, что ни дальше, то все сложнее и сложнее. Чем больше скорость полета, тем больше недостатков у самолета. Явное противоречие! Тут что-то не то!..
Но ведь подобное положение в авиации уже было, и не так уж давно, когда поршневые двигатели стали невероятно сложными и ненадежными. Самолеты с поршневыми двигателями едва добрались до скорости шестьсот километров в час. А дальше - что ни шаг, то все сложнее и сложнее. Противоречие! И тут, как говорят философы, произошел качественный скачок: появились принципиально новые двигатели - турбореактивные. Самолеты начали наращивать скорость уже не десятками, а сотнями километров в час. Они очень быстро подошли к так называемому "звуковому барьеру" и задержались только при взятии этого рубежа. А затем, перешагнув скорость звука, пошли дальше: полторы, две, две с половиной скорости звука. Но вот опять все стало сложным. Опять каждый шаг вперед дается ценой величайших усилий. Ну что ж, это и плохо, и хорошо! Хорошо, потому что близок новый качественный скачок, и мы несомненно будем его свидетелями и очевидцами!
Вот к какому логическому выводу мы пришли в результате горячих споров на одном из занятий философского семинара.
Недели через две после этого семинарского занятия я встретил Олега Александровича Чембровского. Он тоже вдруг заговорил о необходимости создания принципиально новых двигателей, будто был у нас на семинаре и продолжал начатый разговор...
Олег Александрович - горячий патриот нашей Родины и отечественной авиационной науки. Как н многие юноши нашего поколения, Олег хотел стать летчиком. Однако - здоровье виновато - не пришлось. На фронте он был артиллеристом. В Сталинграде командовал батареей противотанковых орудий. Участвовал в битве на Курской дуге. Форсировал Днепр. Два раза был тяжело ранен. И несмотря на глубокую веру в великую силу своих безотказных противотанковых пушек, он, как и в юности, оставался горячим патриотом авиации. После фронта он поступил в академию имени П. Е. Жуковского и окончил ее раньше меня. Среди многочисленных друзей приобрел Олег Александрович репутацию талантливого изобретателя и неистощимого поставщика новых идей. Теперь он занимался нужными "до зарезу" научными проблемами.
Меня удивляло, что он до сих пор, как говорят у нас, "не остепенился", то есть не защитил диссертации. И вдруг он приезжает в академию защищать свою кандидатскую диссертацию.
- Почему так долго не защищался?
- Много было основной работы. Некогда было сесть и оформить собранный материал...
- А как сейчас?
- Не было бы счастья, да несчастье помогло. Перелом ноги. Пока лежал в госпитале, разработал и записал математическую часть диссертации...
Чембровский успешно защитился. А через некоторое время приезжает опять, но уже с докторской - так много собрал он научного материала в процессе работы.
...Сегодня он без лишних предисловий вдруг начал:
- А знаешь, есть идейка одна: создать новый движитель.
И стал мне выкладывать серию формул.
- Погоди, надо записать, без бумажки трудно сообразить...
- Не дает покоя эта идея. Современные самолеты и ракеты весьма далеки от совершенства. Страшно много расходуют топлива. Чтобы "Аполлону" раз слетать на Луну, потребовался стартовый вес в три тысячи тонн, из коих около девяноста процентов - топливо... Пора создавать новый движитель. - Почему только движитель, а не двигатель?-спросил я, удивившись совпадению наших мыслей.
- Как почему? Да это же ясно, как день. Энергией мы располагаем почти в неограниченном количество - ядерная энергия у нас в руках. Уже давно работают атомные электростанции. Поставить реактор на самолет или на космический корабль в принципе возможно, да только одного этого далеко недостаточно...
- Почему?
- Опять почему! Да все дело в том, что, кроме энергии, нужен еще импульс, то есть нужно что-то отбросить назад, чтобы получить силу тяги, направленную вперед. И если мы будем отбрасывать воздух или продукты сгорания ракетного топлива, как и раньше, с черепашьей скоростью не более четырех километров в секунду, то и дальше будем продолжать расходовать массу рабочего тела тысячами тонн. Никакие ракеты не помогут! Нужен принципиально новый движитель, способный что-то отбрасывать со скоростью света. Нечто вроде фотонного двигателя!
- Пожалуй, ты прав,- согласился я, немного поразмыслив.- Действительно, все дело в движителе. Если бы удалось при сохранении экономичности атомного реактора получить тягу, способную поднять летательный аппарат, то сразу все резко упростилось бы! Стало бы не нужным все то огромное количество сложнейшего оборудования, которым насыщен современный сверхзвуковой самолет. Вот тогда действительно можно было бы полетать по-настоящему!
- Человечество стоит на пороге важнейшего открытия, создания принципиально нового движителя,- продолжал Чембровский.- И ты, конечно, прекрасно понимаешь, что нам далеко не безразлично, кто первый сделает это открытие: мы или наши враги...
- Физиков надо бы привлечь. Может, побыстрее сообразят, как ответить на наши вопросы.
- Конечно, неплохо бы создать нечто вроде ГИРДа{6}, да ведь для этого надо сначала что-то продемонстрировать. С голой идеей не высунешься: никто не поверит на слово. Нужны убедительные аргументы...
- Выходит, заколдованный круг: чтобы получить результаты, нужны затраты, а чтобы получить средства, нужны результаты...
- Пока действительно "круг", но мы попробуем все-таки его разомкнуть. Да, кстати, ты, кажется, собираешься в отпуск?
- Да.
- И в Пермь опять поедешь?
- Обязательно. А что?
- Просьба к тебе. Там на выставке прибор один экспонируется. Вот проспект и схема. Штуковина интересная, а как действует неясно. Будешь в Перми, будь добр, узнай.
Разыскал я в Перми автора прибора. Им оказался заводской конструктор, ныне пенсионер, Владимир Николаевич Толчин. Человек незаурядных способностей. Передо мной открылась прелюбопытнейшая картина: множество созданных им приборов, действующих, как показалось на первый взгляд, вопреки законам классической механики.
Так вот сразу весьма трудно сказать, почему они так действуют. Потом уж, когда основательно подумали, ответили на этот каверзный вопрос.
Владимир Николаевич не имеет специального высшего образования, более сорока лет проработал на заводе. Начинал рабочим, а закончил уже конструктором. Много различных механизмов и машин пришлось ему разрабатывать за это время.
- Некоторые из них начинали почему-то работать "не по науке",рассказывает Владимир Николаевич,- я заинтересовался подобными явлениями. Начал экспериментировать, усиливать эти непонятные свойства машин. Разработал приборы, на которых можно было демонстрировать эти новые эффекты, и обратился к ученым-механикам. Те только пожимали плечами: "Так не должно быть!"
Ходил, ходил Владимир Николаевич от одного ученого-механика к другому и все безрезультатно. Тогда и начал он сам разрабатывать теорию, объясняющую загадочные действия этих механизмов. Только мыслил он при этом не математическими формулами и абстрактными терминами современной науки, а по-своему, по-конструкторски, наглядными физическими представлениями. И когда получалось объяснение того или иного явления, сверял свои выводы с тем, что было написано в книгах по механике. И вот тут-то начал он замечать, что не все гладко в этой, казалось бы, весьма стройной и логичной науке.
- Много в механике всяких абстракций. Все они придумывались человеком, конечно, для пользы делу, для того чтобы, например, научиться рассчитывать всевозможные машины и сооружения. Да, к сожалению, не все они хорошо согласуются с реальными явлениями, а иногда становятся настолько формальными, что и концов не найдешь, где тут физика, а где пустая абстракция, не соответствующая никакой физике.
Взять, к примеру, теорию удара. Сотни лет считалось, что все написанное в классической механике по теории удара правильно, потому что логично. Замечали, конечно, некоторые инженеры, что расчет ударных механизмов по классическим формулам не удается. Подправляли эти формулы всевозможными опытными коэффициентами, как могли. Латали, так сказать, прорехи старого кафтана. Но вот нашелся среди них один посмелее - Е. В. Александров - и сказал, что исходные положения классической механики в принципе не годятся для описания ударных явлений, что необходимо учитывать деформацию тел и скорость ее распространения. И учел. В результате получились другие формулы. Появилась возможность значительно усовершенствовать всевозможные ударные инструменты и механизмы, и, в первую очередь, отбойные молотки.
С большим интересом прослушал я целую лекцию Владимира Николаевича. В самом деле, есть над чем поразмыслить.
Что же касается его приборов, в особенности тех из них, которые Владимир Николаевич называет "инерциоидами", то это весьма интересные механизмы, своего рода транспортные машины с принципиально новыми движителями.
Движителями у них являются не ведущие колеса автомобилей, не винты и реактивные двигатели современных самолетов, а специальные инерционные устройства, иногда довольно простые, в виде двух вращающихся грузиков, а иногда и посложнее.
Итак, снова движители!..
И тут я неожиданно пришел к выводу, что между поисками Чембровского, нашими спорами на семинаре и oпытами Толчина существует прямая связь: все бьют в одну точку. И, надо полагать, это не случайное совпадение: ситуация назрела!..
В связи с опытами В. Н. Толчина, мне посчастливилось познакомиться еще с одним весьма интересным человеком, как оказалось, тоже моим земляком, Павлом Кондратьевичем Ощепковым.
Павел Кондратьевич весьма колоритная личность. Живой, энергичный, словоохотливый, добродушный и очень деловой человек. Занимается он проблемами радиотехники, но имеет широкий интерес ко всему перспективному и новому в науке.
Павлу Кондратьевичу принадлежит идея (еще до войны) создания установки для радиообнаружения самолетов. Он тогда служил инженером в войсках противовоздушной обороны. Доложил свои соображения маршалу М. Н. Тухачевскому. Тот поддержал его научный поиск. И Павел Кондратьевич взялся.за работу с утроенной энергией. Идея стала принимать более четкие и осязаемые формы.
В то время для обнаружения самолетов в облаках и ночью применялись внушительные по виду звукоулавливатели. Но скорости полета быстро возрастали и обнаружение самолетов становилось поздним. Было совершенно ясно, что в ближайшие годы звукоулавливатели совсем сойдут со сцены, а заменить их пока нечем. Вопрос был весьма актуален.
Новые идеи, едва зародившись, всегда встречают сопротивление,- такова уж диалектика развития. Так и по отношению. к идее радиообнаружения появилось много скептиков, даже среди маститых ученых, академиков.
Шутка ли, требуется выделить из бесконечного множества радиошумов очень слабый отраженный сигнал! Нужна весьма совершенная аппаратура. Нужны новые методы импульсной передачи и приема радиосигналов,
- Нет, ничего у вас не выйдет, коллега,- отвечали некоторые маститые ученые молодому инженеру-энтузиасту, иронически думая про себя: "Молодо-зелено. Перемелется - мука будет..."
Нашлись, однако, и сторонники разработки новой идеи.
При активной поддержке и помощи маршала М.Н. Тухачевского создается специальная лаборатория. Во главе ее стоит Павел Кондратьевич Ощепков. Начались упорные исследования. И через некоторое время впервые в мире была создана наземная радиоустановка по обнаружению летящих самолетов. В то время еще не существовало термина "радиолокация", но фактически это был первый в мире радиолокатор.
Друзья и близкие поздравили Павла Кондратьевича Ощепкова с творческим успехом. В Великой Отечественной войне эти установки, уже к тому времени достаточно усовершенствованные, применялись на фронте.
Дальнейшая судьба Павла Кондратьевича была трудной и сложной, но научную работу он не оставлял. В начале 50-х годов с новой силой он продолжает разработку научных идей. Создает на общественных началах институт интроскопии. И широким фронтом ведет изучение сложной интересной проблемы видения в различных непрозрачных средах.
Институт под его руководством развил бурную научную деятельность, завоевал среди ученых заслуженный авторитет и решением правительства был преобразован в государственное научно-исследовательское учреждение.
Павел Кондратьевич длительное время руководил этим институтом. Тяжелая болезнь заставила его уйти с административной работы. Но он по-прежнему целиком отдается науке, своей великой мечте. А мыслит он действительно в масштабе крупных идей и категорий, которые кое-кому кажутся легкомысленными и несбыточными. Как, например, проблема энергетической инверсии, то есть концентрации энергии.
Американский физик Таунс (он одновременно с нашими учеными, академиками Прохоровым и Басовым создал лазеры и одновременно с ними был удостоен Нобелевской премии) говорил:
- На ближайшие двадцать лет проблема концентрации энергии является для человечества проблемой номер один.
Что это за проблема?
По второму началу термодинамики теплота в природе может только рассеиваться, и разность температуры может только выравниваться естественным путем. На основе этого закона работают все современные тепловые машины. Когда этот закон был сформулирован, то некоторые ученые утверждали, что неизбежно наступит так называемая "тепловая смерть" Вселенной, когда температура всюду станет одинаковой. Однако еще Фридрих Энгельс доказал обратное, основываясь на материалистическом положении о вечности материи. Просто еще, очевидно, человечество не познало всех законов природы. И вот, руководствуясь, известным научным положением, Ф. Энгельса, профессор Ощепков стал вести свой поиск, разрабатывая проблему процессов концентрации энергии и ее использования в научных и народнохозяйственных целях.
- Задача эта весьма актуальна, своевременна и созвучна нашей эпохе,говорит Павел Кондратьевич.- Решение ее нельзя откладывать на долгие годы.
Если удастся в ближайшее время решить проблему концентрации энергии, то тогда отпадет надобность в дорогих и пока не безвредных для человека атомных установках. Правда, процесс этот сложный, длительный и тернистый, но, по-видимому, вполне реальный.
Велика сила новаторов и изобретателей в наш стремительный век, все дороги которого ведут к коммунизму!
"Двигатели прогресса" - так назвал К. Э. Циолковский эту несокрушимую армию бойцов переднего края, разведчиков будущего. Над ними не властвуют обветшалые догмы и условности, не сковывают их творческих дерзаний. Знания, опыт и интуиция, основанные на опыте всего человечества, его величество Эксперимент и марксистско-ленинская методология служат им верным компасом в лабиринте сложнейших связей природы. Глубокая научная подготовка в сочетании с поиском и дерзаниями новаторов ведут к всеобщему прогрессу.
Наука не может жить без развития, без поиска и эксперимента, без борьбы мнений. А поиск часто не умещается в рамках тебе отведенного...
В мировой науке, как на войне, непрерывно идут затяжные ожесточенные упорные бои. И мы, солдаты отечественной советской науки, должны всегда знать свою роль и место, чтобы выйти из этих боев победителями. Нам совсем не безразлично, находясь, как говорится, на острие бритвы, кто раньше сделает то или иное научное открытие: мы или империалисты.
Друзья-однополчане
Занимаясь преподавательской и научной работой, подготовкой вместе с коллегами по академии кадров специалистов для нашей военной авиации, я часто вспоминаю дни минувшей войны, своих друзей-однополчан, чувствую, как тогда в боевом строю, их локоть и поддержку.
Насколько мне позволяет свободное от работы время, встречаюсь со своими товарищами по оружию, пишу им, отвечаю на письма, выполняю их нечастые просьбы, стремлюсь всячески помочь, если это требуется, в меру своих сил и возможностей. Езжу к некоторым в гости, и некоторые из них навещают меня, бывая проездом в Москве. Словом, не глохнет наша фронтовая дружба, продолжает крепнуть ваше фронтовое товарищество, продолжают жить традиции 210-го штурмового авиационного полка.
Побывал я на родине Коли Калинина. Правда, не сразу после войны удалось это сделать: учеба, работа. Но все это время меня преследовала мысль: надо обязательно разыскать родных своего спасителя, выполнить свой товарищеский долг. Строка из стихотворения Ольги Берггольц "Никто не забыт и ничто не забыто" - постоянно напоминала мне об этом. Да тут еще подтолкнули красные следопыты из школы имени Николая Калинина села Волчье-Александровка Белгородской области. Они написали письмо в Министерство обороны СССР, в котором, в частности, осведомлялись - жив ли командир эскадрильи Сивков. Им ответили, что я в академии имени Н. Е. Жуковского. Я пионерам тоже написал письмо и засобирался в дорогу. Вдруг звонок по телефону. Заместитель командира по политчасти одного из соединений Московского военного округа сообщил о том, что в части служит брат Николая Калинина Володя.