В августе исполнились знаменательные даты в биографии двух учёных, сыгравших ключевую роль в развитии теории гироскопии в нашей стране: сто шестьдесят лет со дня рождения академика Алексея Николаевича Крылова (15 августа 1863 года) и сто десять лет со дня рождения академика Александра Юльевича Ишлинского (6 августа 1913 года).
Алексей Николаевич Крылов известен как математик, механик, кораблестроитель и значительно меньше как учёный, внесший крупный вклад в развитие теории морских навигационных приборов. Его научная деятельность началась с исследований магнитного компаса, а завершилась циклом работ по гироскопии – основных навигационных приборов конца XIX века – первой половины XX века.
Александр Юльевич Ишлинский – классик теоретической и прикладной механики, работавший во многих ее областях, выполнил основные исследования важнейшего автономного средства навигации второй половины XX века – инерциальных навигационных систем.
Гироскопические средства навигации создавались прежде всего в интересах флота, и академик Крылов в течение десяти предвоенных лет работал научным консультантом в нашей организации (тогда – морская часть завода «Электроприбор»).
В ту пору морская часть осваивала разработку и производство гировертикали в обеспечение стрельбы корабельной артиллерии на качке, основываясь на образце гировертикали фирмы Sperry (США).
Для американцев была организована специальная лаборатория на первом этаже корпуса Б с отдельным входом. Они привезли образец гировертикали и стенд – имитатор качки Scorsby (сейчас находится в музее), но по каким-то причинам сдать гировертикаль не смогли и уехали, оставив её и стенд.
Молодые инженеры морской части при всем энтузиазме тех лет не обладали глубокими знаниями теории гироскопических приборов, и приход такого корифея науки, как академик Крылов, давал уникальную возможность восполнить пробел. К этому времени он вместе с Ю.А. Кутковым опубликовал монографию «Общая теория гироскопов и некоторых их технических применений» – первый российский научный труд по гироскопии.
По воспоминаниям, которыми когда-то поделился со мной Александр Иванович Коган (ведущий специалист по гировертикалям, лауреат Ленинской премии), рабочий день академика в «Электроприборе» начинался так: раз в неделю он приходил в свой кабинет, снимал пальто и галоши и уходил в гироскопическую лабораторию. Спрашивал, какие за неделю возникли вопросы. Теоретические задачи он забирал домой и обстоятельно их исследовал. Так создавались и практические рекомендации, и научные статьи.
В частности, Алексей Николаевич решил сложную проблему баллистической девиации гирокомпаса – основную составляющую погрешности гирокомпаса на подвижном основании. В шести статьях он создал научные основы первых отечественных гироприборов: гировертикалей «Газон» и «Шар», гирокомпаса «Курс».
Некоторые вопросы решались сразу же на месте. Инженеры ломали голову, как определить воздушные потоки, поддерживающие ротор гироскопа.
Недолго подумав, Алексей Николаевич подносит свою бороду к макету гироскопа и предлагает следить, как разлетаются волосы бороды. Рекомендация академика была простой: изготовить кольцо из медной проволоки и подвесить к нему шелковые нити.
Из воспоминаний С.М. Малахова (рукопись «Заметки о гироскопистах»): «При испытании первой гировертикали «Газон» на крейсере «Киров» погода была тихая, безветренная, и проверить работу гировертикали на качке было невозможно. Когда Алексей Николаевич прибыл на корабль и узнал о возникшем затруднении, он немедленно нашел решение.
Академик попросил дежурного офицера построить на борту свободных от работы матросов. Объяснив в мегафон задачу (по его команде перебегать с борта на борт), академик через несколько минут раскачал корабль до таких кренов, что в короткое время система была проверена и подготовлена к ходовым испытаниям».
Замечательная особенность Алексея Николаевича заключалась в том, что любой сотрудник гироскопической лаборатории мог обратиться к нему за консультацией. Отказов никогда не было, если выполнялось условие: необходимо было знать литературу (и труды академика) по обсуждаемому вопросу.
Так сложилась в «Электроприборе» первая отечественная научная школа по гироскопии. Академик Крылов был одним из инициаторов учреждения первых гироскопических кафедр в стране – вначале в Ленинградском институте точной механики и оптики (1937 г.), а затем в Ленинградском электротехническом институте (1938 г.). Неоднократно преобразованные эти старейшие кафедры и сегодня продолжают готовить специалистов в области автономной навигации.
Труды академика Крылова по теории магнитного и гироскопического компасов заслужили высокое признание. В 1941 году за работы по этой тематике А.Н. Крылов был удостоен Государственной (в те годы – Сталинской) премии первой степени. В том же году в связи с эвакуацией в Казань завершились работы Алексея Николаевича в области гироскопии.
Александр Юльевич Ишлинский приступил к исследованиям механики гироскопов в 1940 году, когда его пригласил к сотрудничеству Виктор Иванович Кузнецов, организовавший в Москве второй в стране центр по разработке гироскопической техники. Предыдущий опыт работы Виктора Ивановича в морской части завода «Электроприбор» показал, что и в новом коллективе обязательно должны быть учёные-механики.
Ему порекомендовали 27-летнего кандидата физико-математических наук А.Ю. Ишлинского. Правда, в ту пору область интересов молодого ученого не включала механику гироскопов. Он исследовал проблемы упругости и пластичности, этому была посвящена его кандидатская диссертация. Но в Московском университете он слушал лекции по гироскопии выдающегося ученого-механика члена-корреспондента Академии наук Б.В.Булгакова, а сам читал в Артиллерийской академии курс аналитической механики, куда входила и механика гироскопов.
Началось двадцатипятилетнее сотрудничество Александра Юльевича с гироскопическими организациями судостроительной промышленности. С ленинградскими гироскопистами он познакомился, когда в 1942 году морская часть завода «Электроприбор» была эвакуирована в Москву и вместе с московскими специалистами стала основой для формирования СКБ-1 судостроительной промышленности (в дальнейшем ЦНИИ «Агат»). Это знакомство переросло в тесное творческое сотрудничество. Александр Юльевич участвовал в важнейших разработках института, многие его статьи и даже вся докторская диссертация публиковались в первом отечественном журнале морского приборостроения «Приборостроение», который с 1944 года издавал «Электроприбор». Выступления академика Ишлинского на конференции памяти первого главного конструктора гироскопической техники Н.Н. Острякова неизменно вызывали большой интерес.
Работы Ишлинского по теории математического и физического маятников стали основой разработки им теории невозмущаемой инерциальной системы, построенной на пространственном гирокомпасе и гироазимуте. В пятидесятые годы это было единственной возможностью построить невозмущаемую инерциальную навигационную систему, т.к. отсутствовали гироскопы и акселерометры высокой точности и цифровые вычислительные средства, необходимые для построения классической инерциальной навигационной системы.
По схеме «гировертикаль – гирокомпас – гироазимут» были построены навигационные комплексы атомных подводных лодок первого поколения (разработка и производство ЦНИИ «Электроприбор», главный конструктор – Валентин Иванович Маслевский), обеспечившие плавание во всех акваториях Мирового океана, в том числе первые подледные походы к Северному полюсу и кругосветные трансокеанские походы.
Для Александра Юльевича характерно глубокое научное решение практических задач. Примеров тому множество. В частности, он решил проблему погрешности гироскопических приборов под действием вибраций, среднее значение ускорения которых равно нулю. Инженеры недоумевали, почему при этом точность приборов не повышается, а понижается. Александр Юльевич дал этому эффекту исчерпывающее объяснение.
Когда нужно было непосредственно отрабатывать гироприборы в сложных морских условиях, Ишлинский участвовал в экспедиции в высокие северные широты в район Земли Франца-Иосифа и прямо на корабле определил условия полного уничтожения баллистической девиации гирокомпаса. Впоследствии, занимаясь теорией ракетно-космической гироскопии, он неоднократно работал на ракетных полигонах. В этой новой области академик Ишлинский создал математические основы инерциального управления полетом баллистических ракет.
Для морской инерциальной системы он доказал возможность строгого решения задачи автономного определения координат места на земном эллипсоиде интегрированием выходных данных акселерометров, расположенных на свободной в азимуте гиростабилизированной платформе. Построенная по такой схеме инерциальная навигационная система была реализована в навигационном комплексе «Тобол» (главный конструктор – Олег Васильевич Кищенков, московский ЦНИИ «Дельфин», ныне дочернее предприятие концерна «ЦНИИ «Электроприбор»).
Нет возможности в этой заметке даже кратко изложить научные результаты Александра Юльевича, содержащиеся в более чем 300 статьях и монографиях. Однако научными работами не ограничивается деятельность академика Ишлинского.
Он девять лет руководил Институтом математики Академии наук Украинской ССР. Вернувшись в Москву, стал заведующим кафедрой и директором Института механики Московского университета. В 1964 году организовал и стал первым директором Института проблем механики Академии наук СССР (в настоящее время Институт проблем механики им. академика А.Ю. Ишлинского). Активно занимался общественной деятельностью: председатель Всесоюзного совета научно-технических обществ, президент Всемирной федерации инженерных организаций, вице-президент Всемирной организации научных обществ.
Немного личных воспоминаний. Познакомились мы во второй половине 60-х годов, когда Александр Юльевич пришел в нашу лабораторию посмотреть лазерный гироскоп. Интерес его был неподдельным. Новая гироскопическая техника вызывала у него даже какое-то удивление. У меня сложилось впечатление, что искренний интерес к новому, способность удивляться новому – безусловный признак человека талантливого. С тех пор было много встреч и заграничная командировка. Одна из последних встреч состоялась на научной сессии, посвященной 85-летию Александра Юльевича. До сих пор помню его заключительную речь – гимн науке, особенно механике.
В.Г. Пешехонов,
научный руководитель
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»
