№ 4 (4235)
февраль 2008

Динамика Ильюшина:
параболоид чудес, снарядное изобилие, долгоживущие ракеты

А.А. Ильюшин
Восьмого октября 2007 г. в мемориальном кабинете академика Л.И. Седова в Институте механики МГУ состоялась очередная лекция из цикла «Выдающиеся ученые — математики и механики», посвященная воспитаннику МГУ, выдающемуся ученому-механику, крупному организатору науки, создателю ряда научных школ, член-корреспонденту АН СССР и РАН, действительному члену Академии артиллерийских наук Алексею Антоновичу Ильюшину.

На лекции выступили ученики А.А. Ильюшина — профессора Р.А. Васин и В.Н. Кузнецов (Институт механики МГУ), Д.Л. Быков (ЦНИИМАШ), д. т. н. Г.Н. Головин (НИМИ), дочь Алексея Антоновича — доцент Е.А. Ильюшина (МГУ).

А.А. Ильюшин родился 20 января 1911 г. в Казани в семье служащего торговой фирмы. Алёша был седьмым ребенком, старшие дети все были девочки. Вероятно, главные надежды родителей были связаны с ним, старшим сыном.

Из своего детства Алексей Антонович рассказывал такую историю. На базаре в Казани продавался очень вкусный лимонад. Однажды, не устояв перед соблазном, они с товарищем решили им угоститься. Поиски денег дома в отсутствии родителей позволили найти купюру очень крупного достоинства. Они смело пошли за лимонадом, но продавец отвел их обратно к родителям. Прислушиваясь потом к показательному разбирательству на семейном совете, как следует поступить: «не заявить ли в полицию?», Алёша не выдержал и, войдя в комнату, заявил, что раз так, то он застрелится!

В 1928 г. А.А. Ильюшин окончил среднюю школу в Казани. Год работал станочником по дереву на судоремонтном заводе вблизи Казани. Это было необходимо для поступления в университет, число абитуриентов не из рабочих и крестьян было сильно ограничено. В 1929 г. поступил в Казанский университет, но уже в декабре этого года перевелся на 1 курс физико-математического факультета МГУ.

Из его студенческой жизни известна (от Ю.А. Демьянова) следующая история. А.А. Ильюшин забыл тетрадь в общежитии и не смог предъявить решение заданных для самостоятельной работы упражнений. Преподаватель (а им был А.П. Минаков) усомнился в том, что упражнения вообще решались. А.А. Ильюшин вспылил и выбежал из аудитории. Каково же было всеобщее изумление, когда он, запыхавшийся, вернулся: за тетрадью, содержащей решение вообще всех упражнений из учебника, он сбегал от университета на Моховой улице до общежития, находившегося в конце улицы Стромынка, и обратно — метро еще не было!

Увлекательные лекции по механике А.И. Некрасова и А.П. Минакова в 1933–34 гг. навели А.А. Ильюшина на мысль построить аттракцион «Параболоид чудес», где можно было бы ощутить особенности криволинейного движения. Это удалось осуществить летом 1934 г. в ЦПКО им. Горького. В аттракционе — 10-метровом шаре (изнутри параболоида с конусообразной крышей) деревянно-тросовой конструкции, вращающейся вокруг вертикальной оси, при скорости 18 об/мин начинались «чудеса»: люди стояли под разными углами на стенах, на крыше. К сожалению, аттракцион быстро терял прочность и просуществовал всего 4 года.

В 1934 г. Ильюшин защитил дипломную работу и поступил в аспирантуру Института механики МГУ. В лаборатории сопротивления материалов МГУ (на Моховой улице) создал первый линейный механический ускоритель — скоростной копер. Имитировали падение на землю авиабомб. Получили подтверждение предложенной А.А. Ильюшиным формулы для подсчета числа осколков («формулы МГУ»).

А.А. Ильюшин считал, что наибольшее влияние на его становление как ученого оказал немецкий ученый Г. Генки, лекции которого он имел возможность прослушать, и статьи которого изучал. В 1937 г. защитил кандидатскую, а в 1938 г. — докторскую диссертацию. С 1936 г. работал также в отделе прочности Института механики АН СССР. В 1940 г. награжден орденом «Знак Почета».

После начала Великой Отечественной войны А.А. Ильюшин с сотрудниками кафедры теории упругости МГУ (в 1942 г. он стал заведующим части кафедры, оставшейся в Москве, и директором Института математики и механики МГУ) и Института механики АН СССР (где с 1943 г. он был заведующим отделом прочности) провел больлшую работу по артиллерийским снарядам, о которой один из руководителей промышленности боеприпасов генерал Н.Д. Иванов в середине 1942 г. сказал: «Вы никогда не поймете — что сделали для войны и победы». Принятое в 1941 г. распоряжение ГКО СССР о необходимости срочных работ по максимальному упрощению технологии изготовления артиллерийских снарядов при безусловном обеспечении безопасности выстрела, по-видимому, было воспринято в Президиуме АН СССР как поручение металлургам-технологам. Члену Президиума АН СССР и директору Института механики АН СССР (эвакуированному в Казань) Б.Г. Галеркину казалось, что механики тут ничего сделать не могут. А.А. Ильюшин же 16 октября 1941 г. выехал из Москвы в Ашхабад — туда эвакуировался МГУ. Описывая позже свои чувства перед отъездом, при реальной угрозе прорыва фашистов в город, Алексей Антонович сравнивал себя с Пьером Безуховым (при оставлении Москвы французам тот должен был, скрывая свое имя, остаться в Москве, встретить Наполеона и убить его с тем, чтобы или погибнуть, или прекратить несчастье всей Европы). В Перми А.А. Ильюшин «совершенно случайно» оставляет поезд, капитан буксирного парохода, поглядывая на его орден «Знак Почета» (по иронии судьбы в довоенное время орденоносцы имели право бесплатного проезда на водном транспорте — один раз в год «туда и обратно»), с риском для себя доставляет его в Казань. Детально узнав о распоряжении ГКО у Галеркина, А.А. Ильюшин 14 ноября 1941 г. вернулся в Москву, в НИИ–24. Познакомился с наркомом боеприпасов СССР В.Л. Ванниковым, который «тут и узнал его как ученого». В случае неудач А.А. Ильюшина ждало обвинение во вредительстве (весьма вероятно, и расстрел). Но все это как-то забывалось на фоне танковых армад Гитлера, стоявших под Москвой, а наша артиллерия — без снарядов: начался «снарядный голод». Положение усугублялось еще и из-за каких-то, хотя и нечастых, взрывов снарядов в стволах, уничтожавших пушки и расчеты.

Параболоид чудес
А.А. Ильюшин смог обосновать возможность коренного упрощения и удешевления проектирования, производства и военной приемки снарядов. Новые методы, проверенные отстрелами очень дефицитных в то время снарядов, стали законом. Удалось от трудоемкого литья и сложных токарно-фрезерных работ перейти к элементарной обработке, делать снаряд не из дорогостоящей легированной стали, а из ее низкосортных видов (и это увеличило осколочность — поражающую способность снаряда). Были отменены шлифовка, и главное, термообработка (это экономило десятки тысяч тонн жидкого топлива и в полтора раза снижало время изготовления). Понимание того, что близко «снарядное изобилие», позволило в ходе битвы за Москву дать снаряды из стратегических резервов, а после стали возможны и операции типа артиллерийского кольца Сталинграда.

Работу в военное время характеризует приведенный Г.Н. Головиным случай. В 80-е годы в НИМИ для стенда понадобился редуктор. Одним из сотрудников, Н.М. Алямовским, он был нарисован тут же на клочке бумаги. По этому рисунку в цеху быстро изготовили его, и все заработало. Умение оперативно решать вопросы Николай Михайлович приобрел во время войны, когда он делал снаряды на Сибсельмаше (Новосибирск). Там за невозвращение в эксплуатацию к утренней смене сломавшегося станка полагался арест и, в лучшем случае, тюрьма. На чертежи, на объяснение задачи исполнителю, на выполнение работ была ночь.

В 1943 г. А.А. Ильюшин был избран член-корреспондентом АН СССР. В 1944 г. награжден орденами Красной Звезды (чем очень гордился: этим орденом награждали участников боевых действий), Трудового Красного Знамени, медалью «За оборону Москвы», в 1945 г. — вторым орденом Трудового Красного Знамени. В 1947 г. его пригласили во вновь организованный ракетный центр НИИ–88 в подмосковном Калининграде (ныне ЦНИИМАШ) и вскоре назначили заместителем начальника по науке. Заведующим конструкторским отделом НИИ–88 был С.П. Королев. Требовались методы расчетов при больших сверхзвуковых скоростях. Весной 1947 г. А.А. Ильюшин сформулировал и доказал закон плоских сечений для течений такого рода. Ему пришлось защищать закон перед специальной комиссией: И.М. Виноградовым, М.В. Келдышем и Л.И. Седовым. В 1947 г. закон был использован для построения теории панельного флаттера. В это же время А.А. Ильюшиным была поставлена задача создания крылатых ракет (не реализованная им из-за перевода на новую работу). В 1948 г. он был удостоен Сталинской премии I степени.

С марта 1950 г. по март 1952 г. А.А. Ильюшин — ректор Ленинградского университета. Работать пришлось в сложной обстановке: был расстрелян его предшественник А.А. Вознесенский, арестованный по «Ленинградскому делу»; продолжались возглавляемые зав. кафедрой дарвинизма И.И. Презентом (за спиной которого стоял Т.Д. Лысенко) гонения на биологические науки. А.А. Ильюшину удалось так направить ход работы, что И.И. Презент был вынужден подать заявление об уходе, а уволенные под его нажимом сотрудники ЛГУ — восстановлены на работе. По свидетельству В.Н. Кузнецова, после этого портрет А.А. Ильюшина висел у биологов «вместо Дарвина».

В 1951–1959 гг. А.А. Ильюшин избирался депутатом Верховного Совета РСФСР (в 1951–1956 гг. — зам. председателя Совета). Встреча с Б.Л. Ванниковым на одной из сессий Совета весной 1952 г. окончилась подписанным Сталиным назначением А.А. Ильюшина в Арзамас–16 заместителем Ю.Б. Харитона с поручением сформировать коллектив, дублирующий и контролирующий основных исполнителей атомного проекта (он привлек Н.Н. Боголюбова и М.А. Лаврентьева). За время этой работы А.А. Ильюшин три раза встречался с Л.П. Берией. Тот глубоко вникал в проблемы и был непреклонен: сделаете в срок — «всем будут награды», не сделаете — «будет всем тюрьма». Сроки выполнялись, а, как говаривал Алексей Антонович, его «миновали и тюрьма, и награды (не считая мелочей)». В 1953 г., после кончины Сталина и смещения Берии, А.А. Ильюшин «с легким сердцем» (он полагал, что такие же чувства испытывали и другие) прекратил работу над атомными бомбами.

В 1954–1960 гг. А.А. Ильюшин — директор Института механики АН СССР. Основной для него стала взрывная тематика. В это же время он энергично участвовал в обустройстве возводимого Института механики МГУ, ревностно отстаивая свое видение организации работ. С 1960 г. сосредоточился на научной работе, преподавал в МГУ, где заведовал кафедрой теории упругости (с 1946 г. — более 50 лет). Под научным руководством А.А. Ильюшина было защищено более 150 диссертаций.

Алексей Антонович любил эксперимент. Любую цифру мог доходчиво объяснить. Полученную оценку накопленной энергии в 10 килограммометров А.А. Ильюшин прокомментировал так: «при аварии это гирей 1 кг с 10 м по голове». Он остро переживал возможные последствия технической неграмотности. Так, предложение использовать трос для перемещения массивного стенда глубоко удручило его: лопнув, трос легко перерубит человека. Руководя коллективом, А.А. Ильюшин и любую мысль, и любое чувство выражал русским литературным языком, чем заметно отличался от другого «начальствующего состава». В условиях чрезвычайного напряжения при испытаниях шутил и смеялся. Так, после взрыва испытательной камеры А.А. Ильюшин высказался в том смысле, что теперь лекцию по теории функций комплексного переменного можно пропустить, вы наглядно убедились в важности их правильного применения.

В 1965–1975 гг. А.А. Ильюшин — научный руководитель темы «Нормы прочности зарядов твердого топлива». Топливо жидкостной ракеты (такой, что вывела в космос Ю. Гагарина) разъедает баки за 3–4 года. Ракеты нового типа — на твердом топливе, не уступающие американским, способные лет 20 сохранять свою готовность, были созданы в короткое время. В последние годы А.А. Ильюшин работал научным консультантом НИМИ и ЦНИИМАШ, последний крупный проект — проблема прочности коллекторов парогенераторов АЭС (1990–1993). Умер 31 мая 1998 г. в Москве.

А.А. Ильюшин служит ярким образцом выпускника МГУ. Чувство ответственности заставляло его браться за важнейшие задачи своего времени, а полученные знания давали уверенность в своих силах; высокий авторитет университета создал ему ореол «светоча», но в работе рассчитывать приходилось на себя: какими бы знаниями ты ни обладал — у других они гораздо меньше. Сам А.А. Ильюшин говорил так: «МГУ выработал в нас ту богатейшую физическую интуицию, без которой не может быть достойного продолжателя дела Жуковского [...] Как губки впитывали мы Минаковские тончайшие толкования всех нюансов изучаемых движений… Лейбензон с его широким размахом знаний […] с научной смелостью подходов к весьма сложным явлениям показал пути, как упрощать, находить главные движущие силы явлений и переводить их на язык математики…»

А.Н. Богданов, ст. н. с. Института механики МГУ

Первая полоса

Вести МГУ

Пресс-служба

Образование

Крупным планом

Памятные имена

Наука и практика

На пользу науке

Конференции

Новости Москвы

Будни и праздники университета

Личное мнение

Твоя жизнь, студент!

На главную страницу