Этапы творческого пути. Из воспоминаний советского инженера [Анатолий Валентинович Тиль] (fb2) читать онлайн

А.В. Тиль

Этапы творческого пути. Из воспоминаний советского инженера.

Книга издана при участии коллектива АО «ЗАСЛОН»

По настоянию автора художественный стиль и структура рукописи остались без изменений.

Санкт-Петербург

2019

Вместо предисловия

Известно, что новые идеи вместе с их авторами переживают, в большинстве случаев, следующие этапы развития:

«Не может быть! Потому что не может быть никогда!»

«В этом что-то есть»

«И я! И я! И я!», «И мы! И мы! И мы тоже пахали!»

«Обойдёмся и без Вас!»

«А Вы-то тут причём?»

«На человечество не стоит обижаться – оно так устроено»

«Всё остается людям!» – хорошее утешение для авторов.

Большое счастье пережить всё это ещё много раз, желательно – не до самого конца.

«И вечный бой, покой нам только снится, на земле, в небесах, и на море, и под водой!»

Моё детство

Наша семья проживала в центральном районе Днепропетровска, бывшем Екатеринославле, основанном князем Потёмкиным, и занимала две комнаты в многокомнатной квартире на втором этаже кооперативного дома. Одно из наших окон выходило на красивейший центральный проспект города. Из окна был также виден центральный рынок «Озёрка», получивший своё имя по месту расположения ранее осушенной части озера, часть которого сохранилась в парке города.

Мой отец ранее руководил работами по монтажу электрооборудования прокатных станов на Украине, затем был главным энергетиком треста «Днепростройматериалы», а позже – главным энергетиком автогенного завода, вырабатывающего кислород и ацетилен. Как он рассказывал, любовь к электротехнике у него была с детства. Вначале он помогал снаряжать дуговые фонари появившегося электроосвещения города. Потом сам выполнял эту работу.

Всё это ему пригодилось после призыва в армию, где он обслуживал прожектор. С таким прожектором он участвовал в ночном бою в известном сражении Первой мировой войны, получившим название «Брусиловский прорыв». Ему удалось выжить потому, что он придумал приспособления для управления прожектором, находясь в окопе.

На обычный детский вопрос: «Как всё это устроено?», – я часто получал наглядный ответ. В памяти остались организованные для меня, ребёнка 5–6 лет, экскурсии:

– в карьер по добыче гранита взрывным способом, с наглядной демонстрацией этого процесса,

– на кирпичный завод, где я узнал, как добывают глину и делают из неё кирпичи, где меня покатали на тележке и вручили комплект маленьких кирпичиков и черепицы,

– на хлебозавод, где я ознакомился со всеми этапами превращения муки в караваи хлеба и дали попробовать этот ещё тёплый хлеб.

У нас в доме было много разнообразного инструмента, и я во время отсутствия родителей (а в дальнейшем и при их присутствии) не всегда безопасно учился пользоваться инструментом для различных поделок. Помнится театр теней, в котором я с соседскими детьми организовывал представления по мотивам различных сказок, например, сказки «Колобок».

В более «зрелом» возрасте были модели парусных кораблей, а также кораблей с колёсными и винтовыми двигателями, приводимыми в движение растянутыми или закрученными резиновыми шнурами. Некоторые корабли я пускал в плавание в водах Днепра, благо это было не так далеко от дома. Были модели змеев, планеров и самолётов, которые, к радости детворы, я запускал в полёт с лестницы, выходящей во двор нашего дома.

Естественно, я увлекался радиотехникой и верхом моего творчества был действующий детекторный приёмник, с помощью которого на наушник можно было иногда, если постараться, принять передачу из Москвы. Однажды в открытое окно квартиры из района «Озёрки» послышался какой-то шум толпы и из громкоговорителей раздался голос Левитана.

Так мы узнали, что началась война. Был 1941 год.

Через несколько дней в ясный день несколько самолётов прилетели и начали кружить над городом. Мальчишки радовались и кричали: «Наши! Наши!». А эти «наши» начали бомбить вокзал и город. Выглянув в открытое окно, я увидел, как взлетел вверх собор со складом муки, расположенный вблизи железнодорожного моста через Днепр. Взрывной волной стало вырывать двери из нашей комнаты в коридор квартиры. Мама, не понимая, что происходит, пыталась удержать эти двери. Самолёты улетели.

После этого была объявлена воздушная тревога.

Помнятся ещё несколько ночных бомбардировок города. Небо исполосовано лучами прожекторов. Падают осколки зенитных снарядов.

Во время одного из налётов бомба попала в здание, расположенное недалеко от нашего дома. Было такое ощущение, что стена бомбоубежища, в котором мы в это время находились, мгновенно выгнулась в нашу сторону и вернулась на своё место.

В дальнейшем мы и жители соседних домов во время налётов прятались в щелях, вырытых во дворах и перекрытых балками, присыпанными грунтом. Считалось, что это было более безопасно. На нашей улице одна из таких щелей вместе с людьми оказалась засыпана обрушившимся от попадания бомбы зданием.

Мне в это время было 12 лет. Моё детство заканчивалось.

Завод, на котором работали мои отец и брат, готовился для эвакуации на Урал. Происходил демонтаж оборудования и, по мере готовности, погрузка оборудования в вагоны для отправления вглубь страны. В этих же товарных вагонах предусматривалось размещение сотрудников завода, пожелавших уехать вместе с предприятием, вместе с семьями. На заводе производилось дооборудование вагонов. В центре вагонов размещалось оборудование завода, а по углам монтировались полки, внутренние поверхности утеплялись войлоком, устанавливались стальные листы для защиты от возможных обстрелов. Как оказалось в дальнейшем, всё это очень пригодилось. В каждый вагон селилось несколько семей сотрудников.

При демонтаже электрооборудования мой брат получил удар током, упал с высоты и получил серьёзные повреждения.

Было известно об интенсивных бомбардировках на пути следования железнодорожных эшелонов. Для каждого члена семьи был изготовлен заплечный рюкзак с минимальным набором вещей и продуктов питания на случай аварийного покидания вагона в чистом поле.

Моя мать не была готова к эвакуации. Наши вещи несколько раз доставлялись в вагон и возвращались обратно. Наконец, по настоянию отца, было принято решение эвакуироваться. Отец раздобыл где-то слепую лошадь, запряг её в телегу и привёл этот транспорт во двор нашего дома. На телегу погрузили наш скарб, посадили брата и направились пешком на товарную станцию, где стояли последние вагоны нашего завода.

Наш эшелон покинул г. Днепропетровск за 3 дня до захвата его немецкими войсками.

По пути следования эшелона были внезапные для нас остановки на станциях и в чистом поле на неопределённое время, которое могло достигать нескольких часов или даже суток. Об отправлении эшелона, в основном, мы узнавали по гудку паровоза.

На остановках главными задачами было пополнение запасов воды и приготовление на разводимых между двумя кирпичами кострами в котелках горячей пищи. Каждая семья имела свою пару кирпичей. Добыча дров также входила в задачу «путешественников». Была также ещё важная задача – не отстать от эшелона.

Состоящий из товарных вагонов эшелон, в состав которого входили наши вагоны, в одну из ясных ночей остановился в чистом поле.

Появился немецкий самолёт, который облетел и обстрелял наш эшелон. Несколько пуль попало и в наш вагон. Мы прятались под стальными листами и у нас никто не пострадал. Самолёт улетел вперёд по направлению движения нашего эшелона. Мы услышали взрыв. Вскоре наш эшелон вернули на ближайшую станцию. Рядом с нами появилась часть эшелона с открытыми вагонами, следовавшего впереди нас. В вагонах этого эшелона находилось большое количество людей. Самолёт разбил этот эшелон на две части бомбой и неоднократно обстрелял его пассажиров. Было большое количество убитых и раненых.

После восстановления железнодорожного пути мы продолжили движение на Восток. Наконец, мы прибыли в место назначения – г. Челябинск. В пути мы находились более двух недель.

На окраине города на пустом месте ранее прибывшие сотрудники завода с участием местного населения уже устанавливали привезённое оборудование на изготовленные фундаменты. Вокруг оборудования возводились стены зданий из шлакоблоков. Оборудование вводилось в строй ещё при отсутствии крыш. На заводе вырабатывали кислород и ацетилен, необходимые для производства танков.

Нас вместе с другими прибывшими семьями разместили в зале для собраний кожевенного завода. В зале были натянуты крест-накрест верёвки и с помощью простыней для каждой семьи был определён квадрат пола для размещения. В дальнейшем был выделен для жилья переоборудованный из конюшни барак. Стены барака были утеплены снаружи завалинками, заполненными грунтом. Каждая семья получила по комнате в этом бараке.

Как я стал инженером

В 1947 г. я поступил на 2 курс Ленинградского Электротехнического института Сигнализации и Связи (ЛЭТИИСС) и получил место в общежитии этого института. Выпускники института после окончания учёбы направлялись работать на железные дороги страны.

Институт располагался в центре Ленинграда рядом с Татарской мечетью и занимал здание, имевшее в плане форму серпа. Как меня проинформировал бывший секретарь Петроградского райкома ВКП (б), с которым я в дальнейшем случайно встретился, планировалась форма серпа и молота, но С. М. Киров не одобрил такой проект.

Администрация института помогала студентам, проживающим в общежитии, переживать трудное время, беря с них умеренную плату за проживание и подкармливая в столовой общежития. Даже в этих условиях было трудно жить на стипендию.

В 1948 г. я был принят в научно-исследовательский сектор института на должность лаборанта. Дальнейшее моё образование проходило как в институте, так и в процессе работы на кафедре дальней связи.

Неясно, что в большей степени способствовало моему становлению как инженера-исследователя. Я всё большее время стал проводить в лаборатории кафедры за разработкой интересных мне новых устройств, что не мешало мне своевременно, и даже досрочно, сдавать экзамены по всем предметам. В дальнейшем мне разрешили свободное посещение занятий, чем я постоянно пользовался, отдавая предпочтение работам по НИС.

Кроме того, я занимался самообразованием. Я получил пропуск в зал для научной работы Государственной Публичной библиотеки им. М. Е. Салтыкова-Щедрина, где сумел ознакомиться со всеми номерами журнала «Electronics», поступившими в библиотеку. Эти журналы эпизодически доставлялись из США дипломатическими работниками.

В дальнейшем, когда я стал посещать Москву, то  ознакомился с другими номерами этого журнала, поступившими в «Ленинку».

Наиболее значимой работой по НИС была разработка экспериментального образца аппаратуры для анализа шумов подводных лодок. Я участвовал в разработке электронных переключателей выходных сигналов цепочки фильтров, а также устройств индикации на телевизионных кинескопах. Образец аппаратуры был передан заказчику – одному из НИИ ВМФ и использовался по назначению. В разработке и изготовлении корпусов приборов участвовали сотрудники завода 212, контакты с которыми в дальнейшем привели к важному для меня знакомству с НИИ п/я 128.

Один из преподавателей кафедры разработал новый импульсный метод определения мест повреждения в проводных линиях связи.

В отличие от радиолокационной техники, использовались не короткие зондирующие импульсы, а протяжённые во времени посылки импульсов постоянного тока. При этом отражённые от неоднородностей линии связи импульсы накладывались на посылаемые импульсы.

Такой метод работы позволял работать как на линиях связи с цветными проводами, т. е. из медных или алюминиевых сплавов, так и на линиях связи со стальными проводами, имеющими гораздо меньшую полосу пропускания передаваемых сигналов.

Меня привлекли к разработке, изготовлению и испытаниям такого экспериментального прибора на действующих линиях связи. Для проведения испытаний была выделена в ночное время проводная линия связи Ленинград – Луга, протяжённостью более 150 км. Линия связи содержала кабельную вставку в пределах городской черты.

Место подключения к линии находилось в Центральном Телеграфе, расположенном под аркой Главного Штаба на Дворцовой площади. Для меня было очень престижно и интересно получить пропуск и посетить это место, показанное в известном кинофильме.

В определённых местах на линии связи выполнялись обрывы и короткие замыкания линии. Я управлял работой прибора и фотографировал его экран. Результаты испытаний подтвердили состоятельность метода и разработанных технических средств.

В дальнейшем образец прибора и макет линии связи были изготовлены и переданы в музей подарков И. В. Сталину.

Руководством Северо-Западным округом железных дорог при участии ЛЭТИИСС было принято решение разработать и изготовить локационные приборы для каждой из железных дорог СССР, т. е. 12 экземпляров.

Возник вопрос: «Как и где это можно осуществить?». Меня командировали в управления Эстонской и Калининской ж. д. для экспертизы возможностей их лабораторий связи. Я рекомендовал использовать электронно-лучевые трубки, имеющиеся в Эстонии, а разработку и изготовление приборов организовать в лаборатории связи Калининской ж. д., расположенной в Москве. Моё предложение было принято, и я, студент 6 курса, тут же был назначен руководителем этих работ. На время работ меня поселили в небольшом помещении указанной лаборатории, а руководство ЛЭТИИСС на моё отсутствие в Ленинграде «закрыло глаза».

Разработка и изготовление приборов проходили с учётом острого дефицита времени, комплектующих элементов и материалов. Отсутствовала даже возможность использовать трансформаторную сталь. Поэтому автор вынужден был применить кровельное железо для изготовления трансформаторов, произведя соответствующие расчёты. Учитывались также ограниченные производственные возможности лаборатории.

Все работы были выполнены в течение 2 месяцев.

Было изготовлено 13 приборов, один из которых я привёз в ЛЭТИИСС за 2 недели до планового срока защиты дипломного проекта. Естественно, этот прибор был темой моей дипломной работы, которую я выполнил и защитил в установленный срок, получив диплом с отличием.

Прибор мог определять места повреждений линий связи с цветными проводами на удалениях до 300 км и на линиях связи со стальными проводами – до 200 км.

Локационный прибор для определения мест повреждений линий связи. Фото из личного архива автора

Диплом с отличием и Заполярье

Получив в 1951 г. диплом с отличием, я надеялся, что, в соответствии с традициями, мне будет предоставлена возможность самому выбрать место дальнейшей работы. Однако при распределении оказалось, что на меня поступил персональный запрос из Северо-Печорской ж. д. При этом обещались должность начальника лаборатории связи и предоставление жилья.

Как в дальнейшем выяснилось, этот запрос организовал начальник службы связи этой дороги, который ранее работал в Северо-Западном округе ж. д. в Ленинграде и хорошо меня знал. Он ранее курировал разработку локационных приборов для определения мест повреждения в линиях связи.

Когда мы с молодой женой прибыли на место работы в г. Котлас, то оказалось, что жильё нам не могут предоставить, а начальник лаборатории связи квалифицированно исполняет свои обязанности.

Нас зимой поместили в неотапливаемый пассажирский вагон. При этом наша одежда не соответствовала климату региона. В результате у меня на шее образовался огромный фурункул, от которого меня жена избавила с помощью обычных ножниц.

Нам удалось снять в частном секторе небольшую каморку, в которой вода в ведре к утру покрывалась тоненькой корочкой льда. В дальнейшем мы по карточке получили дрова, и стало немного теплее, но нас атаковали полчища клопов, от которых мы не сразу избавились. Нам помогли наши родители, которые прислали нам несколько пачек химикатов. Прислали также несколько килограммов крупы, что было очень кстати.

Ко мне сотрудники лаборатории и руководители службы относились с интересом и настороженностью. Кто-то даже пустил слух о том, что я якобы высказался о своём направлении на работу «Золотой гвоздь в простые доски не забивают!».

Запомнилась моя командировка с целью устранения повреждения кабеля на разъезде, расположенном между Котласом и Печорой. С собой мне дали гальванометр конца XIX века (с зеркальной шкалой и красивым футляром)и школьный мостик Уинстона. На месте меня встретили техник и двое рабочих с лопатами, прибывшие мне на помощь из Печоры.

Кабель протяжённостью около 1,5 км проходил под железнодорожными путями и заканчивался на площадках, расположенных на вершинах столбов, где мог подключаться к проводным линиям связи. Точная длина кабеля и трасса его залегания были неизвестны. Известно было только, что где-то в середине существовало повреждение оболочки кабеля и соединение его жил с грунтом.

Забравшись на площадку, я обнаружил вдали в тундре несколько военных автомашин. Послал туда техника с просьбой прислать нам солдата с миноискателем. Нашу просьбу выполнили. Это позволило нам точно определить длину и место залегания кабеля и обозначить трассу песочком.

Применив доступный в данной ситуации приближённый метод определения мест повреждения кабеля, я дважды ошибся в определении этого места. Каждый раз рыли траншею, устанавливали палатку, вскрывали оболочку кабеля, убеждались в исправности кабеля, запаивали оболочку, герметизировали место битумом, зарывали траншею. Меня спрашивали: «Ну, где дальше будем рыть?».

Я заметил, что с наших площадок возможен доступ к какой-то проводной линии связи, проходящей на большой высоте над железнодорожными путями. Если бы удалось вырезать на время участок этой линии и подключить к схеме измерений, то можно было бы использовать высокоточный метод определения места повреждения нашего кабеля.

Эта линия принадлежала связистам Министерства Связи СССР.

Нашёл небольшое помещение этого ведомства, в котором располагались дежурные связисты. С большим трудом уговорил их на эту операцию, приводящую к временному нарушению функционирования их линии связи.

Мы с техником разместились на площадках, произвели необходимые переключения, выполнили измерения и восстановили начальное состояние гражданской линии связи. Место повреждения кабеля оказалось в насыпи в середине между рельсами железнодорожного пути, по которому следуют тяжеловесные составы из Печоры. С большим трудом, пропуская поезда, мы восстановили исправность кабеля.

Я был очень огорчён тем, что целый день заставлял людей выполнять трудную и бесполезную работу. Меня утешил техник: «Ты просто молодец! Здесь до тебя рыли, рыли и решили, что место повреждения найти невозможно. А тебя прислали сюда, скорее всего, с целью указать тебе твоё место».

Техник решил, что мы должны отметить нашу победу, и привёл меня к сооружению, похожему на сарай. Нам там налили по четверти стакана спирта питьевого и выдали на закуску по сырому куриному яйцу.

На Северо-Печорской дороге, как везде и всегда, существовал дефицит в каналах связи между удалёнными пунктами. На участке Котлас – Воркута была установлена трофейная восьмиканальная аппаратура дальней связи МЕ-8. В этой аппаратуре, как и в других типах аппаратуры многоканальной связи, в низкочастотной части спектра частот существует небольшой незанятый участок спектра, неудобный для использования.

Я решил изучить возможность его использования для организации дополнительного 9-го канала связи. В моём багаже имелась книга по расчёту сложных электрических фильтров. Выполненные оценки показали, что задача решаема, но далеко не просто. Осталось определить и выполнить необходимые практические шаги для реализации такого проекта.

Я знал, что на кафедре, где я работал ранее, имелись 2 оконечные стойки такой аппаратуры, и получил предварительное согласие на их обмен на не используемую на дороге отечественную аппаратуру связи, пригодную для проведения учебного процесса.

Используя свои контакты с лабораторией связи Эстонской ж. д., я получил согласие Отдела фондового имущества Балтийского флота на приобретение по цене металлолома списанной радиотехнической аппаратуры и комплектующих изделий. Получив согласие руководства дороги и оформив соответствующие документы, я получил в своё распоряжение вагон-лабораторию и право его подсоединения к проходящим поездам. Совершив в этом вагоне путешествие в Таллинн и Ленинград, я привёз на дорогу полвагона различного оборудования и оконечные стойки аппаратуры МЕ-8.

Закипела работа. В модернизации аппаратуры приняли участие все сотрудники лаборатории связи. В результате проект был реализован на участке протяжённостью более 200 км Котлас – Микунь. Новый канал связи функционировал отлично.

Начальник службы связи представил мой проект для награждения в отраслевой НИИ связи в Москве. Там ему ответили, что качественное выполнение проекта принципиально невозможно. Тогда был организован разговор с этим абонентом с использованием нового канала связи и на вопрос о качестве передачи получен ответ: «Ну, по этому каналу качество передачи речи отличное». Когда ему сообщили о том, что использовался новый канал связи, то он удивился. В дальнейшем он сообщил, что для поощрения новаторов у них нет средств.

На дороге был организован соответствующий конкурс, и мне, как занявшему первое место, вручили премию в размере моей двухмесячной зарплаты.

Отмечу интересную встречу с Василием Ивановичем, фамилию которого, к сожалению, не помню, который попал на Северо-Печорскую дорогу за неосторожно сказанное слово. Он весьма тщательно мотал мне катушки индуктивности для фильтров и, как он заявил, мотал также катушки в Кронштадте для изобретателя радио А. С. Попова. Он вспомнил, что в конце лекций для матросов по электротехнике А. С. Попов говорил: «Господа матросики, если у вас появляется лишний кусочек провода или изоляции, то вы их не выбрасывайте, а несите мне».

У меня в голове было ещё несколько проектов, но в связи с тем, что предоставление мне квартиры в ближайшем будущем не планировалось, я решил покинуть Северо-Печорскую дорогу. Это можно было осуществить, только поступив в аспирантуру. Я выбрал аспирантуру НИИ п/я 128.

На Северо-Печорской дороге я проработал всего 9 месяцев.

Первые шаги в НИИ п/я 128 (НИИ 303)

В 1953 г. я по конкурсу поступил в очную аспирантуру НИИ п/я 128. Это был первый набор в аспирантуру НИИ п/я 128.

Предварительно мною был представлен реферат «четырёхлучевой электронный осциллограф». Этот прибор я разработал, изготовил и использовал в своей работе в научно-исследовательском секторе института, в котором я получал высшее образование.

К моменту поступления в аспирантуру у меня за плечами уже был довольно большой опыт участия в разработке и самостоятельных разработках сложных электронных устройств. Примером таких устройств являлся «Локационный прибор для определения мест повреждений линий связи со стальными и цветными проводами». По моей инициативе и под моим руководством был также разработан комплект аппаратуры «9-й канал в аппаратуре дальней связи МЕ-8». На технические решения я имел авторское свидетельство.

Одновременно с поступлением в аспирантуру я был принят по совместительству на должность инженера в лабораторно-исследовательский отдел НИИ п/я 128.

Начальник отдела при первой встрече спросил меня: «Можешь сделать усилитель с коэффициентом усиления миллион?». В свою очередь, я тоже спросил: «Какое усиление, по мощности или по напряжению?». Получил ответ: «По мощности». Я прикинул в уме, что это возможно осуществить на одной лампе, и ответил: «Могу!». «Ну, иди, делай!» – напутствовал он меня.

Как оказалось в дальнейшем, необходимо было разработать довольно сложный дифференциальный усилитель с высоким входным сопротивлением. Разработанный мною усилитель предназначался для измерений сверхмалых токов в камерах, возникающих при воздействии на камеры излучений разнообразных радиоактивных препаратов. Наступил момент использования моего изделия.

Объектом применения оказался созданный на предприятии гироскоп с горизонтально вращающимся в газодинамическом подвесе сферическим ротором диаметром 152 мм и массой 13 кг. Для приведения во вращение ротора использовался дуговой статор, питающийся трёхфазным током с частотой 500 Гц. Мощность потребляемой энергии статора составляла около 1 кВт. Интенсивные электромагнитные поля рассеяния дугового статора вблизи ротора препятствовали созданию индукционных устройств для измерения углового положения ротора гироскопа. Неоднократные попытки создания таких устройств не привели к положительному результату, поэтому было принято решение построить устройство слежения с использованием излучений радиоактивных препаратов.

Для этого на торцевой поверхности вращающегося ротора устанавливалась площадка, на которую кисточкой наносились радиоактивные изотопы различных веществ. В арсенале используемых средств имелись радиоактивные изотопы кобальта, стронция и др., излучающие альфа-частицы, бета-частицы или обладающие гамма-излучением.

В процессе применения разработанной мною электронной следящей системы за угловым положением ротора гироскопа оказалось, что выходные показания следящей системы существенно зависели от интенсивности газодинамических потоков вблизи гироскопа и неравномерности на коротких промежутках времени интенсивностей излучений. Эксперимент закончился с отрицательным результатом.

Я был удивлён сложностью и неэффективностью принимаемых технических решений и, с учётом имеющегося у меня опыта работ, высказал мнение, что поставленная задача может быть решена гораздо проще.

Меня снова вызывает начальник отдела:

– Говорят, ты хвастался, что можешь создать работоспособную систему?

– Я не хвастался, но могу!

– Какое время тебе для этого необходимо?

– Один месяц.

– Сколько? Сколько?

Мне показалось, что я назвал слишком большой срок, и ответил: «20 дней». Через 20 дней я представил макетные образцы двух вариантов системы. Испытания систем с указанным выше гироскопом показали их высокую эффективность.

Работы с радиоактивными препаратами были прекращены. Меня тут же назначили руководителем группы по разработке опытных образцов указанной аппаратуры, а также других автоматических устройств. Вскоре меня, аспиранта, назначили заместителем Главного конструктора заказа 2095, а Главным конструктором заказа назначили В. И. Маслевского.

Интересна судьба радиоактивных элементов, использовавшихся в начальной стадии проекта. Как положено, в начале проекта руководитель заказа составил заявку на материалы и комплектующие изделия. Количество необходимого каждого элемента указал в килограммах. Оказалось, что в СССР не было такого количества радиоактивных элементов.

На поступившие запросы пришлось ответить, что произошла техническая ошибка и вместо килограммов необходимо читать миллиграммы.

Для оценки выполненных работ с радиоактивными элементами на предприятие приехала специальная комиссия АН СССР. Был составлен соответствующий акт о высокой важности выполненных работ по применению радиоактивных элементов в народном хозяйстве. Члены комиссии поинтересовались, какие принимались меры предосторожности во время работы. Они были удивлены тем, что никаких специальных мер не принималось. На предприятии отсутствовали какие-либо инструкции по этому поводу, а у населения, в большинстве, в то время ещё не было представления об опасности работ с радиоактивными материалами.

К счастью для участников работ, всё обошлось без видимых последствий. Внутренние поверхности металлического сейфа, в котором ранее хранились радиоактивные препараты, через 30 лет оказались разрушенными вследствие кристаллизации материала.

Перед приходом в НИИ п/я 128 у меня не было жилплощади в Ленинграде. В связи с рождением в моей семье ребёнка у меня сложилась довольно сложная ситуация, побуждающая меня покинуть Ленинград. Я вынужден был написать директору НИИ п/я 128 заявление об уходе.

Директор В. М. Грибов попросил меня немного потерпеть и обратился к министру Судостроительной промышленности В. А. Малышеву с просьбой о предоставлении квартир Главному конструктору и Заместителю Главного конструктора изделия, создаваемого по заказу 2095. Просьба директора была удовлетворена. В результате моя семья и семья В.И. Маслевского были поселены в одну квартиру, а вторую квартиру использовали в качестве общежития. Мы все были довольны.

С этой квартирой связано моё знакомство с шаровой молнией. Тёплый летний день. Наше окно на втором этаже дома на Приморском проспекте Ленинграда полностью распахнуто. По проспекту в то время практически не было движения, поскольку вместо современных Каменноостровских мостов были только деревянные пешеходные мостики.

Из окна открывался прекрасный вид на реку Большую Невку и зелёный Каменный остров. Со стороны Каменного острова на реку медленно надвигалась низко висящая, почти чёрная туча. В воздухе запахло грозой.

Вдруг на подоконнике нашего окна появился красивый, кажущийся полупрозрачным, «мячик» размером немного больше теннисного. Цвет центра «мячика» – розоватый, а его сияющая оболочка – голубовато-серебристая. «Мячик» на подоконнике совершил несколько движений туда-сюда, как бы задумываясь, куда двинуться дальше. Далее он с нарастающей скоростью «прокатился» вдоль шнура лампы, воткнутого в розетку и лежащего вдоль нашей кровати,  и с громким треском взорвался на входе в розетку. В воздухе сильно запахло озоном.

Мы с женой читали книжки, лёжа на кровати, и могли вблизи наблюдать это красивое и ещё не совсем познанное явление природы. Испугаться мы даже не успели.

Торпеда с ядерным зарядом

Что же это за изделие, создаваемое по заводскому заказу 2095?

В СССР в 1952 −1954 гг. разрабатывался «объект 627» – подводная лодка (ПЛ) с торпедой Т-15 диаметром 1550 мм, несущей ядерный заряд большой мощности. Торпеда предназначалась для поражения баз ВМФ США.

Боевая часть термоядерной суперторпеды Т15 (Прообраз «Посейдона», 2019г.). Гироскопическая система управления траекторией торпеды прошла испытания на торпедном катере в 1954г. Работа особой важности. Автор – зам. Главного конструктора системы. Фото из личного архива автора

Из открытых в настоящее время источников известно, что торпеда имела длину 23 м, весила 40 тонн и имела запас хода 30 км со скоростью 29 узлов.

В НИИ п /я 128 разрабатывалась аппаратура для управления указанной торпедой.

Основой аппаратуры являлся азимутальный гироскоп, позволяющий сохранять заданное направление движения торпеды и изменять это направление в заданные моменты времени и на заданные углы. Поэтому созданию гироскопического прибора с таким гироскопом и высокоточной следящей системой уделялось серьёзное внимание.

В состав следящей системы, разработанной автором записки, входил индукционный датчик угла, питающийся напряжением повышенной частоты, электронный блок с усилителями и фильтрами, а также двигатель с механическим редуктором, связанным с кардановым кольцом гироскопического прибора. Модификации таких следящих систем применялись в дальнейшем во всех гироскопических приборах навигационных комплексов «Сила», «Сигма» и т. д.

Разработанный по заказу 2095 прибор имел рекордные в то время показатели по точности. Его уход не превышал 0,3˚/ час. Система управления предусматривала выработку сигналов для обеспечения следования торпеды на траектории. Для этого из ПЛ в торпеду по кабельным линиям связи, разрываемым при пуске торпеды, вводилась и запоминалась информация о параметрах траектории движения. Вводилась информация о протяжённости во времени 4-х прямолинейных участков траектории и о 3-х временах начала поворотов, а также о величинах углов этих поворотов. Для ввода информации использовались линии связи с сельсинами, специально созданные многооборотные контактные запоминающие устройства и другие электромеханические устройства автоматики. В аппаратуре торпеды исполнялась заданная программа управления движением.

Для обеспечения работ правительством СССР принимались меры по оперативному привлечению предприятий-соисполнителей работ. Например, в Москве был создан Институт Электромашиностроения, разработавший электромашинные преобразователи постоянного тока с напряжения (190–320В в трёхфазный ток с частотой 500 Гц со стабилизацией частоты и напряжения. Семейство таких преобразователей в дальнейшем использовалось в навигационных комплексах подводных лодок. Привлекались также другие предприятия для разработки долговечных электронных ламп и устройств автоматики.

В связи с важностью заказа, в НИИ п/я 128 осуществлялось почасовое планирование выполняемых работ. Разработка и изготовление экспериментального образца бортовой аппаратуры торпеды было выполнено за 4 месяца.

Необходимо отметить большой творческий вклад конструкторской группы и сотрудников экспериментального цеха предприятия в создание изделия. К моменту завершения стендовых испытаний был переоборудован торпедный катер. На этом катере, несмотря на штормовые условия и наводнение в Ленинграде, в соответствии с графиком работ, в Финском заливе были проведены мореходные испытания аппаратуры. Испытания показали устойчивость работы аппаратуры в условиях интенсивной вибрации и ударов. Автор записки принимал участие в этих испытаниях.

Участникам проекта был показан документальный фильм о подводном ядерном взрыве в одном из заливов Новой Земли. Это грандиозное и в чём-то очень красивое зрелище произвело колоссальное впечатление на зрителей. По решению Н. С. Хрущёва в 1954 г. работы по проекту Т-15 были прекращены.

В результате выполненных работ на предприятии появились и начали совершенствоваться гироскопы АШГ-150 и ВШГ-150, а также обслуживающие их следящие системы высокой точности. Эти работы легли в основу построения гироскопических приборов, обеспечивших навигацию подводных лодок в высоких широтах, а также модификаций шаровых гироскопов с меньшим диаметром роторов.

Гироскоп АШГ-150 со следящей системой в дальнейшем также входил в состав системы прицеливания баллистических ракет шахтного базирования. Время непрерывной работы гироскопа было не ограничено. Постоянно работающая система предназначалась для высокоточного сохранения азимутального направления в шахте после ядерного удара по позиционному району.

Крылатые ракеты морского базирования

В СССР проводились большие работы по созданию крылатых ракет для вооружения подводных лодок. Пуск ракет предусматривался с подводных лодок, находящихся в надводном положении.

Наибольшее внимание уделялось созданию ракеты П-10, для испытаний которой была переоборудована ПЛ пр.611. По инициативе В. Н. Челомея, руководившего в то время небольшим творческим коллективом, разрабатывалась на конкурсной основе ракета П-5, для испытаний которой была переоборудована ПЛ пр. 613 с гораздо меньшим водоизмещением.

В результате конкурс выиграла ракета П-5, запуск которой осуществлялся прямо из контейнера с раскрытием крыла после старта. Такое техническое решение было реализовано впервые в мире.

ПЛ проекта 644 с крылатыми ракетами П-5 (с 1957 г.), прообраз «Калибров». Автор – участник разработки системы. На ПЛ установлена гироскопическая система определения курса при маневрах ПЛ. Фото из личного архива автора

Для обеспечения устойчивости ракеты в момент её выхода из контейнера была впервые разработана довольно сложная система управления, учитывающая качку подводной лодки, находящейся в надводном положении. Для работы системы управления необходимо было непрерывно до старта вводить в неё информацию о качках и курсе ПЛ. Как показали мореходные испытания ПЛ пр.611 с ракетой П-10, в которых участвовал автор записки, амплитуда бортовой качки корабля часто достигала 25˚ при периоде качки 6 секунд. Для обеспечения испытаний ракет на указанных кораблях были установлены экспериментальные образцы гироскопических приборов с шаровыми гироскопами, разработанных в НИИ п/я 128.

В связи с успешным пуском в 1957 г. ракеты П-5 в морских условиях, было принято решение об установках этих ракет на модернизируемые и вновь строящиеся подводные лодки СССР. На эти подводные лодки устанавливались навигационные комплексы «Север» (1959 г.), "Сила" (1962 г.) и другие разработки НИИ п/я 128. Основу комплексов составляли гироскопические приборы с шаровыми гироскопами и прецизионными следящими системами. Комплексы предназначались не только для решения навигационных задач, но и для обеспечения пусков крылатых ракет.

Дальность полёта ракет со сверхзвуковой скоростью достигала 600 км при высоте полёта 400 м, а после их модернизации высота полёта была уменьшена до 100 м, что снизило возможности их поражения. Приборами с шаровыми гироскопами оснащались также перископы подводных лодок.

Самолёт-снаряд П-20 «Сокол»

В 1956-1960 гг. на предприятии НИИ п/я 128 разрабатывалась система управления с астрокоррекцией «Сокол-А» для летательного аппарата П-20 ОКБ С.В. Ильюшина. Главным конструктором разработки системы был назначен Главный инженер предприятия С.Ф. Фармаковский.

Для обеспечения работы на предприятии был построен производственный корпус П-6 со стендовым залом. В стендовом зале были размещены три установки «Кречет» для отработки системы в условиях быстро изменяющихся ориентаций по азимуту и по отношению к плоскости горизонта.

На побережье Ладожского озера была выделена площадка для организации испытательной базы. Планировался рельсовый путь, по которому тележка с системой вначале разгонялась реактивными двигателями, а затем тормозилась в воде.

В районе Чёрной речки Ленинграда предприятию был выделен участок для строительства производственных корпусов. В дальнейшем этот участок был использован для строительства домов для проживания сотрудников предприятия.

На предприятии отсутствовал опыт создания фотооптических следящих систем. По собственной инициативе автор записки разработал и испытал экспериментальный образец автоматической фотооптической электромеханической системы слежения за подвижным источником излучения. По-видимому, эта работа и предыдущий опыт работ на предприятии послужили мотивом назначения автора записки, которому не было ещё 30 лет, заместителем Главного конструктора системы.

Разработка самолётов-снарядов проводилась на конкурсной основе. Кроме ОКБ С.В. Ильюшина, работы под шифром «Буря» проводились в ОКБ С. А. Лавочкина. Научным руководителем работ был М.В. Келдыш, а главным конструктором системы управления – И.М. Лисович.  В дальнейшем работы по самолёту-снаряду «Буря» послужили основой для создания изделия «Буран».

Основой системы управления изделия «Буря» являлся многоосный гироскопический блок, на элементах которого были установлены оптические визиры для определения направлений на две звезды. Гироскопический блок располагался внутри снаряда под «домиком» из двух кварцевых стёкол, защищающих аппаратуру от аэродинамических воздействий.

Основой системы управления «Сокол-А» являлись гироскопический блок с пятью кардановыми осями и два оптических визира со своими электромеханическими следящими системами. Визиры размещались под полусферическими кварцевыми колпаками.

Автором записки были разработаны принципы и устройства для интегральной коррекции многоосной инерциальной гироплатформы по сигналам астровизиров, начальной её выставки в горизонт и др. Впервые обеспечивалась автоматическая компенсация и запоминание уходов гироскопов. Было предусмотрено вычисление координат снаряда как в географической, так и в «квазигеографической» системе координат, в которой полюс сферической системы координат располагался на экваторе Земли.

Существовал творческий обмен информацией между разработчиками систем управления конкурирующих организаций. Запомнился следующий забавный случай. Звонит мне И.М. Лисович:

– Мы с М.В. Келдышем находимся в Ленинграде и хотели бы ознакомиться с Вашей системой. Могли бы Вы принять нас сейчас?

– Конечно! Приходите!

Я доложил об этом дирекции. Директор и главный инженер тут же сделали запрос в министерство и покинули предприятие, так как без разрешения пускать нельзя, а отказывать гостям такого ранга тоже нельзя.

У меня были достаточные полномочия. Я заказал пропуска, встретил гостей, показал работающее изделие на стенде предприятия и ответил на заданные вопросы. Гости остались довольны.

Через час после ухода гостей последовал звонок главного инженера: «Получено разрешение на приём гостей!».

ОКБ С.В. Ильюшина оказывало всяческое содействие проведению работ. Для экспериментальной отработки системы были выделены и переоборудованы самолёты Ил-14 и Ил-28, а также предоставлена возможность лётных испытаний систем на аэродроме г. Жуковского.

На ИЛ-28 в 1958 г. проведены испытания системы управления с астрокоррекцией самолета – снаряда П-20 С.В. Ильюшина. Автор – зам. Главного конструктора системы управления. Фото из личного архива автора

Ответственным сдатчиком и начальником экспедиции для проведения лётных испытаний системы был назначен автор записки.

Работы в условиях аэродрома выполнялись практически круглосуточно в течение нескольких месяцев. По ночам при наличии на небосклоне звёзд занималась взлётная полоса аэродрома, подготавливалась аппаратура и осуществлялись полёты. В дневное время анализировались результаты работы систем, осуществлялась их доработка и ремонт. Выходными днями были пасмурные дни приотсутствии звёзд на ночном небе.

Ремонт аппаратуры осуществлялся в специальной лаборатории, оборудованной в прицепе АПЛ. Энергоснабжение аппаратуры при её регулировках и подготовке к полёту осуществлялось от подвижной дизельной электростанции и преобразователей питания, размещённых в кузове автомобиля. Для перемещения аппаратуры из лаборатории и установки в Ил-28 в составе экспедиции имелся специальный кран, смонтированный на автомобиль. Имелся также автомобиль, в закрытом кузове которого было оборудовано несколько спальных мест для отдыха сотрудников в условиях аэродрома. Сотрудники предприятия, некоторые с семьями, снимали жильё в домах посёлка Кратово и доставлялись на аэродром и обратно автобусом. Всё это обеспечивало длительную автономную работу коллектива сотрудников предприятия в условиях аэродрома.

В результате испытаний и доработок экспериментальных образцов аппаратуры в полевых условиях была показана возможность выполнения требований технического задания.

Запомнился следующий драматический случай. Ночь. На небосводе – звёзды. Нашими самолётами и транспортными средствами, связанными с Ил-28 многочисленными кабелями, занята взлётная полоса. Идёт обычная работа.

Вдруг подъезжает машина с дежурным по аэродрому и раздаётся в мегафон трёхэтажный мат: « … кто вам разрешил быть здесь? Убирайтесь немедленно!». Я показал разрешение на занятие взлётной полосы. «Немедленно убирайтесь вон! Через 10 минут вам на голову сядет бомбардировщик!».

С большим трудом мы всё своё хозяйство утащили вбок от взлётной полосы. Пока мы это делали, уже были видны огни садящегося самолёта. Буквально через пару минут рядом с нами по взлётной полосе промчался огромный бомбардировщик М-4 разработки В.М. Мясищева с высоко поднятым носом, тормозными парашютами и дымящимися колёсами.

Оказывается, этот самолёт устанавливал рекорд по продолжительности полёта и полезной нагрузке, а нам при смене диспетчеров аэродрома по ошибке выдали разрешение на занятие взлётной полосы. Кстати, этот стратегический бомбардировщик в полёте на большой высоте выглядит очень красиво.

Автор записки лично встречался с С.В. Ильюшиным. Небольшой кабинет, открытое окно, прохладно. В одной гимнастёрке за столом – хозяин кабинета. Рядом со столом – высокий табурет. Меня усадили на табурет, а рядом полукругом стояли сотрудники ОКБ, с которыми я ранее общался. Как мне объяснили в дальнейшем, такая процедура способствовала экономии времени. Приём продолжался не более 5 минут.

Наши полевые работы проходили под присмотром Военно-Промышленной Комиссии. Запомнился мой вызов в ВПК. Всё было как в кино. Водитель припарковал забрызганный грязью «газик» у Кремлёвской стены и я, получив пропуск, прошёл через Спасские ворота в ВПК, где доложил о результатах работ.

С учётом результатов лётных испытаний экспериментальных образцов аппаратуры на предприятии разрабатывалась документация её опытных образцов.

По решению Правительства СССР в 1960 г. работы по темам «Буря» и «Сокол» были прекращены. Приоритетными были признаны работы по созданию межконтинентальных баллистических ракет.

Весьма драматично сложилась судьба И.М. Лисовича. Директор предприятия – Р.Г. Чачикян на завершающем этапе работ назначил себя Главным конструктором. И.М. Лисович не смог этого пережить и тяжело заболел. Директора наказали – сняли с должности и назначили директором другого предприятия.

В дальнейшем М.В. Келдыш принял И.М. Лисовича в свой институт на должность старшего научного сотрудника.

Особо важная тема

В 1959 г. в СССР особоезначение придавалось созданию лазеров и систем их пространственного ориентирования на подвижных объектах. Для эффективного использования лазеров необходимо было снизить на два порядка динамические погрешности систем их пространственного ориентирования по сравнению с существующими системами.

Для решения указанной задачи в НИИ-303 была открыта тема 6А-СГ. Предстояло разработать метод и аппаратуру для высокоточной пространственной ориентации лазера в условиях подвижного объекта. Главным конструктором работ по теме был назначен автор записки.

Для решения задачи был использован безредукторный принцип управления угловой ориентацией платформы, на которой размещался лазер. При этом платформа выполнялась с максимальным соотношением момента инерции к её массе и располагалась в кардановом подвесе с минимальными моментами трения вокруг осей подвеса. Использовались специально разработанные датчики момента и подшипниковые узлы. На платформе размещался весогабаритный имитатор лазера массой 50 кг, гироскоп со сферическим ротором и элементы следящей системы.

Испытания системы на динамическом стенде «Кречет» показали состоятельность принятых технических решений. Ошибки пространственной ориентации платформы не превысили нескольких угловых секунд.

Система для высокоточной ориентации лазера на динамическом стенде. Фото из личного архива автора

В дальнейшем разработчики лазерных систем с увеличенной массой лазеров использовали аналогичные технические решения для управления зеркалами. Работа проводилась в тесном взаимодействии с сотрудниками ГОИ им. С.В. Вавилова – разработчиками лазера.

Интересны контакты с Ю.Н. Денисюком – членом коллектива, разрабатывавшего лазер, автором метода создания голографических изображений в отражённом свете. Он показывал мне изображение двух монет, расположенных друг над другом и говорил: «Если заглянуть за верхнюю монету, то можно увидеть год выпуска нижней монеты. Правда, интересно?».

О своём методе он написал статью в один из отечественных журналов. Эта работа осталась не замеченной специалистами-оптиками. Через несколько лет делегация АН СССР, посетившая США, обратила внимание на различные голографические изображения и отметила значительный прогресс в этой области. Получила ответ: «Это выполнено по методу советского учёного Денисюка».

Делегация вернулась в Москву: «Кто такой Денисюк? Кто такой Денисюк?» Никто не знает! Наконец, его нашли в Ленинграде. Создали ему небольшую лабораторию, выбрали его членом-корреспондентом АН СССР. В дальнейшем он стал академиком и на самом деле получил возможность творчески работать.

Автор записки получил от него в подарок несколько пластинок с голографическими изображениями статуэток из коллекции Эрмитажа.

Полупроводники и я

В 1955 г. в СССР появились первые полупроводниковые триоды П1А и П3А. На предприятии НИИ-303 была открыта НИР по созданию полупроводниковых усилителей для управления двигателями различных систем автоматики.

Работа в специализированном подразделении предприятия завершилась с отрицательным результатом. Причинами этого являлись низкое входное сопротивление триодов и высокое их выходное сопротивление. Это свойство делало неэффективным непосредственное последовательное соединение усилительных каскадов, принятого в НИР. Кроме того, была зафиксирована низкая надёжность триодов, особенно при повышенных температурах.

Автор записки в то время возглавлял большую лабораторию и имел возможность, кроме основной тематики проводить инициативные работы в интересующих его направлениях. Решил попробовать разработать полупроводниковые усилители для управления двигателями приводов расшифровывающих и интегрирующих систем автопрокладчиков – основных приборов навигационного оборудования кораблей.

Структурная схема разрабатываемых устройств была выполнена по дифференциальной двухтактной схеме с трансформаторной связью между усилительными каскадами. Использование трансформаторов обеспечило согласование входных и выходных сопротивлений триодов и привело к существенному сокращению их количества. Применение дифференциальной схемы позволило уменьшить габариты трансформаторов. Для улучшения отвода тепла мощные транзисторы П3А с радиаторами помещались в контейнер с маслом.

Был проведён комплекс работ по изучению причин выхода из строя полупроводниковых триодов. Оказалось, что выходы из строя триодов происходят после процедуры циклического воздействия на них высоких и низких температур и подаче на них напряжения после этой операции.

С результатами работы были ознакомлены сотрудники завода «Светлана» (г. Ленинград), изготавливающего триоды. Отмеченное явление объяснялось конденсацией на транзисторном переходе при охлаждении остатков водяного пара, содержащегося в атмосфере и попавшего в изделие при его изготовлении.

В дальнейшем на заводе были приняты дополнительные меры по совершенствованию технологии производства. У нас осуществлялся 100% входной контроль применяемых триодов с предварительной процедурой их термоциклирования.

Усилители УР51, УИ51 и другие успешно прошли типовые испытания на все виды воздействий. Особенно показательна была их работа в ведре с кипящей водой.

Усилители стали применяться в путепрокладчиках кораблей ВМФ СССР и устройствах автоматики навигационных комплексах «Сила», «Сигма» и др. Серийное производство усилителей было организовано на Алтайском Электромеханическом заводе (Теперь – «Ротор»).

Навигационный комплекс

Являясь руководителем лаборатории гироскопических следящих систем и корректирующих устройств, автор один из первых (1956-1958 гг.) применил методы автоматического регулирования при анализе сложных гироскопических систем, а также их корректирующих и сглаживающих устройств.

Появление в составе навигационных комплексов приборов для хранения азимутального направления – гироазимутов – поставило задачу их более эффективного использования.

Решение этой задачи было найдено путём совместной обработки показаний гироазимута и гирокомпаса, также входящего в состав навигационного оборудования. Использовалась процедура определения, запоминания и компенсации уходов гироскопов, которую ранее автор применил в изделии «Сокол». Дополнительно в систему совместной обработки информации указанных гироскопических приборов было введено сглаживающее звено. Частотная характеристика системы в разомкнутом состоянии имела три участка 40, 20 и40 дб/дек.

Такого вида процедура впервые использовалась в обработке информации упомянутых гироскопических приборов. Анализ работы системы и рекомендованные её параметры нашли отражение в большой статье автора «Корректирующие и сглаживающие устройства гироскопических систем», опубликованной в журнале «Труды НИИ-303». Эта статья в экземпляре журнала библиотеки предприятия была зачитана буквально «до дыр».

Математические зависимости, как в то время было возможно, решались с использованием электромеханических расшифровывающих и интегрирующих следящих систем и синусно-косинусных вращающихся трансформаторов. Для управления двигателями следящих систем применялись полупроводниковые усилители, разработанные автором. Такое вычислительное устройство заполняло целую стандартную корабельную стойку.

Экспериментальный образец системы успешно прошёл лабораторные испытания. Устройства такого типа для комплексной обработки информации гироскопических приборов нашли применение во всех навигационных комплексах «Сигма», «Сож» и др. Разработчиками комплекса, без ссылок на автора записки, были проведены дополнительные теоретические исследования. Одним из них была защищена кандидатская диссертация на эту тему.

Дальнейшие теоретические исследования также подтвердили состоятельность принятых технических решений. Была сохранена структурная схема и параметры устройства, принятые в разработанном автором экспериментальном образце.

Указанные устройства обеспечивали высокоточную навигацию кораблей в приполярных районах, в которых гирокомпасы переставали работать), а также повышали точность определения курса кораблей в условиях их маневрирования.

Изделие КИН

В 1959 г. я был назначен председателем Государственной комиссии по проведению корабельных испытаний изделия КИН.

Изделие КИН – первый в СССР экспериментальный образец корабельной инерциальной системы геометрического типа, созданной в НИИ Прикладной Механики под руководством академика В.И. Кузнецова. Главным конструктором проекта был д.т.н. И.Д. Блюмин.

В изделии были использованы наиболее совершенные в то время гироскопы, разработанные для ракетно-космических систем. Изделие предназначалось для обеспечения навигации подводных лодок в приполярном районе.

Моё назначение на столь ответственную должность, по-видимому, было обусловлено моими работами, показывающими возможность создания достаточно точных морских инерциальных систем, с чем в то время не соглашалось большинство специалистов, и несколькими деловыми контактами с В.И. Кузнецовым.

Для проведения испытаний в Баренцевом море был выделен корабль ОС-19, в прошлом – эсминец проекта 30-бис, «Ожесточённый». Для испытаний планировалось движение корабля от Кольского полуострова в северном направлении. Продолжительность испытаний определялась комиссией в ходе испытаний.

После начальной выставки КИН, выполненной сотрудниками НИИ ПМ, при движении корабля сравнивались координаты корабля, определяемые системой, с действительными координатами корабля, определяемыми радионавигационными и другими устройствами. Фиксировалось изменение во времени ошибок работы системы. Максимальная ошибка составляла 14 км через 12 часов плавания, а минимальное значение ошибки составило 2 км через 24 часа плавания.

Получив такой отличный результат, И.Д. Блюмин предложил завершить испытания. Я настоял на продолжении испытаний. Меня поддержал представитель ВМФ капитан 1 ранга В.Н. Дукальский, входивший в состав комиссии. Через следующие 24 часа минимальная ошибка составила 14 км, а ещё через 24 часа минимальная ошибка превысила 72 км. На промежуточных интервалах времени ошибки существенно превышали указанные минимальные значения.

На основании результатов морских испытаний дальнейшая разработка изделия КИН была прекращена. Необходимо отметить, что разработка изделия КИН была выполнена на возможно высоком уровне. В качестве нового научного результата было показано на практике наличие колебаний ошибок системы с суточным периодом, обусловленным вращением Земли.

Наука и Кремль

В 1962 г. в Кремле состоялось совещание работников науки.

Автор записки получил приглашение на участие в этом мероприятии с указанными номерами ряда и места кресла. Рядом оказалось место академика В.И. Кузнецова, Главного конструктора НИИ ПМ, с которым я ранее неоднократно встречался. На совещании мы представляли отраслевую науку. Естественно, мне было очень интересно с ним общаться.

Вспоминается одна из первых встреч, когда он передал мне записки немецкого учёного из окружения Вернера фон Брауна – создателя немецких ракет ФАУ. В этих записках было: «Первое, что приходит в голову, это подвес инерционного тела в электромагнитном поле в вакууме. Это позволило бы полностью решить проблемы инерциальной навигации. Однако, к сожалению, это относится к фантазии». Эта записка послужила начальным толчком моего многолетнего увлечения созданием разнообразных магнитных подвесов для решения задач навигации и ориентации подвижных объектов.

Необходимо отметить, что В.И. Кузнецов при организации НИИ ПМ пригласил меня и главного технолога НИИ-303 перейти на работу к нему. Главный технолог принял приглашение и переехал в Москву. В то время я был увлечён очередной работой и мне было жаль её прерывать. Оглядываясь во времени назад, следует признать, что я зря не принял это предложение.

На совещании выступал Н.С. Хрущёв и ряд сотрудников Академии наук. В перерывах имелась возможность осмотреть дворцы Кремля и купить сувениры в Грановитой палате. Завершилось мероприятие банкетом, в котором Н.С. Хрущёв также принимал участие.

Делегация СССР в США

Между СССР и США существовал периодический обмен делегациями между RCA¹ и НТО радиотехники им. А. С. Попова.

В 1963 г. на объединительный съезд IEEE² в Нью-Йорк была направлена делегация СССР в составе 4 человек. Возглавлял делегацию директор Института телевидения. В состав делегации входили сотрудник НИИ-35 А.Ф. Трутко, ранее проходивший после окончания института стажировку по технологии полупроводников в США, и представлявший интересы зарождавшейся в СССР отрасли микроэлектроники, и автор записки, представлявший интересы приборостроителей оборонных отраслей СССР. Состав делегации был сформирован Государственным комитетом по электронной технике.

У меня, жителя Ленинграда, прибывшего накануне отлёта в США в Москву, возникла обычная проблема: «Где бы переночевать?». В то время это была труднорешаемая задача, даже в гостиницах на окраинах города. Я решил обратиться в гостиницу «Националь». Показав билет в Нью-Йорк, я получил возможность занять до утра номер «Люкс» с видом на Красную площадь и кроватью под балдахином. В этом номере у меня произошла встреча с академиком А.Ю. Ишлинским. Он передал мне рекомендательное письмо основателю и директору известной лаборатории при МIT³ – Ч.С. Дрейперу .

Лаборатория Дрейпера внесла существенный вклад в развитие ракетной и космической техники США.

Перелёт делегации происходил с пересадками по маршрутам Москва – Вена, Вена – Брюссель, Брюссель – Нью-Йорк. На последнем этапе нам достались в салоне самолёта места рядом, а за нашими местами расположились пассажиры, откровенно старающиеся прослушивать наши разговоры и прослеживать наши перемещения. Это были «глаза» и «уши» спецслужбы США, которые эпизодически докладывали результаты подслушивания и подглядывания, по-видимому, своему руководителю, находящемуся в конце салона. Мы заметили эту процедуру и иногда, для проверки, показывали друг другу некоторые документы, наблюдая за соглядатаями. Такого рода «сопровождение» членов делегации, психологически весьма неприятное, происходило почти непрерывно во всё время пребывания в США и при обратном перелёте в Брюссель.

Прилетели в Нью-Йорк. Прошли таможенный досмотр. По совету руководителя все члены делегации провезли с собой разрешённые на провоз две бутылки водки «Столичной» в качестве возможных подарков для специалистов принимающей стороны.

Проходить досмотр и заполнять декларацию нам помогала гражданка США, прекрасно говорящая по-русски. На вопрос об адресе места работы мои коллеги ответили: «Москва, Китайский проезд 7». Это – адрес ГК по электронной технике. Зная, что я из Ленинграда, она с издёвкой спросила: «А у Вас тот же адрес?» Я ответил: «Нет! Мой адрес – Невский пр. 7/9» Это адрес НТО радиотехники им. А.С. Попова.

В аэропорту нас встретил представитель RCA и предложил довезти до гостиницы «Americana», где для нас были забронированы номера. Наш руководитель заявил, что такая гостиница нам «не по карману». Представитель RCA согласился компенсировать нам часть платы за проживание в этой гостинице. Нас поселили в двух соединённых между собой номерах этой гостиницы на 47 этаже, с видом на Манхеттен. Весь обслуживающий персонал гостиницы состоял, как сейчас говорят, из афроамериканцев, что для нас было весьма необычно.

Представителю RCA я передал письмо А.Ю. Ишлинского для пересылки Дрейперу.

Вид на Манхеттен из окна номера автора в отеле «Американа». Фото из личного архива автора

Торжественные мероприятия, приёмы делегаций и часть докладов проходили в отеле Уилдорф Астория, а выставка достижений 2200 фирм и другая часть докладов происходили в выставочном комплексе «Колизей». Между этими объектами непрерывно курсировали ярко разукрашенные автобусы. Было зарегистрировано около 75 000 участников мероприятия, в том числе из многих зарубежных стран.

У нас был довольно жёсткий график работ. Дополнительной нагрузкой являлось отсутствие времени на адаптацию к смене часовых поясов Москвы и Нью-Йорка. К тому же у нас «путались под ногами» представители спецслужб.

Мои интересы были сосредоточены на получении информации о состоянии разработок устройств автоматики и приборов ориентации. Наиболее интересным для меня явилось «знакомство» на выставке с параметрами поплавкового гироскопа разработки лаборатории Дрейпера.

Весьма полезна также оказалась информация о конструкции и параметрах синусно-косинусных вращающихся трансформаторов одной из фирм США. Эта информация была использована при разработке нескольких модификаций аналогичных отечественных изделий (ВТ5 и др.). Трансформаторы ВТ5 были вскоре применены в вычислительных устройствах зенитной артиллерийской системы «Шилка». Для массового изготовления этих трансформаторов был создан специализированный завод «Фиолент» в  Симферополе.

Необходимо отметить, что как только стендисты на выставке узнавали, что мы из СССР, они пугались и заявляли, что они – неспециалисты и ответить на технические вопросы не могут.

Руководство RCA устроило для нас официальный приём – завтрак в «Пальмовом» зале Уилдорф Астории. Был также неофициальный приём в загородном клубе, на котором присутствовали члены семей и гости представителей принимающей стороны. Предварительно нас ознакомили с домом инженера RCA и усадьбой вице-президента RCA, а также членами их семей.

Заключительное мероприятие съезда проходило в большом банкетном зале Уилдорф Астории. Были приветственные выступления руководства IEEE, организаций-соучредителей, правительства США. Затем торжественно вручали дипломы «Fellow», т.е. «Свой парень», сотрудникам различных фирм за выдающиеся работы в областях электроники и электротехники.

В конце всё плавно перешло в банкет, во время которого участники при желании общались с интересующими их специалистами, переходя от стола к столу. Число участников мероприятия превышало 1000.

Даже в этих условиях спецслужбы не обделили нас вниманием. При входе в зал мы отдали пригласительные билеты и заняли места за указанным столом. За столом уже сидели 5 человек. Четверо из них – уже знакомые нам сотрудники RCA. К одному из членов нашей делегации тут же обратился разгневанный менеджер банкета: «Немедленно покиньте помещение! Если Вы этого не сделаете, то я вызову полицию! Как Вы сюда попали без пригласительного билета?».

Наши объяснения, что мы все сдали пригласительные билеты при входе в зал, его не удовлетворили. Тогда один из сотрудников RCA подтвердил, что мы все – члены приглашённой делегации. После этого сидевший за столом человек, не являвшийся сотрудником RCA и державший пригласительный билет под столом, предъявил его менеджеру.

Как мы узнали в дальнейшем после возвращения в СССР, член нашей делегации, к которому обратился менеджер, был генералом КГБ. Спецслужбы США его вычислили.

В конце недели я получил приглашение от Дрейпера посетить его лабораторию. Поскольку посещение планировалось в субботу – нерабочий день, то эффективность такого посещения была невелика. Кроме того, у меня кончалась виза в США, что при существовавших отношениях между нашими странами создавало дополнительные риски. Поэтому, получив согласие членов нашей делегации, я вежливо отказался от приглашения.

В качестве культурной программы необходимо отметить наши посещения здания ООН, Музея изобразительных искусств Метрополитен и экскурсии на теплоходе вокруг Манхеттена.

После возвращения из командировки А.Ф. Трутко был назначен директором НИИ «Пульсар», образованного на базе НИИ-35. Под его руководством предприятие внесло существенный вклад в развитие отечественной микроэлектроники и в разработку приёмных и передающих модулей радиолокационных антенн с фазированными решётками.

Принято считать, что автором поплавкового гироскопа, представленного на выставке, является Ч.С. Дрейпер. Ещё до поездки в США я был членом комиссии по приёмке НИР по разработке гироскопа с аналогичной схемой построения. Эта работа была выполнена в Московском Энергетическом Институте под руководством Л.И. Ткачева. Естественно, кафедра МЭИ по своим возможностям не могла идти ни в какое сравнение с лабораторией Дрейпера. Американский гироскоп был гораздо меньших размеров и в нём использовалось центрирование поплавка электромагнитным полем.

Морской инерциальной навигации быть!

Инерциальная навигация базируется на 2 законе Ньютона. В 1932 г. Е.Б. Левенталь и Г.О. Фридлендер изобрели инерциальную систему для навигации по сферической поверхности Земли. Теория работы такой системы была развита многочисленными отечественными и зарубежными авторами.

Инерциальные методы определения приращения координат на коротких интервалах времени (до нескольких минут) нашли применение в ракетной технике. Для применения этого метода навигации в морских условиях на интервалах времени более суток необходимо было существенно повысить точность гироскопов и измерителей ускорения.

На одном из заседаний НТС в 1960 г. на предприятии п/я 128 было принято решение о невозможности создания морских ИНС необходимого качества. Председатель НТС спросил: «С этим решение все согласны? И даже товарищ Тиль?». Я ответил: «Почему же? Берусь доказать обратное!».

Мой ответ базировался на опыте создания и испытания систем с платформами, содержащими гироскопы, и управляемыми высокоточными следящими системами моей разработки. Разработанный в дальнейшем экспериментальный образец специальной гироскопической системы показал, что предприятие уже обладает гироскопами необходимой точности для построения морской ИНС. Принцип работы этого экспериментального образца в дальнейшем был использован предприятием при разработке прибора для определения ориентации плоскости орбиты космических аппаратов.

Так как возглавляемый мною коллектив успешно выполнял свои основные функции, то не было возражений по поводу моих занятий вопросами построения ИНС. Особенностью ситуации являлось отсутствие в отрасли измерителей ускорения – акселерометров. Поэтому строить ИНС классического типа действительно было невозможно.

Автор вынужден был разработать модификацию ИНС, построенную по принципу измерения и интегрирования угловых скоростей движения гироскопической платформы, находящейся в плоскости горизонта, и корректируемой по показаниям физических маятников. Ожидаемые свойства такой системы:

– точная работа при прямолинейном равномерном движении корабля,

– не нарастающие во времени погрешности по курсу и географической широте местонахождения корабля (что было важным новым свойством),

– уменьшение скорости нарастания ошибки по определению местонахождения корабля в направлениях Восток – Запад по мере его приближения к Северному полюсу (что также было новым свойством).

Автор докладывал такую модификацию метода инерциальной навигации на нескольких НТС и конференциях. В прениях, как правило, была острая дискуссия.

Горжусь оценкой Г.О. Фридлендера, который при нашей встрече заявил: «В нашей с Левенталем системе 2 интегратора. Каждому – по интегратору. А в твоей системе – третий интегратор! Если я доктор наук, то почему ты – не доктор?». Пришлось мне в дальнейшем ликвидировать такую оплошность и тоже стать доктором технических наук.

При поддержке НИИ ВМФ мне удалось получить согласие руководства предприятия на открытие НИР «Синтез – Силуэт» по исследованию возможности создания морской ИНС. Основой такой системы стали 3 гироскопа со сферическими роторами диаметром 100 мм с аэродинамическим подвесом роторов и физические маятники.

Изготовленный экспериментальный образец такой системы успешно прошёл стендовые испытания на предприятии и корабельные испытания на ошвартованном судне ОС-19. Мореходные испытания системы, проведённые в 1962 г. на этом судне в условиях Баренцева моря при наличии интенсивного волнения, выявили следующие недостатки:

– амортизаторы гироскопического прибора становились неработоспособны,

– платформа гироскопического прибора иногда отклонялась от плоскости горизонта на недопустимую величину.

Система была возвращена на предприятие и подверглась следующим основным доработкам:

– был разработан новый тип амортизатора, принцип построения которого в дальнейшем использовался во многих гироскопических приборах предприятия,

– были разработаны новые физические маятники с демпфированием их колебаний с помощью вязкой жидкости.

Доработка указанным способом физических маятников вызвала острую полемику. Запомнилось высказывание на НТС руководителя основного по навигации подразделения предприятия: «Всем известно, что маятник колеблется относительно вертикали. Одному автору это не известно!».

В процессе мореходных испытаний практически было показано наличие динамического смещения равновесных положений маятника при качке. Это явление обусловлено сложным характером качки корабля. Указанное явление существенно уменьшается при демпфировании колебаний маятника. Математический анализ этого явления, впервые выполненный автором совместно со своим талантливым сотрудником Г.Б. Вольфсоном, опубликован в специальном журнале. Этому явлению в дальнейшем, с использованием того же математического аппарата, были посвящены статьи более маститых авторов.

Доработанная система прошла испытания в 1963 г. в Баренцевом море на том же корабле. На этот раз совместно с моей системой проходил испытания первый образец гирокомпаса «Ирбит» и инерциальная система с гироскопическими элементами ракетной техники.

Программа испытаний предусматривала прямолинейное равномерное движение корабля вдоль меридиана на Север. Разработчики систем периодически докладывали в штурманскую рубку, где располагалась комиссия по проведению испытаний, координаты и курс корабля, измеряемые системами.

В начале зачётного участка траектории движения корабля от всех разработчиков поступала информация «Курс = 0˚». В середине участка, по показаниям моей системы, курс корабля начал плавно изменяться. Я доложил об этом комиссии и получил ответ: «Это Ваша система так работает! Остальные показывают 0˚».

Когда отклонение курса корабля от программного значения достигло 30˚, т.е. корабль двигался уже не на Север, а на Шпицберген, тогда ко мне прислушались. Разбудили штурманского электрика, он проверил корабельный компас и устранил залипание контакта в системе терморегулирования. После чего корабль стал двигаться снова на Север. После этого события разработчики других систем заходили ко мне для того, чтобы узнать каков истинный курс корабля.

Результаты испытаний системы:

– ошибка определения курса, измеренная с помощью высокоточной автоматической оптической системы по небесному ориентиру (планете) не превысила 1 угловой минуты, что и в настоящее время является отличным результатом,

– по погодным условиям, при наличии кратковременного просвета в облаках, определить ошибку курса системы удалось всего один раз,

– на центральном участке траектории движения корабля, вследствие его маневрирования по курсу, ошибка определения координат корабля превысила на 5% заданный допуск.

В результате выполненных работ была экспериментально доказана возможность создания работоспособных морских инерциальных систем.

Система «Синтез – Силуэт» на динамическом стенде «Кречет». Фото из личного архива автора

Плавание корабля временами проходило в условиях интенсивного волнения. Из любопытства я поднялся на верхнюю незащищённую часть ходовой рубки, и вот что я увидел. Корабль, качаясь, периодически зарывался носом в воду. Встречная масса воды сначала заходила на нос корабля, потом покрывала орудийную башню, затем поднималась по передней части рубки, проходила над моей торчащей над рубкой головой и обрушивалась за моей спиной на решетчатую палубу. Мне доставались только отдельные брызги. Можно было потрогать пальцем проходящую перед моим лицом волну.

Я имел возможность периодически осматривать пространство. Такие условия наблюдения обеспечивались специальным профилем передней части ходовой рубки.

Качка корабля дополнялась в этом месте периодическим движением вверх-вниз и влево-вправо. Для того, чтобы немного отдохнуть от такого изматывающего воздействия (длящегося иногда часами), мы «ходили в гости» в пост живучести БЧ5, находящийся в кормовой части корабля. В этом месте указанные движения имели меньшую амплитуду. Эта часть корабля не имела закрытого сообщения с носовой частью, где располагалась испытываемая аппаратура.

Чтобы попасть в кормовую часть корабля, нужно было открыть и задраить за собой дверь носовой части, выйти на открытую палубу, часто довольно скользкую. Далее, ухватившись за специальную рукоятку, охватывающую натянутый трос между частями корабля, добежать до двери кормовой части корабля, открыть её, войти внутрь и задраить дверь за собой. И всё это – в условиях качки, выбирая моменты, когда палуба не уходит из-под твоих ног. Такие «путешествия» были возможны только по подветренному борту корабля. Указанные неприятности исчезали, когда корабль входил во льды.

Время проведения испытаний совпадало с периодом начала замерзания северной части Баренцева моря и образования «блинчатого» льда. Это название получили льдины круглой или овальной формы с характерными кромками, возникшими при их трении друг о друга. Неизгладимо впечатление вида сверху бесконечного пространства с такими «блинами».

С особенностями плавания корабля в ледовых условиях связана одна трагикомическая ситуация. Поскольку работа по обслуживанию испытаний инерциальной системы проходила круглосуточно, то для меня, как главного конструктора, была необходимость почти непрерывного присутствия при этой работе. Спать приходилось урывками по 2-3 часа. На отдых я располагался на верхней полке двухместной каюты, находящейся в носовой части корабля.

Однажды мне приснился сон о том, что один мой бок стал интенсивно нагреваться. Я перевернулся на другой бок. Стало ещё хуже. Пришлось проснуться и включить свет. Всё как в тумане. С потолка каюты на лицо капают горячие капли воды, а в углу каюты слышится какое-то громкое шипение.

Слезаю с полки и вижу, что из отверстия рукомойника в потолок каюты бьёт фонтан горячего пара с водой. Прикрываясь от фонтана подвернувшейся под руку кастрюлей, пытаюсь перекрыть фонтан тяжёлой металлической чушкой. Чушка нагревается до высокой температуры и становится невозможно её удерживать.

Бужу своего сотрудника, спавшего на нижней полке каюты, где было не так жарко, и открываю дверь каюты. Из каюты вырываются клубы пара, распространяющегося по коридору корабля. Мой сотрудник в трусах бегом направляется в ходовую рубку корабля. Через некоторое время фонтан иссякает. Сотрудник возвращается и мы, глядя друг на друга, начинаем хохотать, настолько забавным был наш вид.

Как оказалось, при плаваниях во льдах нашего корабля, эсминца проекта 30-бис, не предусмотренных для данного типа корабля, могут забиваться льдом отверстия забора воды для охлаждения устройств корабля. Местные «умельцы» решили для очистки этих отверстий использовать пар из парового котла корабля. При этом не учли, что трубопровод слива воды из каюты соединён с отверстием забора воды. Поэтому при очистке отверстия забора воды пар стал в основном поступать в нашу каюту. К счастью, всё завершилось без каких-либо последствий для нас.

Результаты испытаний системы не убедили руководство предприятия в необходимости продолжения работ по созданию корабельных ИНС, А высокая точность определения системой курса объявлена случайным событием – ведь было выполнено всего одно измерение.

С результатами испытаний были ознакомлены сотрудники вновь созданного в Москве предприятия НИИ ШП «Дельфин». Это предприятие разработало и поставило в 1970 г. на объекты морские ИНС «Тобол», в которых использовались поплавковые гироскопы. После этого и в НИИ-303 начались разработки ИНС на базе шаровых гироскопов.

Автора записки к работам по созданию ИНС не привлекали, поскольку он руководил подразделением не того профиля, а главным конструктором разработки назначили специалиста, который ранее был оппонентом такого технического направления.

С учётом накопленного опыта испытаний и доработок систем в морских условиях автором в дальнейшем был разработан первый в отрасли акселерометр для применения в морских ИНС.

Первый акселерометр, применённый в морских ИНС. Фото из личного архива автора

Особенностью акселерометра являлась способность измерения сверхмалых ускорений и сглаживания вибрационных ускорений, характерных для морских судов. Работы были высоко оценены специалистами ВНИИМ им.  Д.И. Менделеева. Автор в дальнейшем стал членом учёного совета этого института.

Высокочастотная эталонная сфера. Фото из личного архива автора

Спустя много лет под руководством автора были разработаны и изготовлены для Первичного Государственного Эталона плотности (ГЭТ18-2000) три высокоточные эталонные сферы. Эти самые точные и высокостабильные в стране сферы изготовлены из специального сплава на базе плавленого кварца.

Эталон плотности находится в ВНИИМ им. Д.И. Менделеева. Периодически параметры этих сфер сопоставляются с зарубежными аналогичными эталонами. Четвёртую эталонную сферу автор оставил себе в качестве памятного красивого сувенира.

Подводная лодка потеряла след

Подводные лодки Северного флота базируются, как правило, в узких извилистых фиордах скалистого побережья Кольского полуострова. Выход в море на патрулирование и возвращение на базу желательно осуществлять в подводном положении.

Для выполнения такого манёвра по дну фиорда прокладывается специальный «ведущий» кабель, а на лодке над её рубкой размещается антенна пеленгатора. Кабель с одной стороны подключается к контакту генератора низкочастотного тока, другой контакт которого заземляется. Другой конец кабеля, уходящий далеко в море, оголяется, т.е. через солёную морскую воду также соединяется с грунтом. Таким образом, образуется цепь питания кабеля переменным током. Вокруг кабеля образуется переменное электромагнитное поле. Измеряя параметры этого поля пеленгатором возможно определить, где находится подводная лодка – над кабелем, слева от него или справа.

Опыт эксплуатации аппаратуры ведущего кабеля показал, что иногда показания «слева» и «справа» менялись местами, что было очень опасно. Аппаратуру ведущего кабеля разработал БЭМИ – Бакинский Электромеханический институт.

Меня назначили председателем комиссии для расследования сложившейся ситуации. В состав комиссии вошли несколько специалистов по электромагнитному полю. Комиссия работала в БЭМИ много дней и не могла найти каких-либо ошибок в построении аппаратуры, пока я не осознал, что дело не в ошибках, а в искажениях переменного электромагнитного поля ведущего кабеля протяжённым ферромагнитным корпусом подводной лодки.

Величина магнитного поля, «собираемого» корпусом, зависит от его ориентации относительно кабеля и расстояния до него. Такой магнитный сердечник окружён со всех сторон электропроводящей средой – морской водой. В этой среде вокруг сердечника, как в обмотке трансформатора, возникают кольцевые токи, электромагнитные поля которых искажают электромагнитное поле ведущего кабеля вблизи антенны пеленгатора. При ориентации сердечника (т.е. подводной лодки) вдоль кабеля искажения минимальны, а при ориентации поперёк кабеля искажения максимальны и зависят от расстояния от сердечника до кабеля.

По результатам работы комиссии для исключения аварийных ситуаций были откорректированы документация аппаратуры ведущего кабеля и инструкции по маневрированию подводной лодки при подходе к ведущему кабелю.

Я стал членом КПСС

Я всегда был патриотом своей страны остаюсь таковым и до сих пор. Как-то меня миновала комсомолия – в юности, после войны, у меня и так было чем заняться, и не было времени и желания отвлекаться ещё на что-то.

Как уже отмечено в настоящих записках, попав на предприятие оборонного профиля, я с головой погрузился в решение сложных и интересных для меня проблем. Даже к учёбе в аспирантуре и написанию диссертации я относился как к досадной помехе.

Со временем мне дали понять, что неудобно руководить крупным научно-техническим подразделением и не быть членом КПСС. И действительно, некоторые вопросы подразделения временами обсуждаются на партбюро, в парткоме, на партсобрании и без твоего участия.

Получив рекомендацию И.Б. Позерна, замечательного инженера, осуждённого в 1937 г. как сына врага народа и реабилитированного в 1956 г., я стал в 1960 г. членом КПСС. В чём-то стало легче работать. В то же время меня сильно раздражали поручения выполнять работу пропагандиста-агитатора, например, по популяризации решения очередного съезда КПСС, отвлекающие меня от основной деятельности. Передо мной встал вопрос: «Как сохранить первое и избавиться от второго?» Решение не сразу, но было найдено.

По инициативе Г.В. Романова, секретаря Обкома, в 1977 г. был создан «Совет Экономического и Социального развития Ленинграда и области». Совет был создан в качестве элемента обратной связи между специалистами различных отраслей знаний, а также руководителями профильных предприятий и работниками обкома и горкома КПСС.

В составе совета было несколько бюро, каждое из которых состояло из нескольких секций. Имелось бюро научно-технического прогресса. Как-то меня привлекли для экспертизы одного предложения. Моя работа понравилась, и вскоре я стал помощником руководителя бюро А. М. Фатеева, второго секретаря Горкома КПСС, в дальнейшем – второго секретаря Обкома КПСС.

В ведении второго секретаря находится промышленность, соответственно, города или области. В составе бюро были следующие секции:

– секция науки и научногообслуживания,

– секция механизации и автоматизации,

– секция прогрессивной технологии,

– секция метрологии и патентования.

В Смольном мне выдали справку о том, что я выполняю важную партийную работу. Справку я передал в партком предприятия. Там очень удивились. Больше ко мне никто не обращался с предложением быть пропагандистом-агитатором. По рекомендации Смольного мне на работе установили прямой городской телефон.

Моя партийная работа была почётна и не обременительна. Была понятна полезность работы, а для её выполнения было достаточно посещать Смольный один-два раза в месяц. Я замечал удивлённые взгляды сотрудников ГАИ, дежуривших у Смольного, когда я на своём автомобиле «Москвиче» красного цвета проезжал запрещающие знаки и парковал его на служебной стоянке. Со временем они привыкли к этому и не обращали на меня внимания.

На секциях обсуждались некоторые планируемые решения партийных органов и давались соответствующие рекомендации. Проводилась также экспертиза поступавших от трудящихся Ленинграда предложений. По моему предложению в составе бюро была создана секция науки и научного обслуживания.

Однажды я воспользовался своими новыми возможностями для приёма академика В.И. Кузнецова (с которым у меня были давние хорошие отношения), прибывшего с кратковременным визитом с супругой в Ленинград. В составе секции Науки и научного обслуживания был также и Эрмитаж. Я позвонил академику Б.Б. Пиотровскому, директору Эрмитажа, и спросил, не мог  бы он принять академика Кузнецова – соратника С.П. Королёва, и получил его согласие.

В назначенный час я, Кузнецов и наши супруги были приняты Б.Б. Пиотровским. В этот день Эрмитаж оказался закрыт для посетителей. После небольшой академической беседы нас провели в золотую кладовуюмузея. Обычно посетителям показывают скифское золото и другие золотые украшения. Кроме этого, нам показали искусно выполненные камеи изображениями государственных деятелей времён Екатерины II. Оказывается, их выполнила сама Екатерина II. Камеи имеют бриллиантовое обрамление. В то время эти экспонаты не включали в программы плановых экскурсий.

Запомнилась забавная ситуация. Как-то я проезжал на своей машине мимо Дворцовой площади и решил заехать на неё, поздно заметив недавно установленный запрещающий знак. Ко мне подходит капитан ГАИ, которого я ранее видел у Смольного. Я обратился к нему: «Здравствуйте! Это Вас с повышением перевели на это место вместо Смольного?». Он засмеялся и сказал: «Проезжайте!».

Магнитные подвесы

Развитие нового вида гироскопической техники

Моё увлечение магнитными подвесами началось в 1963 г. со встречи в НИИ-10 с академиком В.И. Кузнецовым, который мне показал трофейные материалы, из которых следовала невозможность создания таких подвесов. Как я выяснил через несколько лет, в 1937 г. в одном университете США удалось подвесить иголку в магнитном поле. Эта информация как-то не попала к немецким учёным.

Через пару месяцев после встречи с В.И. Кузнецовым у меня уже начались эксперименты с подвешенными в магнитном поле ферромагнитными телами массой от нескольких грамм до 13 кг.

Стальной ротор шарового гироскопа диаметром 152 мм, подвешенный в поле электромагнита магнитодинамического подвеса. Фото из личного архива автора

В подвесе, показанном на рисунке, практически отсутствуют моменты сопротивления вращению подвешенного тела вокруг вертикальной оси. Такие подвесы применяются в центрифугах для разделения изотопов радиоактивных веществ. Исследовалось взаимодействие большого количества тел различной формы с магнитными полями различной конфигурации.

Высокочувствительный физический маятник. Фото из личного архива автора

На рисунке показан высокочувствительный физический маятник. Подвесы такого типа в дальнейшем были применены в гирокомпасе «Меридиан» и в артиллерийских наземных гирокомпасах.

Естественно, хотелось применить эту технику для создания гироскопа, способного работать при любой ориентации относительно направлений гравитационного поля и сил инерции, возникающих при маневрировании подвижных объектов. В 1965 г. для исследования возможности создания такого гироскопа в НИИ-303 была вначале открыта НИР, а в дальнейшем – и ОКР.

В процессе исследований различных принципов построения гироскопов был разработан подвес переменного тока магниторезонансного типа, отличающийся конструктивной и схемотехнической простотой. Для работы в переменном магнитном поле такого подвеса необходим был сферический ротор, изготовленный из магнитного материала с большим удельным сопротивлением, т.е. обладающего свойствами изолятора. Таким материалом принципиально мог быть феррит, но он не имел в то время необходимых электрических и механических свойств.

Для решения такой задачи были привлечены специалисты Министерства Электротехнической промышленности. Там по нашим заданиям был выполнен большой объём работ по созданию феррита и улучшению его физико-механических и электромагнитных параметров. Эти работы проводились по 5 темам и завершились в 1973 г. Работы вначале выполнялись в НИИ-56 под руководством начальника отдела Н.Н. Шольц, а затем, под её же руководством, – в НИИ Магнитодиэлектриков, где она стала Главным инженером.

Необходимо отметить заметный вклад в создание гироскопа коллектива специально созданного подразделения в НИИ Прикладной Математики и Кибернетики при Горьковском университете. Этим подразделением вначале руководил д.ф.м.н. Ю.И. Неймарк – известный математик. НИИПМК являлось соисполнителем наших работ. Необходимо также отметить большое творческое участие в разработке гироскопа моего сотрудника – к.т.н. М.В. Баркана.

Результаты испытаний экспериментальных образцов гироскопов подтвердили состоятельность принятых технических решений. Постоянные времени гироскопов доходили до 6000 с, в то время как у применявшихся тогда шаровых гироскопов с аэродинамическим подвесом они едва достигали 150 с. Уходы гироскопов на длительных интервалах времени (70 часов) находились в пределах 0,0003 – 0,001 градуса в час. Это всё – рекордные результаты.

Гироскоп МСГ и его блоки демпфирования. Фото из личного архива автора

Две опытных партии гироскопов к 1970 г. успешно прошли стендовые испытания и позволили приступить к разработке соответствующих гироскопических приборов. На рисунке изображён гироскоп МСГ и его блоки демпфирования, содержащие конденсаторы магниторезонансного подвеса и обеспечивающие его устойчивость.

Сферический ротор гироскопа, изготовленный из феррита, имеет диаметр 25 мм. Сердечники электромагнитов подвеса также изготовлены из феррита. Внутри гироскопа миниатюрным насосом создаётся глубокий вакуум. Вакуум сохраняется в корпусе гироскопа в течение нескольких лет его хранения.

Гироскоп выгодно отличался от известного в то время гироскопа США с электростатическим подвесом большей перегрузочной способностью, наличием датчиков моментов для управления его движением, а также простотой и технологичностью конструкции.

Гироскопы МСГ не имеют зарубежных аналогов.

Наивысшая точность работы гироскопа реализуется при отсутствии управления его угловой ориентацией. Если ротор такого гироскопа ориентировать в заданную точку мирового пространства, то его ориентация относительно горизонтальной системы координат будет изменяться во времени аналогично движению звезды или планеты на небосводе.

Работающий в таком режиме гироскоп США с электростатическим подвесом иногда называли «Звездой в бутылке». Гироскоп МСГ также может работать в таком режиме. Для решения задач навигации и ориентации подвижного объекта необходимо не менее двух таких «звёзд».

Гироскопический прибор разработки ЦНИИ «Электроприбор». Фото из личного архива автора

На рисунке изображён гироскопический прибор со снятыми крышками, разработанный в 1973 г. в ЦНИИ «Электроприбор» по ОКР под руководством автора. В верхней части прибора расположена четырёхосная карданова система, на внутренней платформе которой установлен один из МСГ.

В приборе измеряются текущие значения высоты и азимута «звезды» и по ним вычисляются географические курс и широта, а также приращение географической долготы объекта. Определяются также углы качки объекта. Предусмотрена возможность совместной обработки информации с другим прибором такого типа, но другой ориентацией «звезды».

Нижняя часть прибора содержит оригинальный амортизатор, защищающий верхнюю часть прибора от интенсивного удара с ускорением до 1000 g и перемещениями основания прибора при ударе до 60 мм. Цилиндрическая форма прибора и его размеры обусловлены диаметром люка подводной лодки.

Испытания системы в статике и при качке показали, что погрешность определения географической широты не превысила 1,5 угловой минуты, а погрешность определения курса не превысила 3 угловых минут. Это очень хорошие результаты.

Гироскопический прибор с двумя управляемыми МСГ и его стойка управления. Фото из личного архива автора

По этой же ОКР была разработана, изготовлена и испытана гироскопическая система с двумя управляемыми МСГ, которая определяла координаты, углы качки и курс объекта. В этом гироскопическом приборе использовалась трёхосная карданова система. На рисунке представлены гироскопический прибор этого типа и его стойка управления.

Как видно из рисунков, конструкции гироскопических приборов в значительной мере унифицированы. Разработанные изделия планировалось испытать в морских условиях.

Ликвидация и возрождение

В ЦНИИ «Электроприбор», по инициативе и вначале под руководством автора, проводились также небольшие работы по созданию гироскопа с электростатическим подвесом ротора – аналога гироскопа США. Процесс создания этого гироскопа (ЭСГ) отставал от разработки МСГ на 5-7 лет, что было обусловлено трудоёмкостью.

Руководством предприятия и министерства (МСП) было решено форсировать работы по созданию ЭСГ и затормозить внедрение его конкурента – МСГ. С 1974 г. меня устранили от всякого участия в работах с гироскопическими приборами с МСГ, а в дальнейшем – вообще прекратили эти работы. Мои обращения в различные вышестоящие организации с обоснованиями необходимости применения в судостроении имеющихся научно-технических достижений не имели успеха.

Что же было делать? Согласиться с ликвидацией результатов моего многолетнего труда или бороться дальше? Я решил передать другим предприятиям СССР результаты своего труда. Для этого было необходимо найти соответствующие организации и убедить их в том, что новое направление лучше того, чем они занимались до сих пор.  Необходимо было также получить разрешение на передачу научно-технических достижений. Предприятие и министерство выступали категорически против этого, т.е. поступали так: «Сам не ам, но и другому не дам!».

В 1980 г. я взял кратковременный отпуск за свой счёт, съездил в Москву и зашёл в приёмную министра Обороны Д.Ф. Устинова. Там я написал на его имя соответствующее письмо и попросил этому письму присвоить гриф «Секретно». В дальнейшем мне стало известно, что я, на удивление всем, получил разрешение на передачу научно-технических достижений в другие отрасли промышленности.

В МСП поднялся шум: «Кто подписал сопроводительное письмо Устинову? Кто командировал Тиля в Москву? Лишить его допуска к секретным работам!». Последнее было эквивалентно увольнению, но не нашло поддержки специализированного Управления КГБ.

Решив со временем первую задачу, я передал документацию на МСГ:

– в Московский Институт Электромеханики и Автоматики,

– в Ижевский Механический Завод («Ижмаш»),

– в ПО Омский Электромеханический Завод.

Также я получил некоторую информацию НПО «Электромеханики», г. Миасс.

Таким образом, к работе были привлечены специализированные предприятия трёх оборонных министерств МАП, МОП и МОМ. На всех этих предприятиях, к удивлению их сотрудников, изготовленные по переданной документации гироскопы стали работать с необходимой точностью. Это послужило толчком к собственной разработке гироскопов с учётом особенностей их применения в данных отраслях промышленности.

Так уж получилось, что автор оказывал сотрудникам предприятий консультативную помощь в решении новых задач. Полезно было бы также взаимодействие предприятий между собой, чему мешали ведомственные барьеры. Для преодоления этих барьеров по инициативе автора и при поддержке ВПК была создана «Всесоюзная межотраслевая научно-техническая программа по применению магнитных гироскопов». Программу утвердили три министра оборонных отраслей промышленности. К программе формально присоединился также ЦНИИ «Электроприбор» и была получена подпись министра МСП.

В дальнейшем ЦНИИ «Электроприбор» разработал и поставил системы с ранними модификациями магнитных гироскопов на подводные лодки, изготовленные для ВМФ Индии. Научным руководителем программы был автор записки. Время функционирования программы: 1987 −1990 гг.

Совместные работы с «Ижмаш» проводились как в Ижевске, так и в Ленинграде. В последнем случае у нас работали прикомандированные к нам конструкторы вновь организованного в «Ижмаш» СКБ. Сотрудничество было очень эффективным.

Комплекс 9К714 «Ока», предоставленный автору для опытных работ. Фото из личного архива автора

Была разработана документация на две модификации гироскопов с принципиально новой конструкцией магнитного подвеса сферического ротора, что позволило существенно увеличить перегрузочную способность гироскопов и сократить их размеры. Был получен совместный патент РФ на основной элемент магнитного подвеса.

«Ижмаш» – не только прославленное предприятие по разработке и изготовлению стрелкового оружия. Имелось весьма совершенное чистовое производство для изготовления гироскопической высокоточной техники, расположенное в рукотворном сосновом лесу вдали от основных цехов. На этом производстве было изготовлено несколько опытных партий гироскопов с магнитным подвесом ротора. Один из гироскопов использовался мною в гирокомпасе «Викинг». «Ижмаш» в дальнейшем применял гироскопы в инклинометрах, выпускавшихся для определения траекторий нефтяных скважин.

Необходимо также отметить совместные работы МИЭА и «Ижмаш» по созданию миниатюрного гироскопа с диаметром сферического ротора 12,5 мм.

Руководство «Ижмаш» высоко оценивало моё участие в становлении СКБ. На очередной мой юбилей мне вручили почётную грамоту и подарки, в том числе – наградной пистолет. Во время одного из пребываний в Ижевске меня пригласили на полигон предприятия для стрельбы из охотничьих ружей местного производства по тарелочкам. Я не показал высоких результатов, хотя в студенчестве успешно занимался спортивной стрельбой.

«Ижмаш» оказывал мне содействие в разработке сложных систем.

Гироскопическая система управления баллистической ракеты, предоставленная автору для экспериментальных работ. Фото из личного архива автора

Запомнился забавный случай моей помощи кинологам России. Я прибыл в аэропорт и направился на регистрацию. Ко мне подходят сотрудники аэропорта и просят провезти с собой в Ижевск собаку. Эту весьма породистую собаку немецких кровей, доберман-пинчера, кинологи Ленинграда направляли своим коллегам для улучшения породы местных собак. Я согласился.

Мне вручили документы собаки и познакомили с ней. Собака меня признала. Нам предоставили в самолёте дополнительное детское место. Но самолёт вернули с рулёжной дорожки и на это место в самолёт вошли пассажиры с детьми. Мы пересели в проход. Собака оказалась умной, терпеливой и сумела, находясь в узком проходе, прижавшись к моим ногам, без скандалов перенести перелёт.

Прилетели в Ижевск. Выхожу из самолёта и иду к зданию аэропорта, а впереди меня, натянув поводок, – красивейшая собака. Встречающие меня сотрудники «Ижмаш» с удивлением спрашивают: «Вы – с собакой?». Я отвечаю: «Да! Я всегда беру её с собой».

Нас встретили кинологи Ижевска, и я передал им собаку и её документы.

Гравитация, навигация и «Акула»

Известно использование карт глубин для уточнения координат кораблей, оборудованных эхолотом. В дальнейшем аналогичный метод навигации, но по рельефу местности, использовался в аппаратуре управления крылатых ракет, оборудованных радиовысотомером или специальной РЛС.

Автор решил изучить возможность применения такого метода уточнения координат по результатам измерения ускорения свободного падения, применительно к навигации подводных лодок. Очевидным преимуществом такого метода является отсутствие какого-либо излучения с борта подводной лодки, что обеспечивает её скрытность.

Для решения поставленной задачи необходимо было, прежде всего, оценить пригодность для этого гравитационных полей Земли в морских акваториях. Удалось раздобыть карты гравитационных полей участков Северного Ледовитого океана, снятые учёными Канады. Измерения производились зимой со льдов гравиметрами, которые могли функционировать только на неподвижном основании.

Анализ карт показал наличие участков с рельефами гравитационного поля, пригодными для решения задачи. Анализ карт показал также, что для решения задачи необходимо производить измерения на борту движущейся подводной лодки гравитационной силы с погрешностями, не превышающими (1-2)10-6 g.

Для решения задачи, которую я инициировал, необходимо было создать для ВМФ СССР карты гравитационных полей в предполагаемых районах патрулирования подводных лодок.

У меня нашлись единомышленники в НИИ ВМФ и работы по созданию таких карт начались. В одной из экспедиций по составлению карт рельефов дна, магнитного и гравитационного полей Земли в районе Курильской впадины Тихого океана на гидрографическом судне «Абхазия» участвовал автор.

Измерения гравитационного поля производились весьма несовершенными гравиметрами, показания которых в дальнейшем вручную переносились в таблицы измерений.

Перед выходом корабля из Владивостока с участием автора записки на корабле установили отечественную и американскую системы спутниковой навигации. В то время ещё не было достаточного количества спутников на орбитах Земли. Поэтому обсервации проводились нерегулярно, иногда часто, а иногда с интервалом между ними в несколько часов. Разница в показаниях приёмников достигала 500 м.

Корабль преодолел Японское и Охотское моря и вышел в Тихий океан. А этот океан бывает Тихим, а бывает Великим. Начинался шторм. У меня, по опыту предыдущих плаваний по Баренцеву морю, сложилось убеждение, что я плохо переношу качку корабля. Амплитуда качки увеличивалась постепенно и достигла величины, когда перемещения по кораблю можно было осуществлять только короткими перебежками, ухватываясь за что-либо при остановках.

К моему удивлению, такая качка, продолжающаяся в течение 2-3 суток с плавно нарастающей и затем плавно убывающей интенсивностью, мною переносилась удовлетворительно. По-видимому, это было связано с условиями быта на корабле и возможностью при необходимости поспать в чистой каюте 1-2 часа.

В более благоприятных погодных условиях проходила съёмка гравитационного и магнитного полей Земли в районе Курильской впадины вблизи берегов Камчатки. В процессе обследования выбранного района корабль двигался параллельными галсами, приблизительно перпендикулярными береговой линии.

Максимальная глубина океана в районе Курильской впадины составляет около 10 км. В этом районе крутизна склонов берегового шельфа достигает 60 градусов при перепаде глубин более 5 км. Такие особенности обследуемого района обусловили, как и ожидалось, наличие исключительно больших градиентов гравитационного поля, существенно превышающих величины градиентов для приполярных районов Мирового океана.

Определение координат движущегося корабля осуществлялось всеми возможными способами, в том числе иногда радиолокатором, пеленгующим предварительно установленный в достоверно определённом месте на якоре радиолокационный буй. Однажды этот буй исчез с экрана локатора. Оказалось, что команда проходящего рыболовного судна посчитала, что можно подобрать этот большой надутый красный шар вместе с его якорем, поскольку в его окрестностях не наблюдался хозяин буя. Пришлось связаться по радио с капитаном этого судна, догнать судно и получить свой буй для дальнейших работ.

После полумесяца работ по обследованию выбранного участка океана я потерял интерес к продолжению этих работ, поскольку характер и параметры гравитационного поля стали известны.

В Ленинграде у меня осталось несколько важных дел, требующих личного присутствия. Поэтому я попросил командование корабля высадить меня на берег в районе, в котором имеется авиационное сообщение с материковой частью страны. Мне предложили на выбор либо пересесть на пришвартовавшееся в это время к нам небольшое гидрографическое судно, которое, вероятно, пойдёт во Владивосток, либо высадиться на один из Курильских островов. Я выбрал второй вариант решения задачи.

Гидрографическое судно пришвартовалось к нам с целью пополнения запаса пресной воды, которой у нас было в изобилии, так как на корабле имелась установка опреснения морской воды. Я присутствовал при встрече капитанов кораблей:

– Что тебе ещё нужно кроме воды?

– Да вот бы что-нибудь покурить.

– Бери вот эти пачки сигарет!

– Да не только мне, но и для команды!

– Что ещё нужно тебе?

– Хотелось бы хлебца, давно сидим на сухариках, и те – кончаются.

Наш капитан дал команду передать коллеге дневную выпечку хлеба, несколько замороженных туш баранов и коробку сигарет.

Штурман этого судна одобрил мой выбор. И действительно, в дальнейшем они получили по радио команду начать обследование района в центральной части Тихого океана.

Оказалось, что единственным островом Курильской гряды со взлётной полосой является остров Кунашир, расположенный от места работы нашей экспедиции на расстоянии более 1200 км. Для того чтобы отправить меня на материк наш корабль преодолел это расстояние. Траектория движения корабля пролегала вдоль всех Курильских островов, которые можно было наблюдать в виде заснеженных гор, выступающих над поверхностью океана. Острова малопригодны для обитания. Пограничные заставы и небольшие поселения расположены преимущественно вблизи береговой линии. Температура воды океана вблизи островов никогда не превышает + 4 градусов.

Запомнился эпизод жизни на острове Итуруп, рассказанный мне много лет спустя после описываемых событий женой пограничника, служившего на этом острове. «Говорю своему сыну-дошкольнику: «Сходи, приведи краба!». В это время рыбаки выволокли на берег невод, полный крабов. Он попросил отдать ему одного краба. Ему ответили: «Иди, выбирай!». Он длинной палочкой постучал по корпусу краба. Краб клешнёй ухватил палочку и пошёл за тянущим его сыном. Краб отпустил палочку и остановился. Сын повторил операцию. И так – много раз. Так краба привели к жилищу, благо, было до него не далеко».

Корабль прибыл к Кунаширу. Спустили катер и высадили меня на берег. Корабль направился к Камчатке для продолжения геофизических работ. Как мне в дальнейшем сообщили, затем корабль направился для выполнения работ в район Чукотки, где его борт покинули мои коллеги по экспедиции. Они пересели на большое рыболовное судно, которое возвращалось в Петропавловск-Камчатский, откуда до всех городов СССР самолётом – рукой подать.

Встречает меня пограничный патруль, просит предъявить документы и спрашивает меня, как я попал на остров. Я показываю на виднеющиеся вдали мачты корабля, находящегося уже за линией горизонта, и предъявляю свои документы.

Оказалось, что у меня было разрешение на пребывание в погранзонах на всех Курильских островах, кроме острова Кунашир. При оформлении командировки никто не мог предположить, что я могу на нём оказаться. Пограничник покачал головой и сказал, что по случаю Дня Пограничника они меня не задерживают, и предложил мне никому не говорить о нашей встрече.

Вдоль берега по дорожке я пришёл в «город» Юхно-Курильск – посёлок городского типа, с населением около 5000 человек, столицу Курильских Островов, и поселился в гостинице.

Острова Кунашир и Шикотан омываются тёплым океанским течением и их климат выгодно отличается от климата других Курильских островов. Климат Кунашира в чём-то субтропический, например растёт бамбук. На острове много горячих целебных источников и реликтовых растений.

Население острова – переселенцы, преимущественно с Украины, гордятся своим островом и океаном. Основное занятие – рыболовство. Каждая семья имеет дом с приусадебным участком. В огородах даже обычные для нас овощи и цветы удивляют своими большими размерами и необычной расцветкой.

На большей высоте от уровня океана расположены пустующие каменные дома, оставшиеся от японцев, в которые жители перебираются при угрозе возникновения временного подъёма уровня океана – цунами. Во время большого отлива появляется возможность передвигаться вдоль берега пешком и местами – на автомобилях.

Мне сообщили, что вследствие нелётной погоды авиационное сообщение с материком отсутствует уже около недели, а проходящий с заходом на остров корабль уже ушёл и когда будет в следующий раз – неизвестно.

Начал знакомиться с городом и бытом его жителей, посетил магазины, агентство аэрофлота и др. Через некоторое время меня проинформировали: «Самолёт летит! Самолёт летит!». Это радостное, по-видимому, для всех событие быстро распространилось среди жителей.

Естественно, я пожелал приобрести билет на обратный рейс этого самолёта. Я поинтересовался, куда полетит самолёт, мне ответили: «Как, куда? На материк!». Я попросил уточнить место аэропорта, куда вернётся самолёт, и получил ответ: «На Сахалин!». Выбирать не приходилось, и я приобрёл билет на этот рейс.

Хотелось привезти домой с острова какой-нибудь сувенир. Решил остановиться на рыбе. В подсобке магазина мне упаковали солёную красную рыбу весом несколько килограммов. Упаковка была похожа на футляр виолончели и имела рукоятку для переноски.

Служащие аэропорта, пограничники и 4 пассажира, пожелавшие покинуть остров, и я в том числе, в небольшом автобусе направились по горной дороге в аэропорт. Взлётная полоса, доставшаяся нам от японцев, располагалась между двух заросших лесом горных вершин. Рядом располагался небольшой домик, в который перешли пассажиры автобуса.

Приземлился грузопассажирский самолёт, в хвостовой части фюзеляжа опустилась рампа и по ней спустилась толпа прилетевших пассажиров с объёмным багажом. Их встретили пограничники, а нас, четырёх пассажиров, покидающих остров, посадили в самолёт.

Так началось моё возвращение в Ленинград продолжительностью более суток, с пересадками и многочисленными промежуточными посадками самолётов.

Для использования карт глубин с целью уточнения координат подводных лодок необходимо было создать гравиметр. Этот прибор в условиях движущейся ПЛ в автоматическом режиме должен производить непрерывно без запаздывания во времени измерения с указанной ранее точностью. При этом точность работы гравиметра должна сохраняться в течение всего времени плавания ПЛ. Такая задача в мировом приборостроении ставилась впервые.

На предприятии была открыта работа по созданию опытного образца гравиметра «Стен». Главным конструктором изделия был назначен автор записки.

В гравиметре использовалось инерционное тело, подвешенное в магнитном поле и квантовый измеритель величины магнитного поля подвеса. Гравиметр выполнял функции высокоточных пружинных весов. В приборе производились 20 раз в секунду следующие преобразования:

– масса тела → вес тела, обусловленный гравитацией и переносными вертикальными ускорениями объекта,

– интенсивность магнитного поля, компенсирующего вес тела → частота (200 мГц) прецессии атомов изотопа цезия, рабочего вещества квантового измерителя индукции магнитного поля.

Суммарная погрешность всех преобразований не превышала 10-6.

Квантовый измеритель магнитной индукции. Фото из личного архива автора

Академик Е.Б. Александров, большой знаток квантовой спектроскопии, высоко оценил разработанный по оригинальной схеме квантовый измеритель быстро меняющейся магнитной индукции в узком зазоре магнитной системы. В разработке квантового измерителя магнитной индукции творческое участие принял к.т.н. П. А. Клюшкин.

Центральный прибор системы «Стен» содержал гравиметр, установленный на платформе гироскопической системы, удерживающей его в вертикальном положении. Имелся также амортизатор, защищающий систему от вибраций и ударов.

Система «Стен» успешно проходила стендовые испытания.

Макет профиля участка гравитационного поля Земли. Фото из личного архива автора

Оставалось убедить инженерную общественность и заказчиков в целесообразности практического применения такой системы. Для этого в стендовом зале предприятия были развешены большие карты рельефов дна океанов Земли. Были изготовлены макеты известных профилей гравитационного поля и процедуры определения по ним координат подводной лодки.

Каждый раз, когда заказчики посещали стендовый зал при испытаниях различных систем, им «мозолили глаза» эти экспонаты. В результате было принято решение в 1981 г. установить систему «Стен» на головной подводный корабль «Акула». Главный конструктор корабля – С.Н. Ковалёв, академик, дважды Герой Социалистического Труда.

«Акула» – самый большой подводный корабль в мировом судостроении. Фото из личного архива автора

Как однажды сказал командир этого корабля: «Иногда называют корабль подводной лодкой. Какая же это лодка? У меня по левому борту ядерный запас Англии, а по правому борту – Франции!».

В срочном порядке опытный образец системы «Стен» подвергся необходимым доработкам и был установлен на корабль. Система предназначалась не только для решения навигационных задач, но и для высокоточного удержания глубины погружения подводного корабля.

Появление новой системы на корабле членами комиссии по проведению Государственных испытаний было воспринято с настороженностью. За рубежом такие системы отсутствовали. Бытовало даже мнение, что эта система мало полезна, поскольку на корабле установлен совершенный навигационный комплекс. Существовала опасность того, что до испытаний системы дело не дойдёт, и она будет снята с корабля.

Помогла моя случайная встреча с главным конструктором корабля С.Н. Ковалёвым, который при глубоководных испытаниях корабля ходил по его отсекам и прислушивался к трескам конструкции. Он считал, что при испытаниях на большой глубине погружения корабля его главный конструктор должен находиться на борту.

Я с С.Н. Ковалёвым ранее был знаком. Однажды он пригласил меня посетить его номер в гостинице Северодвинска, который был за ним постоянно закреплён. Все стены номера были увешены замечательно выполненными картинами, которые он рисовал в свободное от работы время. При встрече со мной он спросил, что я делаю на его корабле. Я провёл его к моей системе и рассказал, что по результатам измерения силы тяготения Земли на траектории движения корабля она способна определить координаты корабля и узнать это место при его повторном посещении.

В то время министром обороны был Д.Ф. Устинов. В дальнейшем мне стало известно, что на приёме у министра С.Н. Ковалёв рассказал, что у него на корабле установлена новая система с оригинальным принципом действия. Последовало указание уделить серьёзное внимание проверке свойств этой системы.

В порядке подготовки к испытаниям системы я ознакомился с картой траекторий движения корабля, на которых система должна определять координаты. Эти траектории были рекомендованы НИИ ВМФ и предприятием, где я работал. Нанеся эти траектории на гравитационную карту полигона, я убедился, что задача определения координат на этих траекториях не решается. На данных участках гравитационное поле было мало изменчиво. Таким образом, в процессе испытаний был запланирован отрицательный результат.

По гравитационной карте полигона я определил целесообразное положение траектории движения корабля для решения навигационной задачи. Результаты своих исследований я доложил комиссии по проведению испытаний. Возникла острая дискуссия. Фактически я выступил против своего предприятия и НИИ ВМФ, предложив изменить программу испытаний корабля, утверждённую на высоком уровне. Пришлось мне поставить ультиматум: или принимается моё предложение, или списывают меня с корабля. Было принято моё предложение.

Наконец, рекомендованный мною район проведения испытаний системы и программа испытаний согласованы и самый большой в мире подводный крейсер стратегического назначения «Акула» направляется в этот район моря. И в этот момент моя система выходит из строя. Это событие может привести к краху всей инициированной мною программы использования гравитационного поля Земли для целей навигации подводных кораблей.

Как я отмечал ранее, опытный образец системы был спешно доработан для установки на боевой корабль.

Я предположил, что отказ произошёл в квантовом измерителе магнитной индукции, расположенном внутри герметичного корпуса гравиметра, установленного на платформе гироскопической системы центрального прибора. Решил попытаться восстановить работоспособность системы до прихода корабля в район испытаний. У меня на всё это было около 3 часов. Такая работа связана с необходимостью разборки и сборки сложнейшей электромеханической системы, что обычно производится в условиях специализированного производства группой специалистов и наличии соответствующих комплектов инструментов.

Минимальный комплект инструментов у меня был. Остановил работу гироскопической системы, извлёк гравиметр из центрального прибора, вскрыл герметичный корпус гравиметра и добрался до квантового измерителя магнитной индукции. Произвёл разборку и сборку элементов устройства в предполагаемом месте короткого замыкания. Собрал гравиметр, герметизировал его корпус эпоксидным компаундом, который я на всякий случай захватил с собой на корабль. Установил гравиметр в центральный прибор и включил систему, а через час убедился в нормальном её функционировании. К моменту прихода корабля в район испытаний система была полностью работоспособна.

По-видимому, представители государственной приёмки систем корабля и члены государственной комиссии «догадывались» о временных проблемах системы «Стен», но не отразили это в соответствующих документах. Система позволила в рекомендованном мною районе моря несколько раз с высокой точностью определить координаты подводного корабля, перемещающегося в подводном положении.

По Кроме того, показаниям системы подводный корабль мог при движении удерживать глубину погружения с ошибками порядка нескольких сантиметров, что являлось рекордным результатом. Это приводило к некоторому снижению шумности и сопротивления движению корабля.

В дальнейшем система «Стен» была принята на вооружение в составе навигационного комплекса головного подводного крейсера стратегического назначения «Акула» и устанавливалась на всех подводных кораблях данного проекта.

Использование гравитационного поля Земли для определения координат подводных кораблей было, по-видимому, осуществлено впервые в мировом приборостроении.

Морские испытания корабля и его систем продолжались, а свою систему я не выключал. В результате у меня появился существенный объём информации о профилях гравитационного поля вдоль траекторий движения корабля в различных районах Белого моря. Имелась также информация о рельефе дна.

Сопоставляя эту информацию между собой, я обнаружил, что на одном участке моря имеется отрицательная гравитационная аномалия, некоррелированная с рельефом дна. Такая гравитационная аномалия обычно характерна для залежи нефти или газа, находящейся под поверхностью дна моря.

Используя свои возникшие хорошие отношения с комиссией, штурманской службой корабля и его командиром, я решил обследовать район замеченной аномалии и составить её гравитационную карту. Мне оказали содействие в этом начинании и по возможности выполняли плавание корабля в окрестностях замеченной аномалии. В результате у меня появилась гравитационная карта предполагаемого месторождения углеводородов.

Гравитационная карта предполагаемого месторождения углеводородов в Белом море. Фото из личного архива автора

Ко мне на корабле относились с симпатией. Однажды я услышал по корабельной трансляции, что командир корабля приглашает меня «дегустировать» зону отдыха, недавно принятую в эксплуатацию. Я, естественно, принял приглашение и даже имел удовольствие поплавать в бассейне с морской водой. При этом корабль находился на глубине 100 м.

Из командировки я вернулся на предприятие с чувством победителя. Однако на предприятии создали новый отдел, который должен заниматься гравитационной тематикой. А меня, как успешного руководителя подразделения другого профиля, устранили от занятий этого профиля.

Остался нерешённый вопрос: «Что делать с картой обнаруженной залежи углеводородов?». Естественный ответ – передать её соответствующим геологическим службам. Связался с «Севморгео». Это предприятие проявило к предложению большой интерес и попросило передать им материалы обследования. Гидрографическая служба ВМФ была категорически против такой передачи, поскольку дело шло о закрытом полигоне. Было даже обращение в специализированное управление о нарушении автором правил обращения с документами, не подлежащими оглашению. Это управление КГБ не нашло каких-либо нарушений.

Пришлось обратиться с соответствующей просьбой к министру обороны и всем на удивление, получить от него разрешение на передачу карты с координатами обнаруженной залежи Министерству геологии. С закрытым письмом я передал карту в «Севморгео». Меня поблагодарили за выполненную работу и сообщили о включении полученной информации в банк данных полезных ископаемых СССР.

В дальнейшем меня информировали о том, что С.Н. Ковалёв гордился тем, что на его боевом корабле была выполнена попутная работа по обнаружению месторождения нефти и газа.

За разработку принципиально новой системы определения координат подводных кораблей я был награждён вторым орденом Трудового Красного Знамени. Первый такой орден я получил в 1962 г. за создание следящих систем для всех гироскопических приборов навигационного комплекса «Сила-Н», обеспечившего первый поход подводной лодки СССР подо льды Северного полюса.

В состав навигационного вооружения корабля «Акула» входил также короткопериодный гирокомпас «Меридиан-С», опытный экземпляр которого был разработан автором записки.

Короткопериодный гирокомпас «Меридиан-С». Фото из личного архива автора

Этот прибор предназначался для начальной ориентации по курсу инерциальной системы навигации корабля перед его выходом в море. Основой прибора являлся подвешенный в электромагнитном поле физический маятник, содержащий гироскоп с горизонтальной осью вращения.

Необходимо отметить, что элементы магнитного подвеса гирокомпаса и технология их изготовления были в дальнейшем с согласия автора переданы на Киевский завод «Арсенал» и послужили основой создания семейства высокоточных сухопутных артиллерийских гирокомпасов.

Ломоносовские чтения и океанография

Руководство г. Северодвинска в 1982 г. пригласило меня и д.т.н. О.Г. Соколова, видного металлурга ЦНИИ «Прометей», провести в городе и на заводах Ломоносовские чтения.

Соколов решил рассказать о новой технологии изготовления стали для корпусов подводных лодок. Я решил посвятить свои выступления развитию океанографии от Ломоносова до наших дней.

Пришлось засесть в «Публичку» и ознакомиться со всеми 12 томами трудов Ломоносова, в том числе с его рисунками. Доклад я завершил своими изысканиями о применении гравитационных полей океанов для целей навигации. Доклад снабдил слайдами карт рельефов дна Мирового океана. Предусмотрел также, при возможности, демонстрацию голографических изображений с пластинок, подаренных мне Ю.Н. Денисюком.

Место для основания Северодвинска было выбрано рядом с филиалом Соловецкого монастыря, вероятно, исходя из того, что в плохом месте монахи селиться не будут. Однако, этот филиал был местом ссылки провинившихся монахов.

Градообразующим предприятием является Северное Машиностроительное предприятие или СЕВМАШ. При своём развитии оно поглотило территорию филиала Соловецкого монастыря.

Памятный значок предприятия СЕВМАШ. Фото из личного архива автора

Первоначально предприятие задумывалось для постройки крейсеров. Символом предприятия стал его огромный сборочный цех, изображённый на значке, коллекция которых была подарена автору.

В дальнейшем это предприятие стало крупнейшим центром подводного судостроения. Предприятие занимает огромную территорию, на которой организовано два маршрута автобусного сообщения между цехами. Для проводки построенных кораблей в море углублён фарватер и проводки выполняются во время прилива. Между территорией предприятия и городскими постройками создана рукотворная зелёная зона с привезённым грунтом и растущими деревьями.

Город в основном расположен на намыве и окружён болотистой тундрой. Этохорошо видно, если подлетать к городу на небольшом самолёте. Территория города поражает своей чистотой и ухоженностью.

В  городе имеется ещё одно крупное предприятие, «Звёздочка», специализированное на ремонте подводных лодок.

Памятный значок с ледоколом «Ленин». В 1970г. предприятием «Звёздочка» была заменена энергетическая установка ледокола. Фото из личного архива автора

Автор ранее неоднократно командировался на СЕВМАШ для выполнения регулировки и сдачи аппаратуры на строящихся подводных лодках.

Нас с О.Г. Соколовым с почётом встретили в аэропорту Архангельска, доставили на «Волге» в Северодвинск и поселили в роскошных апартаментах. Имелась комната и рядом с нею большой зал. Имелись холодильники, заполненные продуктами, которых мы давно не видели.

У нас был напряжённый график жизни. Наши выступления во Дворце культуры города, в конференц-зале СЕВМАШ, на «Звёздочке» перемежались встречами с руководителями заводов и города, партийными организациями, ректором ВТУЗ’а и т.д.

Были также посещения музея СЕВМАШ, сооружений Соловецкого монастыря, строящихся подводных лодок.

Запомнилась встреча с командиром почти готовой, небольшой по сравнению с «Акулой», подводной лодки. После осмотра её отсеков, как всегда, почти полностью заполненных аппаратурой с узкими проходами для команды, он спросил: «Правда, красивый корабль?». Я согласился с его мнением.

После выполнения программы работ мы поздно вечером, усталые, вернулись в свои апартаменты. И что же мы увидели? В большом зале за художественно сервированным столом сидели уже знакомые нам руководители города и заводов и обсуждали свои проблемы. С нашим приходом начался торжественный ужин, во время которого продолжилось обсуждение насущных проблем города и заводов.

Памятная медаль к 40-летию СЕВМАШ. Фото из личного архива автора

В дальнейшем у меня была продолжительная вечерняя прогулка по заводу с главным инженером СЕВМАШ А.И. Макаренко, который поделился со мною текущими проблемами завода. Похоже, ему просто нужно было с кем-то этим поделиться. За работы по проекту «Акула» ему в дальнейшем было присвоено звание Героя Социалистического Труда.

Нам подарили различные сувениры. Хочу отметить памятную медаль, изображённую на рисунке, и атлас карт Тихого океана, который мне вручили, как большому любителю морской тематики. Атласы карт океанов были разработаны по инициативе и под руководством Руководителя Главного Управления Навигации и Океанографии адмирала А. И. Рассохо. С ним и его сотрудниками у меня были давние хорошие отношения и получить такой подарок было вдвойне приятно.

Как я стал главным конструктором колбасорезки

В не лучшие времена перестройки в универсамах возникла задача резки батонов колбасы. При этом должна быть предусмотрена разрезка батонов произвольной длины на заданное оператором количество кусков таким образом, чтобы «горбушки» были не менее определённой длины.

В те времена для решения бытовых задач привлекались предприятия оборонного комплекса. Нашему предприятию поручили создать колбасорезку. Была разработана конструкторская документация и изготовлен экспериментальный образец. Результаты разработки и процесс резки колбасы были представлены на НТС предприятия.

Колбасорезка представляла собой тумбу размерами с письменный стол с необходимыми механизмами и довольно мощными двигателями. Работа колбасорезки сопровождалась гулом и вибрациями корпуса.

Я выступил с резкой критикой разработки. Председатель НТС заявил, что критиковать все готовы, а мог ли бы автор критики взяться сам за решение такой задачи. Пришлось мне согласиться с этим предложением, несмотря на большую загрузку работами по оборонной тематике. Мне в помощь был выделен талантливый конструктор-механик.

Пришлось изучить процесс резки продуктов. Нужно было выбрать или создать инструмент для резки батонов колбасы с минимальным необходимым усилием резки и малым износом режущей кромки.

В качестве такого инструмента, вероятно впервые, была использована натянутая на вращающееся кольцо сверхтонкая стальная диафрагма с отверстием, центр которого не совпадал с центром кольца. Отверстие в диафрагме образовывало её режущую кромку. В результате резка батона осуществлялась чрезвычайно тонким режущим инструментом серповидной формы. С использованием указанного режущего инструмента была разработана колбасорезка настольного типа и изготовлено два её экспериментальных образца.

Приёмное устройство колбасорезки позволяло загружать в него до трёх батонов колбасы. Внутри устройства автоматически осуществлялось измерение длины батона, подача его в зону резки и нарезка крупными кусками или ломтиками заданных размеров. При резке батона на заданное количество кусков «горбушки» были не менее определённых размеров. Предусмотрена была также возможность оперативно изменять программу работы.

Приёмка работы осуществлялась приехавшей из Москвы межведомственной комиссией. Для демонстрации изделия были куплены колбаса и хлебленов комиссии угостили бутербродами, изготовленными с помощью колбасорезки. Работа была принята с положительным результатом.

Дальнейшие работы не проводились в связи с изменениями экономической ситуации в стране, что привело к отсутствию потребности в такой колбасорезке.

Рядом фирм выпускаются автоматические и полуавтоматические машины для нарезки гастрономических продуктов дисковыми ножами. Вследствие существенной толщины режущего инструмента машины способны нарезать продукты только ломтиками ограниченной толщины. Именно такого типа машины востребованы в настоящее время.

Викинг и визит в Шанхай

После распада СССР большая делегация КНР в 1993 г. посетила ряд приборостроительных предприятий Москвы, Ленинграда, Киева, Свердловска и городов Сибири. Очевидная цель посещения – заимствование научно-технических достижений.

В то время я был директором малого государственного предприятия. Из всех предприятий делегация выделила нас. Их больше всего заинтересовали наши новые гироскопы с магнитным подвесом сферического ротора, один из которых показан на рисунке. Внутри корпуса гироскопа поддерживается глубокий вакуум.

Ротор диаметром 25 мм и сердечник статора электромагнитного подвеса. Фото из личного архива автора

Эти гироскопы явились плодом многолетнего труда возглавляемого мною коллектива и привлекаемых для решения отдельных вопросов предприятий.

Делегацию заинтересовал также разработанный предприятием гирокомпас «Викинг» для малых кораблей, в котором использовался гироскоп с магнитным подвесом ротора. Гирокомпас характеризуется большим сроком службы и соответствует всем нормам международных регистров.

Гирокомпас «Викинг». Фото из личного архива автора

Серийное изготовление гирокомпасов требовало значительных ресурсов для подготовки производства, которыми предприятие не обладало. Была предпринята безуспешная попытка решить данную проблему совместно с фирмой SESTREL, Великобритания. Для решения проблемы было даже создано и зарегистрировано в 1993 г. в Великобритании совместное предприятие.

Вскоре после посещения делегации КНР последовало приглашение автора посетить SMIF (Шанхайский завод морского приборостроения) для обсуждений сотрудничества в организации производства гироскопов и гирокомпасов «Викинг» в КНР.

Это приглашение сразу посетить другую страну было невозможно, т. к. автор ещё недавно имел допуск к секретным работам. Пришлось подождать до 1995 г. Это только повысило имидж автора. Приглашающая сторона обратилась ко мне с просьбой заблаговременно направить им свой доклад, что я и выполнил. К моему приезду доклад был переведён на китайский язык, что облегчило моё общение с коллегами.

Меня встретили в аэропорту и поселили в высотной гостинице, из номера которой я мог наблюдать за строительством кораблей на судостроительном заводе. Работы выполнялись круглосуточно и с использованием современной технологии.

Шанхай разделяет полноводная река. Для связи частей города используется большое количество паромов и два красивых подвесных моста, которыми жители города очень гордятся. Для того чтобы попасть на завод, необходимо было воспользоваться одним из указанных видов переправ.

Завод располагался в месте, которое стало престижным в городе.

Современный вид на местность, в которой проживал автор в 1995 г. В данный момент на части ранее принадлежавшей заводу территории располагается телевизионная башня «Жемчужина Востока». Фото из личного архива автора

Когда меня доставили на завод, я обратил внимание, что вся его территория украшена флагами. Я спросил: «У вас какой-то праздник?». Получит ответ: «У нас большой праздник. Мы Вас принимаем!». Как потом выяснилось, много лет назад специалисты из СССР помогли освоить на заводе производство классических морских гирокомпасов, изготавливаемых до сих пор.

Ко мне прикрепили хорошего переводчика, который меня сопровождал почти непрерывно. Была составлена программа на всё время моего пребывания (3 недели), включающая несколько лекций, консультаций, посещения цехов, посещения свободной экономической зоны Пудун, посещения Университета Транспорта, а также торжественные приёмы и обширную культурно-ознакомительную программу. Принимающая сторона оплатила все расходы, связанные с моим пребыванием в КНР.

На лекциях присутствовали ведущие специалисты завода и профессор Университета Транспорта. Обсуждались технические вопросы построения гироскопа, сопутствующей электроники и конструкции гирокомпаса, а также возможные пути изготовления всего этого в условиях завода.

При посещении Университета Транспорта обсуждались пути развития гироскопической техники. Этому способствовало знание русского языка руководителем кафедры, который ранее учился в аспирантуре ЛИАП.

Мне с гордостью показали гироскоп с электростатическим подвесом сферического ротора, разработанный в Университете. Действительно, для учебного предприятия – это большое достижение. Я объяснил, чего в нём не хватает для практического использования.

Сувенир Университета транспорта «Волшебное зеркало». Фото из личного архива автора

Мне подарили сувенир посещения Университета «Волшебное зеркало», обратная сторона которого изображена на рисунке. На этой стороне изображена эмблема Университета транспорта. Это изделие является символом высокой Китайской культуры и современной технологии. В отражённом от зеркала солнечном свете  на расположенную вблизи белую поверхность видна сияющая эмблема Университета.

Необходимо было также что-то подарить. Я подарил сферический ротор диаметром 12,5 мм от малогабаритного гироскопа с магнитным подвесом. Подарком были довольны.

При знакомстве с зоной Пудун мне показали обширную территорию с морским портом, аэропортом и участками, подготовленными для строительства предприятий заинтересованными организациями. Сказали, что при необходимости, мне помогут выбрать участок для создания филиала своей фирмы. В заключение мне предложили бросить в море монету, с надеждой вернуться в это место ещё раз.

В конце визита мною и руководством завода был подписан протокол о намерениях по сотрудничеству в производстве и продаже гирокомпаса «Викинг». В этот период ухудшились отношения между КНР и РФ и протокол о намерениях не был поддержан в Пекине.

Не могу забыть о предложении принимающей стороны, которое меня поразило. Меня как-то спросили, не нужна ли мне наложница и  указали издали на красивую китаянку. Оказывается, это входило в программу моего приёма. Я смутился и вежливо отказался. Похоже, мой отказ от такого восточного гостеприимства, имеющего древние китайские традиции, восприняли с обидой. Нам, европейцам, этого не понять.

Во время торжественных приёмов в меню входили китайские деликатесы, с которыми, похоже, сотрудники предприятия также нечасто встречались. Запомнились супы из ласточкина гнезда, суп из плавников акулы, гигантские креветки с Тайваня, живые моллюски в очень красивых раковинах, жареная змея, лягушки и т.п.

В культурную программу входили посещения исторических частей города и окрестностей.

Как измерить массу в условиях невесомости?

В известных системах для измерения массы к контейнеру с измеряемой массой прилагают силу и измеряют его траекторию движения. Точность измерений ограничивается трением, возникающим в таком механизме.

Используется также метод измерения периода затухающих колебаний в системе двух упруго связанных тел при известной массе одного из них. При этом также пытаются уменьшить трение в подвесе таких тел.

В 2001 г. для одного из предприятий, связанных с аэрокосмической отраслью, автором был разработан измеритель массы небольших тел в условиях невесомости. В приборе был использован новый метод измерений массы в этих условиях.

Был реализован трёхмерный бесконтактный подвес измеряемой массы, обеспечены её перемещения в одном из линейных направлений и разработан довольно точный метод измерения массы при её весьма малых перемещениях в этом направлении.

Для решения этих задач были использованы элементы конструкции малогабаритного гироскопа с магнитным подвесом сферического ротора, ранее разработанного автором.

Гироскоп, его ротор диаметром 12,5 мм и сердечник одного из электромагнитов подвеса. Фото из личного архива автора

В создаваемом приборе с ротором соединялся стержень, на конце которого располагался зажим для фиксации измеряемой массы. Из гироскопа были удалены некоторые элементы и образовались отверстия на его торцах. Стержень с зажимом выступал из такого отверстия.

Система автоматического регулирования подвеса в направлении стержня была реализована оригинальным образом. Она была неустойчива при малых смещениях ротора и устойчива при «больших» (до 0,06 мм) его смещениях. В результате в системе возникали гармонические колебания, частота которых зависела от массы ротора и связанной с ним измеряемой массы. На частоту колебаний также влияла масса основания, на которой был установлен корпус прибора.

Разработанный экспериментальный образец прибора успешно прошёл испытания и был принят заказчиком. Через много лет фотография этого образца была опубликована в книге. Были указаны другие авторы проекта и приведено неверное описание принципа действия прибора.

Подводные геомагнитные обсерватории и «Шилка»

Как-то мне позвонил академик Е. Б. Александров и попросил высказать своё мнение о проекте подводной обсерватории, присланной ему Институтом Океанографии США.

Ознакомившись с материалами, я ему сообщил, что такой проект мог бы мне присниться только в кошмарном сне. Согласно проекту, сборка обсерватории из её отдельных частей планировалась на дне океана, т.е. на глубинах 5-6 км, с помощью специальных роботов. При этом аппаратура обсерватории должна была крепиться к предварительно установленной в плоскости горизонта фундаментной плите.

В дальнейшем у меня сложилось мнение, что такой дикий проект нам подсунули на экспертизу специально, с надеждой, что мы предложим более целесообразный путь решения проблемы. Что мы и сделали.

Узнав о моём негативном отношении к проекту, Е.Б. Александров спросил меня, не смог ли бы я предложить что-нибудь более подходящее. Меня заинтересовала эта задача, по-видимому, потому что я уже имел опыт создания измерительной аппаратуры для работы в нефтяных и газовых скважинах при глубинах погружениях до 5 км.

Разработанная мною в объёме эскизного проекта геомагнитная обсерватория могла с надводного судна без связи с ним погружаться и автоматически устанавливаться в вертикальном положении на дно океана. По команде с надводного судна по гидроакустическому каналу связи имелась возможность сбрасывания балластного груза и всплытия обсерватории для технического обслуживания и передачи накопленной информации. Были определены состав аппаратуры обсерватории, конструкция и материалы её корпуса. В качестве источника питания применена гальваническая батарея, содержащая морскую воду в качестве электролита.

По инициативе Е.Б. Александрова мы доложили результаты работы в 1997 г. на IAGA – Международной ассамблее по Геомагнетизму и Аэрономии в Швеции. Эта конференция проходила в Упсале – древней столице Швеции.

Через несколько лет появилась информация о создании учёными США и Японии аналогичных геомагнитных обсерваторий. Естественно, без ссылок на нас.

В дальнейшем стало известно, что несколько десятков таких обсерваторий было установлено на дно всех океанов Земли. Я информировал об этом Е.Б. Александрова. Он сказал: «Ну, значить мы не зря старались!». Моё отношение к ситуации аналогичное.

Приглашение на конференцию мы получили от Института Океанографии США. Представитель этого института также компенсировал наши расходы. Этот представитель в беседах, якобы случайно, поинтересовался, какими разработками я занимался ранее.

Я посчитал возможным упомянуть о том, что давным-давно участвовал в создании устройства прицеливания системы «Шилка». Последовала его реакция: «Шилка!», «Шилка!», «Калибр!» – и т.д. Я его спросил, откуда он это знает? Оказывается, он был пилотом самолёта, по которому «Шилка» стреляла во Вьетнаме. Тогда я заметил: «По-видимому, мы смотрели в один прицел, но с разных сторон».

В дальнейшем я получил приглашения от этого института на следующие ассамблеи в Великобритании и Японии с гарантиями оплаты расходов.

Теперь о небольшом моём участии в проекте «Шилка». Несколько сотрудников нашего предприятия, и я в том числе, были приглашены СКБ завода «Прогресс» по договорам подряда к участию в разработке устройств управления огнём артиллерийской системы по низколетящим самолётам. В дальнейшем система получила название «Шилка». Серийное изготовление систем началось в 1964 г.

Зенитная артиллерийская система «Шилка». Огнем зенитной артиллерии во Вьетнаме сбито 2568 самолетов США. Автор – участник разработки системы полуавтоматического сопровождения цели. Фото из личного архива автора

Мною была разработана полуавтоматическая следящая система сопровождения цели, звеном которой являлся оператор-человек.

Необходимо было учитывать время запаздывание реакции человека на отклонение цели от центра объектива до начала вращения рукоятки управления скоростью поворота орудий. Естественно, пришлось изучить отечественные и зарубежные материалы по исследованиям зависимости времени реакции человека от различных факторов.

Для решения вычислительных задач мною было предложено использовать синусно-косинусные трансформаторы ВТ-5, недавно разработанные в НИИ 303. Это существенно повысило точность решения задач. Для обеспечения производства комплексов «Шилка» массовое изготовление ВТ-5 было организовано на вновь созданном для этого заводе.

В начале использования систем «Шилка» во Вьетнаме обнаружилось, что поражались в основном хвостовые части самолётов. Причиной этого было движение самолётов при атаке на цель с набором скорости в режиме небольшого пикирования. Все задачи в системе решались с помощью электромеханических устройств. Слегка изменили профиль одного кулачка и самолёты США перестали летать на малых высотах, но не сразу. В настоящее время известно, что во Вьетнаме огнём зенитной артиллерии было сбито 2568 самолётов США.

Система «Шилка» представлена в музее артиллерии в Петропавловской крепости и используется во многих странах мира до сих пор.

Куда пошла газовая или нефтяная скважина?

Гироскоп с магнитным подвесом ротора может измерять проекции угловой скорости вращения Земли и выполнять функции 3-х ортогонально ориентированных акселерометров. Это свойство гироскопа было использовано при разработке способа определения угловой ориентации скважин, на который в 1992 г. автором был получен патент РФ.

Гироскопический инклинометр, погруженный в скважину и использующий этот способ, в отличие от зарубежных приборов такого назначения, может измерять угловую ориентацию скважины в течение неограниченного времени. Такое свойство особенно важно для работы в глубоких скважинах.

Было изготовлено несколько экспериментальных образцов инклинометров с указанными гироскопами и проведены их успешные испытания в скважинах, в том числе в Ноябрьске. Вследствие недостаточного финансирования проекта серийное изготовление таких инклинометров на предприятии оказалось невозможно.

С использованием упомянутого способа в ИЖМАШ были разработаны и освоены в производстве такие приборы. Другие предприятия России, подключившиеся к производству данной техники, также используют упомянутый способ определения ориентации скважин. При этом о лицензии на использование патента не задумываются, считая, что этот способ давно всем известен.

Небольшой объём работ по проекту проводился в ОАО «НТЦ «Завод Ленинец», что было отмечено в «Санкт-Петербургских Ведомостях» 26.03.2007.

Сотрудники предприятия калибруют гироскопический инклинометр на специальном стенде. Фото из личного архива автора

Сейсмология и сейсмическая артиллерийская разведка

Проверка чувствительности гироскопа с магнитным подвесом к угловым отклонениям была проведена в специальной загородной подземной лаборатории ВНИИМ им Д.И. Менделеева. Оказалось возможным с помощью гироскопа измерять угловые колебания основания с амплитудами, начиная от 0,03 угловой секунды, в широком диапазоне частот, начиная со сверхнизких частот 0,001 Гц и менее.

Известны и широко применяются приёмники, измеряющие линейные компоненты сейсмических колебаний поверхности. Однако каждый участок поверхности имеет 6 степеней свободы, из которых 3 поступательных и 3 вращательных. Измерение дополнительно вращательных компонент существенно увеличивает объём информации о сейсмических колебаниях. Метрологические характеристики гироскопа позволяют регистрировать сверхмалые угловые компоненты сейсмических волн на значительных расстояниях от источников их возникновения.

Автором в 1993 г. был получен патент РФ на «Способ определения местоположения источника сейсмических колебаний поверхности». Этот способ может использоваться для наблюдения за сейсмической активностью тектонических разломов с целью обеспечения безопасности наиболее значимых объектов на этой территории. Этот способ может также использоваться для обнаружения и определения координат стреляющих артиллерийских систем, разрывов боеприпасов, а также координат объектов военной техники.

Приёмник, реализующий способ, измеряет угловые колебания вокруг двух ортогональных горизонтальных осей. По соотношению амплитуд в этих каналах приёма определяется направление на источник сейсмических волн. Для определения координат источника сейсмических волн необходимо не менее двух приёмников, удалённых друг от друга.

В течение 1992 – 2008 гг. был выполнен большой объём экспериментальных работ на артиллерийских полигонах Ржевки, Луги и Смолино по регистрации сейсмических колебаний от различных объектов. Регистрировались сейсмические волны, возникающие от выстрелов артиллерийских систем 8 видов на удалениях до 32 км, от разрывов на различных удалениях снарядов, мин и фугасов, движущихся по грунтовым дорогам автомашин и танка на удалении до 8 км.

С 1995 г. эти работы в инициативном порядке проводились в ОАО «НТЦ «Завод Ленинец». В дальнейшем работы выполнялись в интересах создания системы для определения мест падения авиабомб при учебном бомбометании на авиационном полигоне Ахтубинск.

Экспериментальный образец приёмника уверенно регистрировал сейсмические колебания от мест падения авиабомб на полигоне и определял направления на места их падения. Регистрировались также сейсмические колебания, возникающие от взрывов боеприпасов при утилизации авиабомб.

Комплект аппаратуры для регистрации сейсмических колебаний. Фото из личного архива автора

Для решения задач проекта был разработан и изготовлен изображённый на рисунке опытный образец сейсмической станции с гироскопическим приёмником. На рисунке показан приёмник, установленный в треногу, аккумуляторный источник питания, катушка с кабелем, регистратор результатов измерений и аппаратура регламентного обслуживания. Планировалось изготовить два таких комплекта аппаратуры.

Руководством отдела было принято решение выполнить проект с использованием других, более дешёвых приёмников сейсмических колебаний, поставляемых сторонней организацией. Приёмники этого типа ещё никто не применял для таких целей.

Был разработан и изготовлен комплекс в составе пяти приёмников нового типа и проведены их испытания при бомбометаниях в Ахтубинске. Испытания показали непригодность применённых приёмников для регистрации сейсмических колебаний. Тем самым в авиационной отрасли была дискредитирована идея применения сейсмического комплекса для оценки результатов бомбометания.

Экология и газовые инжекторы

Использование газа в автомобилях вместо бензина является важной экологической задачей современности.

После образования ОАО НТЦ «Завод Ленинец» в его состав перешла группа специалистов, занимавшаяся разработкой газового инжектора по патенту одного из этих сотрудников. Попытка организовать рентабельное производство этих изделий оказалась неудачной вследствие чрезвычайной сложности конструкции, частично копирующей продукцию фирмы Bosch.

Автор решил помочь предприятию и, изучив отечественное и зарубежное состояние этой техники, занялся разработкой более простого изделия. Было изготовлено несколько экспериментальных образцов инжекторов и проведены обширные их испытания, в том числе на длительность работы. Например, после 300 миллионов срабатываний инжекторов не было заметно изменения их параметров, а после их разборки не обнаружены следы износа взаимодействующих деталей.

Газовый инжектор разработки ОАО НТЦ «Завод Ленинец» под предводительством автора. Фото из личного архива автора

В 2006 г. предприятием был получен патент РФ на газовый инжектор и, в дальнейшем – Сертификат его соответствия требованиям ЕЭК ООН 110. Была изготовлена опытная партия инжекторов.

Разработанные инжекторы отличались от известных образцов таких изделий быстродействием, стабильностью параметров и большой производительностью. Последнее особенно важно для обеспечения работы двигателей большой мощности.

Комплект инжекторов был поставлен в Набережные Челны и два раза успешно прошёл испытания на двигателях КАМАЗ. Была отмечена некоторая экономия топлива и снижение вредных выбросов. Предприятие КАМАЗ в то время предпочло устанавливать на каждый цилиндр двигателя по два малопроизводительных инжектора фирмы Bosch вместо одного инжектора нашей разработки. Комплект наших инжекторов был также поставлен малому предприятию в Зеленоград, где успешно проработал на автомобиле до его полного износа.

Для завоевания рынка необходимо было за счёт предприятия организовать серийное изготовление инжекторов. Была проработана кооперация предприятий, обладающих автоматами для изготовления деталей инжекторов. На предприятии планировалась их изготовление.

К сожалению, этот проект не был реализован. В 2016 г. автору стало известно, что КАМАЗ также об этом сожалеет. Актуальность проекта сохранилась до сих пор.

Послесловие

Автор благодарен Судьбе за встречи с интересными людьми, у которых было чему поучиться.

Автор признателен:

– своим единомышленникам и сотрудникам, которые помогли реализовать задуманное,

– оппонентам, в споре с которыми рождалась истина и без которых жизнь была бы менее интересна,

– читателям, которые с интересом прочитали эти записки.

С надеждой ещё что-нибудь полезное сотворить

А. В. Тиль⁴

Приложение. Патенты на изобретения А. В. Тиля

№ 2057291 Способ определения угловой ориентации скважины.

№ 2062985 Гирогоризонткомпас для подвижного объекта.

№ 2064163 Гироскоп-акселерометр со сферическим ферромагнитным ротором в магниторезонансном подвесе.

№ 2069313 Статор сферического магнитного подвеса.

№ 2073208 Гиротеодолит с вертикальной ориентацией оси вращения ротора.

№ 2087010 Способ определения местоположения источника сейсмических колебаний поверхности Земли.

№ 2207520 Устройство для измерения массы в условиях невесомости.

№ 2239796 Устройство для взвешивания в невесомости (5 соавторов).

№ 2341677* Газовый инжектор. Соавтор – Ю.А. Тиль. (2006)

№ 2573119 Способ и система для выработки параметров угловой ориентации корпуса судна (2014)

№ 2599285* Способ и система для определения угловой ориентации устройств корабля с учетом деформаций его корпуса. Соавтор – М.Н. Жуков. (2015)

№ 2652512* Способ построения радиолокационной станции кругового обзора привязного аэростата. (2018)

№ 2669947* Способ и система управления пуском и взрывом реактивного снаряда. (2018)

№ 2671342* Способ определения курса, угла места и координат пакета направляющих реактивной системы залпового огня. Соавторы – П.Е. Мурашко, А.Л. Прокопьев. (2018)

№ 2673939* Способ стрельбы реактивной системы залпового огня. (2018)

№ 2679768* Устройство для выработки электрической энергии в артиллерийском снаряде. Соавтор – Э.В. Гуров. (2019)

№ 2685510* Система управления пуском и взрывом реактивного снаряда. (2019)

№ 2698493* Способ измерений угловых отклонений вращающегося ротора трехстепенного гироскопа относительно его корпуса и скорости вращения ротора. Соавтор – Ю.А.Тиль. (2019)

Поданы заявки от имени предприятия*.

21.09.2017 № 2017133741 Способ измерений угловых отклонений вращающегося ротора трехстепенного гироскопа относительно его корпуса и скорости вращения ротора. Соавтор – Ю.А. Тиль. Решение о выдаче патента 29.07.2019.

3.06.2018 № 2018120612 Способ получения электрической энергии для питания управляемых артиллерийских и реактивных снарядов. Экспертиза по существу. 9.04.2019

10.10.2018 № 2018135544 Инерционный способ определения начальной скорости управляемого снаряда нарезного орудия. Экспертиза по существу 23.04.2019

10.06.2019 № 2019117977 Способ ускоренного приведения в состояние готовности гироскопа, ротор которого связан с валом двигателя сферическим шарикоподшипником. Соавтор – Ю.А. Тиль. Экспертиза по существу 02.08.2019

Содержание патентов – Яндекс, Открытые реестры

Все фотографии и иллюстрации взяты из личного архива автора

Примечания

1

RCA – Radio Corporation of America.

(обратно)

2

IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers, образованный из Американского Института Инженеров-Электриков (AIEE) и Института Радио-Инженеров (IRE).

(обратно)

3

MIT – Massachusetts Institute of Technology, Бостон, США.

(обратно)

4

Тиль Анатолий Валентинович, 1929 г. рождения, доктор технических наук, Академик International Informatization Academy, автор более 60 авторских свидетельств СССР и десятка Патентов РФ, Заслуженный сотрудник НПО «Азимут», Главный научный сотрудник АО «ЗАСЛОН».

(обратно)

Оглавление

Вместо предисловия

Моё детство

Как я стал инженером

Диплом с отличием и Заполярье

Первые шаги в НИИ п/я 128 (НИИ 303)

Торпеда с ядерным зарядом

Крылатые ракеты морского базирования

Самолёт-снаряд П-20 «Сокол»

Особо важная тема

Полупроводники и я

Навигационный комплекс

Изделие КИН

Наука и Кремль

Делегация СССР в США

Морской инерциальной навигации быть!

Подводная лодка потеряла след

Я стал членом КПСС

Магнитные подвесы

  Развитие нового вида гироскопической техники

  Ликвидация и возрождение

Гравитация, навигация и «Акула»

Ломоносовские чтения и океанография

Как я стал главным конструктором колбасорезки

Викинг и визит в Шанхай

Как измерить массу в условиях невесомости?

Подводные геомагнитные обсерватории и «Шилка»

Куда пошла газовая или нефтяная скважина?

Сейсмология и сейсмическая артиллерийская разведка

Экология и газовые инжекторы

Послесловие

Приложение. Патенты на изобретения А. В. Тиля

*** Примечания ***