Записки профессора

Это удивило меня, поскольку я никогда не имел дела с Завалишиным – он был в институте начальником совсем другого отдела, в котором я не работал, видел я Завалишина только издали, да и диссертации моей он заведомо не читал. Но факт есть факт – резко отрицательный отзыв лежал передо мной. «Знаете что, – сказал мне благожелательно учёный секретарь, – я хорошо знаю обстановку в нашем институте. При наличии такого отзыва диссертацию просто не примут ни у нас, ни в любом другом месте. При наличии такого отзыва дело безнадёжно. Есть один выход – Вы возьмёте назад диссертацию, и тогда мы на законном основании уничтожим Ваши документы и в том числе и этот ругательный отзыв. После чего Вы можете защищать диссертацию в другом месте, но постарайтесь сделать это тайно, так, чтобы в Вашем институте ничего не узнали – только такая тактика приносит успех», – и он рассказал мне об одном из сотрудников их института, о докторской защите которого весь институт узнал лишь задним числом, уже после того, как защита состоялась. Мне пришлось принять его совет. Я взял диссертацию и вернулся в Ленинград.

С защитой диссертации не получилось удачно, но это не слишком омрачило общее хорошее настроение, которое было у меня в те годы. Я был молод, здоров, холост. Зарплаты младшего научного сотрудника – 175 рублей – хватало тогда не только на жизнь мне с мамой, но и на путешествия. Я побывал в Польше (1959 г.), в Румынии – Болгарии (1961 г.), в Чехословакии – Венгрии (1962 г.). Я повидал тогда древние камни Европы, её соборы и замки, горы и пещеры; это было прекрасно, но всё же самым главным, самым радостным было ощущение своей научной силы, сознание того, что я могу найти оптимальные законы управления для самых разных объектов, а эти законы позволят улучшить точность и быстродействие, сократить расход энергии и топлива, повысить могущество и благосостояние нашей страны и человечества в целом.

О том, что оптимальные законы управления – это ещё и материальная ценность, о том, что я могу получать деньги с тех, кто будет пользоваться этими законами у себя на производстве и получать материальный выигрыш – об этом в те годы я ещё не думал. Я был рад тому, что найденные мною законы, сулящие выигрыш и эффект, публикуются, а раз публикуются, то постепенно будут использованы – это было для меня достаточно, а денег хватало, о деньгах ещё не думалось (о них пришлось много думать позже, когда появилась семья и дети).

В те годы мною были найдены и опубликованы оптимальные законы управления для асинхронных электродвигателей, для тепловозов, электровозов, для атомных реакторов. Всё это было хорошо, и лишь постепенно я стал замечать тревожные явления, состоявшие в том, что все мои новые разработки, найденные оптимальные законы, совсем не встречали хорошего отношения, их никто не торопился использовать и внедрять. Я бывал на заводах (Охтинском химкомбинате и других), в управлении железных дорог я обсуждал оптимальный закон движения тепловозов и т. п. И во время этих встреч пришлось убедиться, что у промышленности нет никакого желания подхватывать научные разработки. Наука повисала в воздухе. Почему происходило так – я тогда не догадывался. Лишь много лет спустя пришло понимание, что причины лежат глубоко, что промышленность наша совсем не была заинтересована ни в новой технике, ни в экономии энергии и топлива, а поэтому мои разработки «повисали в воздухе» не случайно. Сходную со мною судьбу разделяли тогда многие и многие исследователи.

Многие исследователи, с которыми я встретился в те годы, многие из тех, кто слушал мои выступления на научных конференциях, интересовались моими результатами по оптимальному управлению, очень хотели применить и использовать их – но у них, как и у меня, очень мало чего получалось.

Злую шутку сыграли со мной и три года работы в ЛОМИ. Я привык тогда к деловому и товарищескому отношению руководителей, к дружеской и весёлой компании молодых сослуживцев и не понимал тогда, что ЛОМИ – это исключение, а подавляющее большинство научных и учебных институтов – совсем другие. Столкнувшись неожиданно с совершенно новой обстановкой, я не сумел проявить нужного такта и дипломатичности и не сумел наладить отношения с руководством института. В результате мне упорно не давали звания старшего научного сотрудника, не хотели, чтобы со мной работала хотя бы маленькая группа, и сумели прочно блокировать все мои попытки защитить докторскую диссертацию. Впрочем, руководство (и особенно – добродушный и доброжелательный Авенир Аркадьевич Воронов) не мешало моей чисто личной научной работе. Я написал тогда по материалам своей кандидатской диссертации небольшую книгу о расчёте переходных процессов в электроприводе с помощью универсальных диаграмм в критериях подобия (она вышла в 1963 году) и подготовил большую монографию – «Вариационные методы теории оптимального управления». Она вышла в августе 1965 года, а в 1968 году была переведена на английский язык и издана в США. Мне не мешали участвовать в многочисленных научных конференциях и семинарах Ленинграда, давали возможность ездить на конференции в другие города. Я побывал тогда в Ташкенте, Свердловске, Киеве, Минске. Поездки были интересны и увлекательны, позволяли встретится со многими интересными людьми. Больше всего запомнился Всесоюзный математический съезд в Ленинграде в 1962 году, где я на секции оптимального управления слушал доклад молодого Вадима Фёдоровича Кротова (Вадим Фёдорович моложе меня на два года, значит, было ему тогда 30 лет). Он рассказывал об открытых им экстремалях с вертикальными отрезками – ранее такие экстремали считались невозможными, и присутствующие на секции математики дружно и довольно злобно обрушились на Кротова за «нестрогость» в его результатах. Запомнился ответ председателя секции: «Вот вы ругаете Кротова, а ведь он открыл интересные вещи. Через несколько лет вы сами будете их рассказывать студентам на лекциях. И разве так, как вы, отнеслись бы к докладу Вадима Фёдоровича Эйлер и Лагранж, если бы они могли здесь присутствовать. Они сказали бы: «Молодец, коллега Кротов, ты нас продолжил»«. В последующие годы мы с Кротовым не раз встречались, да и научные наши интересы частично пересекались. А оппонентам Кротова, так злобно ругавшим его доклад в 1962 году, действительно пришлось его результаты рассказывать студентам.

Институт Электромеханики Академии наук СССР, где я работал с 1960 по 1963 год, был типичным академическим институтом и отражал в себе всю бюрократическую структуру Академии наук тех лет, со всеми её достоинствами и недостатками. В институте работали видные люди – академик М. П. Костенко, члены-корреспонденты Д. А. Завалишин и А. Я. Алексеев, но об их научной работе, их научных идеях я за три года так ничего и не узнал, и руководства с их стороны не ощущал. Костенко и Алексеев лично были людьми благодушными и доброжелательными, а Завалишин был резок и злобен – вот и всё, что я могу о них рассказать. Приведу для иллюстрации эпизод, произошедший уже через два года после моего ухода из института: один из аспирантов в автореферате своей диссертации в списке литературы привел и мою книгу. Автореферат попал в Завалишину, и тот потребовал от аспиранта вычеркнуть мою фамилию: «Иначе я автореферат и вашу диссертацию не пропущу». Аспиранту пришлось срочно вычёркивать мою книгу. Сотрудники Института электромеханики были весьма квалифицированными и знающими людьми, но за редкими исключениями совсем не горели энтузиазмом к научной работе, да и склок среди них было много.

Когда после трёх лет работы в Институте электромеханики я увидел, что звания старшего научного сотрудника мне решительно не видать, а дирекция после ухода из института Авенира Аркадьевича Воронова (он переехал тогда в Москву) стала требовать изменения направления моей научной работы, переключения в область синхронных генераторов, которые я не очень хорошо знал и мало ими интересовался (они мне как-то были не по душе), то постепенно созрело решение принять предложение моего товарища, Я. Г. Неуймина, который приглашал меня уже не младшим, а старшим научным сотрудником в Ленинградский институт водного транспорта (ЛИВТ).

Ярослав Григорьевич Неуймин был сыном известного астронома Пулковской обсерватории Г. Неуймина, учился, как и я, на электротехническом факультете Высшего военно-морского инженерного училища им. Дзержинского. Мы встречались, но не очень часто, так как он был старше меня на два курса. А «прославился» он и стал известен не только на своём курсе, а всему факультету после одного интересного случая: тогда в училище было модно после сдачи экзаменационной сессии вывешивать на видном месте плакаты со «средним баллом» сдавших экзамен. Звучали эти плакаты примерно так: члены партии сдали экзамен со средним баллом 4,72, у комсомольцев средний балл – 4,4, у беспартийных – 4,2. «Руководящая роль» партии и комсомола выступала ярко, и начальство было довольно. Но вот в один прекрасный день беспартийным (не вступившим в комсомол) остался на нашем факультете один Неуймин и очередной плакат выглядел так: «члены партии сдали экзамен со средним баллом 4,74, комсомольцы – 4,3, беспартийные – 5,0» (Неуймин сдал на все пятёрки). Увидев такой плакат, подрывавший роль КПСС, начальник факультета издал грозный рык: «Немедленно найти этого Неуймина, привести за руки на комсомольское собрание и немедленно принять в комсомол». Так и сделали, а Неуймин стал знаменит.

Здоровье у него было не очень крепкое, и после немногих лет службы во флоте его демобилизовали, и в 1963 году он уже был начальником лаборатории автоматики ЛИВТ, учебного института, который готовил тогда судоводителей и механиков для судов речного флота. В эту лабораторию он меня и принял в апреле 1963 года. Как раз в это время в лабораторию поступило задание Министерства речного флота – проверить разработку Института электротехники Академии наук Украинской ССР, посвящённую регулированию мощности при движении судов по фарватерам переменной глубины. Проблема была интересной. Наверное каждый, кому приходилось плавать на речных судах, замечал, что иногда за судном вдруг начинает бежать странная волна, с шумом размывающая берега, переворачивающая стоящие у берега лодки. Речники давно и хорошо знают эту волну, называют её «спутной волной» и очень не любят, поскольку она снижает скорость движения судна и бесполезно съедает значительную часть мощности силовой установки. Возникает эта волна на мелких местах, где глубина фарватера становится соизмеримой с осадкой судна. Порождается «спутная волна» сложными гидродинамическими причинами, ведёт она к перерасходу топлива, и единственный метод борьбы с ней – это снижение мощности и скорости движения судов при уменьшении глубины фарватера. Издавна капитаны судов так и поступали, но поскольку глубина фарватера всё время меняется, то делали они это неизбежно приближённо и расход топлива оставался чрезмерно большим.

Разработчики Украинской академии наук предложили систему регулирования, включающую в себя измеритель глубины (эхолот), а Министерство речного флота поручило группе научных сотрудников ЛИВТ участвовать в испытаниях украинской системы и оценить её пригодность. В июне 1963 года мы поехали в Новгород и на одном из небольших пароходов на озере Ильмень начали испытания.

После военных кораблей плавание на речных судах казалось одним удовольствием: совсем не качает, вокруг проплывают красивые берега – мы плавали по старинной новгородской земле, по Волхову, по озеру Ильмень. В этих красивейших местах мы испытали украинскую систему регулирования и сразу увидели, что слабым местом её является эхолот. Для не слишком высококвалифицированных механиков речного флота обслуживание эхолота оказалось бы слишком сложным. Кроме того, чисто линейная зависимость между глубиной и скоростью, заложенная украинцами, явно не была оптимальной и не позволила существенно сократить расход топлива. Возникла мысль о создании новой системы управления, более совершенной и не требующей эхолота. Осенью и зимой 1963 года я сидел над разработкой системы. Главной трудностью было отсутствие аналитических формул для гидродинамических характеристик судна. Они задавались только графиком. Пришлось разрабатывать графические методы вариационного исчисления – ранее таких методов не было, все пользовались только аналитическими решениями. Новые методы помогли, и удалось разработать удивительно простую систему управления, не требующую эхолота и основанную на усилении естественного небольшого провала частоты вращения дизеля при уменьшении глубины фарватера. Я. Г. Неуймин, как завлабораторией, сразу запустил новую систему в реализацию, подключил молодых инженеров, и уже весной 1964 года она «воплотилась в металл», и мы испытывали её сперва на стенде ЛИВТ, где дизель работал на гидротормоз, всё отладили, а летом поехали на Волгу испытывать её уже на реальном пассажирском судне, называвшемся «Илья Муромец». Министерство речного флота выделило нам 17 тысяч 800 рублей, и на эту скромную сумму наша лаборатория изготовила новую систему управления и испытала её. На теплоходе «Илья Муромец» мы спустились по Волге – от Горького до Волгограда, затем по Волго-Донскому каналу перешли на Дон, спустились до Ростова, потом вернулись обратно в Горький. На всём пути мы испытывали и совершенствовали нашу систему управления, которую назвали «однодатчиковым регулятором дизеля», сокращённо ОРД. Регулятор заработал, конечно, не сразу, пришлось лечить немало его «детских болезней», но пока мы доплыли до Дона, недостатки удалось устранить, и на сравнительно мелкой реке Дон эффект был очень нагляден: теплоход входит на мелководный участок, за кормой сразу вздувается «спутная волна» и начинает с громом обрушиваться на прибрежные кусты. Мы, наша группа, молодые инженеры и я, стоим рядом с капитаном на мостике. Все видят бешеную «спутную волну», несущуюся за кораблём и размывающую берега. Мы говорим капитану: «Включаем!», нажимаем кнопку – и «спутная волна» сразу усмиряется, стихает, а скорость теплохода ощутимо не снижается. Замеры показали, что расход топлива сразу снизился на 10–25 %, а на самых мелководных местах даже вдвое. Регулятор работал лучше, чем самый опытный из капитанов. По крайней мере в этом конкретном, но сложном деле удалось создать устройство, которое работало лучше человека, даже лучше опытного человека. Это была победа.

Триумфатором вернулся я в конце лета 1064 года в Ленинград, а уже осенью и зимой всё рухнуло.

Ещё весной, как только регулятор заработал на стенде, мы с Я. Г. Неуйминым подали заявку на изобретение, включив как соавторов и заведующего кафедрой и двух молодых инженеров, которые непосредственно собирали регулятор и испытывали его. К зиме мы получили авторское свидетельство. Выявилась возможность получить довольно большие деньги (20 тысяч рублей, в 1964 году это было очень много), поскольку регулятор действительно обеспечивал большую экономию топлива, на миллионы рублей каждый год. И вдруг Я. Г. Неуймин и я узнаём, что подана заявка на новое авторское свидетельство, где теперь уже осталось только три автора (завкафедрой и два молодых инженера), Неуймин и я вычеркнуты, а в заявке указывается, что старый регулятор (соответствующий первоначальной заявке) и только что прошедший испытания не эффективен, хорошо работать не может, а эффективной может быть только новая заявка, отличающаяся от старой небольшими деталями, но главное – новым составом соавторов. Той же осенью завкафедрой добился, чтобы Неуймин не был переизбран на заведывание лабораторией, появился новый заведующий, а Неуймин и я от работы по регулятору были отстранены. Молодые инженеры (наши соавторы по первой заявке) это дело поддержали, рассчитывая, возможно, что авторское вознаграждение за использование изобретения придётся теперь делить не на пятерых, а на троих – без меня и без Неуймина. Я пытался переубедить молодых инженеров, но у меня ничего не получилось.