17966 прочтений

Из истории кафедры

А.А. Первозванский
Кафедра "Механика и процессы управления"  в прошлом и настоящем

Кафедра "Механика и процессы управления" образовалась в 1930 году сначала в рамках кафедры технической механики, а затем стала действовать самостоятельно под названием "Динамика и прочность машин". Ее появление было связано с началом процесса индустриализации отечественного энергомашиностроения и оборонной промышленности. Такие предприятия, как Металлический, Невский и Кировский завод стали переходить от копирования зарубежных образцов к разработке собственных конструкций. При этом естественно возникла необходимость в кадрах инженеров-расчетчиков и экспериментаторов. Именно их и начала готовить новая кафедра. Ее особенностью с самого начала явился синтез механико-математической традиции, которая издавна была сильна в Политехническом институте и создана трудами А.Н. Крылова, И.В. Мещерского, А.А. Фридмана, с живой реакцией на конкретные инженерные проблемы.

Кафедру возглавил Е.Л. Николаи, видный специалист по общей механике и теории гироскопов, но с самого начала важную роль в ее жизни играл А.И. Лурье, уже к тому времени прославившийся "Курсом теоретической механики", где совместно с Л.Г. Лойцянским он замечательно продемонстрировал возможности классической механики в решении практических технических задач. "Личную унию" с Металлическим заводом осуществляли И.Н. Вознесенский и М.И. Гринберг - ведущие конструкторы ЛМЗ и одновременно преподаватели кафедры. Наряду с вопросами общей механики, на кафедре успешно разрабатывались проблемы теории упругости (в особенности плоская задача и теория оболочек), теория нелинейных колебаний, были выдвинуты оригинальные идеи в еще только нарождавшейся теории автоматического регулирования (автономное регулирование, системы с распределенными параметрами). Рассматривались также многие практические задачи, связанные с регулированием дизелей, в решении которых главную роль играл выдающийся инженер и теоретик А.М. Кац. Аспирантами кафедры были В.В. Новожилов и Г.Ю. Джанелидзе, талант которых полностью раскрылся в послевоенные годы.

С началом Отечественной войны нормальная жизнь кафедры прекратилась: молодежь ушла на фронт, часть преподавателей была эвакуирована в Свердловск, профессор Е.Л. Николаи как немец по национальности выслан в Казахстанские степи. В 1942 году А.Ф. Иоффе обратился к А.И. Лурье с просьбой рекомендовать изобретательного инженера-механика для работы в секретном проекте. А.И. Лурье предложил И.Н. Вознесенского, и тот стал создателем механики советской атомной бомбы, дважды Героем Социалистического Труда.

(Здесь, к сожалению, Анатолий Аркадьевич допускает неточность. В связи с этим приведем официальную краткую справку о чл.-корр. АН СССР И.Н. Вознесенском.

Вознесенский Иван Николаевич (17.01.1887, Кронштадт, - 28.06.1946, Москва), советский учёный в области гидромашиностроения и автоматического регулирования машин, член-корреспондент АН СССР (1939). С 1921 преподавал в вузах, главным образом в Ленинградском политехническом институте.
И.Н. Вознесенским разработаны теория и практические способы расчёта систем регулирования конденсационных и теплофикационных турбин и паровых котлов. Под руководством И.Н. Вознесенского были спроектированы и построены мощные турбины для ряда гидростанций. Лауреат Государственной премии СССР (1947, посмертно), награжден орденами Ленина и Трудового Красного Знамени.

АИБ).

Сам А.И. Лурье продолжал заниматься наукой, несмотря на все трудности жизни. Именно тогда, решая проблему стабилизации движения подводных лодок, он совместно с аспирантом Постниковым получает первые результаты по проблеме устойчивости нелинейных систем, которые в дальнейшем сделали его имя всемирно известным.

В 1945 году жизнь института и кафедры начала восстанавливаться. Кафедру "Динамика и прочность машин" возглавил А.И. Лурье.



А.И. Лурье

Воссоздавать лабораторию начал И.Б. Баргер, довоенный ассистент, ставший во время войны командиром артиллерийской батареи и потерявший на этой войне ногу. Отечественная война закончилась, но "холодная война" разгоралась. Как и весь физико-механический факультет, кафедра активно включалась в "совершенно секретные" военные проекты. А.М. Кац возглавил исследования беспилотного оружия авиации - первых крылатых ракет. Вокруг него и А.И. Лурье формируется группа сильных аспирантов и студентов, И.Б. Баргер разворачивает работу по проектированию и исследованию авиационных акселерометров.

Это годы расцвета творчества А.И. Лурье. В 1947 году выходит его "Статика тонкостенных оболочек". В 1951 году он выпускает знаменитую книгу "Некоторые нелинейные задачи теории автоматического регулирования", с которой начинается современный этап развития теоретической автоматики. Вторым изданием выходит "Операционное исчисление" с приложениями к механике. Однако уже с 1948 года начинается волна антисемитизма, имевшая своей кульминацией дело "врачей-убийц". Умирает А.М. Кац, И.Б. Баргера увольняют из института. Оказывается совершенно невозможным оставить на кафедре даже самых выдающихся студентов. Илья Блехман, сделавший блестящую дипломную работу, в которой он по существу создал основы теории вибротранспортировки, сослан "по распределению" на маленький дальневосточный завод. К концу 1953 года прикладные исследования на кафедре практически замирают. Лишь Анатолий Исакович продолжает упорно работать над пространственными задачами теории упругости, привлекая к своим исследованиям Г.Ю. Джанелидзе и В.К. Прокопова.

          

А.И. Лурье (1960-е годы)
          
А.И. Лурье и Г.Ю. Джанелидзе

Итогом стала его книга, вышедшая в 1955 году. К счастью, времена переменились, и с 1957 года начинается, возможно, самый яркий период истории кафедры. Коллектив быстро пополняется способной молодежью. На кафедру приходят М.З. Коловский, И.Б. Челпанов, А.А. Первозванский, В.А. Пальмов.



А.А. Первозванский, Е.П. Гильбо, В.А. Пальмов, А.И. Лурье, И.Б. Челпанов (1979 г.)

Активно работает Г.Ю. Джанелидзе, который вместе с вернувшимся в Ленинград И.И. Блехманом пишет книгу по виброперемещениям, а затем начинает разработку проблемы синхронизации динамических систем, завершенную книгой И.И. Блехмана в 1971 году. А.И. Лурье привлекает к дальнейшей разработке проблемы абсолютной устойчивости регулируемых систем своего аспиранта В.А. Троицкого, а также В.А. Якубовича из ЛГУ и Е.Н. Розенвассера из ЛКИ. Именно В.А. Якубовичу принадлежит честь придания этой теории современной изящной формы. А.И. Лурье инициирует и важные исследования Ю.В. Долголенко по теории скользящих режимов.

Но, может быть, главное - это то, что активно кипит жизнь на самой кафедре. Коллектив вовлекается во все выдающиеся научно-технические проекты того времени. Огромная работа ведется по системам управления баллистическими ракетами по заказу головной фирмы Н. Пилюгина. В филиале кафедры в ИЭМ АН СССР под руководством А.И. Лурье Б.А. Смольников, Т.В. Харитонова, А.М. Карымов исследуют системы стабилизации спутников в тесном контакте с институтом М.В. Келдыша. В.А. Пальмов и А.А. Первозванский по заказу НИИАС решают проблему распространения случайных вибраций по корпусу ракет, что в дальнейшем привело к общим теоретическим схемам анализа высокочастотных колебаний в упругопластических средах. Практическая задача защиты трубопроводов кораблей от вибраций и взрывов приводит В.А. Троицкого, А.А. Первозванского, В.А. Пальмова к разработке новых вычислительных схем расчета колебаний стержневых конструкций, создаются проекты мощных виброиспытательных систем.

Важно, что любые практические задачи стимулируют развитие теоретических исследований. М.З. Коловский создает книгу "Нелинейные задачи виброзащиты". А.А. Первозванский активизирует новое направление - исследование стохастических систем. Его книга "Случайные процессы в нелинейных автоматических системах" (1962 г.) почти сразу переводится в США. И.Б. Челпанов создает вероятностную теорию комплексирования навигационных систем.



М.З. Коловский и А.И. Лурье (1972 г., Горьковское, Ленинградская область)

В шестидесятые годы кафедра получает новое блестящее пополнение. В.Я. Катковник и Р.А. Полуэктов разрабатывают теорию многомерных дискретных систем управления (книга издана в 1966 году). В.М. Фридман, выпускник 1952 года, ставший руководителем механических расчетов на "Электросиле", вводит новые идеи функционального анализа в вычислительные схемы, а вернувшись на кафедру, организует группу сотрудников (В.С. Чернина, И.Р. Сусси, О.В. Привалова, В.А. Лаврова) успешно разрабатывающих и теорию колебаний упругих систем и практические задачи для энергомашиностроения и приборостроения.



Стоят: Т.В. Будникова, В.М. Фридман, О.В. Привалова, Т.В. Свечкопал;
Сидят: Б.Я. Лурье, А.И. Лурье (1977)

Несколько позже на кафедру возвращается ученик И.И. Блехмана, К.Ш. Ходжаев, блестящий специалист по нелинейным колебаниям, в особенности, электромеханических систем. А.И. Лурье, завершив работу над "Аналитической механикой", целиком погружается в любимую теорию упругости. Его ученики В.А. Пупырев, П.А. Жилин, В.В. Елисеев получают новые результаты в линейной теории упругости, прежде всего в теории пластин, стержней и оболочек, но главное внимание начали уделять нелинейной теории. Некоторые итоги удалось подвести самому А.И. Лурье в его последней книге, работу над которой он завершил уже будучи смертельно больным.

В 1977 году А.И. Лурье передал руководство кафедрой В.А. Пальмову. К этому времени кафедра является мощным научно-педагогическим коллективом, заслуги которого получили всемирное признание. Наряду с традиционными направлениями, упомянутыми выше, по инициативе А.А. Первозванского активно развивается экономико-математическое направление. Вместе с Н.О. Вильчевским, А.В. Слоущем разрабатывается теория планирования в условиях неопределенности. Итогом стала книга А.А. Первозванского "Математические модели в управлении производством" (1975). Вместе с И.Н. Смирновым, О.Ю. Кульчицким и, в особенности, с В.Г. Гайцгори классическая теория возмущений приспосабливается к исследованию марковских систем, а затем к решению задач оптимизации. Результаты исследований по декомпозиции и агрегированию сложных систем (книги, изданные в 1979, 1986 годах) были удостоены премии АН СССР. Практический выход они получили в работах для цементного и тракторного производства (В.К. Савчков, А.С. Зубов).



С. Крендел (США), В.А. Пальмов, О.Ю. Кульчицкий, А.И. Лурье, А.А. Первозванский (1975 г.)

Несмотря на большие утраты - смерть Анатолия Исаковича Лурье в 1979 году, кончину В.И. Осорина, В.К. Савчкова, В.С. Черниной, уход с кафедры И.Б. Челпанова и В.Я. Катковника, кафедра продолжала и продолжает жить активной жизнью. Выдвигаются новые лидеры и создаются новые научные направления. А.И. Боровков, Н.Н. Шабров, Ю.Г. Исполов, А.А.Суханов создают новые схемы метода конечных элементов и начинают компьютерную революцию, полностью перестроившую представления о возможностях численного решения задач механики. С.Ф. Бурдаков разворачивает работу по робототехнике и вовлекает А.А. Первозванского вместе с группой молодежи в эту интересную область, синтезирующую механику и теорию управления. О.Ю. Кульчицкий, с одной стороны, проводит глубокие исследования по стохастической динамике адаптивных систем, а с другой стороны, вторгается в численные методы математической физики с адаптивными схемами метода Монте-Карло. Вместе с ним М.Г. Захаров и В.А. Полянский исследуют прикладные задачи адаптивного управления высокоточными механическими системами. В.В. Елисеев создает стройную нелинейную теорию стержней и оболочек. Д.Ю. Скубов, продолжая исследования К.Ш. Ходжаева, демонстрирует мощь методов нелинейной механики в теории электрических машин. Продолжают активно работать В.А. Пальмов, прежде всего, в механике композитных материалов (совместно с А.И. Боровковым), и А.А. Первозванский как в общей теории управления (книга издана в 1985 году), так и в новых областях - нейрокомпьютерных и квазилогических вычислениях (совместно с С.Ф. Бурдаковым и Т.В. Варядченко). С 1993 года А.А. Первозванский начинает разработку нового для России направления - теории управления финансовыми инвестициями, а также схемами прогнозирования поведения финансовых рынков на основе стохастических моделей и методов оптимизации.

В новое время резко расширились международные связи кафедры и сотрудничество с учеными США, Германии, Франции, Австралии и других стран. Выпускники кафедры работают теперь не только в России, а международный престиж полученного здесь образования высок как никогда.

____________
Примечание: Эта статья профессора А.А. Первозванского (1932-1999) была опубликована под названием "Будущие исследования начинаются сегодня" уже после его смерти - в 2000 году в журнале "Научно-технические ведомости СПбГТУ" (2000. № 2. 111-114).
Проф. А.И. Боровков добавил в статью из архива кафедры "Механика и процессы управления" фотографии тех лет.

 

Другие материалы по теме:

 

Первозванский А.А.  Об Анатолии Исаковиче Лурье (заметка написана в 1976 году):

Анатолий Исакович Лурье

Каждый хороший преподаватель в школе или институте в определенной мере становится предметом восхищения своих учеников. Однако ученики вырастают и обычно лишь с улыбкой вспоминают о восторгах юности.

Ровно двадцать лет прошло, с тех пор, как я и мои товарищи впервые пришли на лекцию к Анатолию Исаковичу Лурье; студенческие годы, увы, давно позади, но зародившееся еще тогда чувство преклонения перед ним, нашим Главным Учителем, не только не исчезло, но еще более укрепилось. Чувства вообще трудно анализировать, а тем более в этом случае. Ведь Анатолий Исакович чрезвычайно далек от истинного героя-ученого, преклонение перед которым пропагандирует художественная литература: в нем нет никакого внешнего блеска, его речь не пестрит остроумными парадоксами, его лекции – отнюдь не образец ораторского искусства, но, может быть, в этом и заключались первые причины нашего, еще студенческого восхищения. Слушать его лекции, произносимые тихим и неэффектным голосом, – истинное удовольствие, потому что Анатолий Исакович не читает, а работает на лекции. Вы следите за его выкладками – и начинаете выводить формулы сами, он останавливается, на минуту задумавшись, - и вы ощущаете эту напряженную работу мысли. Вряд ли может быть лучшая школа для хирурга, чем наблюдение за операцией, выполняемой большим мастером, а лекции Анатолия Исаковича – это именно такие операции, где он предельно ясно и четко обнажает всю сложность и красоту науки.

Четкость, ясность, неброское изящество открывались перед нами не только на лекциях. Многочисленные книги  Анатолия Исаковича, ставшие нашими постоянными спутниками с тех же студенческих лет, демонстрируют те же черты истинно классической глубины и законченности. И мы хорошо знаем, что это не только субъективное мнение его учеников: книги изданы на всех главных в научном мире языках,  и встречают то же восторженное отношение.

"Изучение этой блестящей книги является трудной работой, но оно принесет богатую награду всякому математику, инженеру и физику",-  так писал американский журнал о "Пространственных задачах теории упругости" А.И. Лурье.

Преклонение перед большим мастером, перед ученым с мировым именем, конечно, в значительной степени определяет те чувства, которые мы испытываем к своему учителю. Но все-таки главное не в этом. Сколько раз приходится встречаться с учеными, которые даже разговаривая  с вами, вольно или невольно стремятся продемонстрировать свое превосходство, свое намного лучшее умение, намного большие познания.

Анатолий Исакович полностью лишен этого, может быть, естественного тщеславия. Поэтому и студент, и сотрудник, да и любой из сотен посетителей, приходящих и приезжающих к нему за советом и помощью, никогда  не чувствуют себя подавленными его высоким авторитетом. Наверное, поэтому у Анатолия Исаковича столько учеников, которые сами стали видными учеными, но по-прежнему тянутся к нему и считают огромным удовольствием встретиться с ним и просто побеседовать  о жизни и науке.

Диапазон научных работ Анатолия  Исаковича огромен: он, пожалуй, сейчас единственный в мире ученый, получивший фундаментальные результаты в столь различных областях, как теория автоматического управления и теория упругости, но его ученики работают и в еще более отдаленных областях, и это тоже показательно: Анатолий Исакович никогда и никому не навязывал своего направления, своей точки зрения на то, что важно и что не важно сейчас в науке.

Его истинный интеллектуальный демократизм проявляется в том глубоко уважении, с которым он относится к каждому проявлению новых идей, как бы далеки и даже чужды ему самому они ни были. Он ценит, прежде всего, преданность науке, увлеченность ею и сам является образцом такого до фанатизма, преданного отношения к ней. Ведь все его сотрудники хорошо знают, что после напряженного рабочего дня на кафедре, после лекций, консультаций и совещаний у Анатолия Исаковича начинается второй трудовой день, а, вернее сказать, ночь, ибо обычно он работает до трех – четырех часов утра.

Было бы огромным заблуждением представлять себе Анатолия Исаковича как чисто абстрактного теоретика. Его любимая наука – механика – теснейшими узами  связана с реальностью. Лучшие из исследований Анатолия Исаковича родились как следствие его работ по задачам промышленности, но от узко утилитарных задач он умеет переходить к той настоящей хорошей теории, практичнее которой, как известно, ничего нет.

"Мой путь служения Родине - это мои работы в механике", - сказал Анатолий Исакович в день своего шестидесятилетия, и это старинное, святое слово «служение» – лучше всего определяет его отношение к жизни, лучше всего объясняет причины преклонения перед ним его учеников.