[Список Лекций] [Воспоминания М.А. Лаврентьева] [Сороковые годы] [<<] [<] [^] [>] [>>]

Воспоминания М.А. Лаврентьева

Сороковые годы

Сороковые годы

Начало войны. В июне 1941 года один мой сотрудник защищал докторскую диссертацию; на защите были гости из Москвы, приехавшие обсудить новые задачи. После защиты состоялся банкет, потом гуляли по Владимирской горке, была замечательная звездная ночь.

В пять утра нас разбудила канонада – это был первый налет фашистской Германии на Киев. Мы поняли, что это не учебное мероприятие ПВО, ибо на улицу высыпало много народу, а милиция не требовала, как во время учений, идти в укрытие. В тот же день мои гости и я выехали в Москву.

Москва переходила на военный режим. Большинство сотрудников Академии наук, связанных с техникой, были привлечены к работе по оборонной тематике. Перестраивались на военный лад институты самой Академии (Н.Н. Семенова, А.Ф. Иоффе, И.В. Курчатова и др.). На этом же основании решением Президиума АН директором Математического института вместо И.М. Виноградова был назначен С.Л. Соболев. В институте были усилены работы, связанные с артиллерией, – начались исследования по устойчивости полета снарядов с жидким наполнением (М.А. Лаврентьев, Л.В. Келдыш, несколько позже С.Л. Соболев). Соболев и я были привлечены в КБ для расчетов по проектам Г.И. Петрова. Через несколько дней вышло решение об эвакуации Академии наук. Математический институт во главе с С.Л. Соболевым переехал в Казань. Туда же уехали моя семья и родители. Я оставался в Москве для работы с Г.И. Петровым, эта работа считалась очень важной.

Уфа. Военные задачи. Академия наук Украины была переведена в Уфу, туда поехал и я с семьей. Первая зима была самой трудной. Всей семьей из пяти человек жили в гостинице, на шести квадратных метрах. Дети несколько раз болели. Я большую часть времени проводил на работе. Украинской Академии было предоставлено два здания: в одном из них одну комнату занимал Институт математики, где я первый год проводил основную часть времени. Там же работали Н.Н. Боголюбов, С.Г. Крейн, И.З. Штокало, Г.И. Дринфельд. Мы с Крейном занимались проблемой устойчивости снарядов, я вел также расчеты по тематике Г.И. Петрова. Несколько позже наладилась связь с одним из заводов – удалось выяснить причину неустойчивости в работе одной детали.

Второе здание, предоставленное Академии, – бывшая мечеть на Тукаевской улице – было отдано Институту механики, где я также проводил значительную часть времени над модельными экспериментами по устойчивости и звуковым эффектам разных артсистем.

Работали много, иногда ночами. Холод стоял лютый, обогревались железной печуркой-буржуйкой и нагревательным реостатом. На весь институт был один маленький токарный станочек, работали на нем в две смены. Я тоже овладел этой техникой и, случалось, вытачивал себе приспособления для опытов <…>

Летом 1942 года мы из гостиницы переехали в двухэтажную обкомовскую дачу, в семи километрах от Уфы на высоком берегу реки. Места там очень красивые. Первый этаж занимали Богомольцы, второй – мы. В город я ходил пешком через день. Теорией занимался дома, а экспериментами (с Малашенко и Грозиным) – в помещении Института механики. На этой даче мы прожили вплоть до переезда в Москву осенью 1945 года.

Осенью 1944 года Украинская Академия наук была переведена в Москву. Я возобновил свои довоенные связи с генералом Вентцелем, часто встречался с работниками Академии артиллерийских наук и Военно-Воздушной Академии имени Жуковского – Баумом, Станюковичем, Лунцем, Покровским и другими. От них я узнал о новых парадоксальных опытах с кумулятивными зарядами, которые меня очень заинтересовали, и я с радостью принял предложение стать профессором в Академии имени Жуковского. Я получил там возможность работать в мастерских, делать действующие макеты кумулятивных зарядов.

Покровский придумал простую модель кумулятивного заряда: берется пробирка, наполненная водой не до самого верха. Стараясь сохранить ее вертикальное положение, пробирка роняется на деревянный стол. После падения из пробирки выбрасывается тонкая струя воды – при должной ловкости и силе броска можно получить струйку до 3–5 метров длины. Было выдвинуто две теории явления: Покровский считал, что струйка получается благодаря сферическому дну, которое при падении пробирки создает сходящуюся ударную волну и выносит жидкость вверх. Моя гипотеза основывалась на наличии мениска на свободной поверхности жидкости. Простыми опытами удалось показать, что прав был я. Интересно отметить, что эта простая модель сыграла большую роль в создании теории кумулятивных зарядов и возможности получения путем взрыва сверхвысоких давлений, во много раз превосходящих давления в ударной волне, возникающей при взрыве.

Кумулятивные заряды (Москва, Киев, Феофания). Я уже говорил об опытах, которые начал в Москве в последний год войны. Поясню эту проблему несколько подробнее.

Хотя противотанковые кумулятивные снаряды уже использовались немцами в боях за Сталинград и эти снаряды были скопированы и изучались в Англии, США и у нас, точного понимания физической основы их действия до 1945 года не существовало.

Законы пробивания снарядом или пулей различных преград изучались со времен существования артиллерии. Несколько сотен лет незыблемой оставалась формула, согласно которой глубина пробивания пропорциональна скорости снаряда. Пробивание брони кумулятивными снарядами происходило по каким-то иным законам.

Мне были известны две модели, изучавшиеся у нас и за рубежом. Согласно первой, броню пробивает струя раскаленного газа (схема бронепрожигания), по второй – раскаленная металлическая пыль (схема откола). Я поставил ряд опытов, из которых следовала несостоятельность каждой из них. Поиски новых моделей привели к принципиально новой концепции: надо принять, что медный кумулятивный конус снаряда и пробиваемая броня суть идеально несжимаемые жидкости, тогда в основу расчета можно положить теорию жидких струй.

Мысль о том, что металл ведет себя, как жидкость, многим казалась нелепой. Помню, мое первое выступление об этом в Академии артиллерийских наук было встречено смехом. Но мне удалось доказать, что при формировании кумулятивной струи и пробивании брони возникают такие скорости, что прочностные и упругие силы становятся пренебрежимо малыми по сравнению с инерционными. Гидродинамическую трактовку кумуляции поддержали М.В. Келдыш и Л.И. Седов. Благодаря теории кумуляции были созданы надежные методы расчета, предложены новые типы кумулятивных зарядов. В дальнейшем эта теория оказалась приложимой к широкому кругу задач. Через несколько лет работа по теории кумуляции была отмечена Государственной премией СССР.

Все основные работы по кумулятивным зарядам были выполнены в Киеве, точнее, в Феофании (в 20 километрах от Киева), где размещалась моя лаборатория по взрывной тематике. Должность вице-президента Украинской Академии наук помогла мне быстрее начать взрывные работы. Я установил связь с командующим инженерными войсками и получил право выезжать на основной склад ВВ и брать там все, что мне было нужно. Металлические части зарядов (конуса, полусферы, цилиндры) изготовлял водитель моей казенной машины Эдик Вирт на токарном станке в гараже АН УССР. Снаряжал и производил опытные взрывы я сам (сначала в овраге Ботсада, а позже в лаборатории). Большую инициативу и изобретательность в проведении экспериментов, а также в использовании ВВ в различных областях народного хозяйства проявили сотрудники лаборатории Сергей Васильевич Малашенко и Николай Максимович Сытый. Броневые плиты для опытов вырезали из трофейных немецких танков. В лесах под Киевом их было много. Нам помогали военные саперы. Литые заряды изготавливали на электроплитке, прессовали с помощью переплетного пресса, приобретенного на барахолке. Однажды нам потребовались для облицовки внутренней поверхности конической оболочки снаряда высоко-пластичные и особо тяжелые металлы. Где их взять? Заказать и ждать – пройдет много времени. Обошлись своими средствами: переплавили в угольном тигле семейное имущество: серебряную рюмку и золотые коронки для зубов.

Трудности с материалами приводили иногда к совершенно неожиданным результатам. Когда приближенные расчеты выявили ряд свойств кумулятивного взрыва, мне хотелось как можно скорее поставить опыты, которые окончательно подтвердили бы теорию. Надо было срочно выточить медный конус, но, как назло, нужных медных цилиндров, из которых можно было бы его изготовить, не оказалось. Н.М. Сытый нашел необычный выход: он взял пучок медной проволоки, обмотал его детонирующим шнуром и подорвал. После взрыва мы получили нужный цилиндр, из которого Эдик Вирт выточил несколько конусов. Проведенные опыты полностью подтвердили теорию, а теория объяснила все парадоксальные эффекты кумулятивного взрыва.

Собственно говоря, при описанном получении медного цилиндра была впервые осуществлена сварка взрывом. В тех же экспериментах при подрыве заряда с двухслойной кумулятивной оболочкой слои из различных металлов приваривались один к другому (на срезе была видна волнообразная поверхность контакта). К сожалению, поглощенные основной задачей, мы не обратили должного внимания на эти явления. В изучении сварки взрывом наступила длительная пауза. Систематические исследования начались только в 60-х годах в Институте гидродинамики СО АН СССР в Новосибирске и одновременно – в США.

Еще до войны группа ученых нашей страны обратилась в правительство с предложением создать высшее учебное заведение нового типа, готовящее для современных областей физики и техники специалистов, сочетающих широту университетского образования с конкретностью технического. Война несколько задержала реализацию этой идеи. Сразу после ее окончания группа ученых, главным образом физики, математики и механики – П.Л. Капица, И.В. Курчатов, И.М. Виноградов, М.А. Лаврентьев, М.В. Келдыш, Г.И. Петровский, С.А. Христианович, Д.Ю Панов, С.Л. Соболев, А.А. Дородницын выдвинули перед правительством предложение о создании Московского физико-технического института (МФТИ) – вуза особого типа для подготовки молодежи по новым особо важным специальностям.

В основу работы МФТИ были положены следующие принципы:

1. Все преподавание ведут ученые (профессора и доценты), активно работающие в новых областях. Зарплата не зависит от количества часов и от того, где еще работает ученый.

2. Студенты обеспечиваются общежитием и питанием.

3. Начиная с третьего курса основные работы студентов проводятся в соответствующих базовых институтах и конструкторских бюро под руководством ученых, работающих там и преподающих в МФТИ.

4. Отбор студентов организовывают профессора МФТИ по разным городам СССР.

Наше предложение было принято. Осенью 1945 года состоялся первый набор студентов. Я выбирал по Киеву, из пяти прошедших собеседование выбрал одного, ныне члена-корреспондента АН СССР Б.В. Войцеховского.

Система Физтеха все шире используется ведущими вузами страны. Весьма полное воплощение и дальнейшее развитие она получила в Новосибирском государственном университете, у истоков которого стояла целая группа основателей и преподавателей Физтеха (М.А. Лаврентьев, С.Л. Соболев, С.А. Христианович, Л.В. Овсянников, Б.О. Солоноуц и другие). Около десяти лет ректором НГУ был академик С.Т. Беляев – выпускник Физтеха.

Физтеховская подготовка (фундаментальность заложенных знаний, умение ориентироваться в новом) полностью проявила свои достоинства и в условиях Новосибирского научного центра. Почти все приехавшие сюда физтеховцы разных специальностей – сейчас кандидаты или доктора наук, многие выросли в крупных руководителей (Ю.Н. Молин – директор Института химической кинетики и горения, В.М. Титов – заместитель директора Института гидродинамики, B.C. Соколов – ректор Красноярского университета и т. д.).

Литература: Глава 5. Зрелость. Сороковые годы // Век Лаврентьева. С.45-57.

[<<] [<] [^] [>] [>>]