Тридцать девять лет в почтовых ящиках
Шрифт:
Рассмотренные в этом отчёте гипотезы не позволили выдвинуть рабочую гипотезу. Вряд ли кто-нибудь верил в успех решения этой задачи, но я упорно продолжала свои поиски. Начальник нашего отдела Вадим Александрович Гаранкин не торопил меня, понимая, что я отдаю делу все свои силы. Он только как-то сказал: “Алла Дмитриевна, если мы с Вами решим эту задачу, то в ближайшие десять лет нам не будут страшны никакие бури!”
Я всё больше склонялась к мысли, что обкатка вызвана какими-то механическими колебаниями, но делиться своими предположениями ни с кем не собиралась. Узнав от начальника теоретического отдела Валентина Федоровича Рафельсона о том, что передо мной стоит такая задача, летом для беседы со мной к нам на предприятие приехал Александр Исаакович Кобрин, доцент кафедры теоретической механики МЭИ. Если бы в ответ на его прямой вопрос я поделилась
Лето подходило к концу. Все мои силы и помыслы были направлены на поиск источника механических колебаний кожуха. Эта проблема не выходила у меня из головы буквально круглые сутки. Я чувствовала, что вот-вот придёт решение. В какой-то момент я почувствовала, что мне необходимо сосредоточиться, чтобы никто не мешал мне, – ни на работе, ни дома. Я поехала в библиотеку имени Ленина, не заказала ни одной книги и не была в состоянии нормально сидеть на стуле. Опершись на стол локтями и стоя на стуле на коленях, я обхватила голову руками и, закрыв глаза, какое-то время находилась в этом положении в полной неподвижности, не замечая никого и ничего вокруг. И вдруг пришло озарение. Эврика! Эти колебания вызваны динамическим дисбалансом ротора гиродвигателя! При вращении ротора против часовой стрелки из-за колебаний кожуха с частотой вращения ротора момент от силы трения в среднем равен нулю, и кожух постоянно приходит в соприкосновение с упором. Момент же от силы нормальной реакции обусловливает движение кожуха по упору по часовой стрелке.
Я села на стул уже нормально и записала эти несколько фраз. Затем нашла телефон-автомат и набрала номер телефона начальника отдела. Рабочий день закончился, но Гаранкин, как и обычно, задержался на работе. Я зачитала ему написанное на бумажке, чтобы не сбиться. Голос мой звенел от радости, я почти кричала в трубку. И в ответ мне он тоже закричал: “Алла Дмитриевна! Вы – у-у-умница!”
Это было истинное счастье. Такое не повторилось больше никогда в жизни. Поэтому именно этот момент я считаю кульминацией своего творческого пути, хотя и потом, позже, мне также довелось заниматься интересными и сложными проблемами. Я, как мать своё дитя, буквально вынашивала решение этой задачи.
До конца года я подготовила два следующих отчёта по исследованию поведения гироскопа на упоре. В первом уточнялись гипотезы условий возникновения обкатки и была предложена рабочая гипотеза. Во втором исследовались уравнения движения гироскопа и определялось влияние жёсткости упора на скорость обкатки. Составив приближённые уравнения движения кожуха и внешней рамки, я представила их решение на одном периоде колебаний кожуха, вызванных динамическим дисбалансом ротора. Эти решения показали, что в зависимости от жёсткости упора кожух может постоянно находиться в контакте с упором, вдавливаясь в него, либо отходить от него на части периода высокочастотных колебаний кожуха. Моя гипотеза была полностью подтверждена экспериментальными данными как по частоте обкатки, так и по характеру взаимодействия контактирующих поверхностей.
С моими отчётами были ознакомлены сотрудники теоретического отдела. Им, в свою очередь, предстояло убедиться в правильности предложенной мной гипотезы о причине возникновения обкатки – из-за динамического дисбаланса ротора гиродвигателя – путём программирования и решения уравнений движения гироскопа на ЭВМ. Эту работу выполнили Сергей Кухтевич и Владимир Исаев. Необходимо было получить решение не только на периоде колебаний кожуха, вызванных дисбалансом ротора, которое получила я, но на периоде обкатки гироузлом упора, то есть на бесконечно большом числе высокочастотных колебаний кожуха. Для этого мне не хватило бы целой жизни, и именно поэтому потребовалось моделирование процесса обкатки на ЭВМ. В результате моделирования было получено периодическое решение с ожидаемой частотой, что подтверждало правильность выбранной гипотезы. Это означало, что кожух “закатался” по упору. Тут уже наступило всеобщее ликование. Мы выступали с докладами в НИАС, МГУ и других организациях. Я видела восхищение коллег, их признание меня как специалиста. Профессор кафедры прикладной механики МГУ Игорь Васильевич Новожилов сказал: “Эта женщина всем нам дала фору”.
Конечно, мне не терпелось поскорей опубликовать статью о поведении гироскопа на упоре в журнале “Механика твёрдого тела”, одном из лучших журналов тогдашнего СССР. Статья должна была быть написана на высочайшем математическом уровне. Лучше Сергея Кухтевича это сделать не смог бы никто. Однако работа над статьей продвигалась достаточно медленно, потому что стоявшая перед Сергеем задача была не из лёгких.
Когда статья была готова, и я прочитала её, в моей душе явственно зазвучала симфония – так она была красива, отточена, прекрасна. Это было настоящее произведение искусства. Статья находилась на рецензировании в редакции более года и была опубликована в 1989 году. Кроме этой нашей совместной статьи, в соавторстве с коллегами я написала две статьи об обкатке, которые были опубликованы в научно-технических сборниках “Вопросы авиационной науки и техники” в серии “Авиационное и ракетное вооружение” и “Судостроительная промышленность” в серии “Навигация и гироскопия”. В 1987 году мы получили авторское свидетельство на “Способ контроля трёхстепенного гироскопа”, заключающийся в определении характеристик гироскопа по оценке параметров обкатки.
Итак, задача была решена. Спустя некоторое время многим стало казаться: ну, что тут такого? Динамический дисбаланс ротора… Всё так просто… И мы бы могли… Но ведь не смогли же! Годы спустя многим кажется, что и они бы могли сочинить первый концерт для фортепьяно с оркестром Чайковского…
В день моего юбилея в 1998 году, когда вся страна заворожённо смотрела по телевизору сериал “Санта-Барбара”, Оливер Викторович Иваньков, прекрасный конструктор, безвременно, к сожалению, ушедший из жизни, подарил мне вазу для цветов и вложил в неё открытку с четверостишием собственного сочинения:
Коль загадки той обкатки
Положила на лопатки,
То не будет Алле грузом
Увести у Иден Круза.
Последнее, правда, не по моей части.
Не могу, однако, не упомянуть о том, что в 90-е годы, когда никого в России больше не интересовали новые разработки в области авиационного и космического приборостроения, когда встали цеха и заказов не было, я, как и многие другие исследователи, осталась без работы и без денег.
Глава 8 Калейдоскоп тем и теорий
Изучение новых дисциплин не ограничилось для меня теорией трения и гидродинамикой, а также расчётами на прочность рам и стержней при воздействии ударных и вибрационных нагрузок. Следующее задание – рассчитать прогибы разделительной втулки в гироскопе с упругим подвесом “Гирофлексе” – я получила от заместителя главного конструктора направления Анатолия Васильевича Агапова. На этот гироскоп возлагались большие надежды в смысле достижения его точностных характеристик. Поскольку диаметр втулки был значительно больше её высоты, то поставленная передо мной задача оказалась связанной с расчётом пластин. Я не была специалистом в области расчёта пластин и оболочек, это не было собственно гироскопией, а являлось предметом совершенно другой специальности. Но у меня не хватило духа отказаться от предложенной работы, потому что всю жизнь мной владел страх, что я буду неправильно понята, что как специалист я не поддержу свой престиж. Я находилась в состоянии некоторой паники и поделилась своими опасениями с ведущим конструктором Борисом Сергеевичем Киршиным, расчётчиком конструкторского отдела, который всю жизнь работал в рамках теории сопротивления материалов. На мою жалобу Киршин с сочувствием отозвался: “А им что кинь, что прикинь – всё едино”. Он имел в виду, что кинуть значит бросить что-либо, а прикинуть – сделать приближённый расчёт.
Я начала осваивать новую для меня науку. Теперь я постоянно пользовалась справочником под редакцией И. А. Биргера и Я. Г. Пановко “Прочность, устойчивость, колебания”, а также множеством других книг. Мне предстояло определить прогибы втулки, разделяющей две камеры в гироскопе с упругим подвесом, одна из которых заполнена воздухом, а другая вакуумирована. Втулка, нагруженная распределённой нагрузкой, представляла собой керамическую пластину со ступенчатым изменением толщины, защемлённую по краю круглого отверстия в центре. Условия закрепления на наружном крае зависели от наличия или отсутствия распорок, расположенных между втулкой и корпусом прибора.