Информация на сайте предназначена для лиц старше 18 лет.
И все-таки она вертится
Почти два века назад немецкий астроном и математик Иоганн Боненбергер изобрел прибор, впоследствии усовершенствованный знаменитым французским физиком и изобретателем Жаном Фуко. Плоскость колебаний его всем известного маятника медленно поворачивается относительно...
Академик Дмитрий Климов. Фото: ras.ru

Почти два века назад немецкий астроном и математик Иоганн Боненбергер изобрел прибор, впоследствии усовершенствованный знаменитым французским физиком и изобретателем Жаном Фуко. Плоскость колебаний его всем известного маятника медленно поворачивается относительно земной поверхности в сторону, противоположную направлению вращения Земли.

Совершенно секретно

В ночь на 12 апреля 1931 года (ровно за 30 лет до полета в космос Юрия Гагарина) маятник Фуко был запущен в закрытом для церковных служб Исаакиевском соборе в Ленинграде. Хотя это событие большевики и пресса назвали тогда триумфом науки над религией, хранитель экспозиции собора Сергей Окунев прокомментировал его так: «На самом деле все было наоборот. Первый опыт Фуко выполнен с благословения Папы Римского для того, чтобы доказать могущество Бога».

До изобретения гироскопа люди ориентировались в пространстве визуально по удаленным предметам, в частности по солнцу, и давным-давно изобрели основанные на гравитации отвес и уровень. Китайцы придумали компас, использующий магнетизм Земли, а европейцы создали астролябию и другие приборы, основанные на положении звезд. Но гироскоп, в отличие от других устройств, работал правильно в сложных условиях плохой видимости, при тряске и электромагнитных помехах. Впервые на практике он был применен в 1880-х годах инженером Обри для стабилизации курса торпеды, а в XX веке его начали использовать в самолетах, ракетах и подводных лодках, в системах ориентации и стабилизации космических аппаратов.

К настоящему времени ученые выявили более 100 явлений и физических принципов, позволяющих решать гироскопические задачи, на соответствующие открытия и изобретения выданы тысячи патентов и авторских свидетельств. Поскольку сверхточные гироскопы используются в системах наведения стратегических ракет большой дальности, информация о них засекречена. Ныне созданы гироскопические системы, удовлетворяющие большой круг потребителей в гражданской сфере, например, в системах стабилизации автомобилей и видеокамер. Спутниковые навигационные системы до сих пор далеко не полностью вытеснили гироскопы, и автономная система ориентирования вполне востребована. Дело в том, что спутниковые системы не способны точно определять положение в городских условиях и в лесистой местности, где прохождение сигналов зависит от процессов в атмосфере, препятствий и переотражений, а автономные гироскопические приборы работают везде. Так что оптимальным решением является комбинация спутниковых и гироскопических систем. Открылись для гироскопов и новые возможности применения: геологоразведка, предсказание землетрясений, точное измерение положений железнодорожных путей и нефтепроводов, медицинская техника.

Биография Инженера началась с Байконура

Выдающимся ученым в сфере разработок и применения гироскопов является наш земляк академик Дмитрий Климов. Он родился 13 июля 1933 года в городе Лихославле, окончил здесь школу и поступил на механико-математический факультет МГУ. Год окончания вуза — 1955-й — совпал с началом разработки ракетно-космических программ СССР под общим инженерным руководством Сергея Королева и созданием космодрома Байконур. Молодой инженер оказался в самом центре передовой технической мысли и стратегической для страны сфере деятельности. В том же году из Киева в Москву переехал выдающийся ученый-механик, академик Александр Ишлинский, который стал заведовать кафедрой прикладной механики МГУ. Одним из первых его учеников в столице был Дмитрий Климов. Именно Ишлинский увлек нашего земляка гироскопической тематикой. Оба они принимали участие в работах по подготовке и проведению летных испытаний ракет и запусков искусственных спутников Земли и других космических аппаратов на Байконуре.

После первых больших успехов в космической отрасли постановлением Президиума Академии наук СССР за подписью ее президента Мстислава Келдыша 8 января 1965 года был открыл Институт проблем механики АН СССР. Вместе с его организатором и первым директором Александром Ишлинским в институт пришел и Дмитрий Климов, защитивший в 32 года докторскую диссертацию. В 1974 году он стал профессором, а через два года — лауреатом Государственной премии СССР.

Волна в упругом кольце

Александр Ишлинский считал Дмитрия Климова и Виктора Журавлева самыми талантливыми среди своих многочисленных учеников. Оба они сделали немало открытий, продвинувших нашу космическую отрасль, оба стали академиками и до сих пор работают в институте. Атмосфера в этом учреждении на проспекте Вернадского, несмотря на его секретность и режимную строгость, всегда была на редкость творческой — во многом благодаря личности директора Ишлинского, создавшего уникальную научную школу.

Одной из ведущих в структуре института является лаборатория механики систем. Первым ее заведующим был наш земляк. Несмотря на молодость, Дмитрий Михайлович уже тогда имел опыт разработчика гироскопических приборов и систем управления ракетами. Глубоко зная теорию гироскопов, он организовал исследования, позволившие решить многие практические задачи гироскопии. В 1982 году Климов обратил внимание на американскую публикацию о принципиально новом типе гироскопа: стоячая волна в упругом кольце. Вместе с Журавлевым он сумел показать, что волна в таком гироскопе обладает удивительными свойствами, открывающими перед разработчиками новые перспективы.

Конечно, ряд работ Климова до сих пор носит закрытый характер, но назовем несколько его монографий и книг, вышедших в соавторстве в научных издательствах: «Динамика гироскопа в кардановом подвесе» (1978), «Инерциальная навигация на море» (1984), «Методы компьютерной алгебры в задачах механики» (1989), «Механика больших космических конструкций» (1997), «Современные компьютерные методы решения задач механики» (1999), «Вязкопластические течения: динамический хаос, устойчивость, перемешивание» (2005), «Group­theoretic methods in mechanics and applied mathematics» (London — New York, 2002).

Возможно все

В 1990 году Дмитрий Михайлович сменил своего учителя Ишлинского на должности директора Института проблем механики Академии наук СССР. Через год его избрали членом-корреспондентом АН СССР по Отделению механики и процессов управления, а в июне 1992 года — действительным членом РАН. В 1996 году наш земляк стал академиком-секретарем Отделения проблем машиностроения, механики и процессов управления и членом Президиума Российской академии наук. Основные научные труды академика Климова посвящены механике гироскопических и навигационных систем и механике деформируемого твердого тела. Он является главным редактором журнала «Известия РАН. Механика твердого тела». В 1994 году Дмитрий Михайлович стал лауреатом Государственной премии РФ в области науки и техники, а в 1999 году удостоен ордена «За заслуги перед Отечеством» IV степени.

В 2003-м ушел из жизни академик Александр Ишлинский. На следующий год Институту проблем механики РАН было присвоено его имя, и во многом это стало возможным благодаря инициативе академика Дмитрия Климова. Сам он тогда же был избран почетным директором института и сосредоточился на научной деятельности.

В России маятники Фуко имеются в шести городах: Красноярске, Москве, Новосибирске, Волгограде, Санкт-Петербурге и Барнауле. Почему бы Твери не стать седьмым городом, где будет сооружен этот прибор, притягивающий обычно всеобщее внимание, особенно детское? Тем более что для этого не требуется ничего сверхъестественного. К примеру, в Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова маятник находится на кафедре экспериментальной физики, и длина его металлической нити составляет 5,5 метра. Нам тоже вполне под силу подыскать в Твери похожее помещение, а с расчетами и установкой маятника Фуко может помочь один из крупнейших в мире специалистов по гироскопам Дмитрий Михайлович Климов, которого мы от всей души поздравляем с 80-летием.

Вячеслав ВОРОБЬЕВ, профессор Государственной академии славянской культуры, Тверская жизнь

Другие материалы рубрики

2008 - 2019 © 360tver.ru
360Тверь.ру — Новости Лихославля, Торжка, Калашниково, Спирово. 18+
Информация на сайте предназначена для лиц старше 18 лет.

Все права охраняются законодательством Российской Федерации.
Использование материалов сайта допускается только при наличии активной гиперссылки на него.




Нашли опечатку? Ctrl+Enter
Система Orphus


Создание сайтa - ТверьWeb