4. 1. 010 Математический космос Келдыша

4.1 Математика, механика

4.1.010 Математический космос Келдыша


Математик, механик, государственный деятель, организатор науки, профессор МГУ, директор Института прикладной математики АН СССР; академик и президент АН СССР, член 17 иностранных академий и научных обществ, почетный доктор 6 зарубежных университетов, председатель Комитета по Ленинским и Государственным премиям при Совете Министров СССР, депутат Верховного Совета СССР трех созывов; лауреат премии им. Гуггенгейма Международной академии астронавтики, Ленинской и двух Сталинских премий, кавалер 7 орденов Ленина, 3 орденов Трудового Красного Знамени, Золотой медали им. К.Э. Циолковского АН СССР, Большой золотой медали им. М.В. Ломоносова АН СССР, высших орденов и медалей других стран, трижды Герой Социалистического труда — Мстислав Всеволодович Келдыш (1911—1978) является автором многих открытий, послуживших основой для современной аэродинамики, вычислительной математики, ядерной и вычислительной техники.

Главным научным достижением ученого стали его труды по развертыванию и проведению космических исследований, а также работы по ракетно-космической технике.



Математики — особый народ. Их труды вершатся в заоблачных высях теорий, которые часто оказываются основаниями сугубо практических дел — ракетно-ядерного оружия, например. Или крылатых и космических ракет и кораблей — именно им обязан Келдыш своим взлетом как математика, а они, в свою очередь, обязаны ему своим полетом.

Мстислав Всеволодович Келдыш — уникум, в 25 лет решивший ряд задач по предотвращению разрушения самолетов, которые не могли разрешить самые маститые ученые Европы и Америки, в 27 ставший доктором наук и в 35 — академиком АН СССР.

У Келдыша множество классических работ. Не будем утомлять их перечислением, скажем лишь, что труды ученого, посвященные теории функций действительного и комплексного переменного, уравнениям с частными производными, функциональному анализу и т.д. были востребованы сразу тремя направлениями науки и техники.

На протяжении 40 лет авиационные конструкторы, физики-ядерщики и конструкторы космических объектов никак не могли поделить математика между собою. Может, поэтому он в каждом из них оставил свой след.

В авиации ученый победил флаттер (внезапную тряску самолета, за 1—2 сек разрушающую корпус или отдельные его части) и шимми (колебания в системе «колесо-стойка» — «танец переднего колеса»). Эти проблемы, связанные с увеличением скорости полета, были камнем преткновения для ученых, занятых самолетостроением, пока Келдыш не решил их теоретически и не предложил инженерные варианты.

Ракетной техникой Келдыш занялся во второй половине 1940-х гг., когда он работал в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) и одновременно возглавлял в Курчатовской Лаборатории № 2 (ЛИПАН) математическое расчетное бюро. Параллельно ученый занимался еще разработкой методов работы на быстродействующих вычислительных машинах, а также руководил организацией вычислительного центра ПГУ.

Мстиславу Всеволодовичу отводилась решающая роль в работах ядерщиков. По словам академика Н.Н. Семенова, «именно Келдыш должен был обеспечить наиболее ответственное из заданий Лаборатории № 2, связанное с решением ряда задач, необходимых для конструирования основного объекта (атомной бомбы. — В.Л.)». В середине 1950-х гг.

Мстислав Всеволодович был председателем комиссии по приемке законченных проектов ракетного оружия. Спустя много лет, когда с ядерных работ была снята завеса секретности, в печати стали открыто писать, что «именно академику Келдышу принадлежит решающая роль в расчетах как атомной, так и водородной бомбы».

Что же касается трудов математика, связанных с расчетами полетов искусственных спутников Земли (ИСЗ), автоматических межпланетных станций и космических кораблей, практически все они были воплощены в конкретные дела и стали событиями мирового уровня.

Вывод первого в мире ИСЗ на околоземную орбиту 4 октября 1957 г.

Полет в сторону Луны первой ракеты «Луна-1» (1959).

Облет и фотографирование обратной стороны Луны ракетой «Луна-3» (1959).

Полет корабля «Восток», пилотировавшийся первым в мире летчиком-космонавтом Ю.А. Гагариным 12 апреля 1961 г.

Первый выход в открытый космос космонавта А.А. Леонова (1965).

1950-е — 1960-е гг. называют ныне годами освоения космического пространства. Они достойно продолжили эпоху создания ядерного щита страны и совпали с порой мирного использования атомной энергии — «это был золотой век отечественной науки» (президент РАН Ю.С. Осипов).

Освоение космоса привело, в частности, к появлению целого ряда наук и технических устройств — космической физики, например, спутников-ретрансляторов и спутников связи, существенно улучшивших радио- и телевизионные передачи на всем земном шаре.

Каждый новый полет в космос был на слуху, о нем знал весь мир, хотя до поры до времени никто не ведал, что главными виновниками торжества советской космонавтики были два человека — Главный конструктор С.П. Королев и «Теоретик космонавтики» — М.В. Келдыш.

Многие ученые той поры были своего рода айсбергами науки. Помимо открыто признаваемых заслуг у них были не меньшие — скрытые от общества. Так и Келдыш, являясь научным руководителем опытно-конструкторских работ, внес неоценимый вклад в расчет и конструирование беспилотных баллистических и крылатых ракет, в т.ч. межконтинентальных.

Принципиально новые для того времени задачи баллистики, астронавигации и длительной теплозащиты сверхзвуковых крылатых аппаратов были решены им. Участвуя совместно с С.П. Королевым в создании межконтинентальной составной баллистической ракеты, Келдыш определил ее оптимальные схемы, характеристики и оптимальную программу управления.

По данным академика Т.М. Энеева, в кратчайшие сроки коллектив, руководимый Келдышем, получил главные результаты для успешного развития ракетно-космической техники.

«В 1953 г. был впервые предложен баллистический спуск космического аппарата с его орбиты на Землю…

В 1954 г. был предложен первый конкретный вариант системы гравитационной (пассивной) стабилизации и ориентации ИСЗ и построена теория такой стабилизации.

На базе ранее проведенных работ… была разработана методика расчета оптимальной программы выведения ИСЗ на его орбиту.

Была исследована динамика движения ИСЗ в поле тяготения Земли и разработана методика определения времени его пребывания на… орбите.

Наконец, были проведены первые в тот период работы по проблеме достижения Луны и окололунного пространства…

После запуска первого ИСЗ… в механике космического полета практически не было более или менее серьезных вопросов, которые в той или иной мере не были затронуты М.В. Келдышем и его сотрудниками».

Перечислим некоторые из них:

— обеспечение слежения за полетами ИСЗ и других космических аппаратов;

— определение орбиты ИСЗ;

— создание баллистического вычислительного центра, разработавшего многомашинные высокопроизводительные информационно-вычислительные комплексы;

— комплексное баллистическое проектирование полетов космических аппаратов к Луне, Марсу и Венере;

— баллистико-навигационное обеспечение полетов космических аппаратов, предназначенных для исследования межпланетного космического пространства, Луны, планет и малых тел солнечной системы;

— развитие вычислительных методов и программных комплексов для определения программы полета…

P.S. «К сожалению, в нынешних школьных учебниках я не нашел даже упоминания о М.В. Келдыше… Впрочем, гении не нуждаются в почитании, память о них нужна нам, живущим, и тем, кто придет нам на смену. Когда рвется ниточка памяти, протянутая из прошлого в будущее, нация деградирует и погибает. Помним ли мы об этом?!» (В.С. Губарев, русский и советский писатель-фантаст, драматург, лауреат многих престижных международных премий).


Рецензии
Уважаемый Виорэль!
Спасибо Вам за труд и напоминание читателям о прекрасном человеке Мстиславе Всеволодовиче Келдыше авторе многих открытий, послуживших основой для современной аэродинамики, вычислительной математики, ядерной и вычислительной техники. Жаль, что «в нынешних школьных учебниках я не нашел даже упоминания о М.В. Келдыше…»
С уважением, Нодар

Нодар Хатиашвили   07.09.2015 15:21     Заявить о нарушении
Благодарю Вас, Нодар, за внимание и оценку!
Келдыш - гордость нашей страны. Уверен, он (и другие, забытые ныне люди, сделавшие много для Отечества) снова займет достойное место в памяти и учебниках.
Всего доброго Вам!
С уважением,
Виорэль.

Виорэль Ломов   07.09.2015 16:41   Заявить о нарушении
На это произведение написано 5 рецензий, здесь отображается последняя, остальные - в полном списке.