КОСМИЧЕСКИМ ОЛИМП АКАДЕМИКА ПЕТРОВА
Доктор технических наук Владислав РУТКОВСКИЙ, заведующий лабораторией Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (Москва)
В марте 2013 г. научная общественность нашей страны отметит 100-летие со дня рождения выдающегося ученого в области автоматического управления, вице-президента АН СССР (1979-1980 гг.), Героя Социалистического Труда (1969 г.), лауреата Ленинской (1966 г.) и Государственной (1972 г.) премий СССР академика Бориса Николаевича Петрова (1913-1980). Работая в тесном творческом контакте с ведущими деятелями отечественной ракетно-космической науки и техники — Сергеем Королевым, Валентином Глушко, Михаилом Янгелем, Владимиром Челомеем, Владимиром Уткиным, Михаилом Решетнёвым, Василием Мишиным, Борисом Чертоком и Николаем Пилюгиным, он по праву вошел в когорту основоположников отечественной космонавтики и стал одним из организаторов международного сотрудничества в околоземном пространстве.
Деятельность Петрова нашла широкое признание в мире.
Он был действительным членом Международной академии астронавтики, иностранным членом Чехословацкой, Венгерской, Болгарской и Польской академий наук, удостоен ряда иностранных орденов, золотой медали Национального центра космических исследований Франции.
Борис Николаевич родился 11 марта 1913 г. в Смоленске. Его мать Вера Владимировна, врач по профессии, отдававшая все силы борьбе со вспыхнувшей вскоре после Октябрьской революции 1917 г. эпидемией тифа, ушла из жизни, когда мальчику было
6 лет. В 1929 г. умер и отец Николай Георгиевич. Заботы о воспитании Бориса и его младшей сестры в значительной мере взяли на себя родственники.
Закончив в феврале 1930 г. школу, юноша некоторое время работал счетоводом в колхозе, а осенью
Академик Борис Петров (1975 г.).
уехал в Москву, где по окончании фабрично-заводского училища при Станкостроительном заводе им. С. Орджоникидзе получил профессию токаря. Однако его тянуло к учебе. Еще мальчиком он предпочитал чтение детским играм, любил книги о путешествиях, приключениях, увлекался рисованием.
Поступив в 1933 г. в Московский энергетический институт (МЭИ), Борис блестяще прошел курс обучения. Его дипломный проект, сделанный под руководством академика Виктора Кулебакина, был признан выдающимся.
В 1939 г. после окончания МЭИ Петрова по предложению учителя направили на работу в Комитет телемеханики и автоматики АН СССР, на базе которого в том же году Кулебакин создал Институт автоматики и телемеханики АН СССР (ныне Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН). Борис Николаевич возглавлял его в трудные годы становления (1947—1951 гг.) и оставался верным институту до последних дней своей жизни, пройдя путь от инженера до академика.
Первые работы молодого ученого были посвящены автоматизации процесса непрерывной разливки металла из мартена. Когда же началась Великая Отечественная война, Борис Николаевич взялся за решение проблемы автоматической браковки изделий. «Недоверчиво покачивали головой старые мастера, рассматривая проекты Петрова, опытные конструкторы-чертежники опускали руки, считая
идеи Петрова практически неосуществимыми, — писала в ноябре 1945 г. многотиражная газета МЭИ «Энергетик». — Но Петров верил в свои силы... Он снова и снова проверял расчеты, сверял чертежи, конструировал новые приспособления... К концу 1942 г. первый станок бойко защелкал, сортируя и отбраковывая гильзы. Станок локального обмера гильз ЛОГ системы проф. Трапезникова и инженера Петрова поступил на вооружение страны».
Научные основы построения автоматических контрольных устройств нашли отражение в монографии «Автоматический контроль размеров», изданной Петровым в соавторстве с Вадимом Трапезниковым, Иосифом Городецким и Александром Фельдба-умом в «Оборонгизе» уже после войны, в 1947 г. Это был первый в мировой научной литературе труд, обобщавший достижения в области автоматизации контроля размеров и геометрической формы изделий массового производства.
Спустя 6 лет после окончания МЭИ Борис Николаевич защитил диссертацию на тему «Анализ автоматических копировальных систем», за которую ему сразу присвоили ученую степень доктора технических наук. Тридцатидвухлетний соискатель предложил оригинальную теорию построения автоматических копировальных систем широкого класса и новые принципы построения высокоточных машин для изготовления сложных изделий. В отзыве известный советский математик академик Николай Лузин
писал: «Представленная диссертация... имеет высокие достоинства, позволяющие рассматривать ее как выдающееся среди других работ явление».
Заслуга Бориса Николаевича в том, что он создал метод структурных преобразований схем автоматических систем и разработал адекватный математический аппарат. Много позже, уже в последние годы жизни, он снова вернулся к этой проблематике в работах, выполненных с учениками из Уфимского авиационного института им. С. Орджоникидзе (Башкортостан).
Глубокие исследования ученый провел в области интегрирования нелинейных дифференциальных уравнений, что привело к открытию, названному Лузиным «феноменом Петрова».
Борис Николаевич — один из основоположников теории инвариантности (независимости какой-либо системы от приложенных к ней внешних воздействий), идеи которой применяют в устройствах автоматического управления летательными аппаратами. Первопроходцем в этой области был сотрудник Института автоматики и телемеханики профессор Георгий Щипанов. В 1939 г. он опубликовал в журнале «Автоматика и телемеханика» статью, вызвавшую в научной и политической печати (журнал «Большевик») жестокую, в сталинском духе, критику теории инвариантности. Ее объявили вредной и идеалистической, а изложенные автором идеи нереализуемыми ни в каких физических системах. Щипанова уволили из института, а все работы по теории инвариантности
свернули. Петрову надо было иметь большое мужество, чтобы в 1953 г., когда на хрущевскую оттепель еще не было и намека, выступить на II Всесоюзном совещании по теории автоматического регулирования с сообщением о физической осуществимости инвариантных систем. Для их реализуемости, утверждал он, необходимо наличие по меньшей мере двух каналов передачи возмущающего воздействия между точкой его приложения и точкой измерения координаты, для которой достигается инвариантность. Названный критерий стал идейной основой при конструировании автоматических управляемых систем и теперь широко известен в мировой литературе как «принцип двухканальности Петрова». Многогранные исследования в области инвариантности привели к созданию новых принципов и структур различных типов комбинированных систем.
Великолепные человеческие и научные качества проявил Борис Николаевич, добившись вместе с академиком Александром Ишлинским научной и гражданской реабилитации Щипанова. В 1966 г. результаты его труда были признаны научным открытием с приоритетом от апреля 1939 г. Правда, автора в то время уже не было в живых.
В 1950-1960-е годы Борис Николаевич провел теоретические и экспериментальные работы в области нелинейных сервомеханизмов (устройств, обеспечивающих дистанционный контроль для приведения в действие механизма). Вместе с учениками он создал основы теории этого класса автоматических систем,
предложил методы их расчета и передал полученные результаты специализированным КБ для последующей реализации.
С 1955 г. под руководством Петрова разрабатывали методы построения нового класса нелинейных систем с переменной структурой, обеспечивающих высокую статическую и динамическую точность автоматического управления летательных аппаратов.
В 1957 г. ученый возглавил работы по теории беспоисковых самонастраивающихся систем управления и их созданию, обобщив основные достижения в этой области в монографии «Принципы построения и проектирования самонастраивающихся систем управления» (1972 г.). Впервые разработанные в СССР под руководством и при участии Бориса Николаевича, они были предложены для нескольких классов ракет известного конструктора доктора технических наук Игоря Селезнева. Развивая тему далее, Петров с учениками положил начало новому перспективному направлению — теории координатно-параметриче-ского управления. В монографии «Адаптивное коор-динатно-параметрическое управление нестационарными объектами», которую ученый увидел лишь в гранках (она вышла в 1980 г. после его смерти), он рассмотрел принципы построения, синтез алгоритмов перестройки параметров объекта, возможности и перспективы развития систем этого класса.
В других работах — «Информационно-семантические проблемы в процессах управления и организации» (1977 г.) и «Теория моделей в процессах управления» (1978 г.), написанных Петровым в соавторстве, — изложены информационные и термодинамические аспекты анализа сложных систем управления, что открыло дорогу новому в теории управления направлению, связанному с информационным подходом.
Широко известны труды Петрова, посвященные нестационарным системам, теории чувствительности, синтезу алгоритмов управления как обратной задачи динамики.
Важнейшее место в деятельности ученого занимали проблемы автоматического управления подвижными объектами, о чем, в частности, свидетельствует монография «Проектирование систем автоматического управления газотурбинных двигателей» (1980 г.), где Борис Николаевич в соавторстве описал адекватные и в то же время достаточно простые математические модели газотурбинных двигателей, структуры высокоэффективных систем управления, обладающие свойством двукратной инвариантности. Истоки интереса к этой тематике лежат в педагогической деятельности Бориса Николаевича в МАИ, где он создал в 1944 г. на кафедре «Автоматическое управление и стабилизация самолетов» новый курс лекций «Автоматика мотора и винта», значение которого выходило за рамки технического повествования. Автор организовал цикл лекций о самых важных и наиболее свежих (по материалам научных статей и диссертаций) результатах в теории автоматического регулирования. Причем довел их до инженерных методик проектирования и расчета новых по тем вре-
менам систем регулирования турбокомпрессо
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.