КОСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, 2007, том 45, № 5, с. 405-410
АКАДЕМИК М.В. КЕЛДЫШ - ГЛАВНЫЙ ТЕОРЕТИК ОТЕЧЕСТВЕННОЙ КОСМОНАВТИКИ
© 2007 г. Ю. П. Попов, Э. Л. Аким
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, г. Москва Поступила в редакцию 14.06.2007 г.
Имя Мстислава Всеволодовича Келдыша, академика, трижды Героя социалистического труда, хорошо известно и у нас в стране и за ее рубежами. Его знают как выдающегося отечественного ученого, математика и механика, давшего оригинальные решения труднейших задач и определившего своими работами ряд направлений в современной математике и механике. Его знают как Главного теоретика космонавтики, одного из создателей и руководителей отечественной космической программы. Его знают как Президента Академии наук, много лет возглавлявшего главный штаб отечественной науки и много сделавшего для развития и укрепления научных исследований в нашей стране, для повышения роли и престижа науки.
Мстислав Всеволодович Келдыш родился 10.II. 1911 г. в г. Риге в семье адъюнткт-профессо-ра Рижского политехнического института Всеволода Михайловича Келдыша, крупного инженера строителя, впоследствии академика и вице-президента Академии строительства и архитектуры.
После окончания МГУ в 1931 г. М.В. Келдыш по приглашению С.А. Чаплыгина и М.А. Лаврентьева начал работать в Центральном аэрогидродинамическом Институте, занимаясь различными математическими вопросами аэрогидродинамики. Здесь молодой ученый столкнулся с большими и сложными задачами, возникавшими тогда в авиастроении. Однако математическое образование, полученное в университете, позволило ему быстро освоить новые прикладные области, ибо развитие авиации, начиная с работ Н.Е. Жуковского, прочно базировалось на математических методах и теориях. Блестящие работы Мстислава Всеволодовича по теории удара тела о жидкость, теории воздушных винтов, по обобщению теоремы Жуковского для сжимаемой жидкости, по теории движения тел под поверхностью жидкости и другим проблемам не только позволили решить ряд важных технических вопросов, но и стали значительным вкладом в теоретическую аэрогидродинамику.
В 1935 г. академик С.А. Чаплыгин перевел М.В. Келдыша в группу вибраций ЦАГИ и поручил ему работу над проблемой флаттера самоле-
тов. Это грозное разрушительное явление, связанное с резонансными колебаниями конструкции самолета, стало препятствием в предвоенные годы на пути развития скоростной авиации. Флаттер широко изучался экспериментально и в аэродинамических трубах, и в натуре. Но только математическая модель этого явления, предложенная М.В. Келдышем, разработанные им математические методы ее исследования и построенная в итоге теория позволили вскрыть источник опасности и найти технические пути борьбы с ней. В 1942 г. за эти работы М.В. Келдышу была присуждена Сталинская премия.
А в 1946 году Сталинская премия была присуждена ему вторично за успешные работы по устойчивости переднего колеса трехколесного шасси самолета. Тем самым было устранено другое опасное явление в авиации, которое окрестили "шимми". Оно состояло в том, что при движении самолета с большой скоростью по взлетно-посадочной полосе носовое колесо неожиданно начинало вилять из стороны в сторону, стойка шасси ломалась, самолет терпел аварию. Мстислав Всеволодович, изучив явление шиммирования, построил красивую математическую теорию и предложил инженерные решения этой проблемы.
По существу, с сегодняшней точки зрения работы по флаттеру и шимми - прекрасные примеры математического моделирования при решении сложной актуальной научно-технической проблемы. Изящная математическая модель, эффективный вычислительный алгоритм, только вместо компьютера - расчетное бюро, - компоненты вычислительного эксперимента.
Продолжая работать в ЦАГИ, Мстислав Всеволодович, поступает в Математический Институт им. В.А. Стеклова, начинает преподавательскую деятельность в Московском университете.
Именно, в эти годы М.В. Келдыш сформировался как выдающийся ученый, талант которого опирался на глубокую интуицию механика, высочайшую математическую культуру и профессиональное владение инженерными вопросами. Он как никто другой умел, идя от конкретной инженерно-технической проблемы, сформулировать адекватную математическую модель, предложить
эффективные математические методы ее исследования, дать конструктивные решения. В результате не только формулировались практические рекомендации для решения исходной прикладной задачи, но и были получены фундаментальные результаты в различных разделах математики, ставшие ныне классическими. Поэтому, когда в стране широким фронтом развернулись работы в области ракетостроения, освоения космоса, М.В. Келдыш, по праву, стал одним из руководителей советской космической программы.
Он внес выдающийся вклад в развитие советской космической науки и техники. Ему принадлежит ведущая роль в организации крупных научных и конструкторских коллективов, в координации работ по осуществлению проектов, имеющих важное государственное значение.
Творческое содружество двух выдающихся ученых М.В. Келдыша и С.П. Королева сыграло в развитии космонавтики исторически важную роль. Творческая мысль и необычайно широкий кругозор Главного теоретика, громадный инженерный и организаторский талант Главного конструктора, помноженные на глубокие знания, энергию и энтузиазм их многочисленных соратников предопределили правильность выбора ключевых проблем и направлений в деятельности ученых и конструкторов. В успешном решении жизненно важных для страны проблемы создания ракетных систем большого радиуса действия, непосредственно связанной с именем С.П. Королева и ряда крупнейших конструкторов-создателей многочисленных агрегатов и систем, велика заслуга М.В. Келдыша, особенно в развитии теоретических и организационных аспектов.
Как было сказано, Мстислав Всеволодович Келдыш начал свою работу в области ракетной техники и космонавтики, уже имея богатый пятнадцатилетний опыт работы в области авиации. В 1946 г в тридцатипятилетнем возрасте, только что избранный действительным членом Академии наук СССР, М.В. Келдыш был назначен начальником Реактивного научно-исследовательского института (РНИИ) - ныне Исследовательский центр им. М.В. Келдыша. С 1948 г. он начал работы по ракетодинамике и прикладной небесной механике в руководимом им отделе механики Математического института им. В.А. Стеклова АН СССР.
Следует отметить, что первоначально основное внимание Мстислава Всеволодовича, естественно, было сосредоточено на военных аспектах применения ракетной техники. Однако есть все основания полагать, что он также как и С.П. Королев, уже на ранних этапах исследовательских работ думал и о ее "космическом" будущем. Во всяком случае, в самом начале пятидесятых годов в ответ на вопрос одного из сотрудников отдела механики МИАН о возможности развивать в отделе теорию
космического полета он не только горячо поддержал эту идею, но и предложил, начать работу, не откладывая на будущее.
Работа М.В. Келдыша в области ракетной техники и космонавтики шла сразу по четырем направлениям. Во-первых, он возглавлял РНИИ. Во-вторых, он руководил научными исследованиями по ракетодинамике и прикладной небесной механике сначала в МИАН, а затем с 1953 г. в Институте прикладной математики АН СССР. В-третьих, М.В. Келдышу была поручена координация работ Академии наук СССР по созданию научной аппаратуры для внеземных исследований. Наконец, он осуществлял государственную научную экспертизу проводимых в стране работ по программам развития ракетной техники и исследования космического пространства.
В РНИИ внимание М.В. Келдыша первоначально было сосредоточено на проблеме создания стратосферной крылатой ракеты. Здесь под его научным руководством были решены основные задачи создания такой ракеты, включая принципиально новые для того времени задачи баллистики, астронавигации и длительной теплозащиты сверхзвукового межконтинентального крылатого аппарата с прямоточным воздушно-реактивным двигателем "Буря". Научно-технические достижения, полученные в процессе создания такого летательного аппарата, нашли в дальнейшем широкое применение в авиационной и ракетно-космической технике. В РНИИ они, в частности, положили начало работам по теплозащите головных частей МБР, а затем и спускаемых аппаратов, космических кораблей и автоматических межпланетных станций, а также работам по системам астроориентации и навигации космических аппаратов.
С 1948 г. М.В. Келдышем сначала в МИАНе, а затем в Институте прикладной математики АН СССР был развернут широкий фронт работ по ракетодинамике и механике космического полета. Уже в первый период этих работ, еще до запуска первого искусственного спутника Земли, коллективом, руководимым М.В. Келдышем, был получен ряд принципиально важных результатов, оказавших серьезное влияние на развитие ракетной и космической техники. Отметим некоторые, наиболее важные из них.
В 1949-1951 гг. выполнен цикл работ, посвященный анализу и определению оптимальных схем и характеристик составных ракет. Эти работы помогли С.П. Королеву сделать окончательный выбор схемы составной ракеты Р-7. В этот период выполнены работы по определению оптимального программного управления. Результаты этих работ помогли серьезно улучшить летные характеристики ракеты Р-7 и межконтинентальных крылатых ракет, а впоследствии послужили теоретической основой для многих дальнейших
исследований. В этот же период были решены трудные задачи движения ракеты около центра масс, в которых учитывалась подвижность жидкости, имевшей свободную поверхность в баках ракеты. В 1953 г. в ОПМ впервые предложен баллистический спуск космического аппарата с орбиты на Землю и показана возможность использования этого метода спуска при пилотируемых полетах. Впоследствии в результате применения этого метода космический полет Ю.А. Гагарина был завершен успешным приземлением. В 1954 г. предложен первый конкретный вариант системы пассивной стабилизации искусственного спутника и построена теория такой стабилизации.
Все работы имели оригинальный характер и были впервые выполнены не только в нашей с
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.