Люди науки
Борис Николаевич Петров
(К 100-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ)
Советский ученый в области автоматического управления,Герой Социалистического Труда, академик Борис Николаевич Петров родился 11 марта 1913 г. в Смоленске. Его мать, Вера Владимировна, работала врачом, отец, Николай Георгиевич, - бухгалтером.
В 1930 г. Борис Николаевич окончил школу и сделал попытку поступить в Московский энергетический институт, но у него даже не приняли документы, так как он был из семьи служащих. В приемной комиссии ему посоветовали несколько лет поработать на производстве, а затем уже поступать в институт. Последовав совету, Борис до осени работал счетоводом в колхозе. В сентябре он уехал в Москву и поступил в фабрично-заводское училище при заводе им. С. Орджоникидзе, после его окончания начал работать токарем на этом же заводе. Однако юношу тянуло к учебе. Еще мальчиком он предпочитал чтение детским играм, любил книги о путешествиях, приключениях, увлекался рисованием.
В 1933 г. Борис Николаевич, имея уже рабочий стаж, поступил в МЭИ. Учился он в институте блестяще. Дипломный проект писал под руководством академика Виктора Сергеевича Кулебакина. Проект признали выдающимся.
В 1939 г. после окончания с отличием МЭИ по представлению В.С. Куле-бакина Бориса Николаевича направили на работу в Комитет телемеханики
© Рутковский В.Ю.
Академик Б.Н. Петров. 1975 г.
и автоматики АН СССР. На его базе Виктор Сергеевич позже создал Институт автоматики и телемеханики АН СССР (ныне Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН).
49
В этом институте Б.Н. Петров работал до последних дней своей жизни и прошел путь от инженера до академика. Он возглавлял институт в 1947-1951 гг., в трудные годы его становления.
Первые работы молодой ученый посвятил автоматизации процесса непрерывной разливки металла из мартена. Когда же началась Великая Отечественная война, Борис Николаевич взялся за проблему автоматического контроля размеров гильз и автоматизацию процесса отбраковки.
В 1945 г., через шесть лет после окончания МЭИ, Борис Николаевич защитил диссертацию на тему "Анализ автоматических копировальных систем", и ему, минуя степень кандидата наук, сразу присудили ученую степень доктора технических наук.
Б.Н. Петров - один из основоположников теории инвариантности автоматических систем, а также один из организаторов и идейных руководителей всесоюзных совещаний по теории инвариантности. Следует отметить, что после опубликования в 1939 г. статьи сотрудника Института автоматики и телемеханики профессора Г.В. Щипанова в научной и политической печати (журнал "Большевик") развернулась жестокая, в сталинском духе, критика теории инвариантности. Эту теорию объявили вредной и идеалистической. Г.В. Щипанова уволили из Института, ему категорически запретили включать в лекции идеи инвариантности, все работы по теории инвариантности закрыли. Надо было иметь большое мужество со стороны Бориса Николаевича, чтобы в 1953 г. выступить на II Всесоюзном совещании по теории автоматического регулирования с сообщением о необходимых условиях физической осуществимости абсолютной инвариантности. Сейчас эти условия известны в мировой литературе как принцип двухканальности Б.Н. Петрова.
Необычайно широким был кругозор проблем, которыми интересовался Борис Николаевич. Это теория автоматического управления сложными
объектами, теория инвариантных, терминальных и самонастраивающихся автоматических систем, информационных проблем теории управления, вопросы автоматизации научных исследований и проектирования.
Большое значение имеют исследования Бориса Николаевича по теории нелинейных инвариантных систем с запаздыванием, комбинированных систем. Новые типы автоматических систем, созданные на основе этой теории при его непосредственном участии, внедрены в промышленное производство.
С 1955 г. под руководством Б.Н. Петрова развивались методы построения нелинейных систем автоматического управления с переменной структурой. Они представляют собой качественно новый класс систем управления, обеспечивающих высокую статическую и динамическую точность управления.
В работах Бориса Николаевича по теории беспоисковых самонастраивающихся систем поставлены задачи анализа и синтеза систем такого класса, приведена их классификация, предложена концепция обобщенного настраиваемого объекта. На основе теории инвариантности разработан метод синтеза структуры обобщенного настраиваемого объекта.
Дальнейшим развитием теории самонастраивающихся систем стала теория координатно-параметрического управления. В работах, посвященных этой теории, рассматриваются принципы построения, синтез алгоритмов перестройки параметров объекта, возможности и перспективы развития систем этого класса. При участии Бориса Николаевича впервые в СССР созданы самонастраивающиеся системы управления для нескольких классов боевых ракет Главного конструктора И.С. Селезнёва.
Широко известны труды Б.Н. Петрова, посвященные нестационарным системам, синтезу алгоритмов наблюдения неизмеряемых координат системы, алгоритмической процедуре синтеза управления линейными объектами с
произвольными свойствами и неполной степенью наблюдаемости. Большой интерес представляют его результаты по синтезу алгоритмов управления как обратной задачи динамики.
Можно привести еще много достижений Бориса Николаевича в области общей теории автоматического управления. Однако важнейшее место в деятельности Б.Н. Петрова заняли задачи теории автоматического управления подвижными объектами. Проблемам управления двигательными установками таких летательных аппаратов, как баллистические ракеты, Б.Н. Петров уделял пристальное внимание. Работы в этой области ввели его в круг творцов практической космонавтики. Полученные им и его коллективом результаты носили ключевой характер. Созданные на основе их теоретических разработок системы управления стали составной частью жидкостных ракет Главных конструкторов С.П. Королёва, М.К. Янгеля, В.Н. Челомея, В.Ф. Уткина.
С академиком С.П. Королёвым Борис Николаевич начал работать в середине 1950-х гг., выполняя исследования и разрабатывая системы регулирования для первой межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 и ракеты-лаборатории М5-РД. Первые исследования динамики жидкостных реактивных двигателей и их электронное аналоговое моделирование Борис Николаевич с сотрудниками выполнил по просьбе В.П. Глушко в 1950-1951 гг. для стотонного двигателя. Полученные результаты моделирования ЖРД как объекта регулирования Б.Н. Петров доложил на заседании комиссии в Президиуме АН СССР, проходившем под председательством академика М.В. Келдыша.
С 1954 г. в соответствии с Постановлением Правительства Б.Н. Петров руководил работой по созданию систем управления тягой ЖРД и синхронизации опорожнения баков ракеты сложной архитектуры. Эта работа сопровождалась немалыми трудностями, сопутствовавшими созданию принципиально новых систем начиная "с нулевого уровня", без какой-либо пре-
Академики Б.Н. Петров и С.П. Королёв на совещании в Академии наук СССР. 1958 г.
дыстории и при полном отсутствии прототипов систем и литературных источников.
Разработанная коллективом
Б.Н. Петрова методика электронного моделирования ЖРД на аналоговых ЭВМ помогла найти способы борьбы с продольной неустойчивостью ракеты Р-7. Знание динамики ЖРД и умение доказательно упрощать сложные уравнения позволили провести аналоговое моделирование системы регулирования "кажущейся скорости". В результате натурную отработку этой системы удалось существенно упростить и сократить.
В 1954 г. Правительство выпустило ряд постановлений о создании межконтинентальной ракеты. Было решено создать беспоплавковые бортовые измерители уровня компонентов высокой точности. К работе привлекли НИИ-88, Акустический институт АН СССР и Институт автоматики и телемеханики. Б.Н. Петрова назначили научным руководителем. Он организовал поиск принципиальных решений этой сложной задачи.
Много усилий приложил Борис Николаевич к созданию прецизионного бортового датчика давления в камере сгорания ЖРД. В.П. Глушко наложил жесткие ограничения на погреш-
Академики В.И. Дикушин, Б.Н. Петров, Б.М. Вул, Н.Г. Басов, К.А. Андрианов и Н.М. Жаворонков после вручения правительственных наград. 1969 г.
ность (±1%) регулирования давления в камере сгорания ЖРД. При создании такого бортового датчика столкнулись с неслыханной по трудности задачей: двигатель должен был работать в условиях сильных вибраций, больших ускорений и огромной температуре. Только жесткая позиция Б.Н. Петрова дала возможность выбрать из числа конструкторских бюро организацию, которая после длительных препирательств согласилась выполнить эту работу. Датчик для ракеты Р-7 изготовили в ОКБ Главного конструктора Р.Г. Чачи-кяна, и он до сих пор применяется на ракетах-носителях. Б.Н. Петров взял на себя ответственность за идеологию создания принципиально новых терминальных систем управления расходованием топлива ЖРД, существенно повышавших энергетику ракеты за счет резкого сокращения гарантийных запасов топлива. Под его научным руководством создавались подобные системы всех крупных боевых ракет и ракет-носителей.
С 1956 г. Борис Николаевич занялся разработкой теории систем управления космических аппаратов. По инициативе члена-корреспондента АН СССР Д.Е. Охоцимского в нашей стране в те годы начали создаваться гравитационные системы ориентации ИСЗ. Это пассивные системы, не требующие для создания восстанавливающих мо-
ментов расхода какого-либо вида энергии. При отделении спутника от ракеты-носителя возникали значительные возмущения и требовалась простая и экономичная система предварительного успокоения. Б.Н. Петров предложил структуру и теорию оригинальной релейной системы предварительного успокоения. Дальнейшее развитие этого направления связано с разработкой теории и систем управления деформируемых космических аппаратов с присоединенными гибкими элементами (панели солнечных батарей большой площади, выносные радиоантенны). В начале 1960-х гг. возникла проблема рассеяния энергии закрутки ИСЗ, вызванной упругостью элементов конструкции, посл
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.