Сергей Кротов - Чаганов: Накануне [СИ]

Москва, 2-я Бауманская улица, дом 5.

Механико-Машиностроительный институт.

12 февраля 1938 года, 14:00.

Мой ЗИС тормозит на запруженной улице, я выскакиваю из машины и по расчищенной от снега дорожке вдоль длинного трёхэтажного корпуса с одной стороны и кустов сирени сдругой, спешу к главному входу кузницы инженерных кадров страны. Исполняющий обязанности начальника отдела систем автоматического управления Женя Попов, мой ровесник и выпускник этого института, застрял в Ленинграде на наладке морского ПУАЗО и хотел уже было отменять назначенную заранее лекцию, но я решил и подменить его по настоятельной просьбе 'студенческо-преподавательского состава'.

- Сюда, товарищ Чаганов.- Поджидавший меня у лестницы начальник первого отдела показывает на неприметную дверь под железным навесом слева от главного входа и узкими коридорами ведёт меня к цели.

'Гидравлическая лаборатория', 'Лаборатория металлографии'... этажом выше учебные комнаты, повсюду горящие световые табло: 'Тише! Идут занятия'! У двери лекционного зала кучкуется приличная толпа студентов.

- Чаганов, Чаганов...- Защебетали девушки, мой спутник грудью прокладывает дорогу к двери.

- Овладеть наукой, выковать новые кадры большевиков-специалистов по всем отраслям знаний...- рубит фразы с кафедры невысокий лысоватый мужчина лет тридцати пяти Вячеслав Малышев, главный инженер Коломенского завода имени Куйбышева, депутат Верховного Совета, рядом с которым я сидел на съезде.

С начальником первого отдела плюхаемся на ближайшие от двери свободные места. 'Странно, какие-то пожилые студенты в аудитории... ровесники Малышева и даже старше. Стоп, это же преподаватели... и, кажется, не только МММИ... вон Бронштейн из ЛФТИ... кто-то из ВЭИ, МЭИ'.

- В 1930-м году я, машинист тепловоза, был послан на учёбу в наш институт...- продолжает потенциальный 'сталинский нарком'.

Большинство слушателей вежливо скучают, изредка бросая взгляд на необычную приборную стойку, доставленную из нашего СКБ, в которой легко уместилась самая на данный момент совершенная в мире аналоговая вычислительная машина. Почувствовав падение интереса к выступлению, Малышев охотно сворачивает свой доклад. Директор института приглашает на кафедру меня.

- Товарищи преподаватели, вы не против если я запущу студентов, которые толпятся у входа? Думаю им тоже будет интересно.- Мой техник щёлкает тумблером питания на боковой стенке стойки.

- Не стану делать экскурс в историю вычислительной техники...- начинаю я, не дожидаясь пока студенты найдут себе места.- наша машина, АВМ на усилителях постоянного тока, легко решает дифференциальные уравнения до двенадцатого порядка включительно (шумок в зале)... линейные и нелинейные... (шум усилился) и делает это быстро (поднимаю руки вверх и прошу тишины). Возьмём для простоты изложения дифур второго порядка с ненулевыми, но целыми коэфициентами, хотя это совершенно необязательно...

Беру в руки мел и начинаю записывать уравнение на доске.

- В левой части оставляю только производную второго порядка, всё остальное- справа.- Подхожу к стойке АВМ.- Теперь на наборном поле при помощи перемычек соединяю входы и выходы трёх усилителей: выход первого ко входу второго, выход второго ко входу третьего... Эти усилители превращаю в интеграторы, поместив в их обратные связи конденсаторы, тоже при помощи перемычек. Все компоненты спрятаны под наборной панелью, никаких навесных деталей снаружи... Готово. Теперь собираю левую часть дифура..., использую для этого выходы второго и третьего интеграторов и суммирующий усилитель. Есть... осталось приравнять левую и правую части уравнения просто соединив выход сумматора и вход первого интегратора.

Зрители в абсолютной тишине ловят каждое слово, следят за моими руками.

- Что осталось?- Поворачиваюсь к публике.

- Начальные условия ввести для функции и первой производной!- Первым отвечает лохматый паренёк, сидящий на самой нижней ступеньке прохода.

- Будут нули.- Щёлкаю тумблерами 'Н.У.' и нажимаю кнопки 'Повтор' и 'Пуск'.- теперь на этом экране вы можете видеть решение данного дифференциального уравнения. Кому плохо видно можете подойти поближе.

На блюдечке-экране стоящего рядом с АВМ осцилографа под негромкое пощёлкивание контактов реле замелькала узнаваемая картинка графика экспоненты.

- С задачей Коши понятно,- протискивается вперёд посланник академика Иоффе.- а решить краевую задачу она сможет?

- Сможет, только придётся в дополнение решить линейную систему...

- Вы, молодой человек,- проскрипел старичок с типичной профессорской внешностью: усы, острая бородка, монокль и шапочка-ермолка на голове.- упоминали о нелинейных уравнениях...

- Да, и такая возможность есть,- быстро реагирую я.- вот здесь находится блок для кусочно-линейной апроксимации нелинейных функций.

- Скажите, товарищ Чаганов,- тянет руку другой профессор, более молодой.- примеры уравнений из вузовской программы это безусловно полезно, но есть ли возможность применить вашу машину для быстрого анализа математических моделей, впервую очередь динамических, которые ближе нам по профилю? Так сказать, практические случаи... например, модель паровой турбины.

- Мы незнакомы...

- Профессор Куклевский Пётр Сергеевич.

- ... очень приятно, товарищ Куклевский,- приглашаю профессора к доске.- напишите ваше уравнение, а я попробую собрать вашу модель на машине.

- Возьмём посложнее...- Куклевский берётся за мел.- с промежуточным перегревом пара...

'Так, что тут у нас? Система из трёх линейных дифур, все- первого порядка. Итого три интегратора и два сумматора- пять операционников... На входе у нас- расход пара, на выходе- вращающий момент турбины... для АВМ, впрочем, разницы никакой'.

- Пользуясь преобразованием Лапласа,- поясняю свои действия заинтересованным слушателям.- перехожу от производных по времени к алгебраическому уравнению третьего порядка в частотной области.

Минут пятнадцать уходит на подгон масштабирующих коэффициентов и RC- цепочек для подбора постоянных времени клапанов и слушатели замирают в ожидании результата. Подаю 'ступеньку' на вход и на экране появляется эпюра выходного напряжения, отражающая переходной процесс задержками и затухающими колебаниями.

- Похоже на правду,- не может оторвать от экрана свой взгляд профессор.- даже очень похоже... Ломакина, живо неси наши графики последней серии эксперимента.

Короткостриженая девица, польщёная всеобщим вниманием к ней томно двинулась к двери.

- Взгляните на передаточную функцию нашей системы,- все снова поворачивают головы ко мне.- походе, что вот эти два апериодических звена ответственны за колебания амплитуды вращающего момента... просто их постоянные времени самые маленькие. Сейчас мы это починим, вставим вот сюда регулятор- дифференциатор, чтобы нейтрализовать их действие.