100 рассказов о стыковке. Часть 1

Развитие ракетной, и особенно космической, техники дало мощнейший толчок развитию теоретической механики. Термех начинается с изучения движения материальной точки, этот раздел древнейшей науки лег в основу теории, с помощью которой рассчитывается движение центра масс ракеты. У нас эта научно–инженерная дисциплина называется баллистикой. С началом космической эры наши баллистики из ОКБ-1 перешли в бесконечный, как сам космос, мир небесной механики. Для управления ракетой и космическим аппаратом необходимо применение более сложного раздела термеха — теории движения твердого тела. Для решения новых практических задач эта область классической механики потребовала более детальной теоретической разработки. Ученые и инженеры фактически впервые столкнулись с действительно свободным твердым телом только в космическом пространстве. При разработке системы управления космическими аппаратами, их ориентацией и маневрированием на орбите не обойтись без теории движения твердого тела в трехмерном пространстве, без нее здесь, можно сказать, делать нечего. Наши управленцы, а вслед за ними ученые и инженеры из НИИ-88 — нашей альма–матер, из НИИ AT под руководством Н. А. Пилюгина — главного управленца–ракетчика, из НИИ-4 — наших военных союзников, из НИИ-1 и Института прикладной математики (ИПМ) АН СССР под руководством М. В. Келдыша, известного как главный теоретик космонавтики, а также многие другие организации, целые институты и отдельные ученые очень много сделали как для решения практических задач, так и для развития общей теории расчетов. Постепенно в РКТ и в стране в целом сложилась школа выдающихся ракетно–космических механиков, со многими из которых мне пришлось позднее работать.

В огромном управленческом отделе Б. В. Раушенбаха, переведенном в ОКБ-1 из НИИ-1 в начале 1960 года, также было много сильных механиков. Я уже упоминал моих коллег В. Бранца и Е. Токаря, а И. Шмыглевский и Б. Скотников внесли большой вклад в разработку теории и практики орбитального сближения. Позднее Бранец и Шмыглевский детально разработали теорию так называемых кватернионов — четырехстепенных матриц преобразования трех угловых координат твердого тела из одной системы координат в другую. Казалось бы, эта чисто математическая избыточность давала лишь возможность при вычислениях обходить подводные камни — так называемые особые точки. Когда несколько лет спустя на борту космических аппаратов появился компьютер, теория стала научным и математическим фундаментом построения и математического обеспечения навигационных задач, решаемых системами управления космических кораблей «Союз–Т» и «Союз–ТМ», их более поздних модификаций.

Приступив к созданию стыковочного механизма, я соприкоснулся с проблемами движения и взаимодействия двух твердых тел, с чего началось мое проникновение в теоретическую сферу. В последующие годы подобные задачи мне приходилось решать применительно к робототехнике и другим комплексным инженерным проблемам, которые относятся и к механике, и к математике — двум фундаментальным научным дисциплинам, взаимно дополняющим друг друга. Помню, как в Алма–Ате, где в начале 80–х проходил Всемирный конгресс по теоретической механике, были расставлены указатели: «На конгресс математиков». Мы пытались протестовать. Нам же резонно возражали: какие вы механики, настоящие механики, механизаторы сельского хозяйства, съедутся только через неделю.

Еще одни узы, на этот раз — брачные, связали меня с теоретической механикой. Получилось так, что моя жена Светлана, как и я окончившая МВТУ и успевшая целый год проработать у «самого» Пилюгина, попала в Лестех и в течение 30 лет преподавала там термех. А начиналось это так. После рождения нашего сына Антона мы жили рядом с институтом, снимая небольшую комнату у дальнего знакомого со звучной фамилией Матюкевич. Когда Антону исполнился год, мы стали рассматривать варианты дальнейшей научной карьеры молодой мамы. В конце августа 1961 года я встретил на улице своего старинного соседа и приятеля Григория Шубина, работавшего тогда заместителем декана. Он сказал, что кафедре термеха как раз срочно требуется ассистент. На мои сомнения о готовности молодой женщины быстро переключиться от пеленок к теоретическим задачам замдекана обещал дать целый месяц на переподготовку. Через неделю, прорешав несколько десятков задач по статике, мы втолкнули перепуганную Светлану в аудиторию, заполненную ее одногодками, студентами–вечерниками. После этого, по меньшей мере в течение года, когда засыпал Антон, нам пришлось провести не один вечер над задачами по статике, кинематике и, конечно, динамике. Повторение — мать ученья. Во время сессий я иногда заходил на кафедру и для ускорения участвовал в приеме экзаменов у студентов, в общем, стал почти членом кафедры. Помню, как на 40–летие жены, когда собрались все ее коллеги, я даже произнес тост за «молодое твердое тело», чем привел в восторг таких же молодых и непосредственных, но уже опытных преподавателей и ученых–механиков.