Тридцать девять лет в почтовых ящиках

Главный конструктор направления Правоторов подготовил для меня новое задание. Поскольку в своём предыдущем отчёте по расчёту момента трения торсионно-шаровой опоры поплавкового гироскопа я показала, что наличие граничного трения в опоре ни по величине, ни по стабильности не обеспечивает достижение случайной составляющей скорости дрейфа 0, 01 градуса/час, то Правоторов поставил передо мной задачу провести теоретическое исследование условий возникновения жидкостного трения в этой опоре. Эта задача относилась уже к области гидродинамической теории смазки, и я взялась за изучение монографии Л. Г. Лурье “Механика жидкости и газа”, а также других источников. Кроме того, мне понадобилось познакомиться с книгой К. П. Андрейченко “Динамика поплавковых гироскопов и акселерометров” и его статьями “К теории жидкостного демпфирования в поплавковых гироскопах”, “О сферическом гидродинамическом подвесе при ускоренном аксиальном движении основания”, опубликованными в различных научно-технических журналах.

Ознакомившись с вышеперечисленными работами, я поняла, что при движении в жидкости с ускорением поплавок испытывает гидродинамическое сопротивление, являющееся суммой инерционного сопротивления и вязкого сопротивления, пропорционального скорости движения поплавка, и сопротивления, пропорционального квадрату скорости движения поплавка. Решив поставленную передо мной задачу, я показала в своём отчёте, что роль поддерживающей силы, способной скомпенсировать остаточную плавучесть поплавка и тем самым устранить граничное трение в опоре, играет средняя по величине за период угловых или линейных колебаний поплавка гидродинамическая сила, определяемая составляющей, пропорциональной квадрату скорости движения поплавка. Эта сила направлена вдоль линии центров сферы поплавка и корпуса и направлена в сторону уменьшения эксцентриситета. Среднее значение остальных составляющих гидродинамического сопротивления за период колебаний поплавка равно нулю.

В рамках гидродинамической теории смазки я впервые получила формулы, позволяющие вычислять величину поддерживающей силы при угловых и линейных колебаниях сферического поплавка в пределах зазоров в опоре, а также определять параметры этих колебаний, обеспечивающих полную взвешенность поплавка и создающих жидкостное трение в шариковой опоре.

...

При угловых колебаниях поплавка с частотой 20 герц и наличии эксцентриситета между сферой поплавка и внутренней сферической поверхностью корпуса жидкостное трение в шаровой опоре при остаточном весе поплавка от 0,1 до 0,5 грамма может быть достигнуто при амплитуде колебаний в пределах от 3,22 до 9,29 градусов.

В дальнейшем аналогичное исследование я провела относительно малых радиальных, аксиальных и угловых колебаний цилиндрического поплавка в цилиндрическом корпусе и на основании полученных результатов исследований о колебаниях сферического и цилиндрического поплавка написала статью. Я знала, что на нашем предприятии кандидатскую диссертацию по поплавковому прибору защитила Зоя Озерская, и попросила у неё разрешения ознакомиться с её диссертацией, на что она с готовностью дала мне своё согласие. Я увидела, что в части гидродинамики Зоя рассматривала двухмерное течение поддерживающей жидкости для случая угловых колебаниях сферического поплавка. В отличие от меня, она рассматривала не только главное движение (перетекание жидкости в плоскостях, перпендикулярных вектору угловой скорости), но также перетекание жидкости вдоль вектора угловой скорости. Это показалось мне интересным. В диссертации перед Зоей стояла задача, совершенно отличная от моей, но я увидела возможность определения величины поддерживающей силы при двухкомпонентном перетекании жидкости.

Свою статью я показала учёному секретарю редколлегии журнала “Механика твёрдого тела. Известия АН СССР” Анатолию Герасимовичу Горшкову и спросила его, стоит ли включить в статью материал коллеги. Он ответил, что это расширит и подтвердит полученные мной результаты. Тогда я объяснила Зое суть моей работы и предложила ей сделать определённые математические преобразования. В результате была получена уточнённая формула для определения величины поддерживающей силы при угловых колебаниях поплавка, оказавшаяся близкой к полученной мной. После этого я дополнила статью формулой, полученной Зоей, и мы опубликовали эту работу в 1980 году в одном из самых лучших научных журналов СССР.