Вам жить в XXI веке

В начале тридцатых годов, когда в прославленном Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ), основанном в 1918 году по инициативе Н. Е. Жуковского, появился молодой выпускник Московского университета М. В. Келдыш, авиация находилась в одном из критических периодов своего развития. Неизмеримо возросла мощность моторов. На смену дереву и полотну пришел дюралюминий. Крылья и рули превратились в сложные «аэродинамические машины», способные регулировать подъемную силу в широком диапазоне скоростей. Приближалось время, когда самолеты должны были достичь скоростей, близких к скорости звука.

Ученые ЦАГИ загодя готовились к этому времени, и к их работе сразу же подключился молодой исследователь. Великие создатели современной аэродинамики Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин, разгадавшие тайну подъемной силы крыла, рассматривали воздух как несжимаемый газ — и это было справедливо для тех скоростей, на которых летали первые самолеты. Первым вкладом Келдыша в науку стало исследование, позволившее распространить формулу Жуковского на движение крыльев со скоростями, близкими к скорости звука, когда нужно учитывать сжимаемость воздуха. После этого Келдыш вместе с будущим академиком М. А. Лаврентьевым исследовал неустановившееся течение воздуха около колеблющихся крыльев и установил, что при определенной частоте колебаний на крыльях, кроме подъемной силы, возникает еще и тяга, толкающая крыло вперед без всякого пропеллера. А дальше авиационные проблемы посыпались как из рога изобилия…

При взгляде на огромный самолет, неподвижно застывший на поле аэродрома, нам кажется, что это очень жесткая конструкция. В действительности же самолет весьма гибок и упруг, так что в полете он заметно изгибается и вибрирует под действием аэродинамических сил. Эти силы при скоростях полета, достигнутых к середине тридцатых годов, оказались уже столь значительными, что стали вызывать сильные крутильные колебания крыльев относительно фюзеляжа, они отламывались, и самолет погибал. Флаттер — так стали называть новое явление. В нашей стране оно было исследовано именно Келдышем, который при этом не только преодолел значительные математические трудности, но и выработал практические рекомендации для его устранения. За флаттером последовал шимми…

Так стали называть виляние колеса при посадке самолета, при котором амплитуда раскачки возрастает до тех пор, пока шасси не сломается и самолет не выйдет из строя. Установив связь между силами сцепления колеса с бетонной дорожкой и параметрами качения, Келдыш составил математические уравнения движения, разобрался в явлении шимми и, как всегда, предложил практические пути его полного устранения. Эти и многие другие проблемы, которые были поставлены перед Келдышем развитием авиации, решены им с такой же элегантностью и строгостью, какие были свойственны исследованиям Жуковского и Чаплыгина. «Мстислава Всеволодовича отличает лишь еще большая мощь математического аппарата, которым он владеет в совершенстве, — говорил о трудах Келдыша известный советский механик академик А. Ю. Ишлинский. — Отметим вместе с тем, что многие математические теоремы и формулы установлены М. В. Келдышем именно на обобщении «материала» механических задач».

Действительно, счастливое стечение обстоятельств позволило Келдышу в предвоенные и военные годы гармонично сочетать в своем творчестве исследования в области чистой математики с решением прикладных практических задач.

В середине 50-х годов возможность практического освоения космического пространства уже не вызывала ни у кого сомнения. Но было ясно, что прежде чем запускать на орбиту искусственные спутники Земли, необходимо создать вычислительную машину, способную в практически приемлемые сроки произвести детальные расчеты их траекторий. По прогнозам западных специалистов, такая машина могла быть создана не ранее 1959 года.

Вот почему запуск первого в мире искусственного спутника Земли в СССР в октябре 1957 года произвел на Западе сенсацию.

Школа советских математиков, возглавляемая Келдышем, разработала новые фундаментальные математические методы решения прикладных задач, которые позволили резко упростить расчеты и соответственно уменьшить их объем. И когда стал вопрос о расчетах орбит, траекторий, скоростей и других параметров искусственных спутников Земли, математики сумели произвести все необходимые вычисления в приемлемые сроки на сравнительно небольших и простых вычислительных устройствах.

Так что Е. О. Патон с полным основанием мог утверждать, что два старших «К» — Курчатов и Королев — не могли работать без третьего «К» — Мстислава Всеволодовича Келдыша — первого в истории нашей Академии наук президента-математика, по праву носившего высокий титул Главного теоретика космонавтики!