Интеллект двигателя: как создавалась и развивается в ЦИАМ научная школа автоматического управления авиационными силовыми установками

Он стал одним из создателей уникальной научной школы по системам автоматического управления авиационными газотурбинными двигателями, непосредственным участником взлета отечественного двигателестроения, пройдя последовательно все этапы становления профессионала высшего уровня до заместителя генерального директора Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ), научного лидера в Институте и отрасли.

5 января — юбилей Оскара Соломоновича Гуревича, доктора технических наук, профессора, Заслуженного деятеля науки Российской Федерации, заместителя генерального директора, директора Исследовательского центра «САУ двигателей», начальника отделения «Системы автоматического управления авиационными силовыми установками» ЦИАМ, профессора Московского авиационного института.

В интервью Оскар Соломонович рассказал о своем профессиональном пути и научном становлении.

— Любовь к авиации у многих формируется еще в детстве. Как это было у Вас? Что повлияло на профессиональный выбор?

— Интерес к авиации возник у меня к окончанию школы, 10 классов которой я закончил за 9 лет. Авиация была на подъеме, все время появлялись сообщения о разработках новых, уже реактивных военных и гражданских самолетов, появился первый отечественный пассажирский самолет Ту-104 с реактивными двигателями. Полет этого самолета на небольшой высоте, впервые увиденный в небе над московским районом Сокол, где я тогда жил, врезался в память и, возможно, даже повлиял на выбор института для дальнейшей учебы. В итоге я поступил в Московский авиационный институт (МАИ), тогда один из наиболее престижных и ведущих вузов по качеству преподавания и авторитету выпускников в авиационной промышленности. Конкурс был очень высокий — больше 20 человек на место.

Это был 1956 год — время, когда после преобразований в стране многие понятия переосмысливались. В частности, кибернетика (как и генетика) перестала быть лженаукой, была названа теорией автоматического управления и стала специальностью в МАИ. На факультете приборостроения образовали три группы, в которых изучали системы автоматического управления летательными аппаратами. В них отобрали лучших абитуриентов. Позднее эти три группы, в одну из которых попал и я, стали базой для отдельного факультета «Системы автоматического управления» (сегодня — входят в состав Института № 3 МАИ «Системы управления, информатика и электроэнергетика»).

— В МАИ в то время был сильный преподавательский состав? Трудно было учиться?

— Да, профессорско-преподавательский состав был прекрасным как по общеобразовательным, так и по специальным предметам, и это стимулировало интерес к науке и технике. Отмечу, что развитие теории и практики автоматического управления в то время в значительной степени были связаны с управлением двигателями. Возможно и поэтому общий курс теории автоматического управления у нас читал Б.С. Воронков — руководитель отдела систем управления двигателями ГосНИИП. Лекции по отдельным разделам теории управления читали академик АН СССР Б.Н. Петров, начальник ГосНИИП профессор А.С. Абрамов, а вновь введенную дисциплину «Системы управления авиационными двигателями» вел руководитель лаборатории автоматического управления ЦИАМ, профессор А.А. Шевяков. С него в МАИ началась специализация «Управление двигателями». В эту лабораторию я был распределен по окончании МАИ.

А учиться мне не было трудно никогда. На старших курсах я успел некоторое время поработать на кафедре систем управления.

— Каким вы запомнили своего педагога и начальника?

— Алексей Андреевич Шевяков был умным и умелым руководителем и организатором науки. В лаборатории поддерживалось стремление к научной работе наряду с работой с промышленностью (т.н. технической помощью), разумно корректировалась расстановка кадров, в коллективе сохранялась комфортная моральная обстановка.

Я чувствовал его высокую оценку моей работы и поддержку в разных, не всегда простых, ситуациях.

— Как развивалась ваша профессиональная карьера в ЦИАМ?

— Надо сказать, что ни в вузе, ни по приходе в ЦИАМ у меня не было карьерных целей, в науке в том числе. В Институт я пришел в возрасте 21 года и моим приоритетом было достижение высшего профессионального уровня в своей специальности.

Со временем я осознал (появился жизненный опыт!?), что наличие степеней и званий расширяет возможности для этого из-за появления большей независимости и свободы выбора. В ЦИАМе тогда была аспирантура по специализации «Системы автоматического управления». Я туда и поступил, хотя сначала у меня было желание уйти в дневную аспирантуру Московского физико-технического института (МФТИ). Но Алексей Андреевич Шевяков убедил меня остаться в ЦИАМе.

Работа в Институте, для тех, кого она интересовала и кто хотел работать, была напряженной и интересной. Она давала возможности для профессионального совершенствования. В Институте я прошел практически все ступени должностной лестницы. После получения диплома МАИ был принят на должность инженера и занимал поочередно все инженерные и научные должности: инженер, старший инженер, младший научный сотрудник, старший научный сотрудник (после защиты кандидатской диссертации). После защиты докторской диссертации я стал ведущим научным сотрудником, потом начальником сектора, отдела, отделения и заместителем генерального директора.

В процессе работы я, специалист в области автоматического управления, углубленно изучал и применял свои знания в новых для себя смежных областях авиационной науки — теории газотурбинных двигателей, газовой динамики, вычислительных машин, электроники и др. Занимался разработкой различных аспектов теории управления авиационными силовыми установками, аппаратурной реализацией полученных в теории новых решений, их экспериментальной проверкой на автономных стендах, на двигателях, в летных испытаниях, математическим моделированием, созданием испытательных стендов и работой на них. Накопленные знания и опыт использовались в работе с предприятиями промышленности, при сертификации двигателей и при преподавании в вузе. При этом их осмысление и систематизация позволили оформить и квалификационные работы, хотя не рассматривал это как самоцель, да и найти время для этого было очень сложно.

Это небыстрый и трудный путь, но, я думаю, он наиболее эффективный для формирования специалиста в сложной и постоянно развивающейся области науки и техники.

— На каком этапе была разработка систем автоматического управления двигателями, когда вы только пришли на работу в Институт, и как происходило их развитие?

— Период 1960...1980-х годов, по-моему, был самым продуктивным в отечественной авиационной промышленности. Уже в процессе моей работы происходили значительные изменения в построении систем управления авиационными двигателями: сначала они были связаны с разработкой регуляторов гидромеханического типа, настолько сложных, что и до сих пор этот уровень сложности не превзойден. Со временем необходимость в них снижалась и во многом отпала из-за появления высокопроизводительной цифровой техники, способной работать на двигателе. Это привело к революционным изменениям в данной области науки и техники, при которых произошла замена гидромеханических систем управления электронными цифровыми системами. В результате существенно повысилось качество управления, на порядок увеличилась надежность систем и были заметно улучшены характеристики двигателей.

Я участвовал в работах по созданию систем управления на всех этих этапах их развития: и сам, как специалист, и в качестве руководителя этого направления вместе с сотрудниками отделения, которое я возглавляю.

— Помните двигатель, с которого начинался ваш профессиональный путь?

— Мой профессиональный путь начинался не с работ по конкретному двигателю, а с исследований в области управления авиационными силовыми установками в целом. Это были работы по автоматическому управлению воздухозаборниками сверхзвуковых самолетов, интеграции управления такими воздухозаборниками и двигателем, интеграции управления двигателем и полетом самолета, по совершенствованию способов управления рабочим процессом в газотурбинном двигателе, по методам математического моделирования двигателя для решения задач управления и многим другим вопросам. Результаты этих исследований использовались в работах по разным силовым установкам.

А наиболее глубокое погружение в работы по системе управления конкретного двигателя связано с двигателем АЛ-31Ф. Они начались одновременно с началом его разработки, проводились до государственных испытаний двигателя, а потом, при необходимости, и в процессе эксплуатации. Я был ведущим специалистом от ЦИАМа по его системе управления и работал вместе с коллегами-единомышленниками.

— Какие чувства испытывает инженер, разработчик, когда видит взлет самолета с двигателями, над которыми работал? 

— Я много раз видел такие взлеты. Три года, будучи сотрудником ЦИАМа, практически ежедневно я работал в ЛИИ, где проводил летные испытания разработанной мною — от теории до аппаратуры — принципиально новой системы защиты двигателя в сверхзвуковом полете и наблюдал как проходили полеты. Были подобные испытания и для других систем, созданных вместе с сотрудниками отделения, когда удавалось реализовать идеи, которые рождались в процессе исследований, в виде реальной аппаратуры систем управления, ее испытаний на стендах, в летных испытаниях. Часть таких решений попадала и в ставшие серийными системы управления.

Неоднократно приходилось видеть и полеты самолетов с двигателями, в создание которых вложен и твой труд. Впечатления от впервые увиденных вблизи полетов были конечно, захватывающими. Потом они сменились скорее на чувство удовлетворения результатом сделанной работы.

— Какие задачи сейчас стоят перед отделением?

— Перед отделением всегда стоит одна глобальная задача — формирование научно-технического задела в области автоматического управления авиационными силовыми установками. Мы строим нашу работу так, чтобы своевременно определить правильные направления развития с учетом совершенствования технологий, мировых тенденций, практических возможностей реализации. Это, собственно, и является обязанностью ЦИАМа как головного двигателестроительного Института.

В работах отделения надо выделить два аспекта. Первый связан с разработкой эффективных методов управления двигателем, а второй — с аппаратурным построением систем. Они вместе должны обеспечить получение оптимальных характеристик двигателя, заложенных при его проектировании.

Сейчас грядет новая революция в построении систем автоматического управления и связана она со значительным прогрессом в электронных и электрических технологиях. Он ведет к построению распределенных систем автоматического управления, систем управления, использующих электричество в качестве основного источника энергии, беспроводных систем, использованию в составе электронных регуляторов бортовой математической модели двигателя — «виртуального двигателя». Применение этих решений приведет к кардинальным изменениям не только в системах управления, но и в самом двигателе. Отделение проводит исследования во всех этих направлениях.

— Как построена работа отделения с промышленностью?

— Отделение сотрудничает со всеми конструкторскими бюро — разработчиками двигателей и их систем автоматического управления. Наш коллектив участвует в разработке систем управления для всех отечественных двигателей, определяя перспективные варианты их построения, предлагая решения возникающих проблем, формируя на базе проводимых исследований технические предложения. Мы также осуществляем экспертизу выполняемых разработок, участвуем в испытаниях и проводим их своими силами, занимаемся сертификацией двигателей.

Многие решения, полученные нами в рамках научно-исследовательских работ, применяются в ОКБ при создании новых систем управления.

— В отделении сформировалась своя научная школа. Как передаете опыт молодым специалистам?

— Научная школа Института в данной области науки начала создаваться в 60-е годы под руководством А.А. Шевякова. В дальнейшем она активно развивалась и развивается сейчас, в результате чего создан научный фундамент двигателестроительной отрасли в области автоматического управления силовыми установками. Результаты этой работы публикуются в книгах и статьях, докладываются на конференциях различного уровня, защищены патентами и доступны для использования.

Что же касается передачи опыта молодым специалистам, то с 1960-х годов сотрудники отделения постоянно преподают в МАИ. Уже больше 20 лет я являюсь профессором кафедры «Системы автоматического и интеллектуального управления» МАИ, где руковожу специализацией «Системы управления авиационными силовыми установками». На этой же кафедре преподает начальник сектора отделения профессор Ф.Д. Гольберг.

Преподавательская деятельность помогает увидеть и отобрать для работы в Институте талантливых и заинтересованных молодых людей. Почти все молодые специалисты в нашем отделении— наши ученики-маёвцы. Сотрудники отделения осуществляют научное руководство аспирантами и всеми другими молодыми специалистами отделения.

— Какой совет вы бы дали молодым людям, которые только начинают свой профессиональный путь?

— Повторю известную мудрость: «Делай, что должно, и будь, что будет».