Текст книги "Красные самолеты"

Глава IV

1

Линейку к таланту пока не приложишь, на весы его не бросишь, на электронной машине не просчитаешь. Ну, талант, ну послушали, прочитали о таком человеке, узнали о каких-то его достижениях – интересные, допустим, узнали истории, – а дальше что? Принять все это к сведению, проникнуться уважением к герою?

Другое дело, если можно воспользоваться его опытом. Но для этого нужно выявить, описать метод, по которому, бывает, кто-то один находит выход там, где в бессилии, в отчаянии останавливаются тысячи специалистов.

Я попробую сейчас рассказать о довольно сложных сторонах конструкторской деятельности, обобщить их «по Бартини». Их не определишь исчерпывающе словом «талант», да и в метод решения инженерных задач, в какую-либо систему, по-моему, не уложишь. Назовем их «некоторыми умениями», так будет правильнее. В той или иной степени ими владеет любой инженер, как, наверное, и вообще любой творческий человек. В делах Бартини, в решениях, которые он принимал, эти умения очень заметны, наглядны, но то же самое можно увидеть и в истории машин Лавочкина, Поликарпова, Туполева, Ильюшина, Антонова. В подтверждение сошлюсь на журнал «Вопросы психологии» № 5 1973 года, где была опубликована беседа с А.Н.Туполевым о процессе его работы.

Первое умение, пожалуй, самое простое – умение из множества влияющих на решение факторов отобрать главные, а остальные отбросить. Держать их в уме, не включая в расчет. Это сразу же сокращает число возможных решений, порой превращает неразрешимую задачу в элементарную. Если комиссия, работавшая над проектом тяжелого сверхзвукового самолета, перебрала, как считалось, все мыслимые схемы атмосферных летательных аппаратов, управляемых человеком, то Бартини – один – физически не мог повторить за ней такой поиск – не мог рассмотреть все подряд возможные схемы, одну за другой. Значит, он должен был исходить из какой-то иной логики, более строгой и экономной. Как в математике, в комбинаторике: если, например, имеется десять элементов, десять влияющих на решение факторов, то, по школьной алгебраической формуле, число перестановок из них – больше трех с половиной миллионов. Чтобы последовательно оценить столько возможных вариантов, одному исследователю не хватит жизни. Но если пять элементов из десяти отбросить, как имеющие малое значение, то оставшиеся пять дадут уже всего лишь сто двадцать перестановок-решений. Можно приступать к оценкам!

Второе – умение приложить общие закономерности диалектики – в частности, о единстве и борьбе противоположностей – к конкретным научным и техническим задачам. Что важнее: количество или качество, скорость или дальность, мощность или надежность, живучесть или простота, легкость конструкции или технологичность?..

Разумеется, все это важно. Но на практике мы обычно чем-то пренебрегаем ради чего-то, идем на компромиссы.

– Разумеется, – согласился в одном таком споре Бартини. – Только, предположим, вы получили квартиру – новую, очень хорошую. И газ там есть, и центральное отопление, и ванная, и телефон, и лифт, и метро рядом… И вот, предположим, вы сегодня приходите домой. Жена ваша сидит дома в кресле, гладит на коленях кошку, листает журнал. И вдруг она вскакивает и кричит: «Едем! Немедленно переезжаем!»

В чем дело? Оказывается, она прочитала в журнале, что в соседнем районе построен дом лучше вашего. Что вы скажете жене? Вы скажете: «С ума ты сошла! И так отлично живем. И сиди спокойно в своем кресле».

Но, допустим, завтра вы приедете на завод и там узнаете, что где-нибудь, неважно где, ну, пусть в Швеции, испытан истребитель чуть-чуть лучше вашего, вообще-то очень хорошего, – что вы тогда сделаете? Оставите все, как есть? Нет! Можете свой выбросить на свалку. Он больше никому не нужен…

Каждый разговор с Бартини, сколько я помню, начинался с таких вот примеров и образов, проще которых вроде бы не придумаешь. Или перемежался ими. В первое время даже досадно бывало: зачем? И казалось, что, находясь на очень высокой ступени знаний, жизненного и технического опыта, он не совсем правильно учитывает возможности собеседников, не чувствует разницы между школьником и специалистом.

Кто так думал, досадуя, – ошибался. От самых элементарных, подчас житейских, понятий, с которыми спорить нечего, Бартини постепенно, но обязательно приводил разговор к понятиям все менее и менее очевидным. «Отработает» один пример, найдет два других, примется подходить к вопросу с разных сторон, ни на секунду притом не упуская из виду главный, сложный предмет разговора, стараясь этот главный предмет – далеко не всегда бесспорный, если назвать его сразу, – сделать таким же ясным, по крайней мере в постановке, как и простейшие житейские понятия.

Вот как он в конечном счете подытоживает первые два умения в одной из своих специальных работ: "При решении поставленной задачи необходимо установить сколь возможно компактную факторгруппу сильной связи, определить факторы, которые играют решающую роль в рассматриваемом вопросе, отделив все второстепенные элементы. После этого надо сформулировать наиболее контрастное противоречие «ИЛИ – ИЛИ», противоположность, исключающую решение задачи. В математической логике такое уравнение… пишется так… Решение задачи надо искать в логической композиции тождества противоположностей… «И – И».

То есть, во всяком случае в ответственных ситуациях, к которым относится и большинство авиаконструкторских, надо выбирать не крайние решения «ИЛИ – ИЛИ», одинаково неприемлемые (разве что для рекордов приемлемые: для рекорда только скорости, или только высоты, или только дальности и т. д., поскольку в них максимально улучшается один, какой-либо показатель машины, в ущерб всем остальным), – а «И – И»: самолетов должно быть И достаточно, И они должны быть по всем основным характеристикам намного лучше, чем самолеты возможного противника.

Впервые об этом своем логико-математическом исследовании Бартини доложил на совещании в ЦК ВКП(б) в 1935 году.

– Не понимаем! – крикнули ему из зала. – Почему не сказать просто: самолетов нужно много и хороших?

– А потому, – ответил тогда за Бартини заведующий отделом науки, научно-технических открытий и изобретений ЦК К.Я.Бауман, – что в Цусимском бою у русских были очень хорошие корабли, с очень хорошими пушками, но только все это было чуть-чуть хуже, чем у японцев… Есть еще вопросы?

…Самолет «Сталь-6» строился как прототип фронтового истребителя, поэтому он и скорость имел такую, что в нее не сразу поверили в Глававиапроме, и был однако же по силам серийному производству. «Сталь-7» был для своего класса машин и скоростным, и дальности до тех пор небывалой. В проекте послевоенного тяжелого сверхзвукового самолета Р.Л.Бартини также сумел объединить и дальность, и скорость, и относительную технологическую простоту, доступность.

Между прочим, в принципе поиск решения «И – И» вовсе не сложен. Похожие задачи студенты решают уже на первом курсе на семинарских занятиях по математике: берут производную функцию, приравнивают ее нулю и находят икс, затем игрек.

Но «хитрость» тут вот какая: в жизни, которая неизмеримо сложнее математики, такие решения часто скрываются там, куда никто еще не догадался заглянуть. В справочнике их не найдешь. И ладно бы, если бы только так; главное, что иногда они скрываются там, где, по устоявшимся убеждениям, ничего и быть не должно, не может быть… Когда-то считалось, например, что на самолетах-истребителях должны стоять моторы обязательно жидкостного, а не воздушного охлаждения: жидкостные имели значительно меньшие поперечные размеры (меньший «лоб») и, следовательно, испытывали меньшее воздушное сопротивление. А Поликарпов и вслед за ним Лавочкин сумели применить на легких самолетах такой мотор воздушного охлаждения (АШ-82 Швецова), который повышенной мощностью, тягой, перекрывал увеличенное воздушное сопротивление, к тому же был чрезвычайно живуч и широким своим «лбом» защищал летчика при атаках спереди. Это дало нашей армии семейство истребителей «Ла» – одно из лучших во время войны (Ла-5, Ла-7). Когда-то прямо предписывалось, чтобы военный самолет был как можно более скоростным и высотным – держался подальше от зенитного огня противника, – а Ильюшин именно тогда, победив в спорах с господствующим мнением, построил свой знаменитый штурмовик Ил-2, сравнительно тихоходный и рассчитанный на боевое применение с очень малых высот, до нескольких десятков метров. Москалев сконструировал «Стрелу», когда никто из практиков еще не помышлял о преодолении звукового барьера…

В своих самолетах Бартини объединял противоположные, порой взаимоисключающие, свойства с помощью неожиданных конструкторских ходов. Мы уже говорили о таких ходах в конструкции «Стали-6». У «Стали-7» фюзеляж был не круглого и не овального сечения, что было бы сочтено естественным, а треугольного (с закругленными вершинами), а крылья – «изломанные», похожие на крылья перевернувшейся на спину чайки. В результате они удачно, гораздо плавнее, чем у других самолетов, состыковывались с фюзеляжем, а на взлете и посадке под ними образовывалась плотная воздушная подушка, заметно повышавшая грузоподъемность и, значит, дальность самолета. И шасси, установленное в местах «перелома» крыльев, получилось коротким и легким. А для дальнего сверхзвукового самолета Бартини предложил треугольное крыло, составленное не из прямых сторон, как обычный треугольник, а с одной изогнутой: с передней кромкой, искривленной по найденному конструктором закону. Это, а также особая закрученность плоскости крыла решили проблему. Похожими сейчас сделаны крылья Ту-144, англо-французского «Конкорда» и некоторых других сверхзвуковых самолетов.

И вот здесь – третье умение конструктора: парадоксальность, неожиданность решений. Умение видеть неочевидное.

Но что такое очевидность? Это наши непосредственные ощущения, это долгий опыт человечества… Что же – совсем отказаться от достигнутого, не верить глазам, ушам?

Нет. Но опыт наш пока еще не завершен. В природе есть еще многое, для нас пока далеко не очевидное. В.И.Ленин пишет: "Неизменно, с точки зрения Энгельса, только одно: это – отражение человеческим сознанием (когда существует человеческое сознание) независимо от него существующего и развивающегося внешнего мира… «Сущность» вещей или «субстанция» тоже относительны; они выражают только углубление человеческого познания объектов, и если вчера это углубление не шло дальше атома, сегодня – дальше электрона и эфира, то диалектический материализм настаивает на временном, относительном, приблизительном характере всех этих вех познания природы прогрессирующей наукой человека".[10]10
  Ленин В.И. Полн. собр. соч., т. 18, с. 277.


[Закрыть]

Бартини в наших собеседованиях и к этому подходил постепенно, не в один день и с разных сторон. Когда я спросил его, что он думает о нынешнем разделении инженерного труда, о «массовой атаке», о талантливых одиночках и их положении в огромных коллективах, он ответил:

– То же самое, что следовало думать во времена Галилея. Один человек, как бы он ни был одарен и образован, не может знать больше, чем тысячи специалистов, но может в одиночку отказаться от привычных представлений – понимаете? – и посмотреть не вот сюда, а во-он туда… Ведь и Галилею когда-то сказали: «Твои стекла показывают пятна на Солнце? Это очевидная ложь!»

Прошло около полугода. Я полагал, что вопрос об одиночках и коллективах «закрыт», позиции ясны, но вдруг Бартини в разговоре, совсем, казалось, не связанном с тем, уже давним, кивнул на картинку на стене – там двое яростно уставились друг на друга в упор, «толстый» и «тонкий» (я раньше думал, что это – к чеховскому рассказу):

– Спорят философы. О чем? Все о том же: что есть истина… Толстый говорит: «Она такая!» Тонкий: «Нет, она такая!» А это все равно как если бы вы сейчас стали утверждать, что вот этот стакан с карандашами – только правый и никакой другой… Между тем для вас он правый, а для меня – левый, для вас он близкий, а для меня – далекий. Он синий, но придайте ему определенную скорость – и он станет красным, – явление Допплера…

И еще раз, несколько дней спустя:

– Представьте себе, что вы сидите в кино, где на плоском экране перед вами плоские тени изображают чью-то жизнь. И, если фильм хороший, вы забываете, что это всего лишь плоские тени на плоском экране: вам начинает казаться, что это – целый мир, настоящая жизнь.

А теперь представьте себе, что в зал входит, знаете, женщина с палочкой – фея, дотрагивается палочкой до экрана, и мир на нем вдруг оживает. Что тени людей вдруг увидели себя и все свое плоское окружение. Но, оставаясь на экране, они увидели это, как муха видит портрет, по которому ползет: сперва, допустим, нос, потом щеку, ухо… И для них это в порядке вещей. Другого мира они не видят, не знают и даже не задумываются, что он может существовать…

Но вы-то, сидящий в зале, вы знаете, что мир – другой! Что он не плоский, а объемный, что в нем не два измерения – ширина и высота, а три: еще и глубина.

Только почему вы уверены, что мир именно такой – трехмерный? Это для вас очевидно? Другое – абсурд? А для «экранных людей», которые вас не видят и не подозревают о вашем существовании, глубина – абсурд. Так что очевидность – далеко еще не доказательство, и это хорошо знают художники. Видел я, кажется, в «Литературке» юмористическую серию рисунков, вроде серий Бидструпа. Человечек на картинке; он оживает и хочет выйти на «свободу». Бежит направо – ударяется в правый край, в раму. Налево – а там левый край. Бросается вниз, прыгает вверх – везде края, граница… Человечек растерян, задумывается и вдруг хлопает себя по лбу: нашел! И – уходит в глубину.

Ну хорошо, не будем тревожить фей, искусство – там свои законы. Возьмем другой случай: движение столбика ртути в термометре. Столбик во времени удлиняется, сокращается, опять удлиняется… Построим график: ось абсцисс – время, ось ординат – высота столбика ртути. Получим волнистую кривую, где каждому моменту времени соответствует какая-то одна высота столбика, температура.

А если сейчас взять и совершенно произвольно, не имея на это решительно никакого права, но все же поменять местами обозначения координат? Может получиться дичь: как будто в один и тот же момент времени столбик имел разную высоту, термометр показывал одновременно не одну, а несколько температур…

Опять абсурд. Очевидный абсурд! Это все равно что предположить, будто какой-нибудь электрон может одновременно сидеть вот в этом куске мрамора на столе и на Юпитере… Так не бывает – в том мире, который мы видим.

Но возьмем еще один случай, просто систему координат «X-Y», и в их поле нанесем ряд последовательных положений одной точки – в виде прямой линии, параллельной оси "X". Будет ли здесь для наблюдателя разница между движением и покоем?

Будет, но не для всякого наблюдателя. Если он смотрит с оси "X", движение есть, если же с оси «Y» – движения очевидно нет: прямая линия, параллельная оси "X", проецируется на ось «Y» в виде неподвижной точки. В одно и то же время точка и движется, и стоит на месте. И это уже как будто не совсем абсурд. Это, скорее, парадокс. И возможно, в нем заключен какой-то еще не раскрытый нами общий смысл…

Вот что пишет Бартини тоже в одной из своих специальных работ:

"Есть Мир, необозримо разнообразный и необозримо протяженный во времени и пространстве, и есть Я, исчезающе малая частица этого Мира. Появившись на мгновение на вечной арене бытия, она старается понять, что есть Мир и что есть сознание, включающее в себя всю Вселенную и само навсегда в нее включенное. Начало вещей уходит в беспредельную даль исчезнувших времен; их будущее – вечное чередование в загадочном калейдоскопе судьбы. Их прошлое уже исчезло, оно ушло. Куда? Никто этого не знает. Их будущее еще не наступило, его сейчас также нет. А настоящее? Это вечно исчезающий рубеж между бесконечным, уже не существующим прошлым и бесконечным, еще не существующим будущим…

Мертвая материя ожила и мыслит. В моем сознании совершается таинство: материя изумленно рассматривает самое себя в моем лице. В этом акте самосознания невозможно проследить границу между объектом и субъектом ни во времени, ни в пространстве. Мне думается, что поэтому невозможно дать раздельное понимание сущности вещей и сущности их познания. Фундаментальное решение должно быть единым и общим…"[11]11
  Приведу в подтверждение этой его мысли длинную, но очень, мне кажется, важную цитату: «Современная физическая мысль упорно ищет пути дальнейшего развития и углубления важнейшего понятия „пространство – время“. В новейшей физической литературе уже наметились контуры ряда перспективных концепций, которые нацелены на далеко идущее развитие основ физического миропонимания. В самом деле, среди современных астрофизиков все более укрепляется убеждение в том, что в скором времени космология приведет нас к такому пересмотру наших устоявшихся пространственно-временных представлений, которые будут даже более радикальными, чем революция, ожидаемая всеми на микрофизическом уровне… Как оказалось, даже существующая физическая теория пространства – времени (общая теория относительности) еще таит в себе немало неожиданностей и предсказаний, которые физики только еще начинают сколько-нибудь подробно анализировать…» (Коммунист, 1974, № 6, с. ПО– 111).


[Закрыть]

Но опять вопрос – как об отвлеченных картинах на стенах его квартиры: а зачем все это инженеру, по горло занятому совершенно конкретным делом?

Смелым, вернее, настойчивым и уверенным в возможностях одного человека был Роберт Людовигович и в науке. В 50-60-х годах он провел любопытное исследование в теоретической физике. Помилуйте, кто такой Бартини? Авиаконструктор? Зачем же он вторгается в чужую, далекую от него сферу?

А вот вторгся – и не остановился, получив такое заключение одного из ведущих физиков: «Я этого не понял, а значит, никто этого не поймет!» – и отзыв «внутреннего» рецензента научного журнала: «Предлагаемая статья напоминает рекламу мази, которая в равной степени придает блеск ботинкам и способствует ращению волос…»

В конце концов статья была напечатана в «Докладах Академии наук» (1965 г., т. 163, № 4), называется она «Некоторые соотношения между физическими константами». Впоследствии Роберт Людовигович разработал эту тему детальнее, опубликовал новую статью в сборнике «Проблемы теории гравитации и элементарных частиц»[12]12
  См.: Проблемы теории гравитации и элементарных частиц. М., 1966, с. 249—266.


[Закрыть]. Ученые заметили публикации, подписанные мало кому из физиков известной до той поры фамилией Бартини, к тому же – Роберт Орос ди Бартини; мы же сейчас коротко остановимся на этой решенной им сугубо теоретической задаче, поскольку метод ее решения, подход к ней был в точности такой же, как и к задачам техническим. Возможно, что подход этот и есть та часть работы в любом творчестве, которая обычно скрыта, считается бессознательной, а здесь обнажилась.

Бартини предложил единую и очень простую формулу для аналитического определения так называемых мировых, или фундаментальных, констант: скорости света в пустоте, ускорения силы тяжести, массы и заряда электрона, отношения масс частиц и т. д. – десятков физических постоянных, которые до появления его статей определялись только экспериментальными способами, приближенно, потому что не была известна их природа. Эксперименты обходились недешево, их повторяли, так как требовалось определять все больше знаков после запятой (все эти константы – бесконечные дроби), но не в этом главная неприятность. Существеннее, что положение в физике сложилось явно ненормальное. Достижения в ее теоретической части известны, громадны, признаны, и почти во все расчеты там входят мировые константы, но никто не знал, почему все же скорость света в вакууме – около трехсот тысяч километров в секунду, а не триста пятьдесят, не двести восемьдесят пять. Почему ускорение силы тяжести такое, не больше и не меньше… И получалось, что стройное, прекрасное здание этой науки опирается на слабоватый фундамент. До поры до времени об этом можно было не слишком заботиться, дело и так шло, но в неизвестности, оставленной за спиной, иногда таятся подвохи.

Что и говорить, Бартини, один, наверняка знал физику не лучше, чем сотни и тысячи первоклассных ученых, собранных к тому же в первоклассных институтах и лабораториях. Просто (опять же «просто») он и в этом случае отважился посмотреть не туда, куда все смотрят. Видимый нами Мир четырехмерен: три координаты в пространстве (длина, ширина и высота) плюс четвертая – время. Правда, математика давно уже имеет дело с любым числом измерений, до бесконечности, но представить себе въяве даже пятимерное пространство пока никто не в состоянии. Однако можно допустить, поверить, что математика, как модель жизни, имеет все же дело с реальностями.

Это и допустил Бартини, сначала интуитивно. (Кстати, многие ученые, на которых он ссылался, – К.Гаусс, А.Пуанкаре, а из наших современников американский математик и физик, нобелевский лауреат П.Бриджмен – считают интуицию главным критерием строгости математических доказательств). А затем уже чисто математически пришел к выводу, что наиболее вероятное устойчивое состояние Мира не четырехмерное, а шестимерное. Оно может быть любым: стомерным, миллиономерным, может как угодно меняться, состояния эти могут переходить одно в другое, но шестимерие для Мира – как самая глубокая и низкая лунка для шарика. И два дополнительных измерения, в нарушение наших привычных, обиходных представлений, имеет время! Невозвратимое, неостановимое, очевидно текущее в одном направлении, оно вдруг оказалось похожим не на шнурок, протянутый из прошлого в будущее через настоящее, а на видимый нами объем, со своими шириной, глубиной и высотой[13]13
  В такое трудно поверить, поэтому опять приведу длинную цитату: «Человек может видеть мир не только таким, каким он существует в действительности, но и таким, каким он может быть. Иными словами, существует не только репродуктивное, но и продуктивное восприятие, а в зрительной системе имеются механизмы, обеспечивающие порождение нового образа. Изучение этих механизмов и законов порождения образа – задача специального раздела психологии, который в последние годы получил название „визуальное мышление“… Визуальное мышление – это человеческая деятельность, продуктом которой является порождение новых образов, создание новых визуальных форм, несущих определенную смысловую нагрузку и делающих значение видимым. Эти образы отличаются автономностью и свободой по отношению к объектам восприятия» (Зинченко В.П., Мунипов В. М., Гордон В.М. Исследование визуального мышления. – Вопросы психологии, 1973, № 2).


[Закрыть].

Практически это привело его к единой и очень простой формуле для определения любой из мировых констант с любой степенью точности.

Большую часть этих соображений Роберт Людовигович сформулировал еще в конце 30-х годов. В 1950 году его работы заинтересовали академика С.И.Вавилова, затем академиков М.В.Келдыша, Н.Н.Боголюбова, Б.М.Понтекорво; а до этого его сообщения натолкнули ученых на решение некоторых вопросов оптики[14]14
  Профессор Ю.Б.Румер разработал теорию пятимерной оптики. В 1945 г. Ю.Б.Румер и Р.Л.Бартини представили в Академию наук СССР работу «Оптическая аналогия в релятивистской механике и нелинейная электродинамика».


[Закрыть]. Можно и, наверное, нужно спорить с тем, как он обосновывает свои выводы, но пока что результаты расчетов и экспериментов совпадают во всем доступном для сравнения диапазоне (сравнение было проведено в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне). И в 1962 году Н.Н.Боголюбов писал в редакцию «Журнала экспериментальной и теоретической физики»: «В этой работе автор предлагает простую формулу для определения основных физических постоянных, в которой для подбора служат только несколько целых чисел. Ввиду того, что такой довольно любопытный результат может представить интерес независимо от вопросов обоснования его, считаю целесообразным опубликовать его в „Письмах в редакцию ЖЭТФ“».