Лётные испытанияВ сентябре прилетела "Ласточка" (ТУ-95ЛАЛ). Командир - заслуженный лётчик-испытатель Нюхтиков М.А. Кстати, у него был выбор: ЛАЛ или сброс 50-мегатонной бомбы на Новой Земле; он выбрал более интересное и перспективное.
Прибыл и руководитель лётных испытаний Н.В.Лашкевич. Он ещё ведущим инженером возил Н.С.Хрущева на ТУ-114 (гражданский вариант ТУ-95) по демократическим странам Европы. Отвечал за всё, в том числе за контроль продуктов и подарков правительств. Однажды, проходя по салону самолёта мимо застолья, он услышал: " Николай Васильевич, садись с нами". "Не могу, Никита Сергеевич. Работа". "А я разве пить прилетел?". После этого Николай Васильевич на правительственном самолёте не летал.
Провели и физический пуск реактора, и проверили его работу на земле. Всё было готово к лётным испытаниям. В приёмочной комиссии были заместитель А.Н.Туполева Г.А.Озеров, представитель Средмаша Ю.И.Данилов, представитель Института атомной энергии им. И.В.Курчатова (бывшего ЛИПАН'а) В.И.Меркин.
Из-за занятости на наземном стенде я не прошёл парашютной подготовки в Чкаловском. Г.А.Озеров заявил, что испытания проведём и без контролирующего физика, тем более что у туполевцев был подготовленный мной оператор Сергей Смольский.
Меркин возражал против испытаний без Мордашева. Я сдал теоретический экзамен по парашюту и готов был к сдаче практического экзамена (два прыжка с фалой и один затяжной) по программе стрелков-радистов. Но в день прыжков куда-то срочно по делам уехал начальник парашютной подготовки, и прыжки отменили. Озеров разрешил мне лететь, но аварийное расписание переделали: при аварии первым должны были выкидывать меня.
Рис.5. Участники лётных испытаний Летающей атомной лаборатории ТУ-95ЛАЛ (2-4 октября
1961 года, 100 км от Семипалатинска).
Слева направо:
Лашкевич Николай Васильевич - руководитель лётных испытаний ТУ-95ЛАЛ. Первый ведущий инженер ТУ-95. Спасся при катастрофе ТУ-95. Для разбора вызван к Л.Берии и за три часа ожидания его поседел (Л.Берию в это время арестовывали).
Разумовский Вадим - ведущий инженер ТУ-95ЛАЛ. Ведущим инженером ТУ-114 возил Н.Хрущёва в Америку в 1959 году.
Мордашев Владимир - контролирующий физик.
Нюхтиков Михаил Александрович - командир корабля ТУ-95ЛАЛ. Заслуженный летчик испытатель. С 1933 г. на лётно-испытательной работе, работал в НИИ ВВС затем с 1953 г. в ОКБ А.Н.Туполева. В 1936 г. установил рекорд высоты полёта с нагрузкой 10 т. Освоил 232 типа самолётов и 15 планеров. Участвовал в боях с японцами у озера Хасан (1938 г.), на реке Халхин-Гол (1939 г.). Участник Великой Отечественной Войны. На ТУ-114 возил Н.Хрущёва в Америку.
Первый испытательный полёт был назначен на 2 октября 1961 года (на следующий день после очередного взрыва). В полёте участвовали экипаж самолёта во главе с М.А.Нюхтиковым, оператор реактора С.Смольский, я - контролирующий физик и ведущий инженер В.Разумовский.
Но в полёте обнаружилась сильная вибрация пульта управления реактором. Пускать реактор по всем существующим нормам было нельзя. Испытания срывались. То, что этот дефект не был замечен лётным персоналом, объяснимо: дрожание стрелок свидетельствует, что стрелки не "залипли", прибор работает. А при пуске реактора важно вовремя заметить микроскопическое движение стрелки показывающего прибора.
Я хорошо знал этот реактор, знал и помнил все критические положения стержней регулирования и предложил Разумовскому: "Давай, я пущу". Разумовский доложил командиру корабля, тот - Земле. Разрешение пришло быстро: всю ответственность, я думаю, взял на себя Меркин. Через некоторое время реактор был пущен и выведен на необходимую мощность. Наверное, это был первый случай в реакторостроении, когда реактор пускался почти "вслепую" при низкой чувствительности к "нулевой мощности".
Так были спасены испытания (неизвестно, чем бы кончился срыв первого полёта, ведь взрывали на полигоне часто, а во время и сразу после взрыва не летали), честь туполевцев (они быстро исправили дефект, и о случившемся нигде и никогда не было написано) и защищена честь Курчатовского института (нельзя при создании реакторов и их эксплуатации игнорировать специалистов-физиков, иначе возможны аварии, как на Ровенской и Чернобыльской АЭС). Может быть, именно из-за этого эпизода почти везде, где написано ТУ-95ЛАЛ, приписано "оператор В.Мордашев".
После приземления ко мне подошел Ю.И.Данилов, пожал руку и сказал: "Главному, который стал ещё главнее. Крутите дырки в пиджаках". Дырок не понадобилось. В память от Туполева подарили наручные часы и небольшую картонку с его факсимиле и надписью "За участие в специальной работе".
Второй и последний испытательный полёт был 4 октября (в день моего 29-летия и перед очередным взрывом на полигоне.). За пультом был Смольский, я и Разумовский рядом. Испытания завершились успешно.
Всё это время и в последующие годы продолжал работать и наземный стенд, и я как его технический руководитель.
Программа 1962 года1962 год был посвящён исследованиям по программе Мадеева-Королёва.
Руководителем программы от ИАЭ был назначен Н.Н.Пономарёв-Степной (впоследствии академик), ближайший и неразлучный помощник В.И.Меркина.
От Туполева прилетел новый экипаж во главе с молодым (года на два моложе Пономарёва-Степного) лётчиком-испытателем Е.А.Горюновым (впоследствии герой России). Он с порога заявил, что Андрей Николаевич поручил ему быть главным и ответственным за все исследования.
Николай Николаевич - великолепный психолог. После каждого полёта был традиционный в авиации разбор полётов. На нём Н.Н. ввёл обязательное обсуждение всех более или менее значимых, особенно научно-технических, вопросов выполнения программы экспериментов. Оборудовал себе рабочий кабинет с походной кроватью на аэродроме для камеральной работы над предложенным им экспресс-отчётом и обсуждения его с авторами разделов.
Однако, о чём можно теперь сожалеть, вопросы анализа, осмысления и обобщения экспериментальных данных не обсуждались, да проблемы этой вообще не касались.
Горюнов, далёкий от ядерно-физических вопросов, не очень уютно чувствовал себя на этих разборах полётов. Он был отличным лётчиком. Мне приходилось много летать на пассажирских и транспортных самолётах, но такого мягкого приземления, как у него, встречать приходилось нечасто. Как это достигается, я не раз наблюдал, находясь иногда при посадке рядом с ним, - это ювелирная, физически тяжёлая работа.
На мне были функции контролирующего физика (я должен был дважды "вывозить" каждого оператора, прежде чем выпустить в полёт самостоятельно), контроль над работой реакторов ЛАЛ и наземного стенда.
Несмотря на секретность, слухи об атомном самолёте распространялись. Основная легенда: у самолёта два обычных двигателя, внутренних, и два атомных (внешних), которые включаются при взлёте. На самом деле, рулёжку проводили с выключенными внешними двигателями, чтобы предохранить их от попадания пыли на узких рулёжных дорожках.
Измерения проводились, в основном, лаборантами Мадеева-Королева Иваном Рубцовым и Михаилом Клушиным. У Михаила между концом одного и началом другого измерения проходили доли секунды, и этим он заметно экономил полётное время. Как он успевал снять, сосчитать и записать показания с ПС-64 - уму непостижимо. Впрочем, и в домино ему хватало одного мгновения, чтобы посчитать "рыбу". Однако его стремительность однажды привела к тому, что он, перемещаясь от одного прибора к другому, случайно задел кольцо и открыл парашют.
Всего в 1962 году было совершено 34 многочасовых полёта, в восьми из которых летал я. График полётов был жёстким, в этом году было около 40 взрывов.
В полётах был получен огромный экспериментальный материал.
Но на этом история ЛАЛ, а через некоторое время и всей атомной авиации и в СССР, и в США закончилась. Озвученный мотив - слишком опасны аварии с мощным ядерным реактором на борту. По-моему, это лукавство - опасность таких аварий была известна и до проектов атомных самолётов. На самом деле, главная цель атомных самолётов - неограниченные дальность и время полёта - стала достигаться заправкой топливом обычных самолётов в воздухе.
В 1964 году в ИАЭ был организован отдел высокотемпературных установок во главе с М.Д.Миллионщиковым, Н.Н.Пономарёв-Степной стал его ближайшим помощником и заместителем. В отдел, в частности, вошли сектор №6, и лаборатория радиационной защиты, в которую перешли В.Г.Мадеев (начальником) и Е.Н.Королёв (в 1985 году. д.ф.-м.н. Мадеев В.Г. и член-корр. АН СССР, д.т.н. Пономарёв-Степной Н.Н. получили Ленинскую премию за исследование защиты спецтехники в этой лаборатории, Е.Н.Королёв - Государственную).
Мне же, тогда не кандидату наук, через Мадеева предложили возглавить лабораторию, в которую входили бы два исследовательских реактора: один - наземный стенд в Казахстане, другой - в Москве. Я, "наевшийся" руководящей работой, многими годами разлуки с семьей и увлёкшийся к тому времени атомным дирижаблем и математикой описания экспериментальных данных, отказался. Потом аукалось.
Что дальше?Осталась память о ЛАЛ'е. И остались не только воспоминания, но и чувство какой-то неудовлетворённости незавершённостью, недоделанностью.
Полученный на ЛАЛ'е экспериментальный материал, до сих пор не обработан и не обобщён. Подозреваю, что до конца не обработан и экспериментальный материал, полученный на NB-36H (по крайней мере, публикации на эту тему не встречались).
А результаты этих измерений совсем небесполезны, хотя бы потому, что на атомной авиации крест ставить рано (
см., например, Мордашев В.М., "Атомный дирижабль - ключ к сохранению и процветанию России", ИАЭ-6693/3, НИЦ КИ, М., 2012).
Если атомным самолётам альтернатива была найдена, то для безаэродромной доставки тысячетонных грузов в труднодоступные районы Севера, Сибири и Дальнего Востока атомным дирижаблям альтернативы пока нет.
Возможно причины необработанности данных не только в том, что сегодня они не востребованы, но и в сложности обработки. Конечно, данные этих экспериментов сложны для обработки и осмысления, поскольку многомерны (зависят, по крайней мере, от четырёх факторов: угла выхода излучения из реактора, угла прихода рассеянного излучения в детектор, расположения детектора, высоты полёта). В то время как наше пространственное видение и воображение ограничено зависимостями от двух переменных факторов (мы живем в трёхмерном мире!).
Для осмысливания и обобщения этих данных есть два пути.Первый - уточнение теоретических методик расчётов и их параметров и коэффициентов для наилучшего совпадения их результатов с экспериментальными данными. Процесс этот итерационный. Наилучший метод расчётов для моделирования многократного рассеяние излучения - метод Монте-Карло. Уточняемые параметры - сечения и индикатрисы рассеяния. К сожалению, в те времена в СССР не было соответствующих вычислительных мощностей. Возможно, что эта задача под силу современным суперкомпьютерам.
Второй - создание на базе экспериментальных данных эмпирических моделей, описывающих эти данные. Основное препятствие - их многомерность.
Иногда многомерные функции (табличные данные) могут быть описаны функциями с разделяющимися переменными (т.е. суммой или произведением функций, каждая из которых зависит не более чем от двух переменных). В таких случаях функции от меньшего числа переменных визуализируются, и могут быть "подсмотрены" и построены эмпирические модели, как для них, так и для всей многомерной таблицы данных.
Но первичные данные должны представлять строго упорядоченную таблицу (например, полный факторный эксперимент, ПФЭ). Методы, допускающие подобный анализ для зависимостей от трёх-четырёх переменных существовали уже в те времена (R.A.Fisher, "The Design of Experiments", Edinburgh, 1935; Шеффе Г., "Дисперсионный анализ", пер. с англ., М., 1963.), но были мало знакомы нашим специалистам.
Сегодня существует метод нахождения заранее неизвестных шкал исходных данных, для которых допустимо разделение переменных (нелинейный многофакторный анализ - НЛМФА). Причём он применим для зависимостей от любого числа переменных. НЛМФА позволяет строить с помощью визуализации сложные многомерные эмпирические закономерности. Требования к массивам исходных данных такие же, как и выше.
Первый отчёт автора на эту тему был в 1963 году. Затем теорема, лёгшая в основу НЛМФА: В.М.Мордашев, "О линейной комбинации функций многих переменных, наилучшим образом приближающейся суммой функций меньшего числа переменных", Доклады Академии наук СССР, 1971, том 198, № 2, с. 290 (представлена академиком М.Д.Миллионщиковым, не без содействия В.А.Ходакова).
Последняя журнальная публикация: "Планирование и анализ данных для синтеза многомерных закономерностей (нелинейный многофакторный анализ)", Вопросы атомной науки и техники, серия: Физика ядерных реакторов, вып. 2, 2008, с. 3-20.
Накопленный опыт свидетельствует, что удовлетворительные по точности результаты (аналитические формулы или номограммы) получаются в 99% случаев.
Насколько упорядочены экспериментальные данные ТУ-95ЛАЛ или NB-36H, неизвестно (данные - закрытые). Но в том, что они могут быть описаны функциями с "разделяющимися" переменными, автор уверен. В этом его убеждает собственный опыт, полученный при обработке данных математического эксперимента (расчётов по Монте-Карло), проведенного в США по рассеянию нейтронов в воздухе.
Оказалось, что эти данные с удовлетворительной для целей защиты точностью описываются функциями с "разделяющимися" переменными (на Рис.6 приведена одна из таких закономерностей).
Рис.6. Из статьи: В.М.Мордашев, "Рассеяние нейтронов в воздухе",
Атомная энергия, т.28, № 2, 1970, с. 168-169.
Но даже если данные ТУ-95ЛАЛ или NB-36H и не являются строго упорядоченными как ПФЭ, дело не безнадёжно. С помощью интерполяции и экстраполяции (или нейронных сетей) можно построить "правдоподобную" таблицу типа ПФЭ, с её помощью выявить вид удовлетворительной модели, а затем её коэффициенты или параметры уточнить на исходном массиве данных.
Подобная обработка данных экспериментов на ТУ-95ЛАЛ и NB-36H была бы достойным финалом истории атомного самолётостроения. Да и стоимость такой обработки была бы пренебрежимо мала по сравнению со средствами, уже затраченными на ТУ-95ЛАЛ и NB-36H.
Вместо эпилогаРаботы на летающей атомной лаборатории не принесли автору ни лавров, ни материальных благ, если не наоборот. Исследования, по большому счёту, не завершены.
Не нашли пока практической востребованности и другие занятия автора, например, атомный дирижабль или НЛМФА (хотя, как я к своему удивлению недавно обнаружил, последний преподается с 2004 года в Харьковской национальной академии городского хозяйства под названием "перетворення Колмогорова-Мордашова").
И всё-таки, есть утешение.
В детстве я мечтал стать лётчиком. До школы (читать я начал лет с четырёх) теоретически изучил управление самолётом (в довоенные годы книги на эту тему были доступны). Но лётчиком стать не мог - подвело зрение. Зато на ЛАЛ'е детскую мечту осуществил - побывал лётчиком-испытателем.
Кроме того, довелось работать и общаться с такими талантливыми творческими (но совершенно разными) людьми как В.А.Ходаков (выдающийся математик и педагог), М.Д.Миллионщиков (удивительная быстрота ума и точность формулировок), В.И.Меркин (необычайная инженерная интуиция, парадоксальное мышление, фанат новизны).
А завершить свои воспоминания и размышления хочу шестью строками кредо из стихотворения, посвящённого мной юбилею очень талантливого, но так и не остепененного и наградами не избалованного учёного, В.А.Князева:
Будь горд, как горд был Менделеев,
Что нет тебя среди лакеев,
Что избежал почёта грязи,
Что жил без блата и без связей,
И вопреки соблазнам ноне
Не продал душу ты Мамоне!