Н. Н. ЯНЕНКО
И ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ
В создании ядерного щита нашей Родины принимали участие многие выдающиеся математики СССР. Среди них особое место принадлежит Николаю Николаевичу Яненко, 90-летие со дня рождения которого отмечается 22 мая 2011 года.
Н.Н. Богуненко
2001–2011 гг., Саров — Новосибирск
 |
| Н. Н. Яненко, 1953 г.
|
Николай Николаевич начал заниматься оборонной тематикой в 1948 году, будучи аспирантом Московского университета. Он поступил в аспирантуру к замечательному геометру П. К. Рашевскому в 1946-м, после трёх лет на фронтах Великой Отечественной и недолгой службы в послевоенной армии.
В те годы — конец сороковых — страна приступила к созданию своего ядерного щита. Ещё до успешного испытания первой советской атомной бомбы (оно состоялось 29 августа 1949 года) развернулись работы в области термоядерных вооружений. В июне 1948 г. правительственным постановлением была образована группа физиков под руководством члена-корреспондента АН СССР И. Е. Тамма (А. Д. Сахаров, В. Л. Гинзбург, Ю. А. Романов, С. З. Беленький), занимавшихся этой задачей. Для её решения необходимо было проведение сложнейших расчётов. Их выполняли несколько коллективов. Один из них, так называемую Геофизическую экспедицию (являвшуюся на самом деле частью Отдела прикладной математики института
им. В. А. Стеклова АН СССР), возглавил Андрей Николаевич Тихонов, крупный советский математик, также член-корреспондент АН СССР.
Николай Николаевич вошёл в его группу вместе с А. А. Самарским и В. Я. Гольдиным. Несколько позже к ним присоединился Б. Л. Рождественский. Все они стали впоследствии очень известными учёными.
Обратимся к их воспоминаниям, записанным весной 1984 года. Тогда о работе в области ядерных вооружений открыто говорить не полагалось, поэтому никто из участников беседы не называет прямо задачи, которые они решали.
В.Я. Гольдин: «Мы с Н.Н. сидели в одной комнате. В ту пору наш отдел насчитывал уже 50–60 человек, но научных работников было немного, а большинство составляли женщины-вычислители, которые считали на клавишных машинках. Так в те времена „методом муравейника“ конструировали ЭВМ. Не ошибусь, если назову это время романтическим. Мы все были молоды, полны сил и оптимизма; научное направление, в котором мы работали, только рождалось, начинало развиваться.
А. Н. Тихонов никогда не говорил нам, что предлагаемые задачи, по мнению специалистов, решить невозможно, но он верил, что дело будет сделано. И мы решали эти задачи. Иногда наши результаты называли научным героизмом, но мы не знали, что герои, и это незнание нас спасало».
А.А. Самарский: «Тогда была молодость, жизнерадостность, сознание большого, важного дела, которым мы занимались, — всё это приводило к тому, что мы жили в большом тонусе, с полным напряжением всех своих сил. И очень много работали. Н.Н. стал особенно активно участвовать в наших делах после защиты своей кандидатской диссертации в 1949 году. Нужно было исследовать некоторые задачи газодинамики, и я попросил его это сделать. Он увлёкся и со свойственной ему тщательностью провёл исследования многих вариантов.
Его замечательная привычка к упорядочению своей деятельности, к систематике всех занятий и дел благотворно влияла на наш коллектив. Его уже тогда отличала одна очень важная черта — стремление всё делать на самом высоком теоретическом уровне, разрабатывать теоретические обоснования численных методов даже в рамках конкретных задач. Примечательным, кроме того, было его желание проводить с сотрудниками обсуждения научных трудов, журнальных статей и т.д. — одним словом, работать в рамках семинара. Он всегда любил семинары, атмосферу полемики и дискуссий...».
Б.Л. Рождественский: «Когда Н.Н. попал в группу А. Н. Тихонова и А. А. Самарского, ему пришлось практически заново изучить ряд разделов математики и механики. И он за это взялся. Одновременно продолжалась интенсивнейшая работа по геометрии. В 1948 году Н.Н. представил кандидатскую диссертацию, в 1954 — докторскую. На рабочем месте заниматься этим было нельзя, невозможно ни физически, ни морально, но он учился, успешно работал, вёл исследования в своей любимой области. Я не могу подобрать слов, чтобы описать трудности, которые ему тогда пришлось преодолевать, и его умение бороться с ними».
 |
| РДС-6с — первая в мире водородная бомба.
|
12 августа 1953 года изделие РДС-6с было успешно испытано на Семипалатинском полигоне. Участники разработки получили высокие награды. Николай Николаевич Яненко стал лауреатом Сталинской премии. Через два года было успешно испытано изделие РДС-37, ставшее основой будущего ядерного щита страны.
 |
| Испытания РДС-37.
|
За расчёты, выполненные для этой разработки, Н. Н. Яненко был удостоен ордена Трудового Красного Знамени. Однако главным результатом этой сложнейшей работы для Николая Николаевича стало вхождение в новые отрасли — и научную, то есть вычислительную математику, и оборонную. Конечно, за время 1948–1953 годов он познакомился со многими выдающимися людьми Минсредмаша, как вскоре стало называться Первое главное управление. Хорошие связи сформировались у сотрудников ОПМ и с математиками КБ-11, которые в те годы часто приезжали в ОПМ на стажировку и для проведения производственных расчётов (своя ЭВМ на Объекте тогда ещё не появилась).
Тех, кто занимался созданием моделей и алгоритмов для первых отечественных программ, было в начале 50-х совсем немного. Они быстро знакомились друг с другом. А их, в свою очередь, хорошо знали рядовые вычислители.
Некоторые сотрудники математического отделения ВНИИЭФ и сегодня вспоминают молодого человека сосредоточенного, даже несколько сурового вида, каким тогда был Н.Н. Яненко. Казалось невозможным подойти к нему с вопросом из области текущих затруднений, которые постоянно возникали при проведении расчётов. Но если кто осмеливался на это, приятно удивлялся вниманию со стороны Н.Н. и его желанию и умению помочь.
После завершения работы над РДС-6с Н. Н. Яненко не вернулся в чистую математику, как можно было бы ожидать от талантливого геометра, увлечённого этой прекрасной наукой. Но он и не оставил её, а довел до некоей логической точки свои исследования в области многомерной дифференциальной геометрии, с блеском защитив в 1954 году докторскую диссертацию по этой теме. Затем началась жизнь внешне другая, а по сути — та же самая: напряжённая научная работа, решение не только математических, но и прежде всего важных государственных задач.
Распоряжением № 11/7-68966 от 27.09.55 по Министерству среднего машиностроения Н. Н. Яненко был назначен на должность начальника отдела первой группы первой категории НИИ-1011 (будущий ВНИИТФ). Начальником математического сектора предприятия был назначен Е. С. Кузнецов, однако он вскоре отказался от этой должности, фактически не приступая к работе. Приказом № 737 от 30.09.55 по Министерству среднего машиностроения начальником математического сектора НИИ-1011 был назначен Н. Н. Яненко.
Из воспоминаний Н. Н. Яненко: «В конце 1955-го ... ко мне обратились Д. Е. Васильев и К. И. Щёлкин с предложением возглавить математическое отделение вновь создаваемого отраслевого научного института. Мне было тогда 34 года, я имел некоторые знания в области дифференциальной геометрии, математической физики и газовой динамики и даже, можно сказать, по некоторым вопросам теоретической физики, например, по уравнениям состояния. Однако я не имел достаточных знаний численных методов. Тем не менее, я согласился, потому что знал: необходимо решать важные задачи, создав новый коллектив высококлассных специалистов».
В конце 1956 — начале 1957 года математики небольшими группами прибывали на Урал. В секторе были сформированы четыре отдела: теоретический во главе с Н. Н. Яненко, производственного счёта во главе с А. А. Бунатяном, вычислительной техники во главе с В. А. Дорофеевым и отдел программирования под руководством Ю. И. Морозова. В марте 1957 года была сдана в эксплуатацию «Стрела».
Для расчёта работы узлов изделия использовались программы, привезённые из ОПМ и освоенные там уральскими математиками во время стажировки. Сразу же в секторе стали создаваться и новые программы. При обсуждении этих программ контакты теоретиков и математиков шли через Н. Н. Яненко, а анализ конкретных расчётов и обсуждение полученных результатов велись в основном через А. А. Бунатяна.
Н. Н. Яненко, прозорливо предвидя мощное развитие вычислительной математики, считал, что нужно сразу, немедля готовиться к будущим работам. Несмотря на то, что было ещё очень много нерешённых проблем в одномерных расчётах, Н. Н. Яненко широким фронтом развернул работу по созданию методик для двумерных задач, привлекая к этой работе наиболее сильных математиков. Он считал, что создание научного задела для расчётов завтрашнего дня столь же важно, как и счёт производственных задач для запросов сегодняшних. Физики-теоретики не разделяли этих взглядов Н. Н. Яненко. Среди теоретиков ширилось мнение, что он слишком абстрактно мыслит и мало занимается практическими расчётами.
Научным руководителем НИИ-1011 К. И. Щёлкиным в 1958 году было проведено совещание представителей подразделений института для обсуждения создавшейся ситуации. После совещания К. И. Щёлкин принял решение о переводе Н. Н. Яненко с должности начальника сектора на вновь созданную должность научного руководителя, хотя статус этой должности определён не был, права научного руководителя чётко не сформулированы. Тем же приказом начальником сектора был назначен А. А. Бунатян.
Жизнь показала, что в Н. Н. Яненко счастливо сочетались таланты учёного и педагога, сила мышления абстрактного и рациональное организаторское начало, предвидение исследователя и понимание необходимости реальных приложений теоретических разработок. Особенно ярко эти качества проявились позже, в Сибири, когда Николай Николаевич стал директором Института прикладной и теоретической механики и за короткий срок сумел вывести работы института на мировой уровень.
Конечно, тогда, в 1958 году, эта многогранность Н. Н. Яненко как учёного и руководителя была не столь очевидна. Когда он начал свою деятельность на посту начальника сектора, его научный авторитет был уже очень высок, администратор же он был начинающий и в этом уступал А. А. Бунатяну.
В результате производственных перемещений А. А. Бунатян получил всю полноту власти, а у Н. Н. Яненко существенно ослабли связи с теоретиками по производственным расчётам. Он потерял возможность активного влияния на кадровую политику, на решение структурных вопросов в секторе. Затруднительным стало даже внедрение вновь разработанных методик в производственные программы, так как А. А. Бунатян выдвинул тезис: «Каждый начальник отдела сам решает, по каким методикам ведётся счёт в отделе».
Несмотря на своё осложнившееся положение в секторе, Н. Н. Яненко активно продолжал работы по исследованию свойств систем дифференциальных уравнений механики сплошной среды, по построению аналитических решений, созданию новых разностных методов. О многочисленных важных и разнообразных исследованиях, которые были проведены в те годы и доказали позже свою перспективность, рассказывают ученики Николая Николаевича.
Доктор физико-математических наук, лауреат Государственной премии В. Ф. Куропатенко (ВНИИТФ): «В течение нескольких лет были получены многие важные автомодельные решения о движении газов в одномерной постановке, которые затем были широко использованы для проверки и обоснования точности математических методов, реализованных в прикладных программах. Был сформулирован и опробован метод продольно-поперечной прогонки, явившийся трамплином к созданию метода расщепления, позволяющему сводить решение двумерной задачи к последовательному решению ряда одномерных задач. Впоследствии метод расщепления стал всемирно известным и вошёл в ряд монографий.
Необходимость более точного учёта особенностей конструкций при расчётах изделий потребовала создания экономичных и надёжных двумерных методик и программ. Это была стратегическая задача. Именно для решения таких задач и создавался теоретический отдел, в котором были сосредоточены основные разработки двумерных методик».
Кандидат физико-математических наук, лауреат Ленинской премии В. А. Сучков (ВНИИТФ): «Научная смелость Николая Николаевича проявлялась в том, что он брался за очень трудные работы и всегда получал новые результаты. Так, в 1958 году мы начали под его руководством заниматься двумерными расчётами задачи, где ожидались большие деформации. Проблема эта тогда не была решена из-за малого быстродействия „Стрелы“, нехватки оперативной памяти. Один шаг считался 15 минут! Фактически к решению таких задач подошли только через 25 лет! Нужно было большое мужество, чтобы заниматься такой задачей в те времена! Конкретная задача не была решена, но Н. Н. Яненко создал и обосновал метод дробных шагов, который продвинул математиков на пути решения многомерных задач».
Доктор физико-математических наук, лауреат Государственной премии В. Е. Неуважаев (ВНИИТФ): «Николай Николаевич интенсивно занимался численными методами решения задач газовой динамики с теплопроводностью, широким кругом проблем вычислительной математики, применением вычислительной техники к решению прикладных задач. Разработанные на основе его методов алгоритмы стали эффективным средством математического моделирования сложных физических процессов и легли в основу эксплуатируемых сейчас программ...».
Между ВНИИЭФ и ВНИИТФ сложились своеобразные отношения дружественной конкуренции. Распространялись они и на область математических изысканий. Проблемы, возникавшие при счёте изделий КБ-11, рассматривались и в новом центре. Обмен информацией и конкретной расчётной продукцией шёл между обоими институтами.
Хорошей традицией стали конференции вычислителей Челябинска-70 и Арзамаса-16, проводившиеся в течение многих лет поочерёдно в этих городах. Обмен результатами и мнениями, дискуссии, без которых не обходилось ни одно заседание, имели большое значение и для математиков отделения 08 ВНИИЭФ, и для их более молодых коллег из Челябинска-70.
Вот как вспоминает то время сотрудник ВНИИТФ В. А. Шурыгин, один из тех, кто начинал работу под руководством Н. Н. Яненко: «В эти годы были сформулированы многие проблемы, открыты направления, получены важные результаты и заложен фундамент многих научных и производственных успехов нашего коллектива. Бурный рост научного потенциала сектора во многом определялся личными качествами его научного руководителя — Николая Николаевича Яненко. Его усилия и желания вывести отечественную прикладную математику на уровень, превосходящий лучшие мировые достижения, высоко гражданственны и патриотичны. Он был предан своему делу, щедро делился с другими своими идеями, работал по 14–16 часов в сутки и требовал того же от других.
Вклад Николая Николаевича в советскую и мировую науку велик. Но не менее важно и то, что он вырастил и воспитал несколько поколений советских математиков и механиков, которые трудятся во многих академических и отраслевых институтах».
На работу в Сибирское отделение Академии наук СССР Н. Н. Яненко перешёл в 1963-м году. Этот шаг — возвращение в родные края — стал решающим в его биографии. Именно на сибирской земле его талант развернулся в полную силу. Николай Николаевич возглавил отдел численных методов механики сплошной среды в Вычислительном центре СО АН СССР. В 1966-м году он получил звание члена-корреспондента, в 1970-м — академика по Отделению механики и процессов управления АН СССР. Новые научные и организационные возможности Н. Н. Яненко широко использовал для расширения контактов математиков-вычислителей страны. Одним из самых замечательных его деяний конца 60-х — начала 70-х годов стало создание так называемого «Кольца семинаров». Это был глубоко продуманный, сознательный шаг человека, хорошо понимавшего задачи отечественной науки.
Из воспоминаний Н. Н. Яненко: «Я твёрдо стою на той точке зрения, что наука неделима. Механика сплошной среды есть единая дисциплина, вычислительная математика — также, поэтому, преодолевая рамки специфики, мне в математическом плане удавалось продолжать контакты со всеми своими учениками. Благодаря этому удалось создать плотную сеть семинаров, которые пролагают связи между многими институтами страны, разрабатывающими передовые методы вычислений».
Плотная сеть — это шесть регулярных (не реже одного раза в два года) всесоюзных встреч учёных, работающих в области прикладной математики, причём самого разного ранга: от академика до аспиранта. Тематика обсуждения задавалась следующими направлениями, которыми руководил Николай Николаевич и которые были неизменны в течение почти двадцати лет:
— «Аналитические методы в газовой динамике»;
— «Модели механики сплошной среды» (школа-семинар);
— «Комплекс программ для задач математической физики» (впоследствии утвердилось название «Семинар по пакетам прикладных программ в задачах математической физики»);
— «Численное решение задач вязкой несжимаемой жидкости»;
— «Численное решение задач теории упругости и пластичности»;
— «Численное решение задач фильтрации многофазной несжимаемой жидкости».
Семинары проводились в различных городах СССР, большей частью — в университетских центрах, чтобы привлечь как можно больше молодёжи и преподавателей. Это были Новосибирск, Иркутск (оз. Байкал), Тбилиси, Алма-Ата, Ташкент, Вильнюс, Рига, Ужгород, Баку, Фрунзе... Иногда заседания проходили в доме отдыха, студенческом лагере или на борту теплохода, что повышало их привлекательность для участников, которая, впрочем, и без того была очень большой.
Как пишет академик РАН А. Н. Коновалов, один из учеников Н. Н. Яненко, начинавший работать ещё в Челябинске-70, «число заявок всегда на порядок превышало реальные пропускные возможности семинара». Однако Н.Н. так планировал работу на семинаре, что самые интересные сообщения, самые перспективные идеи всегда заслушивались на его заседаниях. При этом «зелёная улица» неизменно открывалась для принимающей стороны, то есть учёных, в том числе и молодых, того города, где проходил семинар. И ещё одна категория математиков пользовалась вниманием организаторов, прежде всего самого Николая Николаевича, — сотрудники закрытых научных центров Минсредмаша. Понимая, как важно для них научное общение, какими интересными результатами высокого уровня они могут поделиться, Н. Н. Яненко всегда старался обеспечить их полноценное участие в «Кольце семинаров». Теперь многие математики ВНИИЭФ тепло вспоминают то время.
В период расцвета «эпохи семинаров» уже вышла монография Николая Николаевича «Метод дробных шагов» и его совместная с Б. Л. Рождественским книга «Системы квазилинейных уравнений». Оба издания стали настоящими учебниками, которые внимательно и с пользой изучались математиками страны.
Иногда приходится слышать о том, что учёные работали в оборонных отраслях под давлением страха, приносили свой талант «в жертву режиму». Вот что сказал Николай Николаевич Яненко, математик с мировым именем, на встрече со школьниками Новосибирска в феврале 1983-го, меньше чем за год до своей безвременной смерти: «Молодёжи трудно представить, как это всё происходило, какие это были люди, которые отдали свою жизнь за Родину или же, пережив войну, сейчас продолжают участвовать в мирном труде... Сознание того, что мы живы и поэтому в долгу перед павшими, заряжало нас такой энергией, давало такую зарядку, что мы преодолевали все препятствия, стоявшие перед нами.
После войны мы перенесли этот дух фронтового натиска на мирные исследования. Вы, конечно, знаете, какой рывок совершила страна в области техники во время и после войны. Мы поняли, что без техники не может быть безопасности Родины. На развитие такой техники, передовой технологии — а математику я тоже отношу к технике, — я приложил все свои силы».
Этим словами мы и завершим рассказ об одном фрагменте творческой биографии академика Яненко.
Использованы материалы книг
«Николай Николаевич Яненко.
Очерки. Статьи. Воспоминания»
(Новосибирск: «Наука», 1988)
и «На орбитах памяти»
(Снежинск: РФЯЦ-ВНИИТФ, 2009)
стр. 6-7
|
