Этапы творческого пути. Из воспоминаний советского инженера - Анатолий Валентинович Тиль

В ведении второго секретаря находится промышленность, соответственно, города или области. В составе бюро были следующие секции:

– секция науки и научного обслуживания,

– секция механизации и автоматизации,

– секция прогрессивной технологии,

– секция метрологии и патентования.

В Смольном мне выдали справку о том, что я выполняю важную партийную работу. Справку я передал в партком предприятия. Там очень удивились. Больше ко мне никто не обращался с предложением быть пропагандистом-агитатором. По рекомендации Смольного мне на работе установили прямой городской телефон.

Моя партийная работа была почётна и не обременительна. Была понятна полезность работы, а для её выполнения было достаточно посещать Смольный один-два раза в месяц. Я замечал удивлённые взгляды сотрудников ГАИ, дежуривших у Смольного, когда я на своём автомобиле «Москвиче» красного цвета проезжал запрещающие знаки и парковал его на служебной стоянке. Со временем они привыкли к этому и не обращали на меня внимания.

На секциях обсуждались некоторые планируемые решения партийных органов и давались соответствующие рекомендации. Проводилась также экспертиза поступавших от трудящихся Ленинграда предложений. По моему предложению в составе бюро была создана секция науки и научного обслуживания.

Однажды я воспользовался своими новыми возможностями для приёма академика В.И. Кузнецова (с которым у меня были давние хорошие отношения), прибывшего с кратковременным визитом с супругой в Ленинград. В составе секции Науки и научного обслуживания был также и Эрмитаж. Я позвонил академику Б.Б. Пиотровскому, директору Эрмитажа, и спросил, не мог  бы он принять академика Кузнецова – соратника С.П. Королёва, и получил его согласие.

В назначенный час я, Кузнецов и наши супруги были приняты Б.Б. Пиотровским. В этот день Эрмитаж оказался закрыт для посетителей. После небольшой академической беседы нас провели в золотую кладовуюмузея. Обычно посетителям показывают скифское золото и другие золотые украшения. Кроме этого, нам показали искусно выполненные камеи изображениями государственных деятелей времён Екатерины II. Оказывается, их выполнила сама Екатерина II. Камеи имеют бриллиантовое обрамление. В то время эти экспонаты не включали в программы плановых экскурсий.

Запомнилась забавная ситуация. Как-то я проезжал на своей машине мимо Дворцовой площади и решил заехать на неё, поздно заметив недавно установленный запрещающий знак. Ко мне подходит капитан ГАИ, которого я ранее видел у Смольного. Я обратился к нему: «Здравствуйте! Это Вас с повышением перевели на это место вместо Смольного?». Он засмеялся и сказал: «Проезжайте!».

Магнитные подвесы

Развитие нового вида гироскопической техники

Моё увлечение магнитными подвесами началось в 1963 г. со встречи в НИИ-10 с академиком В.И. Кузнецовым, который мне показал трофейные материалы, из которых следовала невозможность создания таких подвесов. Как я выяснил через несколько лет, в 1937 г. в одном университете США удалось подвесить иголку в магнитном поле. Эта информация как-то не попала к немецким учёным.

Через пару месяцев после встречи с В.И. Кузнецовым у меня уже начались эксперименты с подвешенными в магнитном поле ферромагнитными телами массой от нескольких грамм до 13 кг.

Стальной ротор шарового гироскопа диаметром 152 мм, подвешенный в поле электромагнита магнитодинамического подвеса. Фото из личного архива автора

В подвесе, показанном на рисунке, практически отсутствуют моменты сопротивления вращению подвешенного тела вокруг вертикальной оси. Такие подвесы применяются в центрифугах для разделения изотопов радиоактивных веществ. Исследовалось взаимодействие большого количества тел различной формы с магнитными полями различной конфигурации.

Высокочувствительный физический маятник. Фото из личного архива автора

На рисунке показан высокочувствительный физический маятник. Подвесы такого типа в дальнейшем были применены в гирокомпасе «Меридиан» и в артиллерийских наземных гирокомпасах.

Естественно, хотелось применить эту технику для создания гироскопа, способного работать при любой ориентации относительно направлений гравитационного поля и сил инерции, возникающих при маневрировании подвижных объектов. В 1965 г. для исследования возможности создания такого гироскопа в НИИ-303 была вначале открыта НИР, а в дальнейшем – и ОКР.

В процессе исследований различных принципов построения гироскопов был разработан подвес переменного тока магниторезонансного типа, отличающийся конструктивной и схемотехнической простотой. Для работы в переменном магнитном поле такого подвеса необходим был сферический ротор, изготовленный из магнитного материала с большим удельным сопротивлением, т.е. обладающего свойствами изолятора. Таким материалом принципиально мог быть феррит, но он не имел в то время необходимых электрических и механических свойств.

Для решения такой задачи были привлечены специалисты Министерства Электротехнической промышленности. Там по нашим заданиям был выполнен большой объём работ по созданию феррита и улучшению его физико-механических и электромагнитных параметров. Эти работы проводились по 5 темам и завершились в 1973 г. Работы вначале выполнялись в НИИ-56 под руководством начальника отдела Н.Н. Шольц, а затем, под её же руководством, – в НИИ Магнитодиэлектриков, где она стала Главным инженером.

Необходимо отметить заметный вклад в создание гироскопа коллектива специально созданного подразделения в НИИ Прикладной Математики и Кибернетики при Горьковском университете. Этим подразделением вначале руководил д.ф.м.н. Ю.И. Неймарк – известный математик. НИИПМК являлось соисполнителем наших работ. Необходимо также отметить большое творческое участие в разработке гироскопа моего сотрудника – к.т.н. М.В. Баркана.

Результаты испытаний экспериментальных образцов гироскопов подтвердили состоятельность принятых технических решений. Постоянные времени гироскопов доходили до 6000 с, в то время как у применявшихся тогда шаровых гироскопов с аэродинамическим подвесом они едва достигали 150 с. Уходы гироскопов на длительных интервалах времени (70 часов) находились в пределах 0,0003 – 0,001 градуса в час. Это всё – рекордные результаты.

Гироскоп МСГ и его блоки демпфирования. Фото из личного архива автора

Две опытных партии гироскопов к 1970 г. успешно прошли стендовые испытания и позволили приступить к разработке соответствующих гироскопических приборов. На рисунке изображён гироскоп МСГ и его блоки демпфирования, содержащие конденсаторы магниторезонансного подвеса и обеспечивающие его устойчивость.

Сферический ротор гироскопа, изготовленный из феррита, имеет диаметр 25 мм. Сердечники электромагнитов подвеса также изготовлены из феррита. Внутри гироскопа миниатюрным насосом создаётся глубокий вакуум. Вакуум сохраняется в корпусе гироскопа в течение нескольких лет его хранения.

Гироскоп выгодно отличался от известного в то время гироскопа США с электростатическим подвесом большей перегрузочной способностью, наличием датчиков моментов для управления его движением, а также простотой и технологичностью конструкции.

Гироскопы МСГ не имеют зарубежных аналогов.

Наивысшая точность работы гироскопа реализуется при отсутствии управления его угловой ориентацией. Если ротор такого гироскопа ориентировать в заданную точку мирового пространства, то его ориентация относительно горизонтальной системы координат будет изменяться во времени аналогично движению звезды или планеты на небосводе.

Работающий в таком режиме гироскоп США с электростатическим подвесом иногда называли «Звездой в бутылке». Гироскоп МСГ также может работать в таком режиме. Для решения задач навигации и ориентации подвижного объекта необходимо не менее двух таких «звёзд».

Гироскопический прибор разработки ЦНИИ «Электроприбор». Фото из личного архива автора

На рисунке изображён гироскопический прибор со снятыми крышками, разработанный в 1973 г. в ЦНИИ «Электроприбор» по ОКР под руководством автора. В верхней части прибора расположена четырёхосная карданова система, на внутренней платформе которой установлен один из МСГ.

В приборе измеряются текущие значения высоты и азимута «звезды» и по ним вычисляются географические курс и широта, а также приращение географической долготы объекта. Определяются также углы качки объекта. Предусмотрена возможность совместной обработки информации с другим прибором такого типа, но другой ориентацией «звезды».

Нижняя часть прибора содержит оригинальный амортизатор, защищающий верхнюю часть прибора от интенсивного удара с ускорением до 1000 g и перемещениями основания прибора при ударе до 60 мм. Цилиндрическая форма прибора и его размеры обусловлены диаметром люка подводной лодки.

Испытания системы в статике и при качке показали, что погрешность определения географической широты не превысила 1,5 угловой минуты, а погрешность определения курса не превысила 3 угловых минут. Это очень хорошие результаты.