КАК ВОЕНМЕХОВЕЦ ОКАЗАЛСЯ ГЕОФИЗИКОМ

 

7.3-67.jpg

Создатели корреляционной сейсмостанции «Береза»

7.3-68.jpg

Аппаратура «Береза» в походном положении

7.3-69.jpg

Перед дальним походом

7.4-70.jpg

Автор первого 100-тонного дебалансного вибратора

7.4-71.jpg

Проектный вид первого 100-тонного вибратора

7.4-72.jpg

главный инструмент для доказательства «теоремы существования ВПЗ»

Сейчас Вы здесь: .:главная:. - .:статьи:. - .:как военмеховец оказался геофизиком:.

Глава 7
Начало проекта ВПЗ

(Вячеслав Юшин)

7.1. Как рождалась программа ВПЗ (рассказ Чичинина)

Я привожу неопубликованный фрагмент из мемуаров И.С.Чичинина с разрешения и в редакции их автора. (В нем не я об авторе, а сам автор пишет о себе в третьем лице).

Проект вибрационного просвечивания Земного шара (зачем мелочиться!)

В 1973 году в Новосибирск к "вибробратьям" приехал Игорь Николаевич Галкин – старший научный сотрудник лаборатории Алексея Всеволодовича Николаева из Института физики Земли АН СССР. Он стал агитировать Чичинина написать книгу о возможности (или необходимости) вибрационного просвечивания всего Земного шара. Тот отвечал: «Да ты что, с ума сошел! Ты же видишь, как мы мучаемся с «Вибролокатором», хвост вытащишь – нос увяз, и наоборот.» Галкин: «А мы и не будем мучиться. Ты, вот, почитай Стругацких. Они вовсе не заботятся о внедрении своих фантазий». Чичинину деваться было некуда, и он обещал "пописывать потихоньку". Но Галкин после этого буквально насел, часто приезжал в Новосибирск, а в 1974 году приехал даже в глухое сибирское село Патрушево, где "вибробратья" испытывали первые макеты «Вибролокатора». Он наседал и на других соавторов будущей книги (на Николаева и Артюшкова). И в 1974 году работа над книгой «Вибрационное просвечивание Земли» была закончена (авторы Е.В. Артюшков, А.В.Николаев, И.С.Чичинин, И.Н. Галкин и П.А.Троицкий). Первые две главы написали Николаев и Артюшков. Они писали о том, в каких регионах Земного шара надо (очень надо!!!) уточнить его внутреннее строение. Галкин со своим аспирантом Троицким составили литературный обзор о том, какие интересные задачи решают за границей при помощи системы "Вибросейс" (в то время глубинность "Вибросейса" составляла лишь 3-5 км). Текст, написанный Чичининым, занял 40-50% книги. Он описывал предполагаемые устройства вибрационных источников, способных осветить всю глубину Земного шара. Все это, конечно, фантазии, но один фрагмент из сочинений Чичинина до сих пор остается востребованным. Это прогноз того, какова должна быть амплитуда силы вибратора для исследования глубин до 2 - 3 тыс. км. В конце 1974 г. книга была депонирована в ВИНИТИ (распечатана в рукописном виде, размножена и разослана по главным библиотекам страны). Остальной тираж выкупили авторы, и она стала главным "тараном" для пробивания проекта. Николаев с Галкиным раздаривали экземпляры книги налево-направо – всем сколько-нибудь потенциально полезным людям, в том числе, академику Анатолию Семеновичу Алексееву, директору крупного Института под названием Вычислительный центр СО АН СССР, математику-геофизику по специальности. Тот в разговоре с академиком Евгением Ивановичем Шемякиным – директором Института горного дела расхвалил идею проекта, и Галкин тут же доставил экземпляр книги и Шемякину. Затем в беседе с академиком Гурием Ивановичем Марчуком, бывшим в тот момент Председателем Сибирского Отделения АН СССР, Алексеев и Шемякин восторженно отозвались об идее и убедили его направить в Министерство Промышленности Средств Связи СССР (МПСС) предложение использовать вибратор как альтернативное средство связи на сейсмических волнах. Подготовил такое письмо А.В.Николаев и в надежде на широкую поддержку научного сообщества организовал семинар в Москве в отраслевых институтах МПСС, куда срочно вызвал и Чичинина.

На семинаре председательствовал сам патриарх советской акустики профессор М.А.Исакович – автор толстой книги-справочника «Общая акустика». Во время дискуссии Чичинина удивило, что корифей не видит разницы между твердой упругой средой и жидкостью или газом в части эффективности излучения источников разных типов: диполя и монополя. (Здесь я опускаю пояснения Чичинина, сопровождаемые формулами. В.Ю.). Но об этом Чичинин на семинаре промолчал, чтобы не раздражать корифея. Семинар же, по существу, не был против проекта, но в решении высказал множество сомнений в реализуемости. И если бы оказались правы акустики, то для практического осуществления ВПЗ потребовались бы вибраторы с безнадежно большими мощностями и амплитудами силы.

После этого Николаев и Алексеев "пробили" специальное заседание техсовета МПСС. Техсовет вел лично Министр Эрлен Кирикович Первишин. Решающим было его заключительное выступление: "Новое – это хорошо забытое старое. Политзаключенные переговаривались перестуками в стенки камер, то есть, они использовали в качестве канала связи упругие (сейсмические) волны. И наши предки определяли приближение вражьей конницы на больших расстояниях, прижав ухо к земле. А почему же мы должны игнорировать этот древний канал связи?". Куратором проблемы Первишин назначил Щорса, внука того самого, "кто под красным знаменем раненый идет". В результате появились очень большие, по нашим масштабам, хоздоговорные деньги. Другое дело, что из этих денег действительно в дело пошло не более 10%, так как немедленно объявилась большая компания "прилипал". Они и растащили, на свои тут же придуманные варианты вибраторов и аппаратуры 90% выделенных средств. Но и оставшиеся 10% - деньги немалые. Так, нашему Институту геологии и геофизики достался примерно 1 млн. Много это или мало? Один килограмм хлеба тогда стоил 20 коп. Теперь - 20 руб. Значит, один млн. "тех еще" рублей =100 млн. рублей нынешних. Казалось бы, много. Но фонд зарплаты все равно остался почти тем же и строго контролируемым. И нужные комплектующие, даже имея деньги, просто так не купишь: все они идут по фондам, утвержденным Госпланом. И тем не менее, благодаря этим деньгам рывок был вскоре сделан впечатляющий, и результаты его не потеряли своего значения до сих пор.

И.С.Чичинин – доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука СО РАН.

7.2. Теорема существования ВПЗ

Для меня, я об этом уже писал, ВПЗ началось со знакомства с Игорем Галкиным, но, честно говоря, тогда, 1974 году, я не верил, что этот проект когда-нибудь состоится. Как писал Маяковский, "в коммунизм из книжек верят средне, мало ли что можно в книжках намолоть!". Но вот уже в 1977 году к нам на полевые испытания под Барабинском для знакомства с нашими действующими вибраторами приехала делегация будущих разработчиков мощных вибраторов для ВПЗ от Института горного дела во главе с профессором Н.П.Ряшенцевым. Значит, большие деньги уже замаячили, и научное сообщество взволновалось. Вскоре в Новосибирском научном центре не осталось, по-моему, ни одного Института или КБ физико-математического или технического профиля, которые бы не рвались к освоению выделенных средств. С высокой академической трибуны в 1979-80 гг. проблема ВПЗ была объявлена приоритетным направлением всего Сибирского отделения Академии наук(!). Более того, было организовано совершенно новое "СКБ Прикладной геофизики" со штатом около 200 человек, которое взял под крыло академик А.С.Алексеев. Ирония состояла в том, что когда действительно дело дошло до "распила", на первый план выдвинулись не реальные достижения в этой области, а регалии руководителей. И тут Чичинин оказался далеко не в первых рядах. Непосредственный же наш начальник по Институту, тоже академик, один из патриархов сейсморазведки, отнесшийся к идее ВПЗ на этапе ее обсуждения весьма прохладно, по этой причине как человек чести в "дележке пирога" участия не принял. Но Чичинину все же удалось "вырвать" две целевых квартиры для толковых специалистов, одним из которых был Николай Геза, сыгравший затем одну из решающих ролей в том, что проблема ВПЗ не умерла благополучно через 5 лет после начала, а бурно развивалась почти до середины 90-х, да и сейчас еще продолжает жить и подпитывать несколько научных организаций.

Чичинин не зря упомянул выше о сомнениях акустиков в практической реализуемости проекта. "Свои", то есть, новосибирские академики, стоявшие во главе проекта, тоже сомневались, что с помощью искусственных вибраций можно передать сообщение на сотни километров, а тем более, просветить планетарные оболочки (кору, мантию и т.д.).

А на чем же был основан наш оптимизм? Из практики сейсморазведки известно, чтобы "осветить" глубины до 5 км необходимо взорвать в скважине около 10 кг тротила. Чтобы уверенно "отбить" подошву земной коры – границу с мантией, лежащую на глубине 40 км, требуется уже более 3 тонн ВВ. Таким образом, необходимая энергия воздействия растет как куб желаемой глубины или дальности регистрации. С другой стороны, при испытаниях "Вибролокатора" с 10-тонным вакуумным вибратором в Прикумских степях мы получали хорошие сейсмограммы на дальности до 10 км. Сейсмическая мощность 100-тонного вибратора в 100 раз выше мощности 10-тонного (как квадрат отношения амплитуд). Значит, согласно простой экстраполяции с учетом упомянутых зависимостей (куба и квадрата) ожидаемая "дальнобойность" 100-тонника должна составить 40-50 км. С учетом ряда других факторов Чичинин, который к этому времени был уже общепризнанным авторитетом в вибросейсмике, дал осторожный прогноз, что сейсмическое поле вибратора с амплитудой силы 100 тонн может быть обнаружено на расстоянии до 60 км. Экспериментальное доказательство этого прогноза председатель Президиума СО АН СССР академик Г.И.Марчук просто и образно на языке математика назвал "теоремой существования ВПЗ" и определил как главную задачу первого 5-летнего (1977-1981 гг) этапа проекта. Не уложись мы в отведенный срок с доказательством "теоремы", и слышимая в ней угроза могла стать вполне реальной. И неизвестно, состоялось ли бы продолжение работ, ибо тех, кто потом имел бы основания торжествующе заявить: "А я что говорил?" – было тоже достаточно.

Для доказательства "теоремы" надо было "всего-навсего", построить этот самый вибратор, создать соответствующую "сейсмоприемную" аппаратуру и провести эксперименты так убедительно, чтобы даже у самого предвзятого скептика не могло остаться повода для сомнений.

7.3. Подготовка к доказательству – аппаратура

Я был уверен, что в части аппаратуры и эксперимента во всей огромной армии потенциальных участников проекта мы с опытом "Вибролокатора" – самые продвинутые. Только вот для строительства мощного вибратора у нас возможности не было: наше КБ принадлежало другому ведомству, легально в проекте не участвовало, да и тяжелой станочной базой не располагало. Официально нам досталась высокая теория и разработка приемной аппаратуры. Впрочем, не только нам. Все направления программы дублировались несколькими разными организациями, и, благодаря Объединенному совету по ВПЗ, участники были в курсе планов друг друга, что создавало атмосферу здорового и, по большей части, дружеского соперничества.

Но чтобы построить линию сейсмической связи нужно конструировать и передатчик, и приемник как единую систему. Чичинину все же удалось убедить Ряшенцева, заполучившего главный контракт на создание вибратора, принять в качестве основной схемы дебалансную. По-видимому, вышеупомянутая экскурсия "горняков" на испытания "Вибролокатора" не прошла бесследно. Поскольку работа вибратора как передатчика информации целиком зависит от его системы управления, а эту систему, я был совершенно уверен, без нас сделать в отведенные сроки никто не сможет, то у нас, (прошу прощения за смелое заявление) в руках на этом первом этапе оказался "контрольный пакет" всего ВПЗ. Откуда такая самонадеянность? Первую причину я только что назвал: опыт и практически готовый прототип системы управления. Во-вторых, еще только замаячили первые советские малые компьютеры типа "Электроники 60". Жутко дефицитные, громоздкие, ненадежные с вводом информации на перфолентах. Новая публика, влившаяся в проблему, как правило, ориентировалась на них, а мыслила категориями теории радиосвязи. Ей надо было еще погрузиться в сейсмику и начинать с разработки того, что мы имели в почти готовом виде от "Вибролокатора". В-третьих, недавно появились динамические ЗУ 4К, а значит, появилась возможность, наконец, построить коррелятор параллельного действия реального масштаба времени – мою "голубую мечту" с первого "Дня корреляции" . Это совершенно универсальный прибор именно для данной задачи.. Поясню, параллельный коррелятор, в отличие от существующих последовательных, не имеет ограничения по длительности принимаемого сигнала, и за счет этого способен вытаскивать из-под шума самые слабые сигналы. Только такой приемник-коррелятор, не имеющий ограничений ни по форме сигнала, ни по его длительности, и при этом "переваривающий" сейсмические сигналы в темпе их прихода, как я полагал, позволит, говоря словами поэта, "оживить внезапно бредни", или, говоря другими словами, сделать стороннего наблюдателя как бы непосредственным живым участником эксперимента. Потом уж можно будет демонстрировать картинки, графики, и им будут верить.

Разумеется, коррелятор должен быть не сам по себе, а входить в состав многоканальной цифровой сейсмостанции. Сколько надо каналов? Я остановился на 8. Это маловато для обычной сейсморазведки, но достаточно, чтобы опытный геофизик смог по полученным записям определить типы волн, локализовать их источник и пути пробега, чтобы заключить: "Да, это сигнал именно этого источника, а не случайная комбинация каких-то неизвестных помех". Больше никто из наших коллег-соперников задачу корреляционного приема на первом этапе даже и не ставил, ориентируясь на сигналы фиксированных частот и их спектральный анализ.

И вот не дожидаясь согласования планов разных организаций-участников, мы начали срочно "лепить из того, что было" макет такой сейсмостанции. Локомотивом разработки стал Николай Геза, конструктор-цифровик от бога. Ему помогали Андрей Гуреев и Дима Юн Ен Дин.

Прогнозируя на основе своего опыта условия будущих "дальних" экспериментов, я настоял, чтобы вся аппаратура питалась только от аккумуляторов и могла работать, по крайней мере, сутки без подзарядки. Для упрощения задачи и экономии питания пришлось пожертвовать даже цифровой записью результатов приема, ограничившись экраном электронного осциллографа (для наблюдения в реальном времени) и лентой светолучевого – для документирования. Разводить и изготавливать печатные платы времени не было: всё собиралось "случайным монтажом" по карандашным эскизам. Крестным отцом новой сейсмостанции стал сам Чичинин, давший ей в планах и отчетах по ВПЗ официальное название "Береза".

Институт выделил новенький КУНГ на шасси ГАЗ-66, в нем была срочно смонтирована стойка станции (см. фото), и вскоре "Береза" стала готова к дальним маршрутам и эпохальным экспериментам (см. фото).

7.4. Подготовка к доказательству – вибратор и система управления

Мы еще барахтались под Барабинском с санными "Вибролокаторами", а проектирование первого 100-тонного дебалансного вибратора уже началось. Главным конструктором Ряшенцев назначил Николая Макарюка (см. фото) – молодого, сверхэнергичного, и уже опытного инженера-авиаконструктора. Рабочие чертежи были готовы к октябрю 1977 года (см. фото), а к маю 1978-го этот вибратор, изготовленный заводом "Промстальконструкция", и названный ЦВ-100, уже был смонтирован на производственной базе Института горного дела, где началось его осторожное опробование. Два тяжелых дебаланса приводились во вращение 200-киловаттными двигателями постоянного тока. Вибратор был снабжен регулируемым тиристорным инвертором, но управление частотой на этом первом этапе было чисто ручным.

К этому времени относится курьезный случай с первой публикацией. Хотя разработка считалась закрытой, какой-то ушлый репортер из "Пионерской правды" проведал о необычном сооружении, сотрясающем окрестности, и проник на территорию базы. В это время там находились только испытатели – молодые рабочие и лаборанты, один из которых простодушно рассказал журналисту все, что знал о назначении вибратора. Вскоре в "Пионерской правде" появилась заметка с фотографией этого агрегата, а следом разразился скандал на почве нарушения режима секретности, который с трудом удалось замять. Оставалось надеяться, что ЦРУ "Пионерскую правду" не читает. А зря! Зато диалог из этой заметки вскоре стал местным анекдотом. И теперь на естественный вопрос в процессе испытаний: "Какая частота?" прежде всего следовал неизменный ответ: "Критическая!"

Вскоре стало ясно, что продолжение экспериментов на территории базы невозможно – начали разрушаться окружающие кирпичные здания. Для продолжения испытаний нужно было срочно искать другое место – вдали от капитальных строений. Основные требования сформулировал Чичинин. Он исходил из того, что полигон должен быть обязательно рядом с водой и привлекательным для отдыха на природе, чтобы сотрудники могли брать с собой семьи. Поиск подходящей площадки блестяще выполнил Володя Маньковский, и вскоре на берегу тихого залива Обского водохранилища закипело "вавилонское столпотворение": подведена ЛЭП, и пять организаций начали строить свои уделы. К маю 1979 года ЦВ-100 был разобран, перевезен и смонтирован заново на новой площадке, называемой с тех пор и доныне "Быстровским вибросейсмическим полигоном".

Поскольку наша "Береза" была почти готова, а вибратор без точного управления, как гитара без струн, чтобы ускорить испытания мы срочно изготовили макет цифровой системы управления по типу "вибролокаторской" и по-партизански, то есть, без согласования на уровне руководителей составных частей проекта ВПЗ, а просто договорившись исполнителями, встроили ее в силовой контур электропитания вибратора. И редкий случай – система заработала с первого включения. Вибратор стал управляемым. Теперь он мог работать на фиксированных частотах, выдерживая их с "кварцованной" точностью, но, главное для нас, генерировать строго повторяемые развертки частоты. Принимая такие колебания, "Береза" "сворачивала" их в привычную для геофизиков импульсную форму, как бы полученную при мощном взрыве.


© Вячеслав Юшин

2010-2016


Копирование частей материалов, размещенных на сайте, разрешено только при условии указания ссылок на оригинал и извещения администрации сайта voenmeh.com. Копирование значительных фрагментов материалов ЗАПРЕЩЕНО без согласования с авторами разделов.

   
 
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
1. Военмех
2. 2
3. Новосибирский Академгородок
4. На пути к «Вибролокатору»
5. Новосибирск-Баку-Каинск
6. От Баку до Сибири
7. Начало проекта ВПЗ
8. Триумф ВПЗ
 
ПОДСЧЕТЧИК
 
Эту страницу посетило
13055 человек.
 

 

 



Powered by I301 group during 2000-2005.
© 2004-2016
Хостинг от SpaceWeb