Исторический очерк о кафедре 603

Московского авиационного института

(государственного технического университета)

 

Приказом ВСНХ СССР № 1053 от 20 марта 1930 года было создано Высшее аэромеханическое училище (ВАМУ), затем переименованное в Московский авиационный институт (МАИ) приказом от 20 августа 1930 года по Государственному всесоюзному авиационному объединению (ГВАО). Соответствующий приказ по ВАМУ был подписан 10 сентября 1930 года.

Приказом от 6 сентября 1930 года № 98 по ВАМУ была создана кафедра «Строительная механика аэроплана» в составе одного профессора, одного доцента и двух ассистентов. Уже в 1933 году приказом ректора № 266 кафедра была переименована в кафедру «Строительная механика и расчет на прочность самолетов», а ее состав был увеличен до 9 человек (1 профессор, 4 доцента и 4 ассистента). В 1950-1960 годы кафедра имела номер 106, а с переводом на 6-й факультет получила номер 603. Нынешнее название кафедры - «Строительная механика и прочность» имени академика И.Ф. Образцова.

Основателем и первым заведующим кафедры был Черемухин Алексей Михайлович - ученик Н.Е. Жуковского. Уже в то время его признавали талантливым испытателем и инженером-авиаконструктором. Впоследствии он стал видным ученым, доктором технических наук, профессором и выдающимся деятелем в области вертолетостроения и самолетостроения.

Годы становления кафедры совпали с переходом самолетостроения с деревянных  на металлические конструкции, что способствовало совершенствованию уже сложившихся авиационных наук и рождению новых научно-технических направлений. Квалифицированных авиационных кадров в стране не хватало, и институт, а вместе с ним и кафедра, вносила важный вклад в подготовку специалистов нового поколения.

А.М. Черемухин унаследовал педагогический дар своих предков. До МАИ он преподавал в МВТУ и Военно-воздушной академии имени Н.Е. Жуковского. Некоторые из его слушателей стали потом выдающимися деятелями авиационной промышленности. Среди них был и будущий генеральный конструктор С.В. Ильюшин.

В МАИ Черемухин не только поставил, но и, по отзывам студентов, блестяще читал курсы «Строительная механика самолета» и «Расчет самолета на прочность».

Особое значение Черемухин придавал научно-практическим работам по заказам для промышленности, которые, как он полагал, должны непременно сопутствовать учебному процессу. С этой целью по его инициативе в 1934-1937 годы при кафедре создана лаборатория испытаний конструкций самолета на прочность (ЛИКС). В ней выполняли научно-экспериментальные работы по заказу авиационных предприятий. Научным руководителем всех этих работ был А.М. Черемухин.

Одновременно в ЛИКСе проводились и лабораторные занятия для студентов. Созданные в те времена для учебных целей демонстрационные установки шимми носового колеса шасси и флаттера крыла самолета сохранились в рабочем состоянии до наших дней.

В ноябре 1937 года договорные работы на кафедре были прерваны из-за ареста А.М. Черемухина. Они были возобновлены лишь осенью 1943 года после возвращения А.М. Черёмухина из ЦКБ-29 НКВД, в котором были собраны арестованные выдающиеся самолетостроители, где он был руководителем службы прочности.

Во время Великой Отечественной войны в ЛИКСе проводили статические испытания самолетов А.И. Микояна, А.С. Яковлева, С.А. Лавочкина и других конструкторов. Начальником лаборатории при Черемухине был Г.В. Никонов. Впоследствии ЛИКС была преобразована в существующую и по сей день учебную лабораторию кафедры.

А.М. Черемухин заведовал кафедрой вплоть до 1948 года. Остальные годы своей жизни он проработал в ОКБ А.Н. Туполева начальником бригады прочности.

В первые годы Великой Отечественной войны институт был эвакуирован в  город Алма-Ату. В эвакуации обязанности заведующего кафедрой исполняли профессор Г.Д. Абрамов (1941-1942 годы) и профессор В.Т. Байков (1942-1943 годы). Информация о работе кафедры в эти годы, к сожалению, не сохранилась.

В 1937-1941 и 1948-1959 годы заведующим кафедрой был один из первых выпускников МАИ, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор Ромашевский Антон Юлианович - видный ученый в области строительной механики и прочности авиационных конструкций.

Основные его труды посвящены вариационным принципам и методам приближенного решения задач строительной механики тонкостенных авиационных конструкций.

В 1950-х годах на кафедре для студентов самолетостроительного факультета читали лекции по двум предметам: «Строительная механика самолета» и «Прочность самолета». В середине 1950-х годов появился курс «Строительная механика летательных аппаратов», поставленный И.Ф. Образцовым для студентов ракетных специальностей.

Во всех этих курсах, в отличие от времен А.М. Черемухина, значительно больше внимания было уделено вариационным принципам и методам, а также методам расчета пластин и тонкостенных авиационных конструкций.

В предвоенные и военные 1937-1942 годы руководство ЛИКС осуществлял Н.Ф. Чехонин. После войны, с 1948 по 1965 год, руководил лабораторией Н.П. Дорогов.

Главные достижения кафедры в учебной и научной деятельности, в подготовке научно-педагогических кадров, а также в развитии научно-экспериментальной базы связаны с именем И.Ф. Образцова.

Доктор технических наук, профессор Образцов Иван Филиппович стал заведующим кафедрой «Строительная механика и прочность» в 1959 году и оставался им вплоть до 2005 года. Неиссякаемая энергия, одержимость, целеустремленность, организаторский талант и неодолимая тяга ко всему новому и прогрессивному - этими чертами характера И.Ф. Образцов напоминал своего предшественника А.М. Черемухина.

Стремительное развитие кафедры началось в 1960-е годы. Оно протекало под влиянием новых научных идей и событий, сопровождавших наступивший научно-технический прогресс. Инициатором и их носителем всегда был И.Ф. Образцов. Большую помощь И.Ф. Образцову, в течение всего - почти 46-летнего периода, руководства кафедрой, оказывали его заместители: доценты В.И. Климов (1959-1964 годы), Б.А. Коновалов (1964-1966 годы), Б.И. Сахаров (1966-1979 годы), Ю.С. Матюшев (1979-1993 годы) и профессор Ф.Н. Шклярчук (1993-2005 годы).

В 1950-1960-е годы весьма популярными на кафедре стали научные идеи члена-корреспондента Академии наук СССР Власова Василия Захаровича. Иван Филиппович, как яркий представитель школы В.З. Власова, внес значительный личный вклад как в развитие его идей и методов, так и во внедрение их в учебный процесс и инженерную авиационную практику.

Поразительная увлеченность новыми идеями сочеталась у Образцова с удивительным умением вовлекать во все новое и прогрессивное коллег и особенно молодежь. Его соратниками и последователями в развитии научных идей В.З. Власова стали его коллеги по кафедре В.И. Сибиряков, Б.А. Коновалов, А.Н. Елпатьевский, В.В. Васильев, Ф.Н. Шклярчук и ученики Г.Г. Онанов, Ю.С. Матюшев и другие.

Своеобразным итогом развития этого направления явилась монография «Строительная механика скошенных систем», опубликованная издательством «Машиностроение» в 1973 году. За этот труд авторы И.Ф. Образцов и Г.Г. Онанов были удостоены в 1974 году I-й премии имени 25-летия МАИ, а в 1976 году - Государственной премии СССР.

Впоследствии научные идеи В.З. Власова и И.Ф. Образцова стали визитной карточкой кафедры «Строительная механика и прочность» МАИ.

Однако деятельность кафедры не ограничивалась только этой тематикой. В эти же годы на кафедре стали зарождаться и развиваться и другие научные направления.

До 60-х годов прошлого века на кафедре занимались главным образом статическими задачами. Сознавая важность аэроупругости и динамики авиационных конструкций, И.Ф. Образцов обращает внимание на эту тематику профессоров В.А. Судинина, А.И. Смирнова, В.М. Плеханова и Ф.Н. Шклярчука. Они-то и стали основоположниками этого направления на кафедре.

Сегодня аэроупругость и динамика конструкций летательных аппаратов, включая нелинейную динамику, колебания оболочек с жидкостью и другие проблемы аэрогидроупругости, успешно развиваются профессором Ф.Н. Шклярчуком и его учениками.

Одним из перспективнейших научных направлений стала и разработка моделей и методов расчета авиационных конструкций из композиционных материалов. Основателями этого направления на кафедре явились И.Ф. Образцов, А.Н. Елпатьевский, В.В. Васильев, В.А. Бунаков и А.А. Дудченко.

В 1968 году И.Ф. Образцов, А.Н. Елпатьевский, В.В. Васильев и А.Л. Абибов, Г.А.Молодцов, Р.М. Кондратенко, С.И. Рыбников, А.В. Хлопов, В.Б. Хуторянский, И.Ю. Шейдеман за научно-исследовательскую работу «Проектирование, изготовление и расчет оптимальных конструкций из ориентированных стеклопластиков» удостоены I-й премии имени 25-летия МАИ. В 1985 году, за научные достижения в области расчета и проектирования конструкций из композиционных материалов, доценту А.А. Дудченко была присуждена Государственная премия СССР.

Сегодня на кафедре в области механики конструкций из композиционных материалов плодотворно работают профессоры А.А. Дудченко, С.А. Лурье, Ф.Н. Шклярчук и их сотрудники.

В 1968 году И.Ф. Образцов, А.Н. Елпатьевский, В.В. Васильев и А.Л. Абибов, Г.А.Молодцов, Р.М. Кондратенко, С.И. Рыбников, А.В. Хлопов, В.Б. Хуторянский, И.Ю. Шейдеман за научно-исследовательскую работу «Проектирование, изготовление и расчет оптимальных конструкций из ориентированных стеклопластиков» удостоены I-й премии имени 25-летия МАИ. В 1985 году, за научные достижения в области расчета и проектирования конструкций из композиционных материалов, доценту А.А. Дудченко была присуждена Государственная премия СССР.

Сегодня на кафедре в области механики конструкций из композиционных материалов плодотворно работают профессоры А.А. Дудченко, С.А. Лурье, Ф.Н. Шклярчук и их сотрудники.

 

 

Ранее основное внимание в научных исследованиях уделялось аналитическим решениям задач, научная значимость которых была всегда велика. Другая их ценность состояла в том, что они позволяли уменьшить трудоемкость расчетов. При отсутствии совершенных вычислительных средств это было немаловажным фактором.

В 60-е годы 20-го века появились электронно-вычислительные машины (ЭВМ), а спустя три десятилетия на смену им пришли еще более мощные компьютеры с разветвленным математическим обеспечением. Эта вычислительная техника предопределила широкое применение численно-аналитических и численных методов. Стало возможным пусть численное, но все-таки решение тех сложных задач, об аналитическом решении которых не могло быть и речи. В эти же годы начинается повальное использование метода конечных элементов (МКЭ).

Сознавая перспективность численных методов, И.Ф. Образцов направляет основные усилия на оснащение института и кафедры современной вычислительной техникой. Одновременно на кафедре создаются приоритеты для развития МКЭ и других численных методов.

В преддверии компьютерного бума на кафедре существовал дисплейный класс, позволявший пользователям решать задачи на самых мощных ЭВМ того поколения. Немалая заслуга в оборудовании и наладке этого класса принадлежала заведующему учебной лабораторией кафедры Н.Д. Жекову.

Дисплейный класс использовался не только для научных целей, но и в учебном процессе. По инициативе доцента В. И. Наринского и при участии В.Н. Сергеева и Н.П. Шумовой были созданы интерактивные программы, позволявшие студентам решать разнообразные задачи статики и устойчивости стержней и пластин.

В 1990-е годы научные подразделения кафедры были оснащены современными компьютерами. Дисплейный класс был заменен на компьютерный. В настоящее время он используется исключительно для учебных целей.

 

 

 

Знаменательным для кафедры оказался 1968 год. Из факультета №1, который впоследствии стал называться факультетом самолетостроения и вертолетостроения, выделился факультет №6. Изначально он назывался факультетом летательных аппаратов, затем с 1983 по 1993 год был переименован в факультет космонавтики и автоматических летательных аппаратов, с 1993 года - в аэрокосмический факультет.

Кафедра, сохраняя за собой авиационную тематику, перешла в состав факультета летательных аппаратов под номером 603. У нее появились новые обязанности, связанные с обеспечением подготовки студентов в области строительной механики и прочности по ракетно-космическим специальностям.

В этом же году кафедра стала выпускающей. Впервые в стране начали готовить инженеров по специальности 0564 «Прочность летательных аппаратов». В дальнейшем название этой специальности претерпевало изменения.

Сегодня кафедра выпускает инженеров по двум специализациям:

- динамика и прочность аэрокосмических конструкций,

- математическое и компьютерное моделирование прочности конструкций из композиционных материалов.

Одновременно кафедра обучает студентов строительной механике и прочности всех типов летательных аппаратов и антенных устройств на факультетах 1, 6, 9, 11 и 16.

Все это привело к значительному росту на кафедре объема учебной и учебно-методической работы. Для её выполнения требовались новые преподаватели.

Со времен А.М. Черемухина кафедра постоянно сотрудничала с ведущими промышленными, научными и учебными организациями страны. При И.Ф. Образцове это стало непреложным правилом. Он сознавал, что актуальную и значимую научную тематику следует находить через научно-техническое сотрудничество с такими организациями. Вместе с тем И.Ф. Образцов рассматривал эти организации как неиссякаемый источник преподавательских кадров. Ведущих специалистов из этих организаций приглашали для преподавания на постоянную работу, на работу по совместительству или почасовую работу, для чтения лекций аспирантам или для научного руководства ими.

Среди приглашенных были В.А. Судинин, А.А. Белоус, Г.С. Еленевский, Е.К. Липин (ЦАГИ), В.И. Фигуровский, Ю.С. Матюшев (НПО «Факел»), В.З. Власов, Э.И. Григолюк, А.Н. Елпатьевский, А.И. Смирнов (АН СССР), Х.С. Блейх, В.П. Викуленков (НПО имени С.А. Лавочкина), А.С. Авдонин, О.Д. Волчков (НПО «Энергия»), А.С. Григорьев (МГУ), Ю.Е. Ильенко (КБ «Салют»), В.М. Даревский (ЦИАМ), Р.А. Михеев (ЛИИ), В.М. Плеханов (НИАС), А.Т. Тарасов (НПО «Машиностроение»), И.П. Хлызов (НПО «Регион») и другие. Впоследствии штатными преподавателями кафедры стали В.А. Судинин, В.И. Фигуровский, Ю.С. Матюшев, А.Н. Елпатьевский, А.С. Авдонин, Р.А. Михеев, В.М. Плеханов и другие.

Для выполнения увеличившейся учебно-методической работы на кафедре были образованы цикл строительной механики и цикл прочности и динамики.

С переходом кафедры на 6-й факультет были кардинально пересмотрены курсы, читавшиеся студентам конструкторских специальностей. Традиционные дисциплины строительной механики и прочности были предварены курсом теории упругости и дополнены другими предметами. По согласованию с выпускающими кафедрами традиционные дисциплины были перепрофилированы по типам летательных аппаратов и обновлены.

Доцент В.И. Фигуровский поставил и долгое время преподавал курс прочности беспилотных летательных аппаратов (зенитных ракет), профессор А.С. Авдонин - курс прочности баллистических ракет и космических аппаратов, доцент Р.А. Михеев - курс прочности вертолетов, а доцент И.П. Хлызов - курс прочности двухсредных летательных аппаратов.

Впоследствии В.И. Фигуровский, А.С. Авдонин и Р.А. Михеев опубликовали в издательстве «Машиностроение» учебники по созданным ими дисциплинам.

Значительная работа проведена на кафедре при подготовке новых дисциплин для студентов, специализирующихся в области прочности. Ведущая роль в постановке основных курсов, какими являются теория упругости и строительная механика, принадлежала профессорам А.Н. Елпатьевскому и В.И. Климову.

Среди других новых дисциплин следует выделить вариационные принципы механики, пластины и оболочки, устойчивость упругих систем, теорию пластичности и ползучести, механику разрушения, теорию колебаний, аэроупругость, динамику конструкций, прочность конструкций летательных аппаратов, вычислительную механику, экспериментальные методы исследования. В постановке всех этих курсов приняли участие в разное время большинство преподавателей кафедры.

Предметом особой заботы на кафедре была подготовка научно-преподавательских кадров. Под научным руководством И.Ф. Образцова, А.С. Авдонина, А.Н.Елпатьевского,  В.И. Климова, С.А. Лурье, Р.А. Михеева, А.А. Мовчана, Б.В. Нерубайло, Г.Г. Онанова, А.А. Дудченко,  Л.С. Рыбакова, В.А. Сибирякова, Ф.Н. Шклярчука и других на кафедре выпущено 140 кандидатов наук и 41 доктор наук. Почти все ныне работающие преподаватели кафедры - бывшие ее аспиранты.

Являясь подразделением базового авиационного вуза, кафедра постоянно поддерживала тесные связи с аналогичными по профилю  кафедрами авиационных вузов страны. Сотрудники этих вузов стажировались на кафедре и по рекомендации кафедры защищали свои диссертации в МАИ.

Являясь подразделением базового авиационного вуза, кафедра постоянно поддерживала тесные связи с аналогичными по профилю  кафедрами авиационных вузов страны. Сотрудники этих вузов стажировались на кафедре и по рекомендации кафедры защищали свои диссертации в МАИ.

Большое внимание И.Ф. Образцов уделял развитию экспериментальной базы кафедры.

После Великой Отечественной войны в ЛИКСе проводили натурные прочностные испытания самолетов Миг-15, Миг-17 (1946-1947 г.г.) и Ан-2 (1948-1970 г.г.), вертолетов Ка-10, Ка-15 (1949-1950 г.г.) и Ми-2 (1949 г.), планеров воздушных мишеней Г-25, А-9, МАК и МАИ-53 (1946-1956 г.г.), летательных аппаратов НИИ-642 (1952-1957 г.г.) и КБ-16 (1957-1958 г.г.), хвостового оперения Ил-18 (1960 г., руководил работой В.М. Стригунов), конструкций из композиционных материалов МКБ «Факел» (1961 г., руководил работой В.И. Климов), головных частей НИИ ХИММАШ (1963-1970 г.г., руководили работами А.Ф. Феофанов, В.А. Сибиряков и А.И. Свердлов).

В 60-х годах прошлого века стало ясно, что возможности ЛИКС как лаборатории промышленных испытаний почти исчерпаны. Далеко не все современные летательные аппараты помещались в ней. Кроме того, ЛИКС постепенно оснащалась учебными установками и стендами, и к этому времени она больше походила на учебную лабораторию, чем на лабораторию промышленных испытаний. В итоге ЛИКС превратилась в учебную лабораторию кафедры. Большая заслуга в том, что многие учебные стенды и установки в ней работоспособны и по сей день, принадлежала инженеру А.И. Куковякину.

В разные годы заведующими учебной лабораторией были М.П. Муравьева, Г.В. Корж, В.А. Митрофанов, М.С. Антонов, А.П. Авсеенко и Н.Д. Жеков. Сегодня учебную лабораторию возглавляет Т.И. Короткова. Вместе с ней лабораторные занятия проводит ведущий инженер Е.А. Зотова.

И.Ф. Образцову удалось убедить высшие инстанции в необходимости создания при кафедре современной экспериментальной базы. И в 60-х годах прошлого века на территории МАИ рядом с ЛИКС был заложен зал промышленных статических испытаний. Площадь зала - 1000 кв.м., а высота - 33 м. Его строительство и оснащение оборудованием завершилось в 1971 году. В этом же году под руководством В.С. Войнова был испытан самолет Миг-21, а в 1973-1976 годах под руководством Л.А. Булычева - вертолет Ка-32.

В начале 70-х годов прошлого века при кафедре была основана еще и проблемная лаборатория надежности и живучести авиационных конструкций. В ее создании активное участие принял кандидат технических наук, доцент А.И. Свердлов. Лабораторию финансировал Государственный комитет по науке и технике (ГКНТ) при Совете Министров СССР.

Изначально в лаборатории существовали три сектора, руководимые профессорами А.С. Авдониным, В.И. Климовым и доцентом А.И. Свердловым. В последующем возникли и другие подразделения.

С вводом в эксплуатацию промышленного зала на кафедре появилось новое научное направление, связанное с автоматизацией статических испытаний. В итоге был создан уникальный комплекс автоматизированных статических испытаний на прочность конструкций летательных аппаратов. За участие в создании этого комплекса начальник НИО-603 А.Г. Дворников был удостоен премии Совета Министров СССР.

В 1974-1975 годах Генеральный конструктор ОКБ «Скорость» А.С. Яковлев и академик И.Ф. Образцов приняли решение о проведении совместных прочностных испытаний пассажирского самолета Як-42 в зале статических испытаний кафедры 603 МАИ.

На этапе формирования научно-исследовательской темы по испытанию Як-42 руководителем темы от кафедры назначили кандидата технических наук, доцента А.Т. Тарасова.

К моменту открытия темы А.Т. Тарасов был приглашен на НПО «Молния» на должность главного конструктора воздушно-космического самолета «Буран». Вместо А.Т. Тарасова руководителем темы стал Л.А. Булычев. Он же возглавил и вновь организованный сектор статических испытаний самолета Як-42.

Общее руководство работой по испытанию Як-42 осуществлял академик И.Ф. Образцов. Работы по экспериментальному исследованию прочности Як-42 длились около 15 лет. За это время на опытном и серийном экземплярах Як-42 и модификациях последнего проведено несколько сотен испытаний. В испытаниях участвовали сотрудники всех подразделений НИО-603.

На стадии формирования темы и на этапе испытаний опытного экземпляра Як-42 ответственным исполнителем темы был В.С. Войнов. Но основное бремя испытаний Як-42 легло на А.А. Князева, ставшего ответственным исполнителем темы после В.С. Войнова. На завершающей стадии работ ответственным исполнителем темы была Г.А. Журавлева.

В зале были также испытаны летательные аппараты, спроектированные в МАИ. Среди них: спортивно-пилотажный самолет «Квант», самолет «Юниор», торообразный дирижабль, легкомоторный самолет «Эльф» (руководитель работы В.С. Войнов) и студенческий спутник «Искра».

Руководство проблемной лабораторией, залом статических испытаний, госбюджетной и хоздоговорной тематиками было сосредоточено в руках начальника НИО-603, обязанности которого выполняли в разное время Л.А. Булычев, Н.В. Баранов, А.Г. Дворников, А.А. Князев и В.В. Фирсанов.

К 1980-му году число научных сотрудников в подразделениях НИО-603 и на кафедре превысило 100 человек. Поэтому была введена должность заместителя заведующего кафедрой по науке. В разные годы эту должность занимали доценты В.А. Сибиряков, А.Т. Тарасов и профессоры Б.В. Нерубайло, Ф.Н. Шклярчук.

В 2005 году ушел из жизни академик И.Ф. Образцов. Заведующим кафедрой стал Заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Шклярчук Федор Николаевич, а его заместителем - кандидат технических наук, доцент А.А. Князев. Решением Ученого Совета института от 31 октября 2005 года кафедре 603 присвоено имя академика И.Ф. Образцова.

В 2010 году профессор Ф. Н. Шклярчук подал в отставку с поста заведующего кафедрой. Заведующим кафедрой 603 стал Заслуженный конструктор Российской Федерации, кандидат технических наук Гнездилов Владимир Алексеевич. Он является Генеральным конструктором ООО «Компания «МИР»», Руководителем разработки и создания Мобильной башни обслуживания ракетоносителей «Союз-СТ» в Гвианском космическом центре, пионером проектирования и производства в России технически сложных аттракционов, башен связи и пространственных конструкций различного назначения. Он член государственной экспертной комиссии по безопасности машин и руководитель международного комитета ISO «Безопасность аттракционов».

 

 

По инициативе В.А. Гнездилова на базе кафедры 603 создано специальное конструкторское бюро «Старт» для проектирования стартовых комплексов ракет и других устройств по конверсионным программам.

Сегодня на кафедре работают 22 преподавателя (штатных 17), среди них 12 докторов наук (штатных 7), 10 кандидатов наук (все штатные), 14 профессоров (штатных 9) и 8 доцентов (все штатные). Совершенствуя методику преподавания, они передают свои знания новым поколениям создателей авиационной, ракетной и космической техники.