Академик А.А. Андронов
Александра Александровича Андронова хорошо знают не только профессора, научные работники и студенты Горьковского университета, где вот уже 15 лет протекает его основная деятельность. Знают его и в других высших учебных заведениях города и на горьковских заводах, где его яркие, глубоко продуманные популярные лекции не раз собирали многочисленную аудиторию. Избрание А.А. Андронова в число действительных членов Академии наук СССР является значительным событием в культурной жизни нашего города.
Трудно рассказать в одной газетной статье о содержании тех работ, которые выдвинули А.А. Андронова в первый ряд среди многочисленных советских и иностранных исследователей, занимающихся вопросами колебаний и автоматического регулирования. Труды А.А. Андронова содержат глубокий анализ, а в ряде случаев первую подлинно научную теорию таких процессов, которые лежат в основе современной техники.
Речь идет, прежде всего, о создании (генерации) незатухающих электромагнитных колебаний – о процессе, являющемся первым звеном всякой радиопередачи. С другой стороны, имеются в виду процессы возникновения незатухающих механических колебаний.
20 лет тому назад, когда А.А. Андронов начинал свою научную деятельность, не было настоящей теории этих процессов. Имелись только отдельные намеки на нее. А.А. Андронов был тогда аспирантом Московского университета. Его учитель, недавно умерший замечательный физик Л.И. Мандельштам, очень много сделавший для развития радио, острее чем кто-либо сознавал необходимость создания глубокой и общей теории незатухающих колебаний, в первую очередь для понимания того, что происходит в радио.
Он-то и предложил А.А. Андронову в качестве темы диссертации разработку теории простейшего лампового генератора электромагнитных колебаний.
В чем была трудность задачи” Теория колебательных процессов – математическая теория. Она строится с помощью так называемых дифференциальных уравнений. Дифференциальные уравнения бывают двух типов: линейные и нелинейные. Линейные уравнения намного проще нелинейных. Те разделы учения о колебаниях, которые были хорошо разработаны, когда А.А. Андронов начал свою научную деятельность, имели дело с линейными дифференциальными уравнениями. Задача же, поставленная перед ним, могла быть решена лишь с помощью нелинейного уравнения. Однако и сама теория нелинейных уравнений была развита сравнительно слабо, и, что особенно важно, никто не умел ею пользоваться по-настоящему для решения задач, связанных с генерацией незатухающих колебаний. Работая над своей аспирантской темой, А.А. Андронов сделал замечательное открытие: он обнаружил, что в одном труде знаменитого французского математика Анри Пуанкаре содержится основа теории “автоколебаний” (таким термином, вошедшим в русскую и иностранную научную литературу, назвал Андронов тип колебаний, о котором здесь идет речь). Это обстоятельство ускользало от внимания как математиков, так и физиков и инженеров. Открытие связи между генерацией колебаний и предельными циклами Пуанкаре навсегда останется связанным с именем Андронова.
Опираясь на работы Пуанкаре, а также выдающегося русского математика А.М. Ляпунова об устойчивости движения, А.А. Андронов указал методы, позволяющие построить теорию ряда явлений, играющих основную роль в радиофизике, и, пользуясь этими методами, получил ряд важных результатов. Кроме того, он обогатил математическую теорию дифференциальных уравнений.
Уже в первых работах Андронова проявилась характерная черта его творчества: стремление не только получить отдельный результат, но и создать стройную теорию, правильный научный язык, наглядные физические понятия, приспособленные к тем задачам, которые он исследовал. Эта черта позволила А.А. Андронову быстро достичь решительных успехов на втором этапе своей научной деятельности, когда он посвятил свои главные усилия разработке вопросов автоматического регулирования.
Каждому школьнику известен регулятор Уатта, обеспечивающий постоянство числа оборотов паровой машины. Но лишь немногие знают, с какими трудностями встречается теория этого устройства. Этой теорией занимались в прошлом столетии гениальный физик Максвелл и знаменитый русский ученый Вышнеградский. Тем не менее, до самого последнего времени не было полной теории этого регулятора, и инженерам приходилось довольствоваться несовершенными расчетами.
А.А. Андронов ясно видел связь между явлениями, происходящими в машине, снабженной регулятором Уатта, и автоколебаниями в радиофизике. Усовершенствовав методы, применявшиеся им уже в ранней работе о ламповом генераторе, он сумел, вместе со своим долголетним сотрудником, доцентом Горьковского университета А.Г. Майером, впервые полностью решить так называемую задачу Вышнеградского, поставленную последним 70 лет тому назад, – о том, каковы условия правильной работы машины, снабженной регулятором Уатта, обладающим сухим трением.
современной техники, ясно, какое громадное и все растущее значение приобретают в ней автоматическое регулирование всевозможных заводских процессов, автоматическое управление станками, курсом кораблей, самолетов, ракет. Для того чтобы сознательно проектировать устройства, предназначенные для этих целей, нужна глубокая теория. Она тесно переплетается с теорией автоколебаний.
Ряд работ, выполненных А.А. Андроновым совместно с его сотрудниками и все более многочисленными учениками в физико-техническом институте Горьковского университета, привели к выяснению условий подавления автоколебаний в таких устройствах, как автопилот или самолетный винт автоматически изменяемого шага.
Все эти работы опубликованы в виде коротких заметок в журнале “Доклады Академии наук СССР”. Можно смело говорить о новом направлении в науке, сложившемся и окрепшем благодаря работам А.А. Андронова и его школы. Избрание А.А. Андронова действительным членом Академии наук СССР – яркое свидетельство признания этого научного направления.
Избрание А.А. Андронова академиком также является торжеством университетской науки и Горьковского университета, на создание и укрепление которого он положил очень много сил. Академик Андронов -настоящий университетский ученый, не замыкающийся в своей узкой специальности, обладающий широким кругозором, интересующийся не только физикой и математикой, но и другими науками, ученый, у которого исследовательская работа и воспитание молодежи составляют одно неразрывное целое. Это высокопринципиальный человек, решительный враг всякой профанации науки, друг тех, кто любит советскую науку и множит ее успехи.
PDF версия статьи в журнале «НМ» 2016 — NM2016-P280-282