И в шутку, и всерьез (былое и думы)

Крылов Игорь Георгиевич

Главный конструктор РЛС 1Л13 и 1Л119.

Лауреат Государственной премии (1979г.).

Кавалер ордена Трудового Красного Знамени.

Воспоминания о Крылове И.Г.

Я бы хотел рассказать о Крылове Игоре Георгиевиче. Мне очень повезло в жизни, что я имел счастье работать и общаться с этим необыкновенно талантливым ученым и инженером, порядочным и сердобольным человеком.

И.Г. – первый, с кем я сошелся близко, поступив в 1956 году в 1-ю лабораторию СКБ – 197.

Впоследствии эта лаборатория станет легендарной в институте, в ней будет процветать наука, из нее выйдут почти все ведущие специалисты предприятия. Она разделится на отделы, включающие многие лаборатории; начальником наиболее престижного отдела станет автор этих строк, начальником сектора, из которого выйдет основной костяк ведущих специалистов сегодняшнего дня, станет И.Г. К нам в отдел будет конкурсный отбор, иногда с экзаменом, у нас будет организован научный семинар – кузница научных кадров и научных идей. Все это будет потом.

А сейчас мы вернемся к 1956 году. Крылов И.Г. после окончания авиационного техникума и политехнического института пришел в 1-ю лабораторию в 1955г. Меньше чем через год пришел я, уже умудренный немалым житейским опытом и уверенным в своих знаниях и возможностях. Тематика 1-ой лаборатории – защита радиолокатора от помех – наиболее сложная и наукоемкая в радиолокации.

Я пытался с ходу освоить это дело, но возникало много вопросов, особенно из области «почему это делается так, а не иначе». Впоследствии талантливый организатор и руководитель 1-ой лаборатории Соколов Ю.Г. скажет мне в ответ: «Может надо действительно делать по-другому. Вы подумайте и предложите». Предложений возникало много, проанализировать все я был не в состоянии, отфильтровать тоже. Весьма компетентный М.В. Литвин, тоже молодой специалист, но уже поднабравшейся опыта и знаний за 2 года работы, как-то не склонен был к творческому союзу и совместной работе. 4 Я выделил И.Г. После первой же беседы с ним я понял, что имею дело с очень вдумчивым, талантливым и самостоятельным человеком.

За совсем небольшое время работы в лаборатории он успел понять научно-техническую проблематику задач, знал и понимал всю конкретику разрабатываемых устройств. Мы как будто всю жизнь искали друг друга, мне такой компаньон был совершенно необходим. Он был немногословен, вдумчив, я – азартен, прерывал на полуслове, если дальнейшее понятно, он не пытался нудно продолжать разъяснения (это делает большинство людей, всю жизнь испытывающих мое терпение), он умел перескочить через понятное и продвигаться дальше. Поэтому наше взаимодействие быстро приводило к результату. Другое качество И.Г. заключалось в том, что он умел выделить самое главное и изобразить это главное в виде рисунка, векторной диаграммы, блок-схемы. Он не умел математизировать, и ему это было почти не нужно, он все понимал через графику. Я, наоборот, сразу хватался за абстрагирование задачи, за ее математическую, строгую формулировку и решение – это, с учетом ошибок и путаницы, отнимало много времени, и часто было безрезультатным. Но если рядом сидел И.Г., он не давал спутаться, он видел насквозь существо дела, и вместе мы отлично могли, в конце концов, добраться математически до нужного результата. Со временем, через много лет я овладею Крыловской методикой, и она будет для меня самым ценным его подарком на всю жизнь. А И.Г. овладеет математикой и сумеет проводить самостоятельные теоретические исследования своих многочисленных изобретений и выдумок.

Другое свойство И.Г. – это умение вести беседу таким образом, что другой ее участник наибыстрейшим образом сам мог убедиться в ошибочности своих представлений. И.Г. почти никогда не скажет собеседнику, что его результат не верен. Он будет задавать вопросы: один, другой, третий до тех пор, пока не загонит в тупик, и тот поймет сам абсурдность своих доводов. В этот момент обычно возникает сложность: самое простое – это сказать, что был не прав, и поблагодарить И.Г.. Но если тебя загоняют в тупик по 3 раза в неделю, и ты каждый раз вынужден признать, что ты дурак, то согласитесь, что иногда становиться трудно. Крылов не будет тебе помогать выбираться из тупика, а будет безжалостно молчать. И с ним будет работать только тот, кто уважает истину неизмеримо больше своих амбиций. Нам повезло, таких людей становилось вокруг нас все больше и больше, и постепенно образовывалась целая школа. К нам примкнули талантливые люди – Пахомов Ю.Н, Марескин В.М., Лейких М.А, о которых следовало бы написать отдельно.

Мы были заняты поиском различных решений и идей с утра и до ночи, огромное время отдавали экспериментальной работе, разработке конкретных устройств, и отладке и испытаниям разрабатываемых изделий, которые приносили нам уйму новых загадок, вопросов, понимания и т.д. До определенных пор нашим безусловным идеологом был И.Г. Это он сформулировал задачу стабилизации ложных тревог в условиях нестационарных помех, которую мы назвали проблемой динамического диапазона и всей славной компанией решаем ее по сей день, и очень многого добились. Это И.Г. поставил и во многом решил задачу автоматической, без участия оператора, компенсации помех, хотя, конечно, на меня будут в обиде другие наши авторы, которые тоже много сделали в этом направлении. И.Г. первым стал серьезно разбираться с влиянием флюктуаций параметров РЛС на качество работы СДЦ, эти вопросы особенно обострились, когда мы начали применять сжатие сигналов в приемнике.

В основном И.Г. работал самостоятельно, а я в компаниях, в одной, в другой, третьей. И.Г. умел довести свою идею до полного логического завершения и, как правило, обсуждал со мной окончательно сформулированные и понятные результаты – ему, конечно, тоже нужно было подтверждение, хотя я не помню случая, чтобы он допустил неточность. У меня другой характер – как только я почувствую новую идею, я, прежде всего, собираю компанию и излагаю имеющиеся у меня, так сказать, намеки. Как правило, доводили дело до конца компанией, или кто-то другой, не я. Если я хотел оценить свою идею всерьез, то непременно обращался к И.Г., и если он говорил, что это правильно, можно было не сомневаться более, а внедрять идею в новые разработки, писать статью, подавать заявку на изобретение. Тем не менее, почему-то за оценкой работы большинство сотрудников обращалось не к нему, а ко мне, я умел завестись на чужой идее и зачастую пропагандировал и разбирал ее, когда авторы уже теряли к ней интерес, а я продолжал ее «доить».

Главные идеи Крылова:

1. В РЛК «Лена-М» – «компенсация ветра» полуавтоматическим способом. До этого операция «компенсация ветром» производилась вручную оператором РЛС, что требовало остановки антенны и приводило к перерыву в боевой работе. И.Г. предложил запись пассивной помехи и отображение доплеровской частоты помехи и доплеровской частоты «поддува», на специальном запоминающем индикаторе «частота-азимут» Задача оператора состояла в совмещении отметок от этих частот.

2. В 36Ж6-«метод ∆Т». В разработке этого локатора И.Г. не принимал непосредственного участия. На полигоне К.Яр РЛС 36Ж6 не прошла испытаний, была снята с ГИ – экран РЛС был забит «ангелами»– работать было невозможно.

Крылов задумался над природой ангелов, поехал в К.Яр, где была развернута 36Ж6, и произвел запись сигналов от «ангелов». (Впервые «ангелы» мы наблюдали с Крыловым в Адлере на РЛС П35, поэтому общая картина явления нам была знакома.) Анализ записей показал, что в каждом элементе разрешения по дальности сигналы от ангелов представляют собой статистически независимые узкополосные случайные колебания со случайной доплеровской частотой, в целом – с учетом всех элементов разрешения по дальности процесс был, конечно, широкополосным.

Крылов придумал адекватное средство компенсации сигналов от ангелов – «метод ∆Т», который был реализован в аппаратуре 36Ж6, после чего испытания этой РЛС были завершены. Метод был основан на последовательном использовании череспериодного умножения (с выделением низкочастотной составляющей) и череспериодного вычитания при несимметричном запуске. Это была нелинейная система (а может быть параметрическая?). Эффект хорошей компенсации « ангелов» определяется тем, что отражение от ангелов в каждом элементе разрешения было узкополосным процессом, а в «методе ∆Т» не проводилось усреднение по дальности в отличие от других методов автоматической компенсации помех.

И.Г. провел блестящее теоретическое исследование «метода ∆Т», для этого ему пришлось изучить аппарат спец функций и другие сложные разделы математики. Он сумел найти нестандартные подходы к решению задачи. Работа была опубликована в закрытом сборнике «Военная радиоэлектроника» и является, безусловно, классикой радиолокации.

3. И.Г. изобрел гетеродинный автокомпенсатор помех (в отличие от квадратурного, предложенного Я.Д Ширманом), который был под его руководством внедрен в РЛС «Оборона14». И.Г понял (и написал об этом статью в журнале), что разница между квадратурным автокомпенсатором и гетеродинным чисто техническая, а сходство их носит принципиальный характер – оба эти компенсатора корреляционные.

4. И.Г. был главным конструктором радиолокационных станций 1РЛ13 и 1Л119. РЛС 1Л13 прошла государственные испытания в 1985г, выпущено более 150 экземпляров. Это первая в институте станция с системой обработки сигналов на базе цифровой техники. При разработке РЛС была создана не только высококлассная по тому времени цифровая аппаратура, а выросли специалисты-цифровики, в будущем – создатели цифровой техники новых поколений.

В 2002г прошла государственные испытания РЛС 1Л119 – это станция с активной фазированной решеткой и системой обработки сигналов на базе сигнальных процессоров. РЛС 1Л119 успешно выпускается серийно в настоящее время.

В целом по результатам его экспериментально-теоретических работ, И.Г. нужно было присвоить ученую степень не только кандидата, но и доктора наук. К сожалению, этого не состоялось. У нашего предприятия не было научного авторитета, не было ученого совета. Наши ученики и сотрудники вынуждены были защищаться в Политехническом институте, под чужим руководством.

И.Г. был очень скромным человеком, он считал, что не дорос до получения ученой степени и не стал писать диссертацию, хотя получение ученой степени почти удваивало зарплату. Мы – я и добрый, отзывчивый человек, в будущем д.т.н., профессор, Ю.И. Пахомов, предложили написать ему диссертацию, на базе его научных трудов, но он отказался. В нашем отделе И.Г. заведовал подбором и приемом кадров, а его сектор был самым сильным новаторским подразделением отдела. В секторе выросли крупные специалисты ННИИРТ: Островский М. А. – в будущем доктор наук, профессор, главные конструктора: Махрова Н.Н., Бомштейн А.Д., Башев В.В., Дмитричев А.А.

И.Г. был человеком очень отзывчивым. Он всегда умел выслушать коллег и подчиненных, очень сочувствовал, когда у них возникали проблемы по жизни. Всегда хлопотал о зарплатах своим работникам, о квартирах, о диссертациях.

Вдумчивость, любопытство, настойчивость И.Г. проявились и в том, как он освоил горные лыжи – дома перед зеркалом. Он изучил соответствующую литературу, представил себе умственно всю динамику спуска, часто обсуждал эти вопросы со мной. Но в горных лыжах я был опытным практиком, а не теоретиком. Каково же было моё удивление, когда приехав со мной в горы, Крылов сразу начал правильный спуск, а не как другие, осваивал бы это годами.

Мы с И.Г. были большими друзьями, его нет уже несколько лет, но он очень часто снится мне, мы с ним всегда о чем-то хлопочем. Один – два раза в год я хожу на его могилу и безмерно почитаю этого, светлой памяти, прекрасного человека.

А.А. Зачепицкий

К празднику долголетия Я.Д. Ширмана

и его неувядающих научно-технических идей.

Яков Давидович Ширман известен как автор многочисленных научных трудов и монографий, глава научной школы, изобретатель. Яков Давидович – Большой Учитель.

Каждый, кому выпало заниматься радиолокацией в последние более чем 50 лет – ученик Якова Давидовича, т.к. его книги являются настольными для главных конструкторов, научных работников, преподавателей, инженеров–разработчиков, производителей и потребителей этой наукоемкой, бурно развивающейся научно-технической отрасли. Деятельность этого неутомимого ученого и изобретателя принесла на редкость весомые практические результаты в современную радиолокацию. По сути дела Яков Давидович произвел в радиолокации СССР две решающих прорывных революции, определившие все ее дальнейшее развитие от второй половины прошлого века до наших дней.

Первая революция – это внедрение сложных ЧМ и ФМ сигналов со сжатием в согласованном фильтре. Это позволило вывести радиолокацию из энергетического тупика, разрешив известное противоречие между величиной энергетического потенциала РЛС и разрешающей способностью по дальности. Внедрение сложных сигналов раскрепостило радиолокацию, сделав возможным при доступных конструктивно-стоимостных показателях практически сколь угодно повышать ее основные параметры: дальность обнаружения, разрешающую способность по дальности, точность определения координат, помехозащищенность от активных и пассивных помех.

Вторая революция – это внедрение корреляционной автокомпенсации помех, позволившей на порядок и более увеличить помехозащищенность РЛС от активных помех, повысить и автоматизировать компенсацию пассивных помех.

Внедрение в практику сложных сигналов и автокомпенсаторов помех потребовало переосмысления основ радиолокации, изыскания и исследования новых путей построения основных систем радиолокатора – антенного, передающего и приемного устройств. Эта огромная работа была проделана в СССР под непосредственным руководством Якова Давидовича, который настойчиво добивался положительных результатов на каждом разрабатывающем предприятии страны, не жалея времени и сил на регулярные их посещения и участие в практической работе.

За совокупность указанных работ группе ученых и разработчиков радиолокаторов во главе с Яковом Давидовичем была присуждена в 1979 году Государственная премия СССР по разделу науки. В состав этой группы входили два сотрудника нижегородского КБ ГТЗ (ныне Нижегородский НИИ радиотехники – ННИИРТ) – автор этих строк и исключительно талантливый инженер, ученый и изобретатель, впоследствии известный главный конструктор РЛС Крылов Игорь Георгиевич.

КБ ГТЗ было весьма результативным разрабатывающим предприятием, его новые и коренным образом модернизированные радиолокаторы с завидной регулярностью поставлялись в войска и, в конце концов, составили основу радиолокационного поля ПВО страны.

С Яковом Давидовичем я познакомился впервые (кажется, в 1959 году) на одном из научно-технических семинаров в Министерстве Обороны, собравшем всю радиолокационную общественность СССР. Выступал Я.Д.Ширман с Докладом – Сказкой о результатах работ Харьковской артиллерийской радиотехнической академии (ХАРТА) по сжатию сложных сигналов. Здесь впервые были озвучены публично идеи сжатия сигналов с убедительным экспериментальным подтверждением. С 1960 года завязалось творческое сотрудничество коллектива разработчиков радиолокационной техники КБ ГТЗ с коллективом кафедры радиолокации ХАРТА, которую возглавлял Я.Д. Ширман.

В это время под руководством на редкость вдумчивого и трезвомыслящего главного конструктора Овсянникова Василия Ивановича, к тому времени Лауреата Ленинской и Государственной премий, мы начали обдумывать пути построения нового мощного локатора П-70 («Лена-М»). Как и во всей радиолокации того времени, перед нами возникла тупиковая ситуация. Предельная импульсная мощность передатчика, которую выдерживал в/ч тракт без пробоя, могла составить не более 3 МВт. При этом для обеспечения максимальной дальности обнаружения и однозначности ее отсчета требовался зондирующий импульс длительностью не менее 50 мкс. А для обеспечения помехозащищенности от пассивных помех требовалась длительность зондирующего импульса не более 3 мкс. Поэтому, оставаясь в рамках традиционных решений, мы не могли придти к удовлетворительному результату.

Многообещающим было использовать сложный сигнал, но об этом нам еще только стало известно. Внедрение сложных сигналов поставило перед нами ряд сложных вопросов, решение которых не укладывалось в заданные сроки разработки и требовало проведения широкого круга исследований. Главным конструктором было принято решение предложить в техническом проекте основной вариант построения РЛС на базе традиционных решений – выполнить станцию 2-х канальной: один канал – длинноимпульсный, обеспечивающий требуемую максимальную дальность, другой – короткоимпульсный, обеспечивающий защиту от пассивных помех. Однако, при одновременном воздействии активных и пассивных помех оба канала оказывались пораженными: длинноимпульсный – пассивной помехой, короткоимпульсной – активной, т.е. этот вариант не был вполне удовлетворительным, но его выполнение укладывалось в заданный срок.

Другой вариант построения РЛС – с линейно-частотно-модулированным зондирующим сигналом также был включен в работы по техническому проекту с разработкой действующего макета РЛС на полигоне предприятия. К работе было привлечено ХАРТА – задана НИР «Сосна» под научным руководством Якова Давидовича, а автор этих строк назначен заместителем Главного конструктора по данному варианту РЛС.

Первая сложность заключалась в создании передающего устройства. Традиционные передающие устройства в метровом диапазоне волн выполнялись в виде довольно простых ламповых автогенераторов. Однако автогенератор не мог обеспечить формирование сложного сигнала, требовалось передающее устройство с независимым возбуждением от маломощного отклика согласованного фильтра. При этом передающее устройство выливалось в многокаскадную усилительную цепочку. А требование перестройки частоты излучения еще более усложняло задачу с учетом необходимости на каждой из частот проводить согласование каскадов между собой и с модуляторами. Необходимо было по возможности уменьшить число перестраиваемых по частоте каскадов. Для этого ХАРТА было предложено и проведено полномасштабное макетирование мощного широкополосного возбудителя с фазовой автоподстройкой частоты к маломощному отклику согласованного фильтра. Забегая вперед, отметим, что мощный возбудитель ХАРТА вошел в опытный образец РЛС и в состав серийных изделий, работал надежно, хотя и был сложен в регулировке.

Следующий круг вопросов относился к приемному устройству. Во-первых, не было согласованного фильтра. Попытки его создания на базе объемных ультразвуковых или магнитострикционных никелевых линий задержки не давали удовлетворительного результата. В это время в иностранном акустическом журнале появилась статья, в которой рассматривалась металлическая полосковая линия задержки, в которой наблюдалось явление дисперсии. Кривая зависимости времени задержки от частоты имела линейный участок, подходящий для реализации согласованного фильтра линейно-частотно-модулированного импульса. Разработка фильтра «буксовала», запаздывала, хотя и велась силами трех организаций: ЛИАП (Ленинградский институт авиационного приборостроения), ХАРТА и КБ ГТЗ. Сложность заключалась в том, что никакими доступными усовершенствованиями прокатного устройства для изготовления полосковой линии невозможно было добиться необходимой идентичности линий от образца к образцу. Причина таилась в неоднородности (текстуре) материала. В конце концов, нашлось простейшее решение проблемы – каждая линия подстраивалась в номинал с помощью куска наждачной шкурки. Места сошкуривания определялись на ощупь по осциллографу, на котором отображалась кривая дисперсии. Далее действовали «волшебные» пальцы молодого специалиста – автора предложения. Эта методика с успехом использовалась регулировщиками серийного завода. Для устранения температурной зависимости дисперсионная линия размещалась в термостате.

Другая возникшая задача – это, как мы ее тогда называли, проблема динамического диапазона. Она заключалась в следующем. С одной стороны, сжатые сигналы имеют боковые лепестки, простирающиеся на значительный временной интервал и составляющие порядка – 20 дБ от пика сжатого сигнала. С другой стороны, динамический диапазон амплитуд входных сигналов превышал 60 дБ и более, а динамический диапазон выходного устройства РЛС – индикатора кругового обзора (ИКО) составлял не более 14 дБ. При линейном тракте приема боковые лепестки больших по величине сжатых эхо-сигналов значительно превосходили уровень окружающего шума и высвечивались на ИКО с потерей разрешающей способности, достигнутой благодаря сжатию.