Фото:
Искусный экспериментатор. К 115-летию со дня рождения Александра Беляева

12 июля исполнилось 115 лет со дня рождения Александра Федоровича Беляева (1907-1967) - физика, специалиста в области взрывчатых веществ, основоположника физических основ горения и взрыва в конденсированных системах, д.ф.-м.н., профессора, лауреата Государственной премии, начальника лаборатории №2 КБ-11.

В 1930 году он закончил физико-механический факультет Ленинградского политехнического института, получив специальность инженера-физика. Прекрасное физическое образование, выдающиеся руководители и сподвижники, творческая научная среда ИХФ АН СССР в сочетании с талантом естествоиспытателя, целеустремленностью и огромным трудолюбием — все это определило успех научной деятельности А.Ф.Беляева. Уже первая работа, выполненная в 1934 году молодым Беляевым под руководством Ю.Б.Харитона и посвященная изучению механизма передачи детонации в вакууме от одного кристалла азида свинца к другому, дала неожиданный результат.

Последующий цикл работ был посвящен изучению механизма горения взрывчатых веществ (ВВ) и порохов. Эту область исследований Александр Федорович особенно любил и неизменно возвращался к ней в течение всей своей научной деятельности. Мировую известность принесла А.Ф.Беляеву созданная им совместно с Я.Б.Зельдовичем теория горения летучих ВВ.

В годы Великой Отечественной войны, когда ощущался острый дефицит полноценных взрывчатых веществ, А.Ф.Беляев провел обстоятельные исследования детонационной способности аммиачно-селитренных, так называемых суррогатированных ВВ, в частности, на смесях аммиачной селитры с тротилом (прототип аммонита), и инертным, невзрывчатым горючим — торфом (прототип динамона).

В научных трудах, посвященных работе взрыва, А.Ф.Беляев детально проанализировал методы определения работоспособности ВВ. Сегодня метод сравнения работоспособности при помощи эквивалентных зарядов известен как метод Беляева.

Был прекрасным, искусным экспериментатором. Он не признавал метод «научного тыка». Если многие исследователи ставят эксперимент, чтобы что-то найти, то он ставил эксперимент, чтобы подтвердить или опровергнуть собственные идеи. Почти всегда опыт, им задуманный, давал четкий ответ на поставленный вопрос. Где бы он ни был - в лаборатории, дома, на прогулке, — он продолжал обдумывать свою работу и постановку эксперимента для получения решающего результата.

Вся научная деятельность А.Ф.Беляева была неразрывно связана с ИХФ АН СССР, в котором он работал с 1931 года и до своей скоропостижной кончины в 1967 году. У А.Ф.Беляева была только одна длительная командировка, связанная с его участием в атомном проекте.

8 апреля 1946 года вышло Постановление Совета Министров №805-327 о создании группы Я.Б.Зельдовича с задачей теоретического обоснования атомной бомбы и разработки термоядерного устройства на принципе детонации дейтерия и об организации КБ-11 при Лаборатории №2 АН СССР. Главным конструктором КБ-11 был назначен Ю.Б.Харитон, заместителем — К.И.Щелкин, руководителем лаборатории №2 детонации взрывчатых веществ — А.Ф.Беляев.

Такие вопросы, как детонация взрывчатых веществ, передача процессов детонации в гетерогенных средах и теория сходящейся детонационной волны, входили в число приоритетных проблем при создании первой советской атомной бомбы РДС-1.

Принципиальную важность имели адекватное понимание и конкретные измерения процессов, происходящих при сферически сходящейся детонации ВВ, а также отработка соответствующих элементов конструкции и разработка технологии их изготовления. Начальный этап этих работ относится к 1946 году (работы в НИИ-6), затем они были полностью сконцентрированы в КБ-11 (лаборатории А.Ф.Беляева, М.Я.Васильева, К.И.Щелкина). Уже на самом начальном этапе разработки ядерного оружия стало очевидным, что исследование процессов, протекающих в заряде, должно пойти по расчетно-экспериментальному пути, позволявшему корректировать теоретический анализ по результатам экспериментов опытных данных о газодинамических характеристиках ядерных зарядов.

В Арзамасе-16 А.Ф.Беляев ввел многочисленные неписаные правила, повышающие безопасность работ со взрывчатыми веществами. Например, он рекомендовал работать с детонирующим шнуром во время подготовки опыта. В работах такого рода опасен момент отрезания детонирующего шнура необходимой длины. Оказывается, лаборант или препаратор, выполняющий эту процедуру, не должен держать ноги под панелью стола, на котором производятся монтажные работы. В подобных случаях имеется некоторая вероятность взрыва бухты шнура, лежащего под ногами оператора.

В итоге напряженной работы большого коллектива исследователей, в сжатые сроки была создана практически новая технология прецизионного конструирования крупногабаритных конструкций, содержащих ВВ. Но из-за тяжелейшего инфаркта А.Ф.Беляев был вынужден уехать в Москву, в ИХФ, где он вновь занимается горением ВВ и порохов.

Однако его участие в работах, имеющих отношение к атомному проекту, не прекращалось. В 1954—55 гг. несмотря на перенесенный инфаркт А.Ф.Беляев по просьбе директора ИХФ академика Н.Н.Семенова, как председатель назначенной экспертной комиссии, выезжал и работал на Семипалатинском полигоне на испытаниях нашего атомного оружия. Дело в том, что здесь исследователи столкнулись с новым явлением — пятикратным усилением слабых ударных волн, возникшим в связи с инверсией температуры и градиентом ветра в приземной атмосфере, создававшими условия их нерегулярного отражения у поверхности земли. Теоретики в лице академика С.А.Христиановича заявили, что этого не может быть. А.Ф.Беляев в течение трех лет разбирался с этим эффектом, досконально изучил условия его возникновения и применявшуюся аппаратуру. Результатом этой кропотливой работы было заключение, что полученные результаты измерений не вызывают сомнения и непрогнозируемое усиление ударной волны на большом расстоянии действительно имело место.

А.Ф.Беляев всегда большое внимание уделял технике эксперимента. Так, под его руководством был создан датчик давления с возможностью непрерывной регистрации диаграммы давление-время при горении и взрыве в очень широком диапазоне давлений от 1 до 10000 атм. Датчик с частотой 100 кГц и линейной характеристикой был разработан и изготовлен в мастерских ИХФ АН СССР в течение короткого времени. Эти датчики выдержали испытание временем, успешно работали и появились раньше зарубежных аналогов, уступая им только в геометрических размерах. Летом 1959 года на Семипалатинском полигоне с их помощью была проведена обработка результатов, полученных при взрыве 300-тонного заряда обычного ВВ (аммонита).

Своих учителей — Н.Н.Семенова и Ю.Б.Харитона — А.Ф.Беляев практически боготворил и был им бесконечно признателен. Вся его научная деятельность была неразрывно связана с Ю.Б.Харитоном, под руководством которого он проводил исследования, начиная с самых первых работ по передаче детонации в вакууме между частицами азида свинца и заканчивая последними своими работами, когда Александр Федорович по заданию Ю.Б.Харитона исследовал горение специальных составов, представляющих интерес для Арзамаса-16.

Александр Федорович Беляев был не только крупным ученым, но и сердечным, доброжелательным и скромным человеком. Вместе с тем, он проявлял непримиримость всякий раз, когда встречался с легкомысленным и, особенно, недобросовестным отношением к науке. По натуре мягкий и отзывчивый, А.Ф.Беляев не терпел делячества в науке.

А.Ф.Беляева всегда отличала завидная работоспособность. Так, за период 1959—1966 гг. им было написано 20 статей (подавляющее большинство статей он писал лично по материалам сотрудников). Совместная с К.К.Андреевым монография стала настольной книгой для многих специалистов в области физики взрыва. А.Ф.Беляев — автор пяти монографий.

За плодотворную научную работу А.Ф.Беляев был награжден орденами Красного Знамени (1949), Красной Звезды и Знак Почета.

В 1971 году А.Ф.Беляеву совместно с К.К.Андреевым была присуждена (посмертно) Государственная премия СССР за цикл работ по термическому разложению, горению, детонации и работе взрыва конденсированных систем. Фундаментальная значимость работ А.Ф.Беляева как истинно классических не изменяется со временем.

По материалам книги А.А.Сулимова «Научное наследие профессора А.Ф.Беляева» (www.biblioatom.ru)

вс, 07/24/2022 - 02:37