Тридцать девять лет в почтовых ящиках. Мемуары научного сотрудника о работе и личной жизни - Алла Валько Страница 17

...

Контакт шарика с коническими подпятниками может происходить по одной или двум эллиптическим площадкам, а также по окружности. В последнем случае происходит резкое увеличение момента трения в опоре (заклинивание) и скачкообразное изменение скорости дрейфа гироскопа. Увеличение момента трения возможно также за счёт увеличения взаимного внедрения шероховатостей контактирующих поверхностей, а также из-за изменения температуры в приборе. В ходе исследований выяснилось также, что отсутствие вибрации ротора гиромотора, подвешенного на газодинамической плёнке, также приводит к увеличению момента трения в подвесе поплавка.

В своём отчёте, выполненном по окончании проведённых исследований, я показала, что шаровая опора без “оживления” не может обеспечить случайную составляющую скорости ухода гироскопа, удовлетворяющую требованиям технических условий, предъявляемых к гироскопу. По результатам этой работы я написала статью “Определение величины момента трения в шаровой опоре скольжения поплавкового гироскопа”, опубликованную в 1984 году в сборнике “Труды предприятий отрасли”.

Главный конструктор направления Правоторов подготовил для меня новое задание. Поскольку в своём предыдущем отчёте по расчёту момента трения торсионно-шаровой опоры поплавкового гироскопа я показала, что наличие граничного трения в опоре ни по величине, ни по стабильности не обеспечивает достижение случайной составляющей скорости дрейфа 0, 01 градуса/час, то Правоторов поставил передо мной задачу провести теоретическое исследование условий возникновения жидкостного трения в этой опоре. Эта задача относилась уже к области гидродинамической теории смазки, и я взялась за изучение монографии Л. Г. Лурье “Механика жидкости и газа”, а также других источников. Кроме того, мне понадобилось познакомиться с книгой К. П. Андрейченко “Динамика поплавковых гироскопов и акселерометров” и его статьями “К теории жидкостного демпфирования в поплавковых гироскопах”, “О сферическом гидродинамическом подвесе при ускоренном аксиальном движении основания”, опубликованными в различных научно-технических журналах.

Ознакомившись с вышеперечисленными работами, я поняла, что при движении в жидкости с ускорением поплавок испытывает гидродинамическое сопротивление, являющееся суммой инерционного сопротивления и вязкого сопротивления, пропорционального скорости движения поплавка, и сопротивления, пропорционального квадрату скорости движения поплавка. Решив поставленную передо мной задачу, я показала в своём отчёте, что роль поддерживающей силы, способной скомпенсировать остаточную плавучесть поплавка и тем самым устранить граничное трение в опоре, играет средняя по величине за период угловых или линейных колебаний поплавка гидродинамическая сила, определяемая составляющей, пропорциональной квадрату скорости движения поплавка. Эта сила направлена вдоль линии центров сферы поплавка и корпуса и направлена в сторону уменьшения эксцентриситета. Среднее значение остальных составляющих гидродинамического сопротивления за период колебаний поплавка равно нулю.

В рамках гидродинамической теории смазки я впервые получила формулы, позволяющие вычислять величину поддерживающей силы при угловых и линейных колебаниях сферического поплавка в пределах зазоров в опоре, а также определять параметры этих колебаний, обеспечивающих полную взвешенность поплавка и создающих жидкостное трение в шариковой опоре.

...

При угловых колебаниях поплавка с частотой 20 герц и наличии эксцентриситета между сферой поплавка и внутренней сферической поверхностью корпуса жидкостное трение в шаровой опоре при остаточном весе поплавка от 0,1 до 0,5 грамма может быть достигнуто при амплитуде колебаний в пределах от 3,22 до 9,29 градусов.

В дальнейшем аналогичное исследование я провела относительно малых радиальных, аксиальных и угловых колебаний цилиндрического поплавка в цилиндрическом корпусе и на основании полученных результатов исследований о колебаниях сферического и цилиндрического поплавка написала статью. Я знала, что на нашем предприятии кандидатскую диссертацию по поплавковому прибору защитила Зоя Озерская, и попросила у неё разрешения ознакомиться с её диссертацией, на что она с готовностью дала мне своё согласие. Я увидела, что в части гидродинамики Зоя рассматривала двухмерное течение поддерживающей жидкости для случая угловых колебаниях сферического поплавка. В отличие от меня, она рассматривала не только главное движение (перетекание жидкости в плоскостях, перпендикулярных вектору угловой скорости), но также перетекание жидкости вдоль вектора угловой скорости. Это показалось мне интересным. В диссертации перед Зоей стояла задача, совершенно отличная от моей, но я увидела возможность определения величины поддерживающей силы при двухкомпонентном перетекании жидкости.

Свою статью я показала учёному секретарю редколлегии журнала “Механика твёрдого тела. Известия АН СССР” Анатолию Герасимовичу Горшкову и спросила его, стоит ли включить в статью материал коллеги. Он ответил, что это расширит и подтвердит полученные мной результаты. Тогда я объяснила Зое суть моей работы и предложила ей сделать определённые математические преобразования. В результате была получена уточнённая формула для определения величины поддерживающей силы при угловых колебаниях поплавка, оказавшаяся близкой к полученной мной. После этого я дополнила статью формулой, полученной Зоей, и мы опубликовали эту работу в 1980 году в одном из самых лучших научных журналов СССР.

В 1984 году на пост Генерального секретаря КПСС был избран Константин Устинович Черненко, и в этом же году его зять, а ныне заведующий кафедрой “Приборы и системы ориентации, стабилизации и навигации” МГТУ имени Н. Э. Баумана Сергей Феодосьевич Коновалов защищал свою докторскую диссертацию. Мы с ним были знакомы, поскольку Сергей Феодосьевич работал на кафедре П-4, я же училась в аспирантуре МВТУ, а позже защищала на нашей кафедре кандидатскую диссертацию. Он был приветливым и доброжелательным человеком. В работе Сергея Феодосьевича рассматривались вопросы гидродинамики поплавковых гироскопов, и поскольку по роду своей деятельности мне пришлось заниматься аналогичными проблемами, то автореферат его диссертации был направлен мне на отзыв.

Диссертация Сергея Феодосьевича была содержательной, однако на первой же странице автореферата я обнаружила, что уравнения течения жидкости записаны не в частных, а в полных производных. Я не знала, что мне делать. Дело ведь нешуточное: зять Генерального секретаря! Как быть? Сделать вид, что я ничего не заметила? Или позвонить ему и сказать, что я обнаружила погрешность в его работе? Я выбрала второй вариант. Выслушав меня, Сергей Феодосьевич расстроился и сказал, что обязательно исправит ошибку. Однако во время нашего следующего разговора он сообщил мне, что в автореферате допущена описка, а в самом тексте диссертации уравнения записаны в частных производных. У меня гора свалилась с плеч. Но это было ещё не всё. Выяснилось, что в диссертации знак поддерживающей силы, возникающей при колебаниях поплавка, противоположен знаку, полученному мной. Это означало, что возникающая при колебаниях поплавка гидродинамическая сила не взвешивает поплавок, а, наоборот, прижимает его к опоре, увеличивая трение. Этот вопрос я также пыталась обсудить с Сергеем Феодосьевичем, но мы так и не пришли к согласию. Естественно, я не написала об этом в своём отзыве на автореферат. До сих пор я не знаю, кто из нас был прав, хотя эксперименты, косвенно подтверждающие этот эффект, на нашем предприятии были проведены.