Лазерная технология: как все начиналось…

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ИСТОРИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ»

(Продолжение, начало в №№3,5,6/2008)

История развития отечественной науки — это не только история открытий и кропотливых научных исследований, установления различных закономерностей, изобретение методов, технологий и конструкций. Как правило, она неразрывно переплетена с судьбами самих ученых и жизнью страны. О том, с чего и как начинались первые исследования воздействия лазерного излучения на материалы рассказывает д. т.н., профессор, заведующий кафедрой лазерной обработки материалов Национального технического университета Украины «КПИ» В.С. Коваленко, стоящий у истоков отечественной лазерной обработки и активно работающий в ней до сих пор.

В.С. Коваленко, д. т. н., профессор, вице-президент Академии инженерных наук Украины,
директор НИИ лазерной техники и технологии,
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», г. Киев

Великобритания, 1967-1968

По прибытии в Лондон группу определили в студенческое общежитие одного из университетов недалеко от здания БиБиСи. В штаб-квартире этой корпорации планировалась месячная подготовка английскому языку. На импровизированном тесте выяснилось, что мой английским является лучшим из всех, поэтому мои коллеги выбрали меня старостой группы, через которого осуществлялся контакт с «внешним миром». Уже с первых занятий со специалистами БиБиСи стало ясно, что наша языковая подготовка является явно недостаточной даже для элементарного общения. Поэтому работа с высококлассными преподавателями, носителями языка, оказалась чрезвычайно полезной для адаптации в новую зарубежную жизнь…

Примерно через неделю после приезда в Лондон, когда я уже почти втянулся в режим «столичной» жизни и успешно продвигался по пути дальнейшего совершенствования языка, на мое имя пришло официальное письмо из Бирмингамского университета. В нем я обнаружил приглашение присоединиться к специальным курсам для языковой и страноведческой адаптации, организованным университетом для иностранных стажеров из различных стран, билет на поезд Лондон — Бирмингам и программу дальнейшего обучения на указанных курсах.

А утром во всех британских газетах на первых страницах появились бесчисленные фотографии и описания ошеломивших всех нас событий. Проходящий стажировку в Бирмингамском университете советских физик Владимир Ткаченко оказался в центре международного скандала. По версиям британских газет доктор Ткаченко предположительно изъявил намерение не возвращаться в Союз и остаться на Западе. Для того, чтобы воспрепятствовать этому Советское посольство вызвало из Союза Галину, жену Владимира. В газетах подробно расписывались различные душераздирающие подробности с гонками автомобилей спецслужб, показывались фотографии Галины и Владимира с искаженными от отчаяния лицами, приводились различные версии случившегося. Все члены группы при подготовке к отъезду за рубеж инструктировались по поводу возможных «провокаций» против советских людей, но плохо представляли их себе в реальности, поэтому были полностью обескуражены новостями в газетах и телевидении (ведь советских источников информации у нас не было). На экстренном собрании группы было решено, что я должен связаться с посольством СССР, узнать «правду» о событиях и выяснить, что нам нужно предпринять и, в частности, узнать, должен ли я в сложившихся обстоятельствах принимать приглашение Бирмингамского университета и выезжать в Бирмингам.

В посольстве мне удалось пробиться только к заместителю посла (Чарлс-да фэр), т. к. посол был в отъезде. Дипломат успокоил меня —«это ординарное событие зарубежья, подобные «провокации» периодически устраиваются спецслужбами западных стран. Надо не обращать на них внимания, но постоянно проявлять бдительность, а отправляться в Бирмингам по приглашению университета, безусловно, следует».

По возвращении из посольства я успокоил своих коллег, а через день выехал к месту своей новой работы…

Бирмингамский университет действительно подготовил отличную программу для адаптации иностранных специалистов. До сих пор вспоминаю с благодарностью м-ра Роджерса, учителя английского с блестящим оксфордским произношением (King English), который очень профессионально и креативно вел занятия, быстро добиваясь позитивного результата. Кроме языковой подготовки проводились великолепные страноведческие занятия, благодаря которым удалось познать многие традиции, обычаи, историю этого уникального островного государства, внесшего колоссальный вклад в развитие земной цивилизации…

Лишь только через три недели меня пригласили на инженерный факультет и познакомили с кафедрой проф. Тобайеса…

В то время на кафедре машиностроения интенсивно работала группа проф. Брайена Скотта над проблемой использования фотонного излучения для обработки материалов. Его правой рукой был инженер Дэвид Ходжетт, впоследствии профессор этого же и Цюрихского (Швейцария) университетов.

Кроме того, он долгое время был вице-президентом крупной британской фирмы EA Technology.

В лаборатории кафедры машиностроения была создана экспериментальная установка на базе рубинового излучателя, которая находилась в одном помещении, а пульт управления для безопасности располагался за кирпичной стеной. Наблюдение за установкой и процессом обработки осуществлялось через специальное окно в стенке, разделяющей два помещения.

Исследования проводились в области изучения взаимодействия излучения с веществом, анализа тепловых процессов в зоне лазерного воздействия, оценки эрозии, механизма разрушения материала лазерным излучением и т.  п. Особенно поразило интенсивное использование в исследованиях вычислительной техники, чего в нашей стране в то время еще не наблюдалось. Все сотрудники ходили перепоясанные бумажными перфоленточкам (у нас же еще использовались бумажные носители информации в виде перфокарт), изъяснялись непонятными терминами. Для меня как механика-машиностроителя все это было ново, т. к. курс вычислительной техники в последние годы учебы в институте и спецкурс в аспирантуре, в основном, ограничивался вычислениями на логарифмической линейке, на арифмометре «Феликс», иногда лишь удавалось попросить кого-либо из коллег из вычислительного центра КПИ выполнить некоторые расчеты на машине БСМ.

 У нас, молодых исследователей, самостоятельного доступа к этим умным машинам тогда еще не было. Поэтому мое общение с коллегами в Бирмингамском университете, постоянно работающими с вычислительной техникой, помогло побороть естественную робость к ЭВМ, познакомиться с азами этого нового перспективного оборудования. Хотя следует признать, что эти элементарные навыки в дальнейшем были утрачены, вплоть до появления возможности самостоятельно работать с персональными компьютерами.

Бирмингамский университет относился к разряду «краснокирпичных» университетов (red brick). В отличие от классических университетов (Оксфорда, Кембриджа и др.) в этих университетах акцентировалось внимание на прикладных научных проблемах, и были установлены очень хорошие связи с промышленностью. Такие университеты были относительно молоды и строились в начале ХХ столетия без особых архитектурных излишеств из красного кирпича.

Вспоминаю, как в процессе исследований я занялся разработкой оптической системы для фокусирования лазерного излучения, и встал вопрос об изготовлении этой системы. Конструкция была не очень сложной, но точность и качество изготовления деталей требовались довольно высокими. Я обратился за консультацией к моему супервайзеру (научному руководителю) проф. Б. Скотту с просьбой подсказать, каким образом можно изготовить разработанное устройство. Он мне посоветовал взять справочник и найти адреса оптико- механических фирм для оформления заказа. Я нашел большой перечень таких фирм, определив, по-моему мнению, наиболее подходящую (судя по адресу, она находилась ближе всех к университету), и подготовил соответствующее письмо. К моему удивлению проф. Скотт попросил заготовить копии такого письма на все найденные мною фирмы. «Это — капитализм, здесь работают законы жесткой конкуренции, — сказал профессор. — Когда начнут приходить ответы с фирм, мы проанализируем все условия и выберем оптимального исполнителя по качеству, срокам и стоимости выполнения заказа».

Помню целую серию визитов представителей различных фирм, обсуждение с ними различных деталей заказа, финансовых тонкостей. После этого мы провели анализ всей поступившей информации и сделали оптимальный выбор. Примерно через месяц заказ был выполнен на довольно приемлемых финансовых условиях!

Так мне был преподнесен первый практический урок рационального функционирования капиталистической системы в условиях жесткой конкуренции…

В университете была великолепная библиотека. Такого разнообразия журналов я еще не встречал ни в Московских библиотеках, ни тем более в Киеве. Причем доступ к таким источникам был совершенно открытым. Поэтому я существенно пополнил свою коллекцию журнальных источников по теме.

Одним из направлений моих исследований было определение качества поверхности микроотверстий обработанным лазерным излучением. До этого никакой информации по этому вопросу в литературе не существовало. Приближенную оценку шероховатости поверхности после лазерной обработки можно было осуществить только по «микрошлифам» продольного сечения отверстий. Но при шлифовании и полировании края сечения «заваливались», поэтому точно оценить качество обработанной поверхности по этому показателю не удавалось. Мне повезло, что в лаборатории кафедры был современный профилограф-профилометр «Talysurf» известной британской фирмы «Taylor & Hobson», с помощью которого я надеялся все же получить достоверную информацию о величине и характере изменения шероховатости поверхности. Для этого была разработана специальная методика, позволяющая с помощью алмазного щупа изучить топографию внутренней поверхности прошитых лазерным излучением микроотверстий. Эти результаты были опубликованы во всесоюзном журнале «Измерительная техника» в 1971 г.

В это время на кафедре работал проф. Дж. Пекленик, известный специалист в области обработки материалов, приглашенный для проведения научных исследований и чтения лекций из университета Любляны (Словения, которая в те годы входила в состав Югославии). Проф. Дж. Пекленик с большой симпатией отнесся ко мне как к молодому специалисту из СССР, и во многом помогал мне советами в моей деятельности. Признанный авторитет в разработке производственных промышленных систем, он в те годы занимался исследованиями в области изучения топографии обработанной поверхности, разработки интегральных характеристик качества поверхности изделий. Поэтому для меня были особенно ценны его консультации при изучении микрогеометрии поверхности материала после лазерного воздействия. Как член СИРПа он хорошо представлял себе проблемы машиностроения того времени, и у него многому можно было научиться. Впоследствии он был избран Президентом СИРПа (1979–1980 г.г.).

Однажды мой новый коллега пригласил меня к себе домой на обед. Для меня это был первый опыт общения в семейной домашней обстановке со столь известным зарубежным научным авторитетом… В дальнейшем, когда я сам уже был избран членом Международной Академии машиностроения, я неоднократно встречался со своим коллегой на различных собраниях нашего научного сообщества…

Во время работы в Великобритании у меня было много встреч со многими известными личностями. Так, однажды я получил приглашение на встречу с русским писателем- диссидентом Василием Аксеновым, автором нашумевшего романа «Остров Крым». В то время за свою диссидентскую деятельность он был выслан из СССР и читал лекции в различных университетах мира. Однажды такая лекция состоялась и в Бирмингамском университете. Организовала ее графиня Юсупова, потомок известного в царской России княжеского рода, которая в те времена возглавляла кафедру русской литературы университета. После интересной встречи с сотрудниками и студентами кафедры была проведена дружеская вечеринка в японском ресторане. По завершении застолья в очень непринужденной и необычной для меня атмосфере вся компания, по принятой в Англии традиции, отправилась на автомобилях в один из городских пабов (таверна). Я ехал в автомобиле графини Юсуповой, 80-ти летней заведующей кафедрой (она была за рулем, я сел также на переднем сидении). Василий Аксенов сидел на заднем сидении с кем-то из коллег. Видимо, выпитое доброе японское сакэ и позднее время оказали свое воздействие на всех пассажиров, т.  к. разговор вскоре иссяк и …я задремал. Внезапно я открыл глаза, чувствуя, что автомобиль потерял управление. Увиденное меня сразу разбудило — мы двигались по виадуку, но наш 80-ти летний водитель «отключился» (графиня как-то безжизненно застыла за рулем…). Почувствовав неизбежность аварии, я совершенно невежливо сбросил ногу графини с педали газа, перехватил неуправляемое рулевое колесо и потянул на себя ручной тормоз. Мой автомобильный опыт пригодился для безопасной остановки авто… «Мои пассажиры» на заднем сидении очнулись в недоумении, но сразу же поняли, что произошло… Через некоторое время пришла в себя и графиня. После небольшой паузы все согласились, что день был пересыщен различными впечатлениями и событиями, но…мы все родились в рубашке…

В середине срока моего пребывания в Великобритании вышло распоряжение Минвуза СССР, разрешающее командированным заграницу на длительный срок возвращаться в страну на период месячного отпуска. Поэтому летом 1968 г. у меня появилась возможность приехать в Киев и привезти часть научных материалов, собранных в Англии.

Из Бирмингама до Саузгемптона я добирался поездом, затем на корабле через Ла-Манш до Голландии (известный маршрут Хук Ван Холланд), а далее снова поездом до Москвы.

В проливе Ла-Манш наш корабль попал в жестокий шторм и большинство пассажиров его просто не выдержали. К счастью для меня, это мое первое «морское боевое крещение» я прошел с честью...

По прибытии на кафедру ее заведующий проф. С.А. Картавов предложил выступить на очередном заседании коллектива с промежуточным отчетом о моей зарубежной деятельности. С большим энтузиазмом я начал рассказывать о проведенных исследованиях, полученных новых результатах, посещении различных университетов, предприятий и компаний. Показал различные образцы, фотографии, копии статей и т. п. Коллеги засыпали меня вопросами, т. к. в те сложные времена услышать что-то свежее и конкретное о происходящем в западной стране из уст молодого коллеги, только-что вернувшегося «оттуда», было уже событием. Догадываясь, что я должен быть особенно сдержанным в своих эмоциях от всего увиденного за рубежом, я все же старался честно и правдиво рассказать о своих впечатлениях...

Видимо в моих ответах чувствовалась некая эйфория молодого и неопытного путешественника. Поэтому неожиданный вопрос парторга кафедры доц. И.В. Ляховецкого (бывшего определенное время в прошлом на ответственном и влиятельном посту парторга ЦК компартии УССР на Киевском станкостроительном заводе) облил меня холодным душем: «Расскажите, а как вы участвовали в борьбе трудящихся Великобритании за свои права...? Ходили ли вы на демонстрации?». В состоянии сильной растерянности я наивно ответил: «Я не участвовал… При мне демонстраций в Бирмингаме не было…». Возмущению парторга не был предела: «Как не было демонстраций?! В газетах «Правда» и «Известия» мы каждый день видим фотографии многочисленных демонстраций рабочих и крестьян, борющихся против капиталистов в различных городах Англии! А вы говорите, что демонстраций не было, значит что, в центральных газетах неправда? И зачем вас тогда в Англию посылали, если вы не поддержали пролетариат в своих законных требованиях?» и т.д. и т.п.… Я был в шоке и предчувствовал, что этот разговор может закончиться для меня большими неприятностями! И тут на выручку пришел мой научный руководитель проф. Картавов С. А. «Да, наш парторг прав. Вы проявили политическую близорукость и, действительно, не разобрались в политической ситуации! Как гражданин великой страны, строящей новое общество, вы не должны были уходить от острых политических проблем.… Но, уважаемые товарищи, обратим внимание на молодость нашего коллеги, на то, что он занимался вопросами изучения новейшей прогрессивной техники и технологии и очень преуспел в проведении сложнейших исследований. Этот результат очень важен для отечественной науки, для нашей страны. Благодаря хорошему знанию английского языка он смог прочитать ряд лекций о нашей стране, нашей науке, установить хорошие контакты со многими видными зарубежными научными авторитетами. Я думаю, что после сегодняшней острой и принципиальной критики Владимир Сергеевич сделает для себя правильные выводы в своей будущей деятельности. Поэтому давайте пожурим его и не будем его наказывать за политические промахи…». Остается добавить — хорошо, что эти времена ушли далеко в прошлое…

После возвращения в Англию были продолжены исследования процесса прошивки отверстий малых диаметров лазерным излучением, а также знакомство с разработкой этой новой технологии в лабораториях различных университетов Лидса, Глазго, Эдинбурга, Саутгемптона, Оксфорда, Кембриджа. Удалось также изучить первый опыт использования этой технологии в промышленности при посещении компании ПЕРА, Остин отомотив и др.

Хорошо запомнилась встреча с сыном Уинстона Черчилля генерал-майором Черчиллем, председателем общества — «Великобритания–СССР». Я получил официальное приглашение в имение генерала на «five o’clock tea» — традиционное английское чаепитие в 5 часов. Перед этим удалось краем глаза наблюдать красочное и впечатляющее зрелище конной охоты на лис в имении генерала — кавалькада всадников в красных камзолах неслась за сворой гончих собак под звуки охотничьих рожков…

«За чаем» состоялась протокольная встреча в приемной зале классического британского аристократического дома…Мне как представителю молодых ученых СССР, наряду с другими гостями, было также уделено несколько минут внимания генерала. После этой встречи осталась масса неординарных впечатлений…

Среди официальных мероприятий, организованных Британским Советом, был также визит в Палату общин Парламента в Вестминстере. Перед этим состоялась встреча с членом парламента от Бирмингема, который рассказал о принципах работы Палаты и традициях парламентаризма в Великобритании. Поразило само заседание Палаты — демонстративное поведение лидера лейбористкой партии Гарольда Вильсона, тогдашнего премьер-министра, который взгромоздил свои ноги на стол (привилегия представителя правящего Кабинета), агрессивные выступления представителей оппозиции (консерваторов), гул голосов поддержки (неодобрения) выступающих парламентариев и т.п.

Посещение британского парламента — родины европейского парламентаризма — дало мне первое представление о структуре и традициях демократического гражданского общества.

В период работы в университете я получил приглашение принять участие в работе Всемирного Конгресса ИСО в Кембридже. Программа предусматривала обсуждение проблемы оценки качества обработанной поверхности, разработки критериев и методов оценки параметров шероховатости, создание новой высокоточной измерительной аппаратуры, разработки стандартов качества и т. п. Собрались ведущие специалисты различных стран мира, работающих в области измерения, стандартизации, оценки различных характеристик и параметров разных систем, машин, приборов. От СССР прибыли директор института стандартизации проф. Кононов, зав. лабораторией измерений ЭНИМСа Лукьянов. Из Мишкольца (Венгрия) приехал мой коллега доц. Ласло Грибовски. Для меня участие в работе Конгресса имело очень большое значение, т. к. здесь, как говорится, «из первых рук» я узнал, насколько важна роль современных стандартов в развитии высокоэффективной экономики, как стандарты зависят и сами определяют дальнейший уровень развития науки и техники, какова роль международной кооперации в создании перспективных стандартов и высокоточных средств измерения и многое другое… Интересно было наблюдать, как представители каждой страны старались в наибольшей мере отразить в создаваемом международном стандарте свои национальные достижения, опыт, традиции, хорошо представляя себе экономические, политические и социальные выгоды для своей страны от такой деятельности.

Делегатов Конгресса поселили в старинных общежитиях различных колледжей университета. Меня определили в общежитии Крайст Черч Колледж, который был основан в 11 веке. Древнее здание поражало своей массивностью, добротностью и особой архитектурой — арочные своды, толстенные стены, винтовые каменные лестницы, дубовые кованые двери и т. п. Когда в Англии в древние времена свирепствовала чума, участь обитателей общежития, пораженных этой эпидемией, была для всех одинакова — несчастных оставляли в своих комнатах с небольшим запасом воды и пищи, наглухо изолировав их двойными массивными коваными дверьми… Двери открывали и трупы хоронили лишь через несколько месяцев после окончания чумной эпидемии...

Признаюсь, вначале было довольно жутковато спать на огромной старинной дубовой кровати в комнате с такой мрачной историей…

В Кембридже в это время учился принц Чарльз, наследник британского престола. Его можно было встретить на университетских дорогах…

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.