Кафедра теоретической механики и мехатроники

 

 

:: О кафедре

:: История кафедры : Дмитрий Евгеньевич Охоцимский

История кафедры
Белецкий В.В.
Бухгольц Н.Н.
Вильке В.Г.
Карапетян А.В.
Некрасов А.И.
Охоцимский Д.Е.
Павловский В.Е.
Румянцев В.В.
Татаринов Я.В.
Четаев Н.Г.
Сотрудники
Фотографии
Приглашение на кафедру

Коллектив ученых, занимавшихся научными проблемами прикладной небесной механики, начал формироваться вокруг Д.Е. Охоцимского в конце 40-х годов. Тогда на механико-математическом факультете МГУ образовалась активная группа энтузиастов полётов в космос. Это были студенты и аспиранты, посещавшие семинар профессора А.А. Космодемьянского по механике тел с переменной массой. Среди них был и молодой Д.Е. Охоцимский. Несколько ранее им, еще студентом (дипломной работой ДЕ руководил академик С.А. Христианович), была впервые решена нестандартная для того времени задача об оптимальном режиме движения ракеты [1]. Впоследствии ДЕ нашел метод решения общего класса вырожденных задач вариационного исчисления [2].

В конце 40-х – начале 50-х годов в МИ АН СССР в отделе механики, возглавляемом М.В. Келдышем, ДЕ сформировал небольшую группу, в основном, из выпускников мехмата МГУ, которая занималась теоретическими исследованиями в области проектирования ракет и оптимизации их траекторий. В частности, ДЕ и С.С. Камынин по заданию С.П. Королёва выполнили анализ [3] баллистических характеристик «пакета» ракет, предложенного М.К. Тихонравовым. В процессе анализа родилась и была обоснована расчетами идея другой схемы с боковыми ракетами меньших размеров и запаса топлива. С.П. Королёв и его сотрудники посчитали именно эту схему наиболее привлекательной и положили в основу конструкции ракеты Р-7.

В те же годы ДЕ были выполнены исследования по динамике и оптимизации полета составных крылатых ракет [4], созданы устойчивый численный метод расчета на ЭВМ точечного взрыва с учетом противодавления [5, 6] и эффективный метод учета подвижности жидкости в баках ракеты в условиях полета при наличии свободной поверхности [7].

Одно из главных теоретических достижений ДЕ тех лет состоит в развитии метода множителей Лагранжа для решения вырожденных задач вариационного исчисления. С помощью этого метода ДЕ и его сотрудники в 40-х – начале 50-х годов решили ряд важных задач оптимизации полета и конструкции ракет [2, 3, 4], которые впоследствии стали решать с помощью принципа максимума Понтрягина.

В 1953 г. академиком М.В. Келдышем было создано Отделение прикладной математики МИАН, преобразованное впоследствии в Институт прикладной математики АН СССР. ДЕ стал заведующим отделом в этом институте и руководил им более 52 лет. В середине 80-х годов число сотрудников отдела доходило до 150.

В середине 50-х годов основное содержание работы отдела, в которой ДЕ выступал и как руководитель, и как непосредственный творческий участник, составляли новые задачи, связанные с полетом искусственных спутников Земли и полетами к Луне и планетам. Он предложил пассивный (без расхода рабочего тела и энергии) способ стабилизации спутника в орбитальной системе координат на круговой орбите с помощью гравитационного момента [8]. Были выполнены расчет времени существования низколетящего искусственного спутника Земли с учетом действия на него сопротивления атмосферы [9], исследование траекторий облета Луны [10, 11], анализ возможностей полетов к Марсу и Венере с промежуточным выводом на орбиту спутника Земли [12]. По траектории, предложенной в [10] двигалась советская автоматическая станция Луна-3, запущенная 04.10.1959 и впервые осуществившая фотографирование обратной стороны Луны. В рамках отдела был создан и поныне функционирует баллистический центр по управлению полетом спутников и космических аппаратов. Наиболее яркие и удачные работы центра связаны с обеспечением полетов к Луне и планетам (Венере и Марсу). Центр постоянно развивался и модернизировался и к настоящему времени представляет собой высокоавтоматизированную систему. Сейчас Баллистический центр ИПМ является неотъемлемой составной частью Российского комплекса управления полетом космических аппаратов различных типов

В 60-е годы ДЕ занимался исследованием полетов космических аппаратов с малой тягой. Он нашел предельное решение уравнений движения материальной точки в ньютонианском поле тяготения при дополнительном действии постоянного касательного ускорения [13]. Это решение описывает траекторию, уходящую из особой точки в притягивающем центре в бесконечность и называемую универсальной спиралью Охоцимского. Идея построения предельного решения была развита затем на задачу об оптимальном разгоне, когда малая тяга переменна по величине и может отклоняться от касательной к траектории [14].

В 60-х и начале 70-х годов ДЕ вместе с сотрудниками интенсивно занимался проблемой входа космических аппаратов в атмосферу Земли и планет [15]. Были разработаны высокоточные эффективные адаптивные алгоритмы управления, реализуемые с помощью БЦВМ.

В начале 70-годов ДЕ перенес свое основное внимание на робототехнику. Он организовал в своем отделе сектор, сотрудники которого под его весьма внимательным руководством решали робототехнические задачи. Этими задачами ДЕ интенсивно занимался буквально до последних дней жизни. Он и в 84-летнем возрасте сохранял весьма высокие интеллектуальные способности, остро чувствовал новые проблемы, умел увлечь ими своих сотрудников. В робототехнике, как и в механике космического полета, он умел находить такие постановки задач, которые имели простые конкретные формулировки, но допускали широкие обобщения в контексте предлагаемых методов решения [18-23].

ДЕ был весьма успешным организатором науки. Он сумел неформальную структуру своей научной школы подкрепить формальной структурой отдела. Его школа и отдел в ИПМ составляют единый эффективно функционирующий организм. По широте тематики исследований, по квалификации сотрудников (в 90-х годах в отделе работало два академика РАН, один член-корреспондент и почти два десятка докторов наук) и по научной отдаче этот коллектив превосходит иные институты. Отдел разрастался, его структура усложнялась, но все нюансы научной и организационно-административной жизни отдела, прежде всего кадровые вопросы, были под пристальным контролем ДЕ. У заведующего отделом всегда можно было получить содержательную и детальную консультацию по научным и другим вопросам.

Другим примером весьма успешной научно-организационной работы ДЕ может служить заведование им в течение 44 лет кафедрой теоретической механики и мехатроники механико-математического факультета МГУ. ДЕ стал заведующим кафедрой в 1962 г. Придя на кафедру, он создал новый и актуальный в то время курс лекций «Динамика космического полета» [16, 17]. Его слушали студенты и аспиранты кафедры, а также сотрудники других организаций. Этот курс читается и в наши дни. К работе на кафедре ДЕ привлек ведущих сотрудников своего отдела в ИПМ, а многие выпускники кафедры стали сотрудниками отдела или работали в нем над своими дипломными работами или диссертациями. Благодаря усилиям ДЕ значительную долю в научной и педагогической работе кафедры приобрели работы по созданию новых интеллектуальных робототехнических и мехатронных систем. Чтобы подчеркнуть значимость этого нового направления науки, ДЕ инициировал добавление слова «мехатроника» в название руководимой им кафедры.

Существенной заслугой ДЕ в области воспитания научной молодежи стали Фестивали «Мобильные роботы», которые под его общим руководством начали проводиться в нашей стране с 1998 г. на базе Института механики МГУ при активной поддержке руководства Московского Университета. Этим фестивалям впоследствии было присвоено имя профессора Е.А. Девянина. С подачи ДЕ организаторами фестивалей выступили Институт механики МГУ, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Московский Энергетический институт, МГТУ им. Н.Э. Баумана. ДЕ являлся неизменным председателем Оргкомитета и душой фестивалей с начала их проведения. Он считал эти фестивали новым эффективным средством приобщения студентов и научной молодежи к практическому овладению методами разработки и создания современных мехатронных систем, что необходимо для людей, предполагающих работать в области высоких технологий.

Научные заслуги ДЕ получили высокую оценку в нашей стране и за рубежом. В 1951 г. он получил Премию имени С.А. Чаплыгина АН СССР, в 1957 г. стал лауреатом Ленинской премии, и ему без защиты диссертации была присуждена степень доктора физико-математических наук. В 1960 г. ДЕ был избран в члены-корреспонденты АН СССР, в 1961 г. удостоен звания Героя социалистического труда. В 1970 г. он получил Государственную премию СССР, в 1991 г. избран в действительные члены РАН, в 1995 г. стал заслуженным профессором МГУ, в 2000 г избран иностранным членом Сербской академии наук и искусств. В 2001 г. он был награжден Золотой медалью им. М.В. Келдыша РАН, а Международный астрономический союз назвал именем «Охоцимский» малую планету № 8061.

Дмитрий Евгеньевич Охоцимский оставил значимый след в науке, навсегда вошел в ее историю. Однако главным его достижением и главным памятником ему являются созданные им научные школы.

Список литературы:

1. Охоцимский Д.Е. К теории движения ракет// Прикладная математика и механика. 1946. Т. 10. №. 2. С. 251-272.

2. Охоцимский Д.Е. Энеев Т.М. Некоторые вариационные задачи, связанные с запуском искусственного спутника Земли// Успехи физических наук. 1957. Т. 63. № 1а. С. 5-32.

3. Келдыш М.В., Камынин С.С., Охоцимский Д.Е. Баллистические возможности составных ракет// Келдыш М.В. Избранные труды. Ракетная техника и космонавтика. М.: Наука, 1988. С. 39-140.

4. Келдыш М.В., Егоров В.А., Камынин С.С., Охоцимский Д.Е., Энеев Т.М. Теоретические исследования динамики полета составных крылатых ракет дальнего действия// Келдыш М.В. Избранные труды. Ракетная техника и космонавтика. М.: Наука, 1988. С. 147-196.

5. Келдыш М.В., Охоцимский Д.Е., Власова З.П., Казакова Р.К. Точечный взрыв в атмосфере// Келдыш М.В. Избранные труды. Механика. М.: Наука, 1985. С. 536-563.

6. Охоцимский Д.Е., Кондрашева И.Л., Власова З.П. Расчет точечного взрыва с учетом противодавления// Труды математического ин-та им. В.А. Стеклова. 1957. Т. 50. М.: Изд-во АН СССР. 65 с.

7. Охоцимский Д.Е. К теории движения тела с полостями, частично заполненными жидкостью// Прикладная математика и механика. 1956. T. 20. № 1. С. 3-20.

8. Охоцимский Д.Е., Сарычев В.А. Система гравитационной стабилизации// Сб. «Искусственные спутники Земли». 1963. Вып. 16. С. 5-9.

9. Охоцимский Д.Е., Энеев Т.М., Таратынова Г.П. Определение времени существования искусственного спутника Земли и исследование вековых возмущений его орбиты// Успехи физических наук. 1957. Т. 63. № 1а. С. 33-50.

10. Келдыш М.В., Власова З.П., Лидов М.Л.., Охоцимский Д.Е., Платонов А.К. Исследование траекторий облета Луны и анализ условий фотографирования и передачи информации// Келдыш М.В. Избранные труды. Ракетная техника и космонавтика. М.: Наука, 1988. С. 261-309.

11. Лидов М.Л., Охоцимский Д.Е., Тесленко Н.М. Исследование одного класса траекторий ограниченной задачи трех тел// Космические исследования. 1964. Т. 2. № 6. С. .

12. Келдыш М.В., Ершов В.Г., Охоцимский Д.Е., Энеев Т.М. Теоретические исследования по динамике полета к Марсу и Венере// Келдыш М.В. Избранные труды. Ракетная техника и космонавтика. М.: Наука, 1988. С. 243-261.

13. Охоцимский Д.Е. Исследование движения в центральном поле под действием постоянного касательного ускорения// Космические исследования. 1964. Т. 2. № 6. С.

14. Ефимов Г.Б., Охоцимский Д.Е. Об оптимальном разгоне космического аппарата в центральном поле// Космические исследования. 1965. Т. 3. № 6. С.

15. Охоцимский Д.Е., Голубев Ю.Ф., Сихарулидзе Ю.Г. Алгоритмы управления космическим аппаратом при входе в атмосферу. М.: Наука, 1975.

16. Охоцимский Д.Е. Динамика космических полетов. М.: Изд-во МГУ, 1968.

17. Охоцимский Д.Е., Сихарулидзе Ю.Г. Основы механики космического полета. М.: Наука, 1990.

18. Охоцимский Д.Е., Платонов А.К., Боровин Г.К., Карпов И.И., Кугушев Е.И., Павловский В.Е., Ярошевский В.С. Управление интегральным локомоционным роботом. — Известия РАН СССР, Техническая кибернетика, 1974, № 6.

19. Охоцимский Д.Е., Голубев Ю.Ф. Механика и управление движением автоматического шагающего аппарата. М., Наука, 1984. 310 с.

20. Охоцимский Д.Е., Платонов А.К., Смольянов Ю.П., Гримайло С.И., Камынин С.С., Кугушев Е.И. Исследование многооперационной сборки с помощью экспериментальной робототехнической системы. В сб. Роботизация сборочных процессов. - М.: Наука, 1985.

21. Белоусов И.Р., Богуславский А.А., Емельянов С.Н., Охоцимский Д.Е., Платонов А.К., Сазонов В.В., Соколов С.М. Взаимодействие робота-манипулятора с подвижными объектами. Известия РАН. Механика твердого тела, 2001, N 1, 194-204.

22. Okhotsimsky D.E., Pavlovsky V.E, Plakhov A.G, Touganov A.N. Towards the CLAWAR robots soccer playing - simulation of robotic soccer. Proc. of 4-th Int. Conf. on Climbing and Walking Robots CLAWAR'2001. Karlsruhe, Germany, 24-26 September 2001, pp.451-456.

23. Белоусов И.Р., Охоцимский Д.Е., Платонов А.К., Сазонов В.В., Дистанционное обучение механике и робототехнике через сеть Интернет, “Компьютерные инструменты в образовании”, С.-Петербург, N 2, 2003, с. 34-42.