Энергетика-мать

Всероссийскому (Всесоюзному) электротехническому институту (ВЭИ) в 2021 г. исполнится 100 лет. В свете развития российской науки это знаковый юбилей.

Наша школа

Институт ВЭИ был учреждён в Москве в 1921 г. Советом Труда и Обороны (высший государственный орган) по плану ГОЭЛРО (в 1921-1927 гг. он назывался «Государственный экспериментальный электротехнический институт» - ГЭЭИ). Создание этого принципиально нового научного центра - заслуга выдающегося учёного Карла Адольфовича Круга.

Комплексный план ГОЭЛРО (Государственной комиссии по электрификации России) предусматривал развитие промышленности и экономики на основе создания мощной энергетической базы, что было необходимо для ликвидации хозяйственной разрухи после Гражданской войны. Профессор МВТУ Карл Круг руководил в ГОЭЛРО электрификацией промышленности и сельского хозяйства Центра России. Ленин сам пригласил его как одного из наиболее компетентных электротехников.

В 1898 г. Круг с отличием окончил МВТУ, а в 1901-м - Technische Hochschulle (университет) в Дармштадте, где учился у известного экспериментатора-практика Эразмуса Киттлера, и Technische Hochschulle Scharlottenburg в Берлине. В 1903 г. сдал экстерном все экзамены на физико-математическом факультете Московского университета, а в 1911-м защитил в Дармштадте диссертацию.

В 1905 г. Карл Круг организовал с нуля преподавание в МВТУ нового предмета - электротехники. Конспект его лекций 1906 г. «Основы электротехники», изданный в 1911 г. отдельной книгой, стал настоящей «библией электротехников». К книге, впоследствии выдержавшей баснословное количеством переизданий, прочно приклеилось прозвище «Круг»; он и сам её так называл. Недавно ей исполнилось 105 лет!

Назначением в ГОЭЛРО Карл Круг обязан своим масштабным исследованиям состояния энергетики Центрального промышленного района России, успешно проведённым, несмотря на военное время, ещё в 1913-1917 гг. и доказывавшим необходимость ускоренной электрификации этого района.

5 октября 1921 г. Карл Круг получил справку о своём назначении директором ВЭИ, но ни места, ни денег, ни ясных перспектив не было. Не растерявшись, он разместил имевшиеся приборы в чуланах и свободных углах электрической лаборатории МВТУ, привлёк студентов к работе в «новом институте» и... пошёл прямо к Ленину. Зная нравы бюрократов, Ленин вскоре (17 декабря 1921 г.) сам откомандировал Круга в Германию за научным оборудованием со 100 тыс. золотых рублей на руках (сумма по тем временам невероятная), а по возвращении помог найти новые помещения неподалёку от МВТУ в Лефортове.

Усилиями Круга ВЭИ быстро превратился в один из ведущих исследовательских центров Европы, с блестящим научным коллективом из имён первой величины (профессора Угримов, Шулейкин, Шенфер, Шателен, Поливанов и другие), исключительно высоким научным уровнем и демократичной творческой обстановкой. Молодёжь приходила в ВЭИ из МВТУ.

Карла Круга интересовали научные и деловые качества сотрудника, а не идеология, что было непросто при острой политической обстановке в стране. В 1920-х гг. он продемонстрировал мужество, сделав своим заместителем по науке в ВЭИ репрессированного священника отца Павла Флоренского - знаменитого учёного и философа.

Об организаторских талантах Круга ходили легенды. Он лично участвовал во всех ответственных работах, проектировал новые здания и курировал строительство. В 1925 и 1927-1928 гг. он снова ездил в Германию за научным оборудованием; в 1929 г. создал Центральные опытные мастерские ВЭИ, в 1934 г. преобразовал их в Опытный электромеханический завод - образец устройства для многих научных организаций. Спектр работ ВЭИ был крайне широк: от мощных линий электропередачи, фотоэлементов, радио- и электронного оборудования до обслуживания строившегося в то время Московского метро. В литературе тех лет ВЭИ упоминался как символ прогресса и научной мощи нового государства.

Занятия в МВТУ Круг вёл даже в годы Гражданской войны. В 1918-1920 гг. ежедневно (!) читал лекции сам - преподавателей почти не было. В 1925 и 1928 гг. он направил на работу в ВЭИ своих дипломников Исаака Брука и Сергея Лебедева.

Движущая сила

Бытует мнение, что современные ЭВМ были созданы по запросу оборонной промышленности. В СССР первые электрические вычислительные приборы появились для целей энергетики: в 1930-е гг. Брук и Лебедев сконструировали электрические аналоговые вычислительные устройств для многочисленных экспериментов и масштабных расчётов по распределению и передаче электроэнергии. Две огромные электрические установки Лебедева (в Москве и Свердловске) рассчитывали математическую модель линии электропередачи Куйбышевская ГЭС - Москва, а «электрический расчётный стол» Брука моделировал сложные электрические сети. Чтобы оценить их актуальность, достаточно взглянуть на карту СССР: гигантские размеры страны в 1930-х годах ставили задачу эффективной передачи энергии на огромные расстояния.

С прогрессом ВЭИ, успехами плана ГОЭЛРО и развитием промышленности резко поднялся спрос на специалистов-энергетиков, учебные заведения не справлялись с нагрузкой. В 1930 г. Карл Круг на базе электротехнического факультета МВТУ (рядом с ВЭИ) строит Московский энергетический институт (МЭИ) - первый кампус в СССР. В МЭИ преподавали ведущие специалисты ВЭИ, в их числе - Сергей Алексеевич Лебедев. Факультеты радио- и электровакуумной техники стали «кузницей создателей ЭВМ». Конструкторы первых поколений ЭВМ - это в основном выпускники МЭИ (академики В. Левин, В. Бурцев, В. Котельников и другие). Совсем недавно МЭИ отметил своё 85-летие.

Будучи талантливым аналитиком, Лебедев уже в 1930-е годы видел, что эффективное решение стремительно нараставшего «снежного кома» научных задач возможно лишь с использованием электроники в вычислительных системах. В 1938-1939 гг. он помогал дипломнику МЭИ А. Нетушилу разработать счётчик элементарных частиц на электронных триггерах, а в 1941-м, во время затемнений при налётах немецкой авиации на Москву, занимался двоичным исчислением в ванной комнате. Его жена Алиса вспоминала: «Сидел при газовой горелке и писал в школьной тетрадке нули и единицы». Сам Сергей впоследствии говорил: «Если бы не война, то занялся бы компьютером намного раньше».

В 1945 г. Лебедев изготовил в ВЭИ электронную аналоговую машину для расчёта линий электропередачи, а 1948-1951 гг. в Киеве, в АН УССР, - первую в СССР цифровую ЭВМ «МЭСМ». Вернувшись в Москву, С. Лебедев собрал молодых выпускников МЭИ (В. Бурцев, В. Мельников, А. Соколов, М. Тяпкин, В. Лаут и др.) в новом институте ИТМиВТ, где были созданы семейства ЭВМ «БЭСМ» и «Эльбрус» и зародилась научная школа академика С.А. Лебедева.

Исаак Семёнович Брук с 1935 г. работал в Энергетическом институте (ЭНИН) АН СССР, занимаясь электростанциями и огромным механическим интегратором. После войны его отдел создал электронный дифференциальный анализатор «ЭДА», интегрировавший уравнения до 20-го порядка.

В 1948 г. академик И. С. Брук и талантливый молодой техник Башир Рамеев (будущий создатель семейства ЭВМ «УРАЛ») вдвоём разработали первый в СССР детальный проект цифровой ЭВМ (патент 1948 г.). До войны Рамеев учился в МЭИ, но был исключён как сын репрессированного.

В 1951 г. Брук с группой выпускников МЭИ (М. Карцев, Н. Матюхин, А. Залкинд, Т. Александриди и другие) изготовил первую ЭВМ большого семейства «М» (модели М-7-200 и М-7-800 впоследствии управляли энергетическими системами).

* * *

Разумеется, ЭВМ появились в СССР, поскольку пришло их время, но их основу заложили именно советская электротехническая школа, её фундаментальная и многоплановая научная основа, системный и прагматичный стиль научных исследований.