CC BY
83
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (120) 2013
%
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
УДК 378(092) А. А. ЛАРИН
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
ЖИЗНЕННЫЙ И ТВОРЧЕСКИЙ ПУТЬ ПРОФЕССОРА
ЮРИЯ АРКАДЬЕВИЧА ГОППА____________________________
В статье представлен творческий путь выдающегося ученого — механика, доктора технических наук, профессора Юрия Аркадьевича Г оппа — специалиста в области теории колебаний, динамики систем с двигателями внутреннего сгорания и теории автоматического регулирования динамических систем. Он является одним из организаторов Омского машиностроительного института.
Ключевые слова: дизельный двигатель, крутильные колебания, демпфер, антивибратор.
Юрий Аркадьевич Гопп родился 23 июня 1906 года в Одессе в семье инженера. В 1910 г. семья переехала в Харьков. Юрию рано пришлось начать трудовую деятельность, с 1922 г., т.е. с 16 лет, он сочетает учебу с работой, помогая семье в эти тяжелые годы. Во время летних каникул он работал в частных фирмах, а в остальное время давал уроки [1, л. 2, 26, 32]. В 1923 г. Юрий окончил профшколу при Харьковском технологическом институте (ХТИ) и в том же году поступил в Харьковский институт народного образования (ХИНО — так после революции стал называться университет) на математическое отделение факультета профессионального образования. В начале 1920-х гг. положение студентов ХИНО было намного сложнее, чем в других институтах. Учебные корпуса не отапливались и постепенно разрушались,
подавляющее большинство студентов голодало. Перспективы будущей профессии были весьма неутешительными, и многие студенты факультета профессионального образования переходили в другие вузы, в основном в технологические институты: Ленинградский или Харьковский.
В 1924 г. умер отец, и Юрию пришлось самому себя полностью обеспечивать. Он вынужден был с октября 1924 г. по январь 1925 г. работать подручным слесаря в строительной компании, после чего в 1925 г. перевелся в ХТИ, который окончил в феврале 1930 г. со званием инженер-механик по специальности гидромеханика. Еще в годы учебы в ХТИ Юрий Аркадьевич начал инженерную и педагогическую деятельность. Он выполнял инженерные работы на Днепрострое и Стромстрое и преподавал
Ю. А. Гопп
на Рабфаке ХИНО в 1925, 1928 и 1929 гг. [1, л. 8, 39, 60, 70]. В последующие годы он также преподавал на первом курсе ХИНО, на Рабфаке ХТИ, вел занятия в группе «Парттысячников», а в 1930 и 1931 гг. — в Электротехникуме.
В 1929 г. ХТИ был переименован в политехнический институт (ХПИ), а через год разделен на шесть самостоятельных вузов. Одним из них был Харьковский механико-машиностроительный институт (ХММИ), о котором здесь будет идти речь. В 1950 г. три их этих институтов были вновь объединены в Харьковский политехнический институт, который в настоящее время носит название Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт». С 3 по 25 февраля 1930 г. Ю. А. Гопп работал конструктором на механическом заводе ХПИ, а 26 февраля был принят на должность младшего ассистента в Лабораторию ДВС, организованную в ноябре 1929 года при Украинском НИИ промышленной энергетики. Руководил Лабораторией видный ученый в области двигателестроения профессор Яков Моисеевич Майер. В 1932 году Лаборатория преобразована в Украинский научноисследовательский авиадизельный институт (УНИАДИ) Гражданского воздушного флота (ГВФ) [2, с. 151 — 152]. Здесь под руководством профессора Я. М. Майера разрабатывается четырехтактный У-образный 12цилиндровый авиационный дизель АД-1 мощностью 500 л. с. при 1600 об./мин. Кроме УНИАДИ в 1930-е годы в Советском Союзе над авиационным дизелем работали еще несколько организаций.
В УНИДДИ Ю. А. Гопп стал одним из ведущих специалистов института в области динамических расчетов на прочность. С самого начала он стал выполнять самостоятельную научно-исследовательскую работу, посвященную изучению новых для дви-гателестроения проблем — колебаний двигателей. Ю. А. Гопп сразу проявил себя с самой лучшей стороны и уже 13 февраля 1932 г. был утвержден старшим инженером Отдела динамических расчетов УНИАДИ и в том же году научным сотрудником [1, л. 59]. За первые три года работы в институте Ю. А. Гопп провел ряд теоретических, экспериментальных и расчетно-конструкторских работ. Основными из них являются [1, л. 4 — 6, 8]:
1) участие в создании авиадизеля АД-1, в частности, проектировал кривошипно-шатунный механизм и выполнил расчет крутильных колебаний;
2) участие в консультации по проектированию нефтяного мотора для рыболовного флота;
3) теоретическое и экспериментальной исследование крутильных колебаний валопровода судового дизеля 4Б47, выпускавшегося на Харьковском паровозостроительном заводе (ХПЗ) по лицензии фирмы «Зульцер»;
4) расчет на прочность анкерных связей мотора;
5) проект вибрационной установки для испытаний деталей силовой передачи двигателя;
6) проект установки для испытания поршней.
Основной проблемой динамической прочности
в то время были крутильные колебания валопроводов двигателей, и борьба с ними стала важнейшим вопросом его доводки. Поскольку избавиться от резонансных колебаний в рабочем диапазоне двигателя путем варьирования параметрами двигателя было невозможно, основным способом борьбы с ними стало включение в систему дополнительных устройств, способных сильно изменить ее динамические свойства. Эти устройства бывают двух принципиально различающихся типов — без поглощения колебательной энергии, так называемые антивибраторы и с поглощением энергии — демпферы. В последних предусмотрено наличие специальных трущихся поверхностей, перемещающихся при колебаниях. Антивибраторы же таких поверхностей не имеют. По способу подсоединения к системе эти устройства разделяются на параллельные, когда они выполняют только свою основную функцию и последовательные, когда им приходится еще участвовать также и в передаче энергии. Кроме антивибраторов и демпферов изменять динамические свойства колебательных систем могут также муфты.
Именно расчетам крутильных колебаний систем с ДВС и применению различных корректирующих устройств для их гашения и была в основном посвящена деятельность Ю. А. Гоппа в 1930-е годы. Его первая статья, опубликованная в «Вестнике
Ю. А. Гопп в форме ГВФ, Харьков, 1930-е гг.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (120) 2013 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
41
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (120) 2013
инженеров и техников» совместно с сотрудником ХММИ И. Л. Ланцевицким, была посвящена применению демпфера сухого трения для гашения крутильных колебаний [3]. Всего в течение пяти лет (1933 — 1937) Ю. А. Гоппом было опубликовано 16 статей, посвященных крутильным колебаниям валов, методам их гашения, а также расчетам нелинейных колебаний [1, л. 41]. Для того времени, когда научных печатных изданий было немного, это очень значительное количество публикаций. Он сконструировал три типа поглотителей крутильных колебаний, разработал метод расчета демпферов. В течение этих лет Юрий Аркадьевич стал одним из лучших специалистов в СССР по демпферам и антивибраторам. В 1938 г. в монографии [4] он развил теорию маятникового антивибратора. Книга молодого харьковского ученого явилась первым подробным исследованием, посвященным маятниковым антивибраторам, напечатанным на русском языке
Большой вклад Ю. А. Гопп внес в развитие исследований крутильных колебаний нелинейных систем. В его работе [5] предложено графическое решение задач о линейных и нелинейных крутильных колебаниях, которые, по сути, являются геометрической интерпретацией известных аналитических решений тех же задач. Разработанная методика была применена Ю. А. Гоппом для изучения возможностей использования нелинейных упругих (в 1930-е гг. они назывались эластичными) муфт в силовых передачах авиамоторов [6]. Такие муфты применялись для защиты коленчатого вала и передачи от добавочных динамических нагрузок при резком изменении режима работы. Упругая муфта стала обязательной принадлежностью каждого мощного авиационного двигателя. Проанализировав результаты экспериментов и расчетов, Юрий Аркадьевич пришел к выводу о целесообразности применения нелинейных муфт для гашения опасных резонансных колебаний в валопроводах быстроходных ДВС. По его мнению, опасные резонансные колебания в них не будут возникать, ибо угловое ускорение вала таково, что неизбежно будет происходить срыв колебаний на нижнюю ветвь [4, с. 51].
В 1930 г. ХПЗ получил задание на разработку специального танкового дизеля. Дизельный отдел ХПЗ, руководимый К. Ф. Челпаном, приступил к нему, когда прототипа для такого мотора ни в СССР, ни за рубежом не было. Поскольку у авиационного и танкового дизелей было много общего, усилия УНИАДИ и ХПЗ решили объединить. Специалисты УНИАДИ должны были помочь заводу в отработке рабочего процесса, а ХПЗ, в свою очередь, должен был изготовить поковки и литые детали для опытных образцов авиационного дизеля и помочь с налаживанием технологии [7, л. 134]. В силу ряда причин заказы УНИАДИ, размещенные на ХПЗ, выполнены не были и Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ), возможности которого многократно превышали возможности УНИАДИ, опередил харьковчан.
На ХПЗ дело создания танкового дизеля шло успешнее. К концу 1934 г. несколько опытных дизелей БД-2 успешно прошли испытания на тягаче «Воро-шиловец», катерах и танках БТ-5 [2, с. 144]. Но вслед за первыми успехами начался длительный период доводки двигателя, которая, как правило, сложнее, чем его разработка. При создании быстроходных облегченных двигателей конструкторы столкнулись с новыми проблемами, которые не встречались в тяжелых тихоходных стационарных и судовых дизе-
лях. Авиационные и танковые двигатели имеют более низкие собственные частоты и в то же время буль-шие обороты. В связи с этим в рабочем диапазоне могут возникнуть резонансные колебания. Так как на ХПЗ не было опытно-исследовательской базы, ему был передан УНИАДИ, получивший название НИИ-466. Ценность его для завода заключалась не только в привлечении квалифицированных специалистов, но и в том, что НИИ-466 имел хорошо оборудованные исследовательские лаборатории и опытную базу с обрабатывающими и сборочным цехами.
Поскольку неудачи с доводкой дизеля происходили в 1936— 1938 гг., на заводе развернулись массовые репрессии. Были арестованы десятки ведущих специалистов — инженеров, конструкторов и мастеров, многих из которых расстреляли. Были уничтожены директор завода И. П. Бондаренко, начальник танкового КБ, конструктор танков серии БТ А. О. Фирсов, начальник танкового отдела Л. И. Зайчик, начальник дизельного технологического бюро А. А. Краснов. Не пощадили органы НКВД и создателя первого в мире танкового дизеля К. Ф. Челпана, расстрелянного 10 марта 1938 г. [2, с. 221—236]. Поэтому доводить двигатель и налаживать его производство пришлось специалистам НИИ-466 и ЦИАМ [2, с. 151-156].
Динамическими расчетами на прочность занимался Ю. А. Гопп — это стало, пожалуй, его самым важным заданием в предвоенные годы.
В 1938 г. танковый дизель, получивший наименование В-2, был внедрен в серийное производство. Его по праву можно считать выдающимся достижением отечественного машиностроения. В-2 устанавливался не только на легендарной «тридцатьчетверке», но и на всех средних и тяжелых боевых гусеничных машинах в годы войны. Созданный в предвоенные годы, он производился во многих вариантах до начала семидесятых годов, а суммарный его выпуск превысил четверть миллиона единиц [8, с. 26]. Дизель В-2 является основой и современных российских танковых двигателей.
В конце 1930-х годов к Ю. А. Гоппу пришло признание. Его научная работа была премирована на конкурсе молодых ученых Украины [1, л. 61]. 5 января 1937 г. начальник ВВС РККА командарм 2-го ранга Я. И. Алкснис наградил Юрия Аркадьевича именным хронометром [1, л. 23, 30].
Центральная квалификационная комиссия Аэрофлота по присвоению ученых степеней и званий постановила утвердить Гоппа Юрия Аркадьевича в ученом звании старшего научного сотрудника УНИАДИ по специальности «Двигатели внутреннего сгорания», а также ходатайствовать перед ВАК об утверждении его в ученой степени кандидата технических наук по той же специальности. Приказом начальника Главного управления ГВФ комкора Ткачева № 10 от 20.01.37 Гопп был утвержден в ученом звании старшего научного сотрудника по специальности ДВС [1, л. 44, 46]. УНИАДИ также ходатайствовал перед ВАК при СНК СССР о присвоении Гоппу ученой степени кандидата технических наук без защиты диссертации. 27.04.37 ходатайство передано на рассмотрение Совета Московского авиационного института (МАИ) им. Серго Орджоникидзе. Вместе с ходатайством было передано 12 печатных трудов соискателя. На заседании 25 мая 1938 г. (протокол № 37) Совет МАИ постановил присудить Гоппу Юрию Аркадьевичу степень кандидата технических наук без защиты диссертации [1, л. 35].
Одновременно с работой в УНИАДИ Ю. А. Гопп занимался педагогической деятельностью. С 1930 г. он работал в ХММИ, где вел занятия по теоретической и прикладной механике, деталям машин и динамике машин. Он также руководил курсовыми и дипломными работами на физико-механическом факультете ХММИ [1, л. 58]. В 1933 г. Юрий Аркадьевич в качестве доцента приступил к практическим работам по прикладной механике и к чтению самостоятельного курса деталей двигателей. 25 октября 1935 г. Ученый совет ХММИ ходатайствовал об утверждении Гоппа в ученом звании доцента по кафедре двигателей внутреннего сгорания [1, л. 58, 60].
Весной 1938 г. Ю. А. Гопп был включен в штат кафедры динамики машин ХММИ в должности доцента, но руководитель УНИАДИ Я. М. Майер не отпустил его «ввиду объема и значительности работ», которые выполнялись Юрием Аркадьевичем [1, л. 50, 54]. Однако в 1939 г. Майер сам перешел из УНИАДИ на преподавательскую работу в ХММИ, возглавив кафедру теории механизмов и машин (ТММ) [9, л. 47, 52, 56 — 58]. В том же году Ю. А. Гопп был принят штатным доцентом кафедры сопротивления материалов, а совет ХММИ ходатайствовал о присвоении ему ученого звания доцента [1, л. 64, 67, 71, 73, 77]. 2 июля 1940 г. в связи с отсутствием нагрузки на текущий год он перешел на кафедру ТММ, которую возглавлял его учитель профессор Майер. Осенью 1941 г. Ю. А. Гопп был одним из руководителей эвакуации оборудования лабораторий и учебных мастерских ХММИ в город Красноуфимск. В октябре 1941 г. Ю. А. Гопп был назначен заведующим кафедрой, так как Я. М. Майер принял руководство кафедрой ДВС [10, л. 1]. Однако к исполнению обязанностей заведующего кафедрой Гопп не приступил, поскольку добровольцем вступил в Красную Армию. В звании инженера-капитана он был направлен на Урал, в новую формирующуюся танковую дивизию. Но в декабре 1941 г. вышел указ о демобилизации из армии технических специалистов, включая всех кандидатов наук. Юрий Аркадьевич направляется в Омск, где в 1942 г. на базе эвакуированного Ворошиловградского вечернего машиностроительного института был организован Омский машиностроительный институт (ОМСИ). Приказом Всесоюзного комитета по делам высшей школы при СНК СССР и Народного Комиссариата тяжелого машиностроения СССР № 288/533 от 21.11.42 г. в структуре ОМСИ была организована кафедра «Теория механизмов и деталей машин». Первым ее заведующим 31 марта 1942 г. был назначен доцент Ю. А. Гопп. До апреля 1946 г. он полностью обеспечивал преподавание курса теории механизмов и машин. Кроме этого предмета на кафедре преподавали сопротивление материалов, детали машин и гидравлику.
Юрий Аркадьевич также вел большую организационную работу. С января 1943 г. по март 1947 г. он являлся заместителем директора института по учебной и научной работе. С марта по июнь 1947 г. он находился в творческом отпуске для подготовки докторской диссертации, освободившись от всех административных должностей. Однако, в июне 1947 г. Гопп был назначен деканом факультета, проработав в этой должности до августа 1949 г. По представлению ученого совета ОМСИ, в 1949 г. он был зачислен в докторантуру при Институте машиноведения Академии наук СССР (г. Москва). Здесь его научным консультантом стал академик Н. Н. Боголюбов, известный специалист в области нелинейной механики.
Ю. А. Гопп в годы работы в ОМСИ
После окончания докторантуры в 1951 г. Ю. А. Гопп вновь возглавил кафедру ТММ ОМСИ. 8 апреля 1953 г. в специализированном совете Института машиноведения он защитил докторскую диссертацию на тему: «Прикладная теория нелинейных колебаний механических систем», посвященную приближенным методам расчета нелинейных механических систем [11]. 9 октября 1954 г. Юрию Аркадьевичу присвоено ученое звание профессора по кафедре «Теория механизмов и машин».
Анализ работ 1930 — 40-х гг., посвященных расчетам нелинейных колебаний, показывает, что в них рассматриваются в основном системы с одной степенью свободы, которые позволяют получить только качественные результаты. Следует отметить, что системы с одной степенью свободы и кусочно-линейной характеристикой имеют точное решение, которое может быть получено с помощью поэтапного интегрирования (припасовывания). Ю. А. Гопп распространил метод припасовывания на случай нелинейных характеристик общего вида, применив для них кусочно-линейную аппроксимацию [12].
На первой Всесоюзной конференции Научнотехнического общества машиностроительной промышленности, состоявшейся 23 — 24 июня 1955 года, Ю. А. Гопп был избран в состав Центрального правления общества [13, с. 10]. В 1955 г. на кафедре ТММ была открыта аспирантура, которой руководил Юрий Аркадьевич. Научное направление исследований было связано с теорией автоматического регулирования динамических систем. Под его руководством было выполнено пять кандидатских диссертаций. 30 декабря 1961 г. Ю. А. Гопп уволился из ОМСИ. Сведения о его деятельности в этом институте взяты в Историческом архиве Омской области [14, л. 12-17, 63-67, 160, 245, 247-248] и предоставлены заведующим кафедрой отечественной истории ОмГТУ Владимиром Даниловичем Полка-новым.
В 1962 г. профессор Ю. А. Гопп вернулся в Харьков и стал работать на кафедре автоматики, телемеханики и электрооборудования радиотехнических устройств Высшей инженерной радиотехнической академии войск ПВО имени Маршала Советского Союза Л. А. Говорова. Здесь он в основном занимался методической работой, разрабатывая курсы лекций в области теории автоматического регулирования [15]. В августе 1968 г. в связи с ухудшением состояния здоровья Юрий Аркадьевич ушел на пенсию. Скончался он 10 октября 1972 г. от инфаркта миокарда.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (120) 2013 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (120) 2013
Библиографический список
1. Архив Национального технического университета «Харьковский политехнический институт». Д. 8881. — Отдел кадров ХММИ. — Личное дело. — Гопп Юрий Аркадьевич. — Начато 29.09.1931 г. — Окончено 1.10.1940 г. — 80 л.
2. ХПЗ — Завод имени Малышева. 1895—1995. Краткая история развития / А. В. Быстриченко [и др.]. — Харьков : Прапор, 1995. — 792 с.
3. Гопп, Ю. А. Расчет механического демпфера крутильных колебаний / Ю. А. Гопп, И. Л. Ланцевицкий // Вестник инженеров и техников. — 1933. — № 2. — С. 66 — 69.
4. Гопп, Ю. А. Демпферы крутильных колебаний коленчатых валов быстроходных двигателей / Ю. А. Гопп — Харьков : Гостехиздат, 1938. — 272 с.
5. Гопп, Ю. А. Графическое решение линейных и нелинейных колебаний / Ю. А. Гопп // Вестник инженеров и техников. - 1936. - № 2. - С. 100-106.
6. Гопп, Ю. А. Опыты с нелинейными колебаниями /
Ю. А. Гопп // Вестник инженеров и техников. - 1937. -№ 1. - С. 49-51.
7. Центральный Государственный архив общественных объединений Украины. Ф. 1. Оп. 20. Ед. хр. 6472.
8. Березкин, В. На пути к В-2 / Виктор Березкин // Двигатель. - 1999. - № 5. - С. 26-29.
9. Архив Национального технического университета (Харьковский политехнический институт). Д. 10770. - Отдел кадров ХММИ. - Личное дело. - Майер Яков Моисеевич. - Начато 31.12.1929 г. - Окончено 20.10.1948 г. - 98 л.
10. Архив Национального технического университета (Харьковский политехнический институт). Д. 11921. - Отдел кадров ХММИ. - Личное дело. - Гопп Юрий Аркадьевич. - 2 л.
11. Гопп, Ю. А. Приближенные методы исследования колебаний в сложных автономных системах / Ю. А. Гопп // Колебания в турбомашинах. - М. : Изд-во АН СССР. - 1956. -С. 179-192.
12. Гопп, Ю. А. Линеаризация позиционной силы методом кусочно-линейной аппроксимации // Ю. А. Гопп // Инженерный сборник. - 1954. - Т. 18. - С. 149-152.
13. Первая Всесоюзная конференция Научно-технического общества машиностроительной промышленности. 23-24 июня 1955 года. - М. : ПРОФИЗДАТ, 1971. - 16 с.
14. Исторический архив Омской области. Ф. 1979. Оп 3. Д. 12.
15. На уровень передовых вузов (1958- 1968 годы). [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ы1р://аг1а-у1г1а-181ог1]а. narod.ru/razdel4.htm (дата обращения: 01.02.2013).
ЛАРИН Андрей Алексеевич, кандидат технических наук, доцент (Украина), доцент кафедры истории науки и техники.
Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 08.02.2013 г.
© А. А. Ларин
Книжная полка
Омские инженеры. Дела и судьбы / редкол. : Ю. В. Кривошеин [и др.]. - Омск : Русь, 2012. -163 с.
Иллюстрированная книга, в которой в алфавитном порядке размещены статьи о представителях передовой инженерной интеллигенции, внесших заметный вклад в развитие омской промышленности и науки, подготовку высококвалифицированных кадров. Это организаторы и руководители производства и инженерных служб, создатели интеллектуальных проектов и программ, авторы нововведений в области техники и технологий, ученые, конструкторы, исследователи. Многие из них известны не только в нашем регионе, но и в стране. В издании представлены биографические данные и информация об их профессиональном пути, достижениях, заслугах, интересах и увлечениях. В книге широко представлено многообразие инженерных профессий, яркие примеры творческих достижений и профессионального долголетия. В подготовке издания приняли активное участие общественные организации: Российская инженерная академия, Омская ассоциация промышленников и предпринимателей, Союз машиностроителей России.
Сметанин, В. И. Диагностика дефектов, разрушений и брака на машиностроительном предприятии : моногр. / В. И. Сметанин, С. А. Соколов, С. А. Колегов. - Старый Оскол : ТНТ, 2011. -191 с. - ISBN 978-5-94178-295-6.
В монографии приведены классификация и описания дефектов металла, встречающихся в машиностроительном производстве, характеристика различных видов изломов и разрушений, изложены основные принципы организации технической диагностики разрушений и дефектов на машиностроительных предприятиях. Изложена методика определения причин появления дефектов и брака в процессе изготовления деталей и причин разрушений и отказов при испытаниях и эксплуатации изделий, примеры устранения и предупреждения выявленных дефектов.
