Книга о людях, изменивших мир

«Мое первое задание на AWRE, – рассказывает он, – состояло в том, чтобы сфокусировать электронный луч с радиочастотным ускорителем на 35 MeV, чтобы получать высококачественные рентгенограммы внутри взрывоопасной камеры. Я решил адаптировать ядерное магнитно-резонансное устройство в качестве фокусирующей линзы первой ступени, и реализовал идею импульсной магнитной катушки для окончательной фокусировки. Я сам построил катушки и с помощью встроенного конденсаторного банка активировал импульс».

А вскоре состоялась встреча, которая станет одной из главных в его жизни. Выглядело, по его словам, это так: «Однажды человек в грязной футболке, которая не закрывала его большой живот, объяснил мне, что он собирается разрабатывать системы с использованием радикальных новых технологий, которые ускоряют электроны дешевле, чем радиочастотный ускоритель, и в 3000 раза интенсивнее рентгеновских лучей. Таким образом, я сначала придумал то, что мы теперь будем называть маленькой импульсной силовой системой, а затем встретил Чарли Мартина».

Кроме того, успешные опыты с ускорителями привели к первым контактам с американскими учеными. Одним из них был еще один Мартин – Дон Мартин, который работал в лаборатории Лоуренса в Ливерморе.

Следующие пять-шесть лет молодой ученый провел в группе Чарли Мартина, которая делала первые шаги в том, что позже было названо «импульсной энергетикой». «Мы шли за интуицией Чарли: он считал, что если бы мы могли найти способы генерации больших напряжений и чрезвычайно высокой мощности при очень коротких импульсах (по его подсчетам, около 30 наносекунд), мы могли бы применять импульсы для создания новых, очень мощных электронных пучков и рентгеновских установок. Под руководством Чарли мы разработали короткоимпульсные электрические генераторы с использованием новых технологий».

Первые годы в группе Чарли Мартина Ян Дуглас Смит называет «воспитательными»: он многому научился у Чарли и других своих коллег. Кроме того, тот факт, что группа изготовляла большую часть оборудования вручную, дарило просто физическое ощущение. «Если вы создаете импульсные генераторы с помощью ручных инструментов, вы можете чувствовать, как течет энергия, и когда вы делаете руками проводники и диэлектрики, вы интуитивно понимаете, будут ли они успешно изолировать или нет, – рассказывал он. – Даже некоторые из наших осциллографов были изготовлены нами вручную. Дисплейные трубки были куплены у Ferranti, а их двухвекторные двухлучевые дефлекторы с чувствительностью 2 кВ/см сделали нас относительно невосприимчивыми к электромагнитным шумам. Это было хорошо, потому что наши импульсные генераторы запускали мощные рассеянные электромагнитные сигналы. Я помню, как босс Чарли спускался из своего кабинета над моей лабораторией, чтобы сказать мне, что я заставил что-то на его столе искриться на некотором расстоянии от радиатора с горячей водой. Правда, он казался более впечатленным, чем обеспокоенным».

Люди работали азартно, заинтересованно и очень увлеченно. Сотрудничество сочеталось с соревнованием, как в работе, так и во многих играх, которые они изобретали. В обеденных перерывах, как вспоминает Ян Смит, они с коллегами плавали в новом резервуаре для пластиковых генераторов на пруду возле нашей лаборатории. На регулярных чаепитиях играли в дартс. Иногда игра и работа смешивались: «Однажды мы с Чарли решили повеселиться и построить рентгеновскую трубку с высоковольтным изолятором, сделанным изо льда, – пруд замерз в эту зиму. Чарли решил, что электродами должны служить ложка и вилка из столовой. Я обнаружил, что не получается достаточно вакуума внутри льда, но пластиковые нож и вилка работали достаточно хорошо, чтобы продемонстрировать директору AWRE, новые короткие импульсы – мы сделали мгновенный рентгеновский снимок его часов».

Эти годы были забавными и беспокойными. В 1962 и 1965 годах родились дети – Адриан и Аманда. После этого семейная жизнь стала основным увлечением ученого за пределами работы. Как он вспоминает, «он прошел единственный в жизни период занятий садоводством, но только съедобным. И виноделие (но никогда из винограда) стало хобби на некоторое время». Как и у родителей Яна, у них с женой тогда не было машины, и с работы, и на работу он ездил на автобусе, на велосипеде или на поезде.

Следующей отправной точкой стало создание импульсных генераторов, изготовленных из полиэтиленовых листов (диэлектрики), чередующихся с медными листами (проводниками). Эти листы составляли множество цепей формирования импульсов, которым они дали название «Блумлейны», по имени Алана Блумлейна, британского пионера радиолокационной и стереофонической записи. Группа впервые продемонстрировала эту «сложную технологию Блумлейн» на научной выставке в Лондоне. В воду, в которую был погружен генератор на миллион вольт, Чарли выпустил золотую рыбку – и она не пострадала.

Это была романтическая эпоха первых шагов, эмоций, личного участия: «Когда Отто Фриш, известный ученый, пионер исследований деления ядра, читал наш материал, я увидел, как на его лице появилась улыбка. «Могу я объяснить что-нибудь, профессор?» – спросил я. «Нет, спасибо, – ответил он, – я просто подумал, что это потрясающе, какие интересные вещи все еще можно делать с помощью грубой техники».

В начале 1960-х годов в работе группы Чарли Мартина произошли большие изменения. «Наша технология электрических импульсов стала востребована как самый передовой метод, позволяющий моделировать некоторые эффекты ядерного оружия, – рассказывал Ян Смит. – Так что эта «симуляция» неожиданно стала иметь большое значение как в Великобритании, так и в США. Даже Чарли этого не ожидал. Следствием этого в 1964 году стал мой первый визит в США. Я выступил с докладом о работе группы – в основном, о нашей новой конструкции вакуумных изоляторов, а также о наших генераторах – на первой конференции по вакуумному разрушению в Бостоне, штат Массачусетс. Но основной целью моей поездки была Сандия (Sandia), Национальная лаборатория в Альбукерке, где я помогал моему коллеге Томми Сторру установить один из новых импульсных генераторов, сделанный по нашей технологии. Этот генератор на тот момент был самым мощным в мире, и превосходил наш крупнейший генератор в Великобритании. Это дало примерно стократное увеличение уровня рентгеновского излучения по сравнению с тем, что было нам доступно, когда наша группа приступала к работе. Но наши машины были предназначены только для «случайной стрельбы»: чтобы получать рентгеновские снимки. Сделать надежными повторные операции еще было трудно». Так что в Сандии тогда назвали их машину «судорожной».

В этой поездке состоялась еще одна судьбоносная встреча: Ян Смит снова встретился с Доном Мартином, только теперь тот уже был сотрудником новой коммерческой компании «Физикс Интернэшнл» (Physics International). Эта компания также пыталась создавать и управлять генераторами конструкции AWRE, но Мартин тогда рассказал Яну Смиту, что они также работают над созданием генераторов новой конфигурации, более подходящих для бесперебойной работы. Он отказался раскрывать технологию, но сказал, что машина будет в пять раз мощнее той, которую англичане построили в Сандии. «Затем, по мере того, как мой скептицизм и беседа обострились, Дон сказал, что новая технология может быть увеличена до 500 рентген, затем до 5000 и, наконец, до 50 000. Все это было настолько невероятно, что я даже не стал сообщать об этом в AWRE. Кто бы мог подумать, что позже я буду работать над двумя последними генераторами в этой серии», – рассказывал Ян Смит.

«Физикс Интернэшнл» располагалась в Сан-Леандро. Дон Мартин в итоге показал Яну Смиту второй генератор в серии, и это так увлекло молодого ученого, что он захотел остаться. Поэтому он принял предложение работать на Дона, и в январе 1967 года прибыл в район залива Сан-Франциско с семьей.

«С тех пор я это место стало моим домом. Сейчас мне трудно представить, что я мог бы жить где-нибудь еще, – рассказывал он. – Благодаря друзьям в «Физикс Интернэшнл» эти перемены в жизни прошли для меня относительно легко, хотя я и помню, что мне пришлось изучать новый язык. Например, пытаясь помочь хозяйке «вымыться», я обнаружил, что для нее это означает не мытье посуды, а мытье лица».

Переход к крупномасштабной инженерии «Физикс Интернэшнл» стал для него еще одной большой переменой. В AWRE самой большой рентгеновской трубкой была та, которую могли поднять два человека. Но в свой первый день в «Физикс Интернэшнл» он сам оказался внутри рентгеновской трубки. И для того, чтобы поднять ее, был необходим специальный подъемник.

Последующие годы Ян Смит считает наиболее продуктивным в его карьере. Он проводил на работе долгие часы. Он участвовал в конструировании имитатора гамма-излучения «Аврора», огромного устройства около 100 футов в длину и 50 футов в ширину и высоту. «Устройство содержало 1,5 миллиона галлонов масла, я находился в грязных масляных баках в резиновых сапогах, руководя масштабными испытаниями новых технологических возможностей, и я был счастлив», – признавался он.

Затем была четырехмодульная «Аврора», построенная в сорока милях от Калифорнии, где Ян Смит провел много дней и ночей. Но он не задержался на Восточном побережье надолго, потому что окончанием строительства «Авроры» руководил его коллега Берни Бернштейн. Ученый рассказывал: «В памяти до сих пор сообщение по телефаксу о том, как он «выстрелил» полным напряжением и получил заданный рентгеновский выход – 50 000 рентген. «Где я слышал это число раньше?» – подумал я».

Ян Смит стал руководителем отдела импульсной энергетики компании «Физик Интернэшнл» Дона Мартина, но по-прежнему большую часть своего времени проводил в лаборатории. И в те годы, как он признавался, самое большое удовлетворение он получал, исследуя оборудование, которое обеспечивало новые возможности. «Аврора» и «Питон», один из первых многотераватных генераторов, были лучшими примерами.

Все это время он поддерживал тесный контакт и со своим учителем Чарли Мартином, и с другими бывшими коллегами в AWRE. Они с Чарли писали друг другу рукописные письма, исписывая по двадцати страниц, причем письма были не полностью техническими. Часто встречались семьями. «Все американское сообщество импульсной энергетики тоже очень любило Чарли, – рассказывал Ян Смит. – Он с энтузиазмом погрузился в технологию, разрабатываемую в США, и предложил много новых идей. Он посвятил много времени тому, чтобы склонить правительственные агентства США поверить в перспективы импульсной энергетики. А его потрясающая личность и изобретательные идеи делали его очень убедительным. Некоторые из проектов, над которыми я работал, возможно, никогда не состоялись без его усилий по их продвижению».

Поскольку масштабы импульсных энергетических проектов «Физикс Интернэшнл» росли, Ян Смит больше не проводил так много времени в лаборатории, и лет через десять почувствовал себя готовым попробовать себя в роли консультанта. В течение трех лет он был Ian Smith Inc., корпорацией с одним сотрудником. Он сотрудничал с несколькими национальными лабораториями и компаниями, помогал разрабатывать линейный индукционный ускоритель «FXR» в Лаборатории Лоуренса в Ливерморе и принимал участие в различных проектах в Сандиа, в Альбукерке. Как он рассказывал, он завел новых друзей и проводил много времени в Альбукерке, стал ценить Нью-Мексико, в том числе его острую пищу, конкурировавшую с индийской едой, которую он научился любить в Кембридже. Впрочем, это не вытеснило индийскую кухню с позиции самой им любимой.

Но в 1980 году приятная жизнь консультанта закончилась, когда Смит узнал, что его бывшие коллеги Сид Путнам и Фил Спенс покинули «Физикс Интернэшнл». Возможность создать новую компанию с ними была для него слишком хороша, чтобы упустить её. Новую компанию назвали PSI. Аббревиатура, впрочем, означала не обычные «фунты на квадратный дюйм», единицу измерения давления, а – Фила, Сида и Яна.

С большим юмором он рассказывает, как начиналась эта компания: «Тем не менее, сидя под моим лимонным деревом, вместе с офицером безопасности компании (а это была моя собака Полли), мы пытались найти более скромное имя для официальных коммуникаций. Остановились на «Pulse Sciences, Inc.». К нам вскоре присоединился еще один бывший коллега, Фил Чампни, который также прежде работал в группе Чарли. Мы запустили Pulse Sciences и поселились в здании собора, элегантном офисном здании в центре Окленда. Работать мы начали «на бумаге», но с прицелом на поиск возможностей для сборки оборудования».

Один из самых важных результатов деятельности PSI был далек от науки. К началу восьмидесятых семья Яна Смита распалась, и в 1981 году он разошелся со своей первой женой. В 1982 году, предприняв попытку найти того секретаря, который был бы способен разобрать его почерк, он случайно зашел в находящейся по соседству офис авиакомпании и познакомился с офис-менеджером Шери Дженнингс. В то время она училась на оперную певицу и подрабатывала в офисе.

Она разобрала его почерк, они стали вместе работать, а затем влюбились друг в друга. В 1983 году Шери сбила машина. И хотя удар по голове был смягчен рукописью важной статьи Смита, которая у нее была с собой, как он с юмором вспоминает, она пострадала в аварии. Ей стало тяжело подниматься по лестнице в свою квартиру, поэтому она переехала в квартиру Яна, где был лифт. Как оказалось – навсегда. Такова была эта история любви.

«Наши три десятка лет с Шерри – замечательные, – рассказывает он. – Наши интересы схожи. Самый большой из них – музыка. Но мы также играем в теннис, катаемся на лыжах. Мы путешествуем в разные уголки мира, но также любим близкие к нам холмы и парки, где мы гуляем вместе с нашими золотистыми ретриверами. Мы оба полюбили общество этих собак еще до того, как мы встретились. Шери больше не дает концертов, но поет дома. Сейчас она стала лайф-коучем, помощь людям – это то, что ей больше всего нравится. И, безусловно, она очень помогла мне».

Первые годы роста новой компании PSI стали еще одним периодом напряженной работы. Компания начала с разработки оборудования, затем стала его строить, переехала в лабораторию в Сан-Леандро и выросла до семидесяти человек.

В начале 1980-х годов рост того, что стало известно, как сообщество импульсной энергетики, благодаря конференции, впервые организованной Крисом Кристиансеном в Texas Tech, было признано Институтом инженеров по электротехнике и электронике IEEE. Была учреждена премия Эрвина Маркса в честь изобретателя «Генератора Маркса», разработанного в 1920-х годах. «Первая награда в 1981 году, конечно же, досталась Чарли Мартину, что было большим событием, а я стал первым американским лауреатом этой премии в 1983 году (в 1976 году я стал гражданином США), – рассказывает Ян Смит. – PSI внесла важный вклад в технологии импульсной энергетики. Мы создали значительное (и, я думаю, высококачественное) импульсное силовое оборудование, а также участвовали в создании новых импульсных энергосистем, в частности, в сотрудничестве с Сандия. Но их применение, в основном, приходилось на оборонную отрасль, а этот рынок сильно сократился в 1990-х годах. Поэтому Pulse Sciences искала и нашла дополнительные проекты в Европе. В результате я стал главным путешественником PSI по Европе. Теперь у нас с Шери много хороших друзей во Франции и Германии. Но даже без этой случайной выгоды я очень рад, что работы на оборону стало меньше. Появляется все больше и больше возможностей мирного применения импульсной энергетики».

Управленческая работа дала ему возможность находить и оценивать новые таланты и работать со многими людьми, которые могут делать то, чего он никогда не мог. Ведь технологии импульсной энергетики теперь разрабатываются с помощью очень сложных компьютерных вычислений.

В 2002 году с большим опозданием, по его мнению, он начал сокращать свою работу в импульсной энергетике и постепенно выходить на пенсию. Они с Шери увлеклись гольфом. «Я сознаю, что в моей жизни было недостаточно «досуга», и есть множество привлекательных способов провести время. Я больше не катаюсь на лыжах и играю только в маленький теннис, но мне очень нравится играть в сквош и гольф. Мы с Шери начали больше путешествовать. Я использую все возможности, чтобы посетить мою сестру Бренду и мою невестку Сильвию в Англии. Нами не изучены до сих пор многие увлекательные районы США. Дети, Адриан и Аманда, которая вместе с мужем украсила нашу жизнь двумя восхитительными внучками, живут близко от нас, как и мать Шери Барбара и ее младшая сестра Бекки с мужем и нашими двумя очаровательными племянниками. И в наши «ленивые» дни мы обнаруживаем, что холмы вокруг нашего дома и наши золотистые ретриверы так же красивы, как и всегда».

Александр Шейндлин

Мистер МГД

Лауреат премии «Глобальная энергия» 2004 года

Александр Шейндлин создал научный базис для современной тепловой энергетики

…В 1976 году правительство Норвегии заявило СССР протест по поводу испытания на Кольском полуострове ядерного оружия. Действительно, редкие случайные свидетели могли видеть странное зрелище, немного похожее на атомный взрыв в миниатюре: над морем поднималось грибовидное облако, грохотало, сейсмографы регистрировали слабые колебания. Но никакое ядерное оружие, да и никакое оружие вообще тогда не испытывалось. Так выглядел один из самых грандиозных научных экспериментов в истории: эксперимент «Хибины». Ток в 20 000 ампер (это очень много – больше, чем в некоторых ударах молнии) генерировался на протяжении восьми секунд, по двум мощным кабелям растекался по обе стороны перешейка полуострова Рыбачий и уходил в земную кору. Так впервые удалось получить данные об электрофизических свойствах и земной коры, и верхних слоев земной мантии на глубинах более 100 километров. Напомним, что находящаяся рядом Кольская сверхглубокая скважина с огромным трудом дошла до 12 километров 262 метров.

Огромный ток вырабатывался необычным устройством: магнитогидродинамическим генератором, который в те годы рассматривался как серьезный конкурент обычным тепловым электростанциям. Разработку теории этого способа получения электроэнергии в нашей стране вел удивительный человек Александр Ефимович Шейндлин, академик, Герой социалистического труда, создатель Института высоких температур РАН и лауреат премии «Глобальная энергия», которую он получил в 2004 году «за фундаментальные исследования теплофизических свойств веществ при предельно высоких температурах для энергетики».

Александр Ефимович Шейндлин родился за год до революции, в 1916 году. Его отца на самом деле звали не Ефим. Волька-Нехемья Нохимович Шейндлин был евреем и вырос в бедной семье в черте оседлости. Тем не менее, он смог самостоятельно подготовиться и попасть в те 5 процентов абитуриентов, которые выделялись Киевским университетом для евреев.

Правда, заканчивал он уже Киевский политехнический институт – в 1913 году. По словам Александра Ефремовича, он всегда хранил «помпезный свиток» – диплом отца, оформленный очень торжественно к юбилею Дома Романовых.

Вскоре семья Шейндлиных переехала в Самару, где отец участвовал в создании одного из первых в России трамваев. Увы, именно там жившую в благополучии семью настигла беда: болезнь в несколько дней унесла жизни трех детей из четырех. Саша остался единственным ребенком в семье. Благодаря тому, что отец был известным человеком в Самаре, их семья сравнительно легко пережила голод в Поволжье (но только сравнительно – Шейндлин до конца жизни вспоминал, что вместо чая приходилось заваривать струганую морковку). Тогда же пришлось впервые познать и зависть, и неприязнь других: за инженерскую фуражку отца дразнили «буржуем», а уж какие взгляды доставались одному из двух «Фордов» в Самаре – говорить не приходится.

Начались 30-е годы, Александр Шейндлин закончил семь классов. Зная весь жизненный путь будущего ученого с мировым именем, смешно слышать, что путь в науку начинался… с ФЗУ. Сейчас мало кто помнит эту аббревиатуру: фабрично-заводское училище. Но Шейндлин пошел именно туда, и два года проучился в ФЗУ при Саратовском станкостроительном заводе, получив специальность токаря 4-го разряда. До конца жизни Александр Ефимович хранил отличную характеристику его учебы, выданную им руководством ФЗУ. А вот в комсомол его тогда, в ФЗУ, сразу не приняли – учеба-учебой, но происхождение «из семьи служащего» подкачало.

В 1932 году Шейндлин поступает в Самарский строительный институт. Он проучился там всего три дня. После встречи отца с одним из ведущих дизелистов страны он перевелся в Средневолжский энергетический, а потом, через полтора года, когда отца перевели в Москву, в Московский энергетический институт. Так началась энергетическая карьера будущего академика.

Нужно сказать, что МЭИ был очень непростым вузом. С одной стороны, уровень обучения был очень серьезным, а с другой стороны, курс Шейндлина состоял из так называемых «парттысячников» – из людей, которые были отобраны партийными организациями «для прохождения учебы». Так что больше половины однокурсников Шейндлина были сорокалетними партийцами, которые могли встать посреди лекции выдающегося ученого и заявить: «Мы на партгруппе нашего курса решили, что вы плохо читаете свой курс, и мы просим вас прекратить чтение лекций».

Несмотря на эти странности, несмотря на то, что успевающим юным студентам приходилось брать шефство над такими «парттысячниками», Александр успешно окончил МЭИ и по предложению окончившего на два года раньше Зиновия Берлина пошел работать в создаваемое Берлиным конструкторское бюро на заводе 239. Там собралась молодая и бесшабашная команда бывших студентов, обсуждавших порой самые фантастические идеи. И специалисты были под стать – к примеру, одним из коллег Шейндлина был будущий великий вертолетостроитель Камов, строивший неклассические вертолеты соосной схемы (все знают сверхсовременный Ка-52 «Аллигатор»). Но в этом бюро занимались энергетикой, в том числе и двигателями для подводной лодки. Первую свою научную работу Шейндлин посвятил активным турбинам в судостроении.