Властелины машин: точный расчет и дерзкие инженерные решения. Из цикла «Пассионарии Отечества»

1.1. Может, Адептус Механикус?

Для начала попробуем нарисовать портрет инженера. Обратимся, и это будет, пожалуй, логичным, к самому авторитетному в начале ХХ века российскому фолианту знаний. Там увидим: «Инженер – первоначально название лиц, управлявших военными машинами (итал. ingegni), впоследствии под это общее название подведен был целый ряд специальностей: саперы, минные офицеры и т. д. Понятие гражданского инженера появилось впервые в Голландии, где еще в XVI в. стали отделять строение мостов, дорог и т. п. от архитектуры в тесном смысле этого слова. В Англии в XVI веке гражданские инженеры возникли подобным же образом из специалистов-гидравликов, к которым вскоре присоединились высшие горнорабочие и железнодорожные строители» (из «Энциклопедического словаря Ф. А. Брокгауза и И. А. Ефрона» // С.-Пб.: «Брокгауз-Ефрон», 1890—1907).

Прошло более сотни лет. Википедия от 2023 года рисует современный абрис инженера, далеко ушедший от парсуны сапера или минного офицера: «Инженер (от лат. ingenium – способности, изобретательность) – специалист, осуществляющий инженерную деятельность. Инженеры вовлечены, как правило, во все процессы жизненного цикла технических устройств, включая прикладные исследования, планирование, проектирование, конструирование, разработку технологии изготовления (сооружения), подготовку технической документации, производство, наладку, испытание, эксплуатацию и т.д.».

Но уже и этот силуэт стремительно теряет классические очертания, мерцает новыми смыслами, сверкает диковинными гранями. Эйчары корпораций без удивления вносят в свои базы данных сведения об «инженерах-биотехнологах», «инженерах имплантов», «инженерах-робототехниках» и «архитекторах виртуальной реальности». А наиболее продвинутые кадровики для оценки перспектив на ближайшие десятилетия, возможно, заглянули уже в «Атлас новых профессий», подготовленный экспертами Московской школы управления «Сколково», где обнаружили такие диковинки, как «инженер-космодорожник», «тканевый инженер», «инженер по безопасности беспилотного транспорта» и «архитектор живых систем».

Из дюжины новых и новейших специальностей инженеры по искусственному интеллекту, казалось бы, не смотрятся такими уж своеобычными персонажами. Однако так может получиться, что они, поневоле конечно, могут стать наподобие главных героев самой известной пьесы Сэмюэля Беккета, ожидающих некоего Годо, встреча с которым, по их мнению, внесет некий новый смысл в их существование и сумеет оберечь от угроз немилосердного окружающего мира.

Вот только в нашем случае Годо может обмануть ожидания героев и преподнести сюрпризы, о которых так настойчиво предупреждает известный изобретатель и миллиардер: «Искусственный интеллект неизбежно будет контролировать сам себя, обладая потенциалом „уничтожить человечество“, хотя это и будет отличаться от сюжета „Терминатора“, – заявил Илон Маск. По словам Маска, в беседах с сооснователем Google Ларри Пейджем тот высказывал идеи о „цифровом боге“. „Мне показалось, что он недостаточно серьезно относится к безопасности ИИ“, – сказал Маск» (из статьи «Маск заявил об угрозе гибели человечества от искусственного интеллекта» // РИА «Новости», 18.04.2023).

Но те, кто, возможно, породит невероятной интеллектуальной мощи цунами нового Всемирного потопа, могут, по мнению создателей компьютерной игры «Warhammer 40000: Mechanicus», парадоксальным образом стать, подобно внуку Мафусаила, спасителями рода человеческого. Правда, технологически изощренные Нои грядущих веков весьма далеко отстоят от привычного библейского образа, да к тому же входят в сплоченное сообщество «Адептус Механикус» – технократической организации, названной в игре как Духовенство Марса.

После начала «Восстания машин» именно они – члены «Адептус Механикус» (АдМехи) будут отвечать за работу всей техники. Без них «не будет работать почти ничего в Империуме. Не полетит ни один корабль, не поедет ни одна машина, не будет работать ни один механизм. Именно Механикус обучают технодесантников Астартес и техножрецов, обслуживающих всё в Империуме» (из статьи Алексея Аряева «Адептус Механикус», 21.02.2020).

Возможно, кого-то смутит фантасмагорический внешний вид мастеров инженерных дел вариативного будущего. Но здесь не до Армани и Лагерфельда, главное – эффективность и функциональность. Для разного рода точной работы АдМехи используют «механодендриты – что-то вроде кибернетических щупалец, имеющих очень много разных функций. Одними механодендритами можно поднять что-то большое и тяжёлое, другими – работать с полупроводниковым кристаллом, буквально „рисуя“ на нём детали будущего микропроцессора. Конечно, для тонкой работы нужно более мощное зрение – и АдМехи получают его. Далее идёт вопрос о том, что всё это надо чем-то питать – а перспектива носить при себе прометиевый двигатель как-то не радует. И в тело встраиваются очень мощные аккумуляторы, способные подзаряжаться от всего – или даже что-то вроде реактора холодного термоядерного синтеза» (Там же).

Дальше – больше, и до киборга – два шага: «В общем, заменяя по мере необходимости или износа, человеческие органы на разного рода мощную (и дорогую) аугметику, техножрец становится одним из стройной когорты настоящих Механикус. Последним, что они заменяют на протез, становится мозг. Давно уже в распоряжении Механикус имеется технология, позволяющая полностью перенести сознание на носитель информации. То есть, под сводом черепа Механикус чаще всего, находится не мозг человека, но – носитель информации, на который записана личность того, кто был когда-то человеком» (Там же)…

Однако, пожалуй, хватит фантазий про «Восстание машин» и неутомимых механиков-киборгов. Попробуем нарисовать реальные портреты российских инженеров. Для начала их будет три.

1.2. Как приручить Фуцанлуна – дракона, охраняющего подземные богатства. А. В. Паршин

В китайской мифологии есть один привлекательный персонаж – могучий, но незлобивый дракон подземного мира Фуцанлун, бессменно охраняющий от чужаков все желанные сокровища земли: драгоценные камни, разноцветные минералы, полезные ископаемые. В пасти дракон держит светящуюся изнутри жемчужину, которая является источником силы и энергии. Однако добродушие добродушием, но подземные богатства абы кому хранитель с зубчатым гребнем на спине отдавать не готов. Тут нужен смельчак, к храбрости которого обязательно должны добавляться острый ум и природная сметка.

Таких удальцов всегда было немного, но уж если находились, подземный дракон одаривал их полной чашей металлов и камней. Нашелся такой умелец-храбрец и совсем недавно – в 2010-х, и недалеко от китайских земель – у берегов Байкала. Имя ему – Александр Вадимович Паршин – профессор Иркутского национального исследовательского технического университета (ИРНИТУ), впервые в мировой практике предложивший применить беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для электромагнитного зондирования земной коры при поиске полезных ископаемых.

Инновации А. В. Паршина обещают настоящий прорыв в геологических исследованиях: по сравнению с классической аэросъемкой (выполняется обычно на высоте, превышающей 100 метров). Они позволяют обеспечить большую глубинность и детальность при поиске скрытых рудных тел; а в сравнении с наземной геологической съемкой – кратно увеличить плотность сети измерений, снизить стоимость и уменьшить численность полевого отряда до двух-трех человек. Привлекательной чертой инженерных разработок иркутского профессора является также то, что они выполнены на стыке разработки программных продуктов, методов интеллектуальной обработки данных и конструктивной адаптации беспилотников для геологических исследований.

По оценке экспертов, БПЛА-геотехнология станет изобретением, которое существенно изменит рынок геологоразведки. Она уже сейчас заинтересовала специалистов многих стран, в том числе и сопредельного Китая. Признанием высокого инновационных уровня инженерных изысканий А. В. Паршина стало вручение ему в феврале 2020 года Премии посла КНР в России, впервые учрежденной посольством Китая совместно с Российским Союзом научных и инженерных общественных объединений. Поощрение лучших разработок проводится в рамках уникального по массовости и охвату регионов РФ ежегодного Всероссийского конкурса «Инженер года» и призвано содействовать сотрудничеству двух стран в сфере научно-технических инноваций.

Коллаборации рудного направления с китайскими специалистами – не новинка для профессора кафедры прикладной геологии, геофизики и геоинформационных систем ИРНИТУ. В 2016 году он участвовал в научно-техническом семинаре в Синьцзян-Уйгурском автономном районе в рамках китайской госпрограммы №305 по исследованию и освоению минерально-сырьевых ресурсов Центральной Азии. Успешно развивается сотрудничество ИРНИТУ и с учёными Гонконгского университета, один из представителей которого – Ли Зерен – в 2019 году более месяца провел в «полях» с экспедицией А. В. Паршина, перемещаясь по геологическим маршрутам со сплавом по горным рекам на севере Иркутской области и Забайкалья… Похоже, именно от своих гонконгских коллег профессор иркутского университета и узнал о герое «геологического мифа» – подземном драконе. По их рассказам, у горы на окраине мегаполиса, где по преданию, живёт Фуцанлун, был построен жилой комплекс, архитекторы которого предусмотрительно оставили свободное пространство, чтобы не загораживать дракону вид на океан и сохранить его доброе расположение.

Но от древних легенд – к реалиям XXI века. С 2016 года команда ИРНИТУ и Всероссийского НИИ минерального сырья им. Н. М. Федоровского в различных районах Иркутской области разрабатывает и апробирует новые методики поисков скрытых (не выходящих на земную поверхность) урановых месторождений. Прибайкальский ареал выбран не случайно: здесь находятся перспективные запасы этого стратегического сырья, сходные с Канадскими и Австралийскими урановорудными районами.

Именно в ходе этих экспедиций инженеры из иркутского университета убедились в перспективности идеи применения беспилотников для детальных крупномасштабных (1:1000 – 1:5000) электромагнитных зондирований земной коры. Чтобы было представление, как ведется георазведка с помощью БПЛА в полевых условиях, нарисуем следующую картину. Беспилотная система осуществляет полет на низких высотах по серии параллельных профилей с обтеканием рельефа, что дает возможность выполнять площадные съемки оптимальным образом. Генераторный модуль, в отличие от классической аэросъемки на вертолетах, находится не на воздушном судне, а расположен на поверхности земли. Через заземленную на концах питающую линию она создает в земной коре электрические импульсы, которые измеряются установленными на беспилотниках приборами. Так фиксируются процессы становления и затухания в горных породах электромагнитного поля, а по результатам анализа динамики протекания этих процессов рассчитывается электросопротивление пород и руд.

Ключевой параметр в этой схеме георазведки – электросопротивление, именно по нему, в основном, специалисты делают выводы о перспективности рудных месторождений. Однако, если вдуматься, слово сопротивление и преодоление его стало стержневым и в биографии А. В. Паршина. Сам он как-то сказал об этом в одном из интервью: «Геология – это довольно консервативная сфера, где принципиально новые методы воспринимаются с трудом». Именно одоление шаблонов, стремление взглянуть на привычные подходы свежим взглядом и стало для А. В. Паршина самым, пожалуй, важным в освоении инженерного дела.

В 2008 он с отличием окончил Иркутский государственный технический университет по специальности «Информационные системы и технологии». Работу по специальности начал еще на третьем курсе института, сначала инженером-электронщиком, затем системным администратором, ГИС-инженером, начальником отдела информационных технологий. Чувствуя тягу к исследовательской работе и уже понимая, на чем хочет специализироваться, в 2009 году поступил в аспирантуру Института геохимии имени А. П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наук. Три года были наполнены поисками новых подходов к повышению эффективности георазведки с использованием новейших информационных технологий. В итоге – нашел: в 2012 году защитил кандидатскую диссертацию (тема «Геоинформативное обеспечение мониторинга поверхностного слоя вод озера Байкал»). Попутно проверял свои идеи на прочность, приняв участие в двадцати экспедициях по самому глубокому на планете озеру на научно-исследовательских судах.

После защиты постепенно переключился на изыскания новых методов рудоискательства в горных районах: в Восточных Саянах, Приольхонье в северной части Забайкалья. Никогда не боялся исследователь и труднопроходимых районов: организованная им геологическая экспедиция с целью исследования Кодаро-Удоканской зоны была признана на конкурсе MWExpedition «самой экстремальной трофи-экспедицией России 2011 года». Да и не в характере молодого профессора кому-то уступать: он победитель и призер соревнований по различным единоборствам; среди его увлечений – горные лыжи и внедорожные гонки.

Не привык пасовать А. В. Паршин и перед доводами своих научных оппонентов. А ведь некоторые коллеги ему говорили: «Какие беспилотники? – многие десятилетия успешно вели георазведку с вертолетов; есть надежные традиционные методики, совершенствуй их, на твой век хватит…».

Нет, он упорно отстаивал свои гипотезы. Публиковал результаты исследований (более 40 научных статей, в том числе в журналах перечня ВАК, Scopus и WoS). Оформлял документы на объекты интеллектуальной собственности (7 авторских свидетельств). Старался включать в команды полевых экспедиций побольше своих учеников. А их уже набралось с 2008 года более десятка: один защитил под его руководством кандидатскую диссертацию, еще 15 получили «отлично» за свои дипломные работы. А только за три года (с 2012-го по 2014-й) студенты из руководимого им молодежного научного общества «Геопортал» заняли более 15 призовых мест на различных научно-технических конференциях, подготовили более 20 научных публикаций.

А. В. Паршин твердо знает: земные сокровища достаются только самым упорным и изобретательным рудознатцам, настойчиво идущим к своим целям – на том и стоит!

1.3. «Мое дело более, что ли, созидательное…». Изобретатель из «Уралмаша» В. С. Сошников

Выше дан портрет инженера-исследователя из ИРНИТУ А. В. Паршина. Профессор, автор более 40 научных публикаций – однако только ли таким может быть инженер-профессионал высочайшего класса?

Вот точка зрения по этому вопросу выдающегося ученого-механика и инженера, в 1970-е и 1980-е возглавлявшего Всесоюзный совет научно-технических обществ (ВСНТО) СССР, академика Александра Юльевича Ишлинского.

В интервью журналу «Техника – молодежи» в 1987 году академик поднял вопрос о том, как неуклюже, на его взгляд, стремятся порой принудить инженера выполнять несвойственные его профессии функции: «Массовое создание в отраслях промышленности научно-исследовательских институтов, проектно-конструкторских бюро, научных центров повлекло за собой закрытие лабораторий и других подобных подразделений при заводах. На первый взгляд концентрация умственного потенциала имеет свои преимущества. Но вот что примечательно: уже тогда на отдельных предприятиях, усмотрев опасность крайней централизации, умудрились правдами и неправдами отстоять свои заводские лаборатории, как, например, на ЗИЛе, предприятиях приборостроения и других. Время подтвердило правоту их руководителей, ибо НИИ стали довольно быстро отрываться от производства, терять чувство реального. Вместо того чтобы углублять, совершенствовать инженерный труд, они принялись навязывать инженеру роль ученого… Дошли до того, что стали считать: если инженер не напишет научную работу, то как специалиста его и всерьез нельзя принимать» (из статьи Александра Ишлинского «Инженерное братство» // журнал «Техника – молодежи», №1, 1987 г.).

Основываясь на своем практическом опыте, А. Ю. Ишлинский развенчивает сложившиеся стереотипы и утверждает, что конструктор и технолог являются ведущими фигурами в совершенствовании технологических процессов: «У многих до сих пор бытует мнение, что научно-технический прогресс способен развиваться только по формуле: „фундаментальное открытие – прикладное исследование – опытно-конструкторская разработка – серийное производство“, а, следовательно, главной фигурой при решении задач НТП должен быть ученый. Действительно, в некоторых случаях это так и происходило. Подобным образом развивалась, скажем, атомная энергетика, технология полимеров, производство вычислительных машин и т. д. Никто этого не отрицает, лишь не следует забывать, что указанная схема не единственно возможная, да и, пожалуй, не основная. Гораздо чаще новая техника, притом принципиально новая, создается и совершенствуется на основе инженерно-конструкторского, изобретательского творчества, труда инженера» (Там же).

Еще со времен физиков-ядерщиков из фильма Михаила Ромма «Девять дней одного года» (1962 г.) романтический ореол теоретиков, изучающих фундаментальные законы природы, взлетел на высоту Монблана (чего не скажешь, пожалуй, об общественном мнении насчет престижности инженерной профессии в 1960-х – 1980-х). Однако можно, думается, прислушаться и к мнению тех, кто судит об инженерном деле не понаслышке: «Инженер, как правило, не добывает фундаментальных знаний „о природе вещей“, но он добывает фундаментальные знания „о синтезе вещей“. И вряд ли можно сказать, что эти исследования менее важны, чем первые. Почему? Да не потому ли, что конечной целью всякого человеческого познания, да и вообще – проявления активной человеческой позиции, является не накопление знаний, как таковых, а стремление заставлять их служить себе» (из книги Нурали Латыпова, Сергея Ёлкина, Дмитрия Гаврилова «Инженерная эвристика» // Москва, «Астрель», 2012 г.).

Согласитесь, «знания о синтезе вещей» и «заставить знания служить себе» – всё это может звучать как достойные эпитеты в торжественной оде в честь инженеров-профессионалов экстра-класса. Ну, а если от поэзии – ближе к земной тверди, к гулкой мощи заводских цехов?

Например, знаменитого «Уралмаша»: «Большую часть своей трудовой биографии Владимир Сошников проработал над прессами для экструзии авиационных деталей. Это когда металл продавливают через специальную форму, благодаря чему получаются детали с разными полостями и изгибами. В 2001 году изобретатель занялся не менее интересными и востребованными прессами для титанового производства. Титан получают в специальных сосудах-ретортах. Выходят блоки по 6—10 тонн, снизу прочные, сверху такие рыхлые, что можно руками ломать. Для дальнейшей обработки надо превратить металл в более или менее однородную массу. И тут-то как раз и приходят на помощь прессы. Чтобы сперва из реторт металл достать, а потом порезать на куски. Прессы, сконструированные Владимиром Семеновичем, стоят на заводе в Верхней Салде, где производят титан для американского концерна „Боинг“. Выходит, в каждом „Боинге“ последних лет выпуска есть толика металла, обработанного на прессе уральского изобретателя» (из книги «Средний Урал – родина научных изобретений: на полшага впереди» (составитель Н. Быкасова) // Екатеринбург: Свердловская областная межнациональная библиотека, 2021 г.).