Связь науки с развитием флота имеет глубокие исторические традиции. Эта связь всегда была органичной, плодотворной и взаимостимулирующей. Необходимость привлечения в интересах строительства флота новейших достижений науки и техники помимо общих соображений, справедливых для вооруженных сил в целом, во все времена в значительной степени определялась также спецификой этого вида Вооруженных Ссл, призванного выполнять свои задачи в сложных условиях водной среды, морских и океанских театров, в корне отличающихся от условий сухопутного театра военных действий. До появления авиации и боевых космических средств Военно-Морской Флот долгие годы оставался единственным видом Вооруженных сил, который требовал качественно-новых, адекватных условиям морского театра подходов как к развитию, так и к использованию его боевых и технических средств,. Поэтому уже со времени, когда начиналось создание регулярного Военно-Морского Флота, четко просматривается связь науки с развитием флота, активное использование научных достижений в интересах создания кораблей, морских вооружений и техники.
Что касается прямого воздействия науки и научно-технического прогресса на развитие флота, то здесь все достаточно очевидно и не нуждается в особой аргументации. Ограничимся лишь одним, но очень показательным примером. Фундаментальные достижения в области ядерной физики и, в частности, открытие деления тяжелых ядер, явились базой создания корабельной ядерной энергетики, которая революционным образом изменила облик флота и резко повысила его боевые возможности. Не случайно, характеризуя современный флот, обычно подчеркивают, что это ракетно-ядерный флот.
Остановимся далее на менее очевидной стороне взаимодействия флота и фундаментальной науки, а именно на том, как флот стимулировал развитие науки вообще и фундаментальной науки, в частности.
Логика совершенствования вооруженной борьбы на море постоянно требовала создания качественно новых средств, что ставило перед наукой новые сложные задачи и нередко приводило к зарождению новых научных направлений, плодотворность которых впоследствии далеко выходила за рамки оборонных потребностей и интересов.
В XX веке, особенно после Первой Мировой войны, чрезвычайную актуальность для создания современных кораблей и морских вооружений, а также для обеспечения высокой эффективности их боевого использования приобрели детальные исследования свойств океанской среды. Интенсивное развитие таких научных направлений, как гидрофизика, оптика, химия, геология и биология морей и океанов в большой мере стимулировалось потребностями Военно-Морского Флота.
Именно из потребностей флота в рамках физики океана возникло и получило мощное развитие такое новое научное направление, как гидроакустика. Сегодня гидроакустика представляет вполне оформившуюся самостоятельную область научных знаний со своими оригинальными физическими и математическими методами, оснащенную богатым инструментарием для экспериментального изучения закономерностей распространения звука в морской среде. Исследованиями в области гидроакустики занимаются большие коллективы ученых, в том числе и специально созданный для этой цели Акустический институт (АКИН).
Другим примером возникновения новых научных направлений, стимулированных требованиями развития флота, является гравиметрия. Мощным толчком для развития гравиметрии явились выдвинутые флотом повышенные требования к точности определения места старта и стартовой вертикали при пуске баллистических ракет подводных лодок.
Это потребовало детального изучения аномалий гравитационного поля Земли в Мировом океане, что явилось очень сложной научной задачей и потребовало развития специальных теоретических подходов, а также соответствующей экспериментальной техники. Исследования аномалий гравитационного поля в Мировом океане, по существу, явились новым научным направлением в гравиметрии.
Еще один пример связан с изучением льдов и рельефа дна арктического бассейна. Плавание атомных подводных лодок в Северных широтах выдвинуло задачу организации комплекса исследований по изучению арктических льдов - их толщин, в том числе и аномальных отклонений от средних значений, структуры внутренней поверхности ледовых покрытий, механической прочности льдов, закономерностей расположения трещин и разводий и многих других свойств.
Столь углубленные исследования свойств арктических льдов были связаны с решением задачи повышения эффективности боевого использования подводных лодок в различных районах Арктического бассейна и далеко выходили за рамки обычных потребностей народного хозяйства и гражданского судоходства.
С этой же целью было организовано масштабное изучение рельефа дна Арктического бассейна. При этом использовался специально разработанный комплекс геофизических методов, который включал эхолотирование, сейсмолокацию и геомагнитную съемку. В результате получены детальные карты дна Арктического бассейна и при этом сделан ряд выдающихся географических открытий. Эти исследования оказались настолько эффективными, что создалась довольно парадоксальная ситуация: рельеф дна Арктического бассейна изучен в настоящее время значительно подробнее, чем рельеф дна других регионов Мирового океана. В конечном итоге все эти исследования явились крупным вкладом в океанологию арктических морей.
Яркой страницей единения академической науки и флота явилась Великая Отечественная война 1941-1945 г.г. Война заставила ученых переключиться от ведущихся ими плановых исследований к срочному решению острых насущных задач, которые постоянно возникали в ходе тяжелейших сражений советского народа на сухопутных фронтах и морских театрах военных действий. О подвиге ученых в Великой Отечественной войне можно писать очень много, но мы ограничимся лишь некоторыми примерами их участия в решении флотских проблем.
В начале войны немецко-фашистское командование сделало ставку на массированное использование минного оружия, рассчитывая закупорить наши корабли в базах и уничтожить их бомбовыми ударами. В этих условиях особая роль отводилась донным минам с магнитными замыкателями, которые сбрасывались самолетами на парашютах над мелководными районами вблизи баз и портов.
В связи с этой опасностью остро встал вопрос о необходимости быстрой и надежной защиты кораблей от магнитных мин. Возглавить эту работу было поручено группе ученых Ленинградского Физико-технического института (ЛФТИ) под руководством А.П. Александрова. Этот выбор был не случайным, потому что еще в 1936 г. А.П. Александровым по заданию ВМФ был разработан метод компенсации вертикальной составляющей магнитного поля корабля с помощью временной обмотки его корпуса кабелем, через который пропускался ток заранее заданных параметров. Важное задание командования ВМФ было выполнено блестяще. Однако, как это нередко случается в жизни, теория опередила практику, и выдающийся научный результат около 5 лет не находил применения на флоте.
В начале войны в невероятно трудных условиях под руководством А.П. Александрова и его сотрудников на флотах были оборудованы станции размагничивания кораблей, а моряки обучены практической работе с приборами и оборудованием.
Значение этой работы трудно переоценить, так как размагничивание кораблей позволило сохранить во время войны десятки кораблей и тысячи жизней моряков.
Группа ученых под руководством известного специалиста в области акустики академика Н.Н. Андреева, в составе которой работал Л.М. Бреховских (впоследствии академик), занималась борьбой с акустическими минами противника, взрывавшимися под кораблем при воздействии на них шума, появлявшегося при его движении. Существовавшие до той поры методы разминирования были достаточно примитивны. Задача состояла в том, чтобы разработать мощные подводные источники звука, с помощью которых можно было бы подрывать мины на достаточно безопасном расстоянии. И эта задача была успешно выполнена.
Много и плодотворно работали в интересах флота в годы войны ученые-корабелы. Уже первые месяцы войны выявили недостаточную остойчивость эсминцев проектов 7 и 7У, которые были одними из самых массовых кораблей флота. Было несколько случаев, когда поступление воды в результате боевых повреждений приводило к опрокидыванию корабля задолго до того, как были исчерпаны все средства борьбы с поступающей водой. Известным специалистом в области теории корабля профессором В.Г. Власовым была обоснована необходимость использования дополнительного балласта, рассчитан его вес и определены места его размещения на корабле. Эти меры оказались настолько эффективными, что в последующем корабль, получивший тяжелые боевые повреждения, если и тонул, то это происходило в положении его на ровном киле.
Крупный специалист в области строительной механики корабля академик Ю.А. Шиманский в результате анализа характера боевых повреждений разработал конструктивные меры усиления местной и общей прочности корпусов кораблей ВМФ.
Член-корреспондент АН П.Ф. Папкович занимался проблемой устранения вибраций корпусов кораблей.
Академик В.Л. Поздюнин исследовал причины кавитации гребных винтов и разработал практические меры по ее устранению.
Разработка акустических тралов была возложена на Физический институт АН СССР (ФИАН), где эта работа велась под руководством академика Н.Н. Андреева.
Профессор этого же института С.М. Рытов участвовал в создании специальной навигационной системы "Координатор". Эта система была создана на основе предложенного академиками Л.И. Мандельштамом и Н.Д. Папалекси радиоинтерференционного метода измерения расстояний и позволяла более эффективно выполнять боевое траление и гидрографические работы.
В Институте автоматики и телемеханики АН СССР под руководством Б.С. Сотскова (впоследствии чл.-корр. АН) велись исследования по неконтактным взрывателям для мин и торпед и был создан неконтактный взрыватель НИВ-5 для торпед.
Академик А.Н. Колмогоров не только консультировал флотских артиллеристов, но и стал соавтором одного из способов стрельбы корабельной артиллерии по воздушным целям.
Под руководством академика С.И. Вавилова в ФИАНе и ГОИ были улучшены характеристики дальномеров надводных кораблей и перископов подводных лодок, разработаны методы светомаскировки кораблей.
Именно в войну была освоена так необходимая в тех условиях подводная сварка. Эта работа выполнялась под руководством профессора МИИТ К.К. Хренова (впоследствии чл.-корр. АН) по заказу Аварийно-спасательной службы ВМФ
Перечень подобных примеров участия ученых Академии наук в решении флотских проблем можно было бы продолжить, но ясно и так, что в период войны взаимодействие флота и науки не только не ослабло, но стало еще более тесным. При этом, что вполне оправданно, основные усилия ученых во время войны были переключены на решение наиболее острых практических проблем за счет временной приостановки или замедления некоторых исследований в фундаментальной области.
Особенно широкий размах приобрели научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы после войны, когда сложившаяся в мире военно-политическая обстановка и логика развернувшейся гонки вооружений выдвинули перед страной задачу создания современного океанского ракетно-ядерного флота. Этот период характеризуется четким планированием фундаментальных, поисковых и прикладных исследований, хорошей координацией их выполнения, системным подходом к решению поставленных задач, достаточным и надежным финансированием с концентрацией выделяемых средств на решение ключевых приоритетных проблем.
Задача создания океанского флота могла быть выполнена в столь ограниченный исторический период лишь при условии самого широкого привлечения к ее решению всего интеллектуального потенциала страны.
Этот период развития флота характерен не только интенсивным ростом численного состава, но и мощными прорывами в достижении качественно новых уровней тактико-технических параметров кораблей, их вооружения и техники.
Трудно переоценить роль академических научных советов в обеспечении взаимодействия фундаментальной и прикладной науки, а также эффективного использования научных достижений при создании новых образцов техники и вооружения. При широком охвате относящихся к их профилю фундаментальных научных проблем, научные советы Академии наук в то же время постоянно уделяли должное внимание тем проблемам и конкретным научным результатам, которые могли быть использованы в интересах укрепления обороноспособности государства.
Создание мощного атомного подводного флота выдвинуло в качестве первоочередной проблему обеспечения скрытности подводных лодок. Таким образом, возникла задача разработки научных принципов проектирования и строительства подводных лодок, обладающих минимальными факторами обнаруживаемости.
Обеспечение скрытности подводных лодок, так же как разработка эффективных средств их обнаружения, оказалось чрезвычайно сложной задачей, для решения которой необходимо было осуществить широкую программу фундаментальных и прикладных исследований.
Из основных направлений исследований, ведущихся в рамках этой программы, можно выделить исследования процессов, сопутствующих движению подводных лодок на поверхности, в приповерхностном слое и в толще океана и могущих влиять на средства противолодочной обороны; разработку новых физических принципов создания гидроакустических систем, предназначенных для обнаружения малошумных атомных подводных лодок как в удаленных акваториях Мирового океана, так и на рубежах своих морских баз; разработку физических принципов создания корабельных авиационных и космических систем обнаружения атомных подводных лодок по их кильватерному следу, а также по измерению других сопутствующих физических полей.
Из наиболее важных направлений исследований, которые проводились в интересах Военно-Морского Флота, следует отметить широкий комплекс исследований механизма взаимодействия движущегося твердого тела с водой и разработку методов снижения сопротивления движению кораблей и морского оружия.
Эти работы имели исключительно актуальное значение, так как их результаты позволяли увеличить скорость при той же мощности двигательной установки и тем самым повысить боевые возможности кораблей, подводных лодок и оружия.
Эти исследования были направлены, прежде всего, на изучение пограничного слоя. Результатом их явились разработанные методы оптимизации геометрических форм обтекаемого тела, а также методы непосредственного воздействия на пограничный слой с целью снижения сопротивления движению.
В ряду разработанных мер можно, в частности, назвать отсос пограничного слоя, формирование пузырьковой структуры обтекающей жидкости путем подачи в нее воздуха, ламинаризацию пограничного слоя с помощью подаваемых в него через щели специальных полимеров, создание воздушной каверны вокруг движущегося тела. Многие из этих исследований носили новаторский характер, а ряд практических разработок, выполненных на основании их результатов, не имеют аналогов в мировой практике.
Проблемы связи всегда были актуальными для Военно-Морского Флота, но особую актуальность они приобрели с выходом флота в Мировой океан. В ряду этих проблем наиболее сложной является обеспечение связи с глубокопогруженными подводными лодками, находящимися на боевой службе и в районах боевого патрулирования. Актуальность этой задачи объясняется тем, что для связи с командным пунктом подводные лодки должны были периодически всплывать, что, естественно, нарушало скрытность их пребывания на боевой службе. Использование буксируемых антенн, выпускаемых на поверхность во время сеансов связи, также не решало проблему обеспечения скрытности, так как эти антенны могли быть обнаружены поисковыми силами вероятного противника с помощью соответствующих технических средств.
Можно отметить, например, работы по созданию каналов связи в диапазоне сверхнизких частот, а также в диапазонах сейсмических и гидроакустических волн. Эти результаты позволяют существенно увеличить глубину погружения подводных лодок, с которыми осуществляется сеанс связи. Исследования в области оптического (лазерного) излучения и создания лазерных линий связи, в силу ряда свойственных им новых качеств, открывают возможности обеспечения связи во всех районах Мирового океана.
Ученые Академии наук играли активную, нередко решающую роль в изучении этих и других научных проблем, жизненно-важных для Военно-Морского Флота.
С целью объединения усилий ученых в исследовании Мирового океана и выработки единой научной политики, в 1939 г. в АН СССР была учреждена Океанологическая комиссия. Первым председателем Комиссии был академик П.П. Ширшов, а затем ее поочередно возглавляли академики Л.А. Зенкевич и Л.М. Бреховских.
В разные годы в состав Комиссии входили видные ученые-океанологи О.Ю. Шмидт, В.В. Шулейкин, выдающийся математик А.Н. Колмогоров и др. Комиссия сыграла большую роль в формировании государственных программ фундаментальных исследований Мирового океана, планировала и организовывала морские экспедиции, осуществляла научные связи с зарубежными научными комитетами океанических исследований.
Из наиболее значительных результатов можно отметить экспериментальное открытие синоптических вихрей, в которых, как было установлено, заключено около 90% кинетической энергии Мирового океана; издание атласа палеогеографических карт "Шельфы в Евразии в мезозое и кайнозое", который послужил основой для управления природными ресурсами шельфов Арктики и Дальнего Востока; обнаружение и исследование крупных полей железомарганцевых конкреций в Мировом океане. Комиссия также осуществляла организацию ряда важных исследований Мирового океана в непосредственных интересах Военно-Морского Флота.
Выдающимся научным достижением является сделанное в 1946 г. академиком Л.М. Бреховских в ходе организованной по инициативе ВМФ первой гидроакустической экспедиции в Японском море открытие сверхдальнего распространения звука в море - так называемого "подводного звукового канала". Это открытие сыграло большую роль в решении задач обеспечения скрытности и обнаружения подводных лодок.
В ряду академических научных советов, которые особенно плодотворно работали в интересах Военно-Морского Флота, уникальная роль принадлежит Научному совету при Президиуме РАН по комплексной проблеме "Гидрофизика", созданному в 1967 г. На совет по гидрофизике с самого начала была возложена координация исследований по наиболее наукоемким проблемам фундаментального и прикладного характера, касающимся интересов флота.
Первым председателем совета стал академик Б.П. Константинов, а после его кончины в 1970 г. совет возглавил академик А.П. Александров. Заместителем председателя был назначен академик А.В. Гапонов-Грехов, который в настоящее время руководит советом.
Многими актуальными для ВМФ проблемами занимался Научный совет по проблемам гидродинамики, созданный при Президиуме Академии наук Распоряжением СМ СССР в 1960 г. Этот совет в разное время возглавляли выдающиеся ученые-гидромеханики М.А. Лаврентьев (до 1976 г.) и Л.И. Седов. С 1988 г. по 1993 г. председателем совета был один из ведущих специалистов в области подводного кораблестроения академик И.Д. Спасский, а в настоящее время совет возглавляет академик АН Украины Г.В. Логвинович.
В конце 70-х годов был создан Научный совет по проблемам связи. Большую роль в организации совета и его дальнейшей работе сыграл его председатель - крупнейший специалист в области радиосвязи академик В.А. Котельников. Четкая координация фундаментальных, поисковых и прикладных исследований, выявление наиболее перспективных направлений развития комплексов связи, а также налаженная оперативная информация о результатах выполненных исследований создали хорошую основу для эффективной работы больших исследовательских коллективов и способствовали достижению высоких научных и практических результатов.
Проблемами применения математических методов и вычислительной техники, в том числе и в интересах Военно-Морского Флота, занимался Научный совет по прикладным проблемам при Президиуме Академии наук. Этот совет был образован в 1967 году, а его первым председателем стал известный специалист в области математики и кибернетики академик В.М. Глушков. После его смерти (1982 г.) совет возглавил вице-президент АН СССР академик Е.П. Велихов.
Большая роль в привлечении научных достижений для решения проблем создания современного атомного флота, несомненно, принадлежит также и ведомственным научным советам, в составе которых наряду с учеными и специалистами промышленности и Военно-Морского Флота всегда достойно были представлены ученые Академии наук. Ограничимся упоминанием лишь одного из них, а именно, Научно-технического совета Министерства среднего машиностроения (Минатома), в центре внимания которого всегда находились наиболее сложные проблемы создания и совершенствования ядерных энергетических установок от первой атомной подводной лодки до атомных кораблей новейших проектов.
Факты, приведенные в этом кратком обзоре, позволяют сделать заключение о том, что в нашей стране, особенно в послевоенный период, заложены прочные традиции тесного взаимодействия фундаментальной науки с флотом, найдены эффективные организационные формы и накоплен богатый опыт использования достижений науки в интересах создания и совершенствования кораблей, техники и вооружений Военно-Морского Флота.
