Статья связана с жизненным подвигом физика-ядерщика В.А. Малых, создателя советских ТВЭЛов, главного технолога первой в мире атомной электростанции…
Б.Л. КУЗНЕЦОВ, д.т.н., профессор Казанского федерального
университета, заслуженный деятель науки и техники РТ
Неоспоримая цель – перевод экономики России на рельсы инновационного развития путем организации технологического прорыва – не поддается решению, несмотря на все усилия президента и правительства России.
Чего не хватает? Компетенций? Финансов? Квалификации исполнителей? Организационных и управленческих усилий? Материальных ресурсов? Отсутствует научная база? Кадры? Можно продолжать перечисление возможных факторов срыва актуальнейшей цели, но факт есть факт – стратегического прорыва нет.
Цель поставлена как президентская директива семь лет назад (до этого десять лет шло ее обоснование). Это что? У России нет оптимистического будущего? Локальные подвижники, конечно, есть, но стратегических результатов нет. Семь лет качество жизни в России снижается. Технологический разрыв между Россией и развитыми странами не только не сокращается, но и, по признанию премьера правительства РФ, увеличивается.
Хотелось бы на примере физика-ядерщика Владимира Малых, парня из уральской глубинки, внесшего крупный вклад в технологический прорыв первых послевоенных лет, показать, как был организован и реализован научно-технический прорыв – создана первая в мире атомная электростанция, открывшая новое направление в энергетике.
В разрушенной войной стране (это было в 1950–1954 гг.), когда действительно не хватало ресурсов, знаний, кадров… страна вышла на лидирующие позиции в мировой науке, преодолела все препятствия и осуществила труднейшую по тому времени цель.
Мне выпала жизненная удача знать и общаться с Владимиром Александровичем Малых, этим удивительным человеком, и из первых уст слышать об этом прорыве. Владимир Малых, разработчик конструкции и технологии получения главного узла электростанции – тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), был выпускником Туринской средней школы №1 в Свердловской области. Учеником другой школы в этом же небольшом городке – Туринске (в то время менее 10 тысяч человек населения) был Жорес Алфёров, будущий нобелевский лауреат, выдающийся физик нашей страны.
Существует утверждение, что Великую Отечественную войну выиграл сельский учитель. Как житель этого городка и выпускник Туринской средней школы №1, той самой, которую окончил Владимир Малых, свидетельствую: прекрасные учителя преподавали в сельской глубинке нашей страны.
Среди туринских учителей были Б.П. Буданцев, директор средней школы №3, в которой учился Жорес Алфёров и которого он вспоминал с большой любовью; Р.Р. Яхно, бывший генерал австрийской армии, в годы Первой мировой войны попавший в русский плен, потом в Туринск и не пожелавший возвращаться на родину; А.Г. Неймышев, закадычный друг Владимира Малых; Е.И. Семухина, учившаяся в одном классе с Жоресом Алфёровым, Г.И. Фролова, дочь начальника Свердловского суворовского училища и так далее.
***
Биографическая справка о Владимире Малых (использованы данные интернета, других изданий и личные наблюдения).
Родился 24 января 1923 года в деревне Шуртан Красноуфимского района Свердловской области в семье сельской учительницы. Семья жила трудно, и Володя уезжает в Туринск к родственникам в 1939 году. Здесь его ближайшим другом стал Александр Неймышев, который впоследствии стал моим классным руководителем. В 1940 году Володя Малых и Александр Неймышев заканчивают школу с золотыми медалями и становятся преподавателями физики и математики в средней школе №1 и Туринской МТС. В 1942 году В. Малых уезжает в Москву и поступает в Московский государственный университет (МГУ).
В 1943 году их призывают в армию. В этом году погибает старший брат Жореса Ивановича – Маркс Алфёров. Ранен в ногу Александр Неймышев, ранен и контужен Владимир Малых.
Раненый Александр Неймышев возвращается в Туринск. Владимир Малых переведен в нестроевой состав.
Средняя продолжительность жизни советского солдата под Волгоградом и на Невском пятачке измерялась в часах, а временами – в минутах. В этом смысле Владимиру Малых и Александру Неймышеву «повезло». Они были искалечены, но остались живыми. Но на продолжительности их жизни ранения сказались.
Владимир Малых после демобилизации из армии в 1946 году вернулся в Москву, продолжил учебу в МГУ и работал в НИИ физики МГУ. Положение многодетной семьи Малых в деревне было тяжелым и помочь Володе родные практически ничем не могли. В 1949 году Владимир Малых вынужден был покинуть учебу в университете и полностью перейти на работу в НИИ.
Мать Володи, столкнувшись с тяжелыми жизненными обстоятельствами в деревне, с двумя сыновьями переезжает в 1949 году в Туринск. В Туринске у нее не было жилья, и она обратилась в исполком, председателем которого был мой отец. Немедленно помочь он ей не мог, но, поскольку он уезжал на учебу в Свердловск, предложил ей пожить в нашей квартире. Один из сыновей, Женя, был моим ровесником, с которым мы сдружились, а сама Володина мама получила работу завуча в семилетней школе.
…Однажды в квартире появился человек в кирзовых сапогах, хотя было морозно, в солдатской гимнастерке, в солдатских галифе, в очках. Я понял, что это сын нашей квартирантки. Он пробыл в нашей квартире один день и уехал. Кроме вежливого «здравствуйте» я не запомнил ничего. Но образ солдата в очках запечатлился.
Семья Малых недолго жила в нашей квартире. Вскоре мы расстались. Я с ней встретился снова, когда поступал в пятый класс семилетней школы, где завучем была наша бывшая квартирантка…
***
Владимир Малых между тем в 1949 году был приглашен на работу в лабораторию «В» старшим лаборантом в институт, которому было поручено проектирование первой в мире атомной электростанции. В 1950 году лаборатории «В» были поручены работы по энергетическим реакторам, и Владимир Малых стал ведущим конструктором. Без диплома о высшем образовании он был назначен начальником конструкторского бюро, затем заведующим механических мастерских, и.о. старшего научного сотрудника, и.о. заведующего лабораторией.
Вот как описывает стремительный взлет Владимира Александровича дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и нескольких государственных премий, главный конструктор атомных реакторов, академик Н.А. Доллежаль в книге «У истоков рукотворного мира»:
«…Конструирование реактора для атомной электростанции возложили на НИИ Химмаш… В НИИ Химмаше возникла специальная группа… Реактор задумывался по хорошо зарекомендовавшей себя вертикальной схеме. Только вместо урановых стержней конструкция предусматривала урановые тепловыделяющие элементы – ТВЭЛы. ТВЭЛ представлял собой двустенную трубку. Между стенками располагался обогащенный уран, а по внутреннему каналу протекала вода…
Нашим ближайшим партнером в окончательной разработке проекта стал физико-энергетический институт (в Обнинске), при котором должна была строиться Обнинская атомная электростанция… Директору института, крупному физику, напористому организатору Дмитрию Ивановичу Блохинцеву Курчатов передал дальнейшую научную опеку над созданием энергетического реактора…
Заместителем Блохинцева по научному руководству стал Андрей Капитонович Красин. Обязанности технолога по урановому топливу легли на Владимира Александровича Малых. С ним у меня быстро установился контакт.
…Из эскизных чертежей вырисовывался следующий облик реактора. В средней части цилиндрического корпуса диаметром более полутора метров находилась активная зона – графитовая кладка высотой 170 см, пронизанная каналами. Один из них предназначался для ТВЭЛов. Другие для различных стержней, поглощающих избыточные нейтроны, автоматически поддерживающих реакцию на заданном уровне, обеспечивающих аварийную защиту… В нижней части поступает холодная вода (Т –190°С). Пройдя через ТВЭЛы и став на 80°С горячее, она попадает в верхнюю часть сборки, а оттуда в коллектор горячей воды. Чтобы не вскипеть, не превратиться в пар (это могло бы вызвать ненормальную работу), она находится под давлением в 100 атмосфер. Из этого коллектора горячая вода течет по трубопроводу в теплообменник – парогенератор, после чего, пройдя через циркуляционный насос, возвращается в коллектор холодной воды. Это так называемый первый контур. Во втором контуре вода выступает в роли рабочего тела.
…Сколь непроста была эта проблема (ТВЭЛов), можно судить хотя бы по тому, что, помимо Владимира Александровича Малых и его сотрудников, ею занимались еще три группы физиков из разных научных учреждений…
…Дмитрий Иванович Блохинцев охарактеризовал нам все находящиеся в разработке варианты. Так, Малых экспериментировал с ураново-молибденовым порошком, спрессованным с тонко измельченным марганцем, – этот металл должен был создать эффективный тепловой контакт со стенкой ТВЭЛа. Другая группа… работала с ураново-молибденовой смесью… в сочетании с натрием. Третья исследовала возможность урана с трубкой…
Наиболее обнадеживающих результатов достиг Малых.
В.А. Малышев (министр. – Примеч. авт.) детально во всем разобравшись, решил:
– Всё. С многовариантностью кончаем. Лидер останется один – Малых. Ему уделим максимальное внимание, пусть быстрее завершает работу.
И Владимир Александрович действительно сумел за недолгое время завершить эксперименты и окончательно определить состав атомного горючего. Как показал последующий опыт, найденные им решения оказались оптимальными».
***
В 1950 году Ученый совет МГУ возбудил ходатайство перед ВАК о присуждении студенту Малых Владимиру Александровичу ученой степени кандидата технических наук за разработку конструкции ТВЭЛа и технологии его получения.
В августе 1953 года В.А. Малых был назначен главным технологом строящейся атомной электростанции в Обнинске.
В октябре 1953 года началось освоение производства ТВЭЛов на Электростальском машиностроительном заводе (ЭМЗ), где был создан специальный цех. На период освоения технологии производства ТВЭлов В.А. Малых был назначен заместителем главного инженера этого крупного завода. Ему были предоставлены полномочия по привлечению специалистов. В штат завода были по совместительству зачислены 9 сотрудников его лаборатории и технологического отдела строящейся электростанции.
Параллельно со строительством АЭС и цеха по производству ТВЭЛов на ЭМЗ шла доработка конструкции ТВЭлов, уточнялись оптимальные составы тепловыделяющих компонентов. Работа Владимира Александровича имела статус секретного проекта №645. Было повышено содержание урана и применено покрытие на оболочке ТВЭЛа. Первые ТВЭЛы выходили из строя, не отработав половины проектного ресурса. Но упорство в достижении цели, компетентность, смекалка и упорный труд позволили усовершенствовать конструкцию и технологию получения ТВЭЛов, удовлетворяющих работе в реакторах ПЛА.
Работа над совершенствованием конструкции и технологии получения ТВЭЛов продолжалась после пуска в 1954 году первой в мире атомной электростанции в Обнинске. В 1956 году за выдающийся вклад в проектирование конструкции и технологии ТВЭЛов Владимир Александрович был награжден орденом Ленина. В 1957 году вместе с И.В. Курчатовым и Н.А. Доллежалем ему была присуждена Ленинская премия №1 за выдающийся вклад в строительство первой в мире атомной электростанции.
***
…Зимой 1956 года я, ученик 10 А класса Туринской средней школы №1, которую в 1940 году закончил Малых, и в которой после работал преподавателем физики и математики, стал участником встречи с физиком Владимиром Александровичем Малых.
В назначенное время в класс вошел тот самый мужчина, которого семь лет назад я видел в солдатском обмундировании. В этот раз он был в темном костюме, в белой рубашке с темным галстуком, в очках. Он стал нам рассказывать о первой в мире атомной электростанции в Обнинске, где он был главным технологом. Рассказывал о ТВЭЛах, о проблемах, которые ему пришлось решать…
Я сидел за первой партой. У меня на парте лежала книга «Физика межзвездной плазмы». Он обратил внимание на книгу и подошел ко мне. Состоялся примерно такой разговор: почему я интересуюсь космосом, какие у меня планы на будущее и так далее. Я отвечал. Он был доброжелателен, помогал мне справиться с трудными вопросами. Беседа длилась более 20 минут. В заключение Владимир Александрович сказал, что для учеников Туринской средней школы №1 он устанавливает квоту на одно место для поступления на физико-техническую специальность в Москве и попросил Александра Григорьевича назвать наиболее перспективного школьника на это место. Александр Григорьевич назвал меня… Владимир Александрович пожал мою руку и сказал, что ждет меня в Москве.
(Я не поехал в Москву, но подал документы на физико-технический факультет Уральского политехнического института. На экзаменах сдавал шесть предметов, набрал 30 баллов, но по зрению меня не допустили к учебе на физтехе.)
Больше мне не доводилось встречаться с Владимиром Александровичем, но память о состоявшейся встрече с этим обаятельным человеком осталась на всю жизнь.
…В 1974 году я приехал в Туринск и на набережной реки Туры встретил Александра Григорьевича Неймышева.
– Владимира Александровича больше нет, – сказал он, и голос его дрогнул. – Всего 50 лет прожил Володя.
В 1957 году Владимир Малых, так и не получивший диплом о высшем образовании, но награжденный Ленинской премией за №1 вместе с И.В. Курчатовым и Н.А. Доллежалем, был допущен к защите диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук на Ученом совете ВНИИНМ, председателем которого был выдающийся металловед, академик Андрей Анатольевич Бочвар.
Выдающаяся роль Владимира Александровича Малых, поддержка академиков А.Ф. Иоффе, И.В. Курчатова, Д.И. Блохинцева и других ученых обеспечила феноменальный результат: соискателю, не имеющему диплома об окончании вуза, была присвоена ученая степень доктора технических наук, минуя ученую степень кандидата наук. ВАК утвердил результаты голосования в Ученом совете ВНИИНМ.
В 1962 году Владимир Александрович был назначен начальником технологического отделения физико-энергетического института в Обнинске, в 1964 году заместителем директора института по научной работе.
В 1960-е годы в ФЭИ в результате работ над термоэмиссионными преобразователями был разработан и осуществлен серийный выпуск ТВЭЛов из последовательно соединенных термоэмиссионных преобразователей – «гирлянд» – для реактора «Топаз», позволивших на два порядка повысить энергетическую мощность преобразователей по сравнению с существующими в то время.
На здании Туринской средней школы №1 в 2017 году установлена мемориальная доска в честь выдающегося выпускника Владимира Малых.
Заслуги Владимира Александровича Малых в научном прорыве, осуществленном в СССР в 1960–1970 годы, высоко оценены государством. Ему присвоено звание Героя Социалистического Труда (1966 г.), он награжден двумя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени, медалями.
В последние годы жизни Владимир Александрович занимался разработкой атомных реакторов для летательных аппаратов. Результаты этих работ в определенной степени реализованы в наше время.
***
О вкладе в технологический прорыв другого ученика Туринской средней школы №3 Жореса Ивановича Алфёрова я рассказал в брошюре «Делать жизнь с кого (Алфёров)». Она размещена в интернете и в небольшом количестве выпущена в бумажном варианте. Это освобождает меня от необходимости писать об этом выдающемся ученом.
***
А теперь об актуальном.
В 1940–1970 годах наша страна в сложившихся условиях военного и послевоенного времени сумела организовать беспрецедентный по масштабам технологический прорыв. Этот прорыв включал: организацию промышленной добычи урана и плутония, создание атомной бомбы, атомной электростанции, водородной бомбы, реактивных летательных аппаратов, атомных подводных лодок с титановыми корпусами, выход в космическое пространство; вывод черной металлургии, энергетики, ядерной физики, некоторых подотраслей машиностроения на лидирующие позиции в мире. Мой возраст, опыт работы в авиационной и автомобильной промышленности в качестве главного специалиста дают мне моральное право предложить свою версию того, почему не удается реализовать технологический прорыв в настоящее время.
Цель «Организация технологического прорыва в России» не подвергается сомнению и, безусловно, является важнейшей. Но организация реализации этой цели вызывает недоумение.
Прежде всего кадры. Советская школа готовила патриотов своей страны, ориентировала на самоотверженный труд и приоритет общественных интересов. В настоящее время образование признается только «услугами», из него исключен стержень – воспитание. Школа по содержанию учебных программ готовит не творцов, а потребителей (А. Фурсенко). Мой опыт работы в вузе, в том числе в качестве профессора (30 лет) и заведующего кафедрой (25 лет) говорит о сравнительно низком по сравнению с поколением 1940–1970-х годов морально-психологическом состоянии поколения 1980–1990-х и 2000-х годов. В них мощно проросло потребительство. Они видят современных профессоров вузов, воспитанных на преступной доктрине А. Фурсенко («готовить потребителей, а не творцов»), видят загнанных в конформизм учителей средних школ, видят несправедливость окружающего их мира (безработицу, гротескный имущественный градиент и т.д.), и их сознание деформировано. На вопрос, обращенный к студентам: кто хочет быть профессором – никто не поднимает рук. Революция (контрреволюция) 1991 года отвлекла талантливую молодежь из науки в бизнес. Это, конечно, не значит, что в технических вузах совсем нет талантливой молодежи, но среди 8–10 миллионов покинувших Россию и переехавших на Запад за последние 30 лет доминирующую часть составляет молодежь. Радикальная реформа образовательной системы в России назрела. Она – необходимое, но недостаточное условие технологического прорыва. Пока молодежь не уяснит приоритет творчества над потребительством, никакой прорыв невозможен.
Другая причина пробуксовывания цели «Технологический прорыв» – отсутствие эффективной национальной инновационной системы. Здесь очевидны такие проблемы:
Разорвана система «фундаментальная наука – отраслевая наука – вузовская наука – заводская наука». Это серьезнейшая проблема. На очень редких предприятиях сохранилась заводская наука. По моей субъективной оценке ее нет на 95–98% предприятий. Малые и средние предприятия не имеют научного сектора и не могут освоить сложнейшую современную технику и технологию. В стране очень низкий уровень инноваций, количество заявок на открытия и изобретения на порядок ниже, чем в Китае и США. Народ не творит, а «потребляет» (!).
Редкая производственная отрасль страны сохранила отраслевую науку (да и отраслей как организационных структур не существует). Как организационная форма она сохранилась, пожалуй, только в оборонно-промышленном комплексе. Для сравнения: национальная инновационная система СССР, созданная под руководством Д.Ф. Устинова, позволила в 1980 году достичь стратегического паритета с США в оборонной промышленности и создать научные заделы, не реализованные до настоящего времени.
Что касается фундаментальной науки, то с разрушением ее базисных институтов в Академии наук она ослаблена и не дает производству того, в чем реализуется стратегическая мощь государства. Должная востребованность фундаментальной науки со стороны бизнеса отсутствует. Создается впечатление, что правительство не понимает (или не хочет понимать?), что технологический прорыв начинается с фундаментальной науки и образования. Имидж ученого померк. Если в 1950–1970 годах быть ученым было привлекательно, то сейчас этого нет, и дефицит ученых, отвечающих требованиям научно-технологического прорыва, будет неизбежным. Создание научных школ и научных заделов – это 25–30 лет и множество рисков. Такого времени у России нет.
Проблем в генерировании знаний очень много. В повестке дня – новая научно-технологическая революция, в которой фактор науки будет решающим условием успеха.
Вузовская наука. В вузах сосредоточена большая часть статусных ученых. В последние годы нормативы учебной нагрузки повышаются. Учебные планы и программы непрерывно меняются. Вузы в настоящее время сориентированы на «скопусовские» статьи. Но опубликованная статья – это уже не инновация, а информация с каким-то (чаще всего формальным или коммерческим) подтекстом. У А. Эйнштейна было не больше 20 статей, зато какой научный результат! В вузах учебная нагрузка у профессора – 800 часов, у доцента – 850–900, у старшего преподавателя – до 1000 часов (в 2000 году нагрузка была на 200–300 часов меньше). Резко увеличились отчетность, дополнительные неучебные нагрузки (профориентация, заседания, общественные поручения, отчеты и т.д.). А когда заниматься реальной научной работой? Имеет место подмена настоящей науки паллиативом.
В вузовской науке много формализма и подмены НИР «скопусовскими» статьями, 90% которых никто не читает. Это искусно выстроенный налог на ученого (стоимость «скопусовских» статей доходит до 80–100 тысяч рублей, что отсекает настоящих ученых от публикаций). Лабораторно-исследовательская база большинства российских вузов не отвечает требованиям современной науки… Можно продолжать перечисление недостатков вузовской науки, но надо признать, реализуется формула экс-министра образования А. Фурсенко – «готовить не творцов, а потребителей», и, я бы добавил, конформистов.
…Вспоминается 1959 год. Уральский политехнический институт в Свердловске посетила группа профессоров и студентов Массачусетского технологического института, лучшего в мире технического вуза. На заключительной встрече со студентами и профессорами уральского вуза американцам был задан вопрос, в каком соотношении находится материальная база учебного и исследовательского процесса в МТИ, бюджет которого составляет около десяти миллиардов долларов, и в УПИ, бюджет которого составлял в то время около 80 миллионов рублей. Ответ был – никакой разницы они не заметили. А ведь прошло всего 14 лет с окончания войны!
Сегодня в России нет нобелевских лауреатов в области науки и техники (в США более 330). Разрыв в финансировании науки на 2 порядка в пользу США. Это соотношение, вероятнее всего, сохранится на ближайшее обозримое будущее. А «прорываться» надо. И наш ключевой ресурс – Малыхи и Алфёровы из русской глубинки. Задача: дать возможность им раскрыться. Необходимо устранить разрывы, барьеры, формализм, бюрократизм; разработать реальный аппарат реализации достижений науки. В дихотомиях «творчество–потребительство», «синергетизм–конкуренция» приоритет отдать творчеству и cинергетизму. Это необходимые, но недостаточные условия для прорыва, но с этого необходимо начать.
Технологический прорыв критически необходим, он возможен при всех объективных трудностях и неизбежен. Ибо альтернатива – это повторение катастрофы 1991 года, негативные последствия которой мы не можем преодолеть до настоящего времени, хотя прошло почти тридцать лет.
***
В январе 2020 года исполняется 97 лет со дня рождения Владимира Александровича Малых. В марте даты рождения (97 лет) и смерти (первая годовщина) Жореса Алфёрова – двух великих ученых, получивших школьное образование в захолустном уральском городке. Они оставили стране огромные научные и практические результаты, благодаря которым российская энергетика и полупроводниковое приборостроение получили прорывной импульс.
Жизненный подвиг этих людей – урок и пример для подражания для нас. Предстоящий научно-технологический прорыв, который необходим России как спасательный круг, будет возможен, если жизнь и деятельность таких людей будет изучена, освоена и ее уроки будут претворены в научно-технологическую деятельность.
