6
Александра Ставицкого можно назвать автомобилистом наоборот. Или, быть может, неоавтомобилистом. Может, еще как-то по-другому. Во всяком случае — не автолюбителем. Подход у Ставицкого ко всем автомобильным делам непривычный. Но чем больше задумываешься над его подходом, тем более убеждаешься, что именно такое отношение к делу сегодня может дать наибольшую эффективность. Ибо к решению задач автомобильных идет Александр Ильич не от автомобиля, того, который был, и того, что есть, а от всей суммы современных знаний, новейших научных достижений, которые к решению этих задач могут быть приложены.
На ЗИЛ Ставицкий пришел из Московского автодорожного института в 1961 году. Кстати, здесь работал и его отец. И в трудовой книжке Александра Ильича иных мест работы не значится.
Ставицкий коренаст, крепок, доброжелателен, спокоен. Говорят, вывести его из себя невозможно.
Как и положено выпускнику МАДИ, Александр Ильич умеет водить машину. И есть у него «жигуленок» свой, но вот удовольствия от езды на нем Ставицкий, по собственному его признанию, не испытывает. Предпочитает большую часть времени держать машину на стоянке и весьма доказательно объясняет знакомым преимущества общественного транспорта перед личным автомобилем. Если же садится за руль, то, и приобретя многолетний водительский опыт, не стесняется ехать осторожно, как новичок, с перестраховкой «на дурака». Ехидные замечания приятелей по поводу «женского стиля езды» парирует несокрушимыми аргументами «за экономию» — и по бензину, и по авариям.
И в тайны регулировки хитрых «жигулевских» механизмов Александр Ильич вникать не спешит. Если и знает в принципе, как работает распределитель зажигания, то отличить в нем подвижный контакт от неподвижного вряд ли может. Когда начинает барахлить мотор, звонит друзьям. Один из них журналист, другой пожарник, оба ярые автолюбители, и если вылезают из-под своих машин, то ненадолго. Друзья помогают, но подшучивают: что же ты, мол, за автомобилист такой — трамблёр отрегулировать не можешь?! Ставицкий отвечает спокойно:
— Я не любитель, я — профессионал.
Рациональному профессионализму научил Ставицкого Андрей Николаевич Островцов, автор проекта «ЗИС-110», профессор МАДИ, замечательный человек, в котором удивительным образом гармонично соединились качества ученого-исследователя, конструктора-практика и философа. Островцов задумал создать теорию оптимизации параметров автомобиля. Такую, чтобы позволяла научно обоснованно проектировать машину, отвечающую десяткам противоречивых требований. Дипломный проект и первую свою диссертацию делал Ставицкий под руководством Островцова.
А толчком к тому, что потом стало не очень благозвучно называться «системой интерактивной обработки информации в автомобилестроении», стало знакомство на ЗИЛе в начале шестидесятых годов выпускника МАДИ Ставицкого и выпускника мехмата МГУ Какурина. Владимир Какурин был начальником Информационно-вычислительного центра автозавода. Он подал Александру идею о возможности замены дорожных испытаний автомобиля испытаниями… математических моделей машины. Но Какурин оказался и самым категоричным скептиком в этом деле. Можно рассуждать в фантастических романах об электронном разуме, говорил он, а для практического воплощения подобных проектов еще слишком многого, материального не хватает.
Ставицкий, однако, решил попробовать. Официальный путь «утверждений» и «согласований» обещал быть долгим. Потому избрал Александр Ильич другой вариант, благо были у него друзья в заводских службах и цехах.
Завод заканчивал тогда доводочные испытания грузовиков «ЗИЛ-130». Испытатели гоняли опытные машины по шоссе Москва — Ленинград и Москва — Воронеж, определяли динамические характеристики, расход топлива. Никому ранее не удавалось теоретическим путем предсказать эти показатели — пришлось бы учитывать слишком много неизвестных. А Ставицкий предложил испытателям… пари. Он, мол, может составить таблицу предельных скоростей, расхода топлива и некоторых других показателей для любого участка трассы, на которой через несколько дней пойдут испытания. Если опытные данные разойдутся с прогнозом более чем на 5 % — с него коньяк. Совпадут — с испытателей.
Когда пари было принято, Ставицкий отправился в библиотеку и просидел там два дня над «Теорией…» Чудакова. Еще несколько часов потратил, выписывая характеристики дорог реального профиля, выведенные Великановым. Потом отправился в ИВЦ.
Заводские программисты, хотя и закончили вузы в свое время, несколько лет на громоздкой ламповой «Эре» ничего, кроме зарплаты и графика поставок запчастей, не считали. Когда Ставицкий вполне дружески предположил, что ничего другого они запрограммировать уже и не могут, электронщики обиделись. Не пожалев ни времени, ни сил, они просидели у ЭВМ допоздна и доказали ему обратное — просчитали его испытательные таблицы.
Июнь 1964 г. выдался сухим и жарким. «ЗИЛы» по асфальту как на крыльях летали. Говорят, в тот день отдел дорожных испытаний выполнил недельную программу. Гоняли машины на всех возможных режимах — хотели у Ставицкого коньяк отспорить. В 5 случаях из 37 получили отклонения от его прогноза на 5 %, что допускалось изначально, а в остальных — меньше. Выиграл Ставицкий! Хотя до больших побед было еще далеко.
Вечером, когда появились первые результаты дорожных испытаний, точно совпавшие с данными математических моделей Ставицкого, убедился в своей правоте и Какурин. Выяснять суть дела они отправились в кафе «Снежинка», что неподалеку от автозавода. До хрипоты не спорили. Пили и ели как все. Только до 22.30, пока не попросили их «освободить помещение», чертили и считали на салфетках. Если бы официант, убиравший стол и смахнувший на поднос два десятка разноцветных треугольничков, испещренных цифрами, мог в них разобраться, он бы прочел примерно следующее:
«Наши ЭВМ не обладают достаточной надежностью и быстродействием. Вместо кульманов нужны дисплеи — их нет. Теорию автомобиля надо дорабатывать на новом математическом уровне, которым не мог располагать Чудаков. Для разработки методов математического моделирования задач автомобилестроения и автоматизированного проектирования надо создавать новое исследовательско-конструкторское подразделение. Людей для него нет ни в НАМИ, ни на ЗИЛе».
Но ведь что-то надо было делать! Обострение автомобильных противоречий становилось угрожающим. Развязать их можно было, только подняв на новый уровень автомобильную науку, которую не очень-то жаловали на третьем этапе развития автомобилизма — этапе конвейерного, количественного прогресса. И Ставицкий не спеша, но упорно принялся воплощать идею теми небольшими силами, которые были в его распоряжении. Он верил, что кибернетические методы не только могут, но и должны быть применены в автомобилестроении. Причем на самом первом этапе — в проектировании новых машин.
«В мире есть только одна постоянная вещь — непрерывные изменения», — любил повторять управляющий фордовскими заводами Густав Соренсен. Около пятисот лет назад великий Леонардо да Винчи писал: «Книга о науке механизмов должна предшествовать книге об их применении». И добавлял: «Механика есть рай математических наук. Посредством ее достигают плода математики». Спустя четыре столетия, в XIX веке, русский математик и механик Пафнутий Львович Чебышев сказал: «Сближение теории с практикой дает самые благотворные результаты, и не одна только практика от этого выигрывает. Сама наука развивается под влиянием ее».
В диссертации Александра Ставицкого можно прочесть: «Отсутствие в теории общего метода, который бы описывал с высокой достоверностью движение автомобиля по дороге реального профиля, привело к тому, что наиболее распространенным методом исследования… стали дорожные испытания, многие недостатки которых общеизвестны. Вместе с тем широкое внедрение в практику отечественного автомобилестроения ЭВМ создало все необходимые предпосылки для разработки общего метода расчета».
Для начала молодой ученый взял объект посложнее — семнадцатитонный автопоезд с кабиной, мотором, кузовами и множеством колес. Это чудище было описано системой из нескольких десятков уравнений. Ставицкий разработал метод исследования этой системы с помощью компьютера. В результате получились эксплуатационные характеристики машины, которая не только еще не была построена и испытана, но проект которой не существовал даже на ватмане.
Его тезис о методе создания нового автомобиля можно сформулировать примерно так: «Чтобы сделать хороший автомобиль, не надо делать хороший автомобиль. Надо делать хорошую систему, при которой плохой автомобиль сделать невозможно». Почти как у Бармалея: «Нормальные герои всегда идут в обход». Но в отличие от персонажа Ролана Быкова, идея которого сформирована интуицией и печальным жизненным опытом разбойника, принцип Ставицкого компьютерно мотивирован, обусловлен желанием реализовать максимальную меру добра, какая только возможна в автомобилестроении.
Пожалуй, и другие слова из песенки героя фильма «Айболит-66», оторвав их от злодейского содержания, можно сопоставить с методикой Александра Ильича: «И мы с пути кривого ни разу не свернем. А надо будет — снова пойдем кривым путем». Заменить разве что «кривой» на «трудный». Ибо упорство в достижении профессиональной цели, необоримое и бесконечное, — одна из характерных особенностей Александра Ильича.
Году этак в семьдесят первом, когда группа Ставицкого, получившая название Бюро инженерных расчетов, находилась еще во «взвешенном состоянии», между теорией и практикой, на завод приехал замминистра отрасли. Известен он был как человек деловой, жесткий и ценивший каждую минуту времени до чрезвычайности. К Ставицкому замминистра привели, чтобы позабавить — показать, как компьютер графики чертит. Едва переступив порог, высокий гость (и в прямом смысле гоже — под метр девяносто) бросил встретившему его начальнику бюро: «У меня пять минут». Ставицкий, ничуть не смутившись, хотя для объяснения работы нового комплекса и часа было бы мало, сжал свои пояснения до четырех минут. Гость задал вопрос Ставицкий ответил. Попросил показать один из узлов системы — Ставицкий показал. Прошло уже полчаса, а замминистра, склонившийся к начальнику бюро (тот не только должностью, но и ростом поменьше), продолжал копаться в деталях системы, которая большинству присутствовавших при этой встрече казалась не имеющей практического значения.
Сорок пять минут вместо обещанных пяти — такое с ним могло случиться раза два в год, не чаще.
Очевидно, профессиональное чутье было не только у Ставицкого. И оценить преимущества кибернетического проектирования смогли руководители высокого ранга. Вскоре замминистра стал министром. На одно из первых совещаний, которое проводил в этом качестве, вызвал начальника небольшого заводского бюро. Совещание было посвящено состоянию научно исследовательских работ в автомобилестроении. Докладчик — замдиректора головного НИИ отрасли, содокладчик — Ставицкий. На таких встречах регламент определял сам министр: от одной минуты до десяти. Выступающим приходилось нелегко. Министр имел привычку перебивать говорящего, жестко ставить конкретные вопросы. Если докладчик сбивался, путался, прекращал его речь словами: «Вы вопросом не владеете».
В том первом выступлении Ставицкого на столь высоком уровне он получил для своего сообщения максимальный регламент, 10 минут, и был выслушан со вниманием, без единой перебивки. Из чего следовало, что Ставицкий, вне всякого сомнения, «вопросом владеет».
Через несколько месяцев Александр Ильич был вновь вызван в министерство. Теперь уже как основной докладчик по вопросу создания первой в отрасли компьютерной САПР — системы автоматизированного проектирования. У министра в кабинете собрались и замминистра по науке, и начальник главка исследовательских работ, и другие компетентные товарищи. Выслушали Ставицкого внимательно.
— Что вам надо для реализации проекта? — спросил министр.
Ставицкий ответил: перечислил требуемые фонды, должности штатного расписания, марки электронного оборудования.
— Запросы чрезмерные, — отрезал министр. — Аналогичное оборудование можно получить у наших соседей быстрее и дешевле.
— У наших соседей такого оборудования нет, они его не производят.
— Вы вопросом не владеете! Я сам слышал выступление их министра, который уверил, что у них это есть.
— Я вопросом владею, товарищ министр, а вас ввели в заблуждение…
При этих словах Ставицкий заметил, как окаменели лица присутствующих. Кто-то дрожащим голосом произнес:
— Александр Ильич! Вы же министру слова не даете сказать!
Тем временем министр встал со своего места и в два шага оказался у телефона. Через несколько секунд соединился с министром смежной отрасли.
— Тут у меня один утверждает, что вы не можете поставить нам… — проговорил он свирепым голосом и перечислил характеристики требуемой аппаратуры.
На другом конце провода что-то стали отвечать. И выражение лица министра изменилось. Через минуту он положил трубку и вернулся к столу совещания.
— Докладчик оказался прав, — устало констатировал хозяин кабинета и обратился к заместителю: — Создайте комиссию и подготовьте предложения по решению вопроса. Включите Ставицкого.
Потом были встречи и долгие беседы в МГУ, в Академии наук, «дипломатический этап», как говорит сам Александр Ильич. Результат — договоры о сотрудничестве в исследованиях. Вице-президент академии Евгений Павлович Велихов поддержал идеи зиловцев и принял личное участие в их осуществлении. В 1984 году на старейшем в стране автозаводе было создано новейшее по идее подразделение, командовать которым назначили Александра Ильича Ставицкого.
Название, правда, подразделению дали корявое: САПР ОГК, что в расшифровке означает «Система автоматизированного проектирования Отдела главного конструктора». А в переводе на русский язык прочитать это лучше так: «Отдел создания и исследования математических моделей в автомобилестроении». Александр Ильич позаботился о том, чтобы в штат отдела подобрали людей с соответствующей физико-математической подготовкой, «выколотил» для них пристойные оклады и иные материальные условия для работы. Ибо, как известно, базис любой идеи материален.
Пока строилось специальное помещение для отдела, полторы сотни его сотрудников «расселились» где можно по обширному зданию опытно-экспериментального корпуса и начали работу. Толстые кабели соединили их комнатки с одним на весь отдел, но сверхмощным компьютером последней модели.
Поначалу зубры проектировщики, умеющие, не отрывая карандаша от ватмана, нарисовать эскиз любого узла машины, и автомобилисты-практики, способные по звуку проехавшего автомобиля определить, в каком цилиндре его двигателя какая именно неисправность, заходили в отдел из любопытства. Наблюдали, как живет своей жизнью похожий на магазинный холодильник чудо-компьютер «четвертого поколения». Следили, словно за барабаном «Спортлото», как автоматическая чертежная машина сама по себе вырисовывает схемы охлаждения и смазки двигателей. Усмехались, глядя, как мальчишки, вчерашние выпускники физмата МГУ, не умеющие цилиндр тормоза от цилиндра сцепления отличить, «играются» с дисплеями, вертя на их экраны схемки элементов автомобиля, сотканные из тоненьких электронных лучиков-ниточек.
Один из этих мальчиков — по фамилии Школьник, а по имени Дима — взялся «поиграть» с рамой давно освоенного в серии, многократно рационализированного грузовика «ЗИЛ-130». Определил два десятка ее параметров, описал ее тремя десятками уравнений — создал математическую модель. Ввел эту невидимую и неосязаемую структуру в компьютер и стал испытывать. Там цифру увеличит — здесь уменьшит, тут связь усилит — там ослабит. Как толщину и ширину реальной стальной балки меняют или нагрузки на нее. Около тысячи таких стальных балок выстроил — только математически, в компьютере. И выбрал из них наилучший вариант, который и вычертил шариковой ручкой на миллиметровке размером в тетрадный лист. Оказалось, раму можно делать ТОЛЬКО ЗА СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ЕЕ ГЕОМЕТРИИ легче на 26 кг, на одну пятую, и притом в полтора раза более прочной. НА ОДНОМ ЭТОМ ЗАВОД ЗА ГОД МОЖЕТ СЭКОНОМИТЬ ШЕСТЬДЕСЯТ ВАГОНОВ ДОРОГОСТОЯЩЕГО СТАЛЬНОГО ПРОКАТА. Проведена эта работа была в срок, которого едва бы хватило, чтобы одну новую раму изготовить в экспериментальном цехе.
Коллеги Димы Школьника аналогичным образом выяснили, что на 300 граммов легче можно делать вентиляторы двигателей «ЗИЛ». И даже небольшие железочки в самих моторах, шатуны, можно значительно облегчить, а значит — экономить не только материалы в производстве, но и сотни тонн горючего на дорогах, по которым гоняют уже миллионы «ЗИЛов».
А руководитель одной из групп отдела кандидат технических наук Лев Николаевич Синельников взял и промоделировал газораспределительный механизм «чужого» двигателя, вазовского. Известно ведь, что проектировала двигатель солидная фирма «ФИАТ» и что выход из строя распредвала на «Жигулях» стал самой неприятной болезнью этой машины. Тоже получилась математическая модель из многих уравнений.
И оказалось, что ТОЛЬКО ЗА СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ НЕСКОЛЬКИХ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ «ЖИГУЛЕЙ» можно значительно понизить температуру и трение в паре кулачок-коромысло, то есть примерно ВДВОЕ УВЕЛИЧИТЬ СРОК СЛУЖБЫ РАСПРЕДВАЛА.
Отношение к новому отделу стало быстро меняться. В него поверили практики. И обратились за помощью в разработке новой модели массового грузовика.
У этой машины, в соответствии с новейшими требованиями удобства ремонта и обслуживания, решили сделать цельносъемное оперение передней части. Капот вместе с крыльями должен откидываться в сторону, обеспечивая наилучший доступ к мотору и передней подвеске. В соответствии с международными стандартами, не хуже, чем у «вольво» и «мерседесов». Но вот беда — один за другим опытные образцы такого капота стали через несколько тысяч километров пробега трескаться и отрываться от кузова. Целый год меняли размеры, крепления, сечения — все без толку!
Илья Елисеев, еще один «мальчик» из отдела Ставицкого, с помощью математического моделирования решил эту задачу за две недели. Оказалось, всего-то надо поменять точки и конструкцию крепления капота к кабине. И вся беда была оттого, что интуиция подсказывала проектировщикам наихудший вариант.
Странно, казалось бы. Ведь эти конструкторы имели богатый опыт практической работы. Что же произошло с их интуицией?
— В наше время интуитивный подход во многих случаях оказывается несостоятельным, — говорит Ставицкий, — слишком быстро и резко меняются условия, сами задачи. Чудаков был великий человек, крупный ученый. Но созданная им автомобильная наука уже не годится сегодня. Потому что, описывая поведение машины лишь в нескольких десятках степеней свободы, она нынче, когда для автомобиля задаются тысячи параметров, может дать лишь основу для интуитивного проектирования. А наши методы позволяют обсчитывать системы с тысячами неизвестных.
Глядя на Александра Ильича, слушая его четкую, спокойную речь, в которой словечки старой московской окраины мешаются со студенческим сленгом и терминами компьютерного эсперанто, вижу другие лица.
Вот невысокий, выдержанный, академичный Евгений Алексеевич Чудаков, основоположник теории автомобиля. Дмитрий Петрович Великанов, франтоватый, темпераментный, — крупнейший исследователь эксплуатационных качеств машин. Вот Борис Михайлович Фиттерман, неукротимый «конструктор милостью божьей». Творцы автомобильной науки, пережившей взлеты и падения, давшей немало людям, но задолжавшей еще больше.
Наука эта выходит на новый этап.