Текст книги "Воспоминания"

Автор книги: Степан Тимошенко

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 28 страниц)

Преподавательская работа в Петербурге

В сентябре 1912 года я вернулся домой, чтобы продолжать преподавательскую работу в разных школах Петербурга. Я все еще был нештатным преподавателем. Нужно было набирать много преподавательских часов, чтобы заработать достаточно для жизни семьи.

Наиболее интересным для меня в эту осень был необязательный курс теории упругости, которую мне предложили читать в Путейском Институте. Таким образом возобновилась связь со школой, в которой я когда‑то учился и начинал свою учебную деятельность. Путейский Институт меня привлекал, так как только здесь можно было широко развить преподавание сопротивления материалов и теории упругости. Класс мой, около 20 человек, интересовался предметом, хотя и необязательным, и мне доставляло удовольствие читать эти лекции. Все эти занятия отнимали много времени и в эту осень я не сделал ничего нового.

К концу осеннего семестра наметились дальнейшие перемены в моей деятельности. А. Н. Крылов, читавший лекции теоретической механики в Путейском Институте, решил от этого курса отказаться и предложил меня, как подходящего кандидата на эту кафедру. Теоретическая механика не была моей специальностью. Кроме практических занятий по этому предмету в Политехническом Институте, я ничего в этой области не сделал и с точки зрения научного представительства предмета был кандидатом неподходящим, но я смотрел в то время на этот вопрос, как на задачу педагогическую. Курсы механики в технических учебных заведениях были мало приспособлены для нужд будущих инженеров и в Путейском Институте представлялась возможность реорганизовать преподавание этого предмета и заинтересовать им студентов. Я согласился взяться за это дело. Но обстоятельства сложились так, что механикой в Институте я занимался лишь один год – и не успел произвести нужную реорганизацию. Свои идеи относительно преподавания механики я смог развить полностью лишь позже в Америке и написал два курса по этому предмету: элементарный и другой – advanced. Книги эти были позже переведены на многие языки.

Зиму 1912-1913 годов пришлось немало работать для Морского Ведомства. По моему предложению делались испытания моделей поперечных переборок строившихся больших крейсеров. Опыты показали, что намеченная толщина переборок недостаточна. Чтобы устранить возможность выпучивания переборки у килевой балки при постановке крейсера в док, нужно было или увеличить толщину переборки или усилить ее листы наклепкой уголков жесткости. Последнее давало экономию в весе и я занялся вопросом устойчивости пластинок, подкрепленных уголками жесткости. Позже (летом 14‑го года) я закончил и опубликовал работу по этому вопросу.

В январе 1913 года кончилась моя опала. Министр Путей Сообщения утвердил меня в профессорском звании Путейского Института. За Путейским Институтом последовал и Электротехнический. Я оказался профессором двух Институтов. Вознаграждение увеличилось и я смог отказаться от других занятий, которые брал только для добавочного заработка. Можно было опять взяться за научную работу. В связи с курсом теории упругости я заинтересовался тогда теорией изгиба балок. Только в простейших случаях эта задача была полностью решена Сен-Венаном. Позже Прандтль значительно расширил наши познания в теории кручения призматических стержней, воспользовавшись «Аналогией Мембраны». Я заметил, что произведя некоторые преобразования можно распространить аналогию и на случай изгиба балок. Таким путем я исследовал несколько новых случаев изгиба. Между прочим я рассмотрел случай, когда поперечное сечение балки имеет форму полукруга и показал, что при действии силы параллельной диаметру изгиб без кручения получается тогда, когда точка приложения силы несколько отодвинута от центра тяжести сечения. Это, кажется, был первый случай, когда был определен «центр сдвига» поперечного сечения балки. Позже этой задачей занимались многие исследователи. Другой задачей, которую мне удалось в то время разрешить, была задача об асимметричной форме выпучивания центрально сжатой цилиндрической оболочки.

Кроме этих работ я занялся подготовкой к печати курса теории упругости. На русском языке тогда имелся курс Д. К. Бобылева и курс Ф. С. Ясинского. Курсы эти были математического характера и не могли удовлетворять интересов будущих инженеров. Со времени Клебша и Сен-Венана теория упругости значительно развилась. Были разработаны такие отделы, как «Плоская задача», теория «Концентрации напряжений», экспериментальное определение напряжений. Все эти вопросы имели большое практическое значение и я решил написать книгу, в которой было бы уделено внимание практическому применению теории упругости.

Первую половину лета мы проводили в Финляндии, вдали от шумных мест, на берегу озера, и я мог заняться книгой в полной тишине. Вторую половину лета мы странствовали по Тиролю и Северной Италии, но даже в этих чудесных местах я уделял некоторое время книге. Интерес к предпринятой работе был большой. Помню в Санта-Маргарита, в чудеснейшем уголке Итальянской Ривьеры, я умудрился поставить столик в укромном уголке отельного парка и написал главу о плоской задаче в теории упругости.

К началу осеннего семестра мы вернулись в Петербург и там, несмотря на значительное количество учебных занятий, я продолжал работать над книгой. К концу семестра книга была закончена.

Осенью 1913 года умер И. Н. Митинский, занимавший кафедру сопротивления материалов в Институте Инженеров Путей Сообщения. Митинский был талантливый инженер. Он блестяще кончил Путейский Институт и через два года после окончания защитил адъюнктскую диссертацию. В мое студенческое время он состоял помощником профессора Ясинского и руководил проектами стропил. Ко времени моего возвращения в Петербург в 1911 году область деятельности Митинского необычайно расширилась. Он состоял профессором сопротивления материалов в Путейском Институте, начальником технического отдела в Министерстве Путей Сообщения и в то же время руководил расширением петербургского узла Николаевской железной дороги. При такой занятости Митинский не мог уделять достаточно времени занятиям в Институте и преподавание такого важного предмета как «Сопротивление Материалов» сводилось главным образом к репетициям и экзаменам. Это положение дела Совет Института решил изменить и реорганизацию преподавания этого предмета поручил мне, освободив меня предварительно от преподавания теоретической механики. Реорганизация программы лекций не составляла особых затруднений. У меня имелся уже печатный курс лекций, читанных в Киеве, и легко было без затруднений установить те отделы предмета, которые можно было изложить в отведенное для сопротивления материалов число лекционных часов.

Гораздо сложнее обстояло дело с ведением практических занятий. Такие занятия в Институте не велись и на экзаменах студентам предлагались только теоретические вопросы из принятого учебника. С этим положением преподавания надо было покончить как можно скорее. Интересно, что студенты ясно понимали положение дела, сознавали необходимость хорошего освоения предмета и не возражали против серьезного усиления требований. Главное затруднение было со стороны преподавателей или, вернее сказать, экзаменаторов. Они привыкли экзаменовать по принятому учебнику и введение задач в экзаменные требования усложняло их работу. Люди это были почтенного возраста. В свое время они и меня экзаменовали. Переучивать их не представлялось возможным. Можно было расчитывать только на привлечение к преподаванию новых, более молодых людей.

Институт с моим предложением согласился и нашел средства это преобразование выполнить. К лету 1914 года все было выполнено и я отправился на каникулы на Балтийское побережье в Гапсаль, где дети должны были, по указанию врача, принимать соленые ванны. Я в то время заканчивал чтение корректур моей «Теории Упругости», а потом занялся исследованием устойчивости пластинок, подкрепленных жесткими ребрами. Эта задача меня интересовала в связи с проектированием кораблей для Балтийского флота.

Первая Мировая война

Мирная работа в Гапсале продолжалась недолго. Скоро петербургские газеты принесли известие об убийстве в Сараево наследника австрийского престола сербскими террористами. Было ясно, что этим дело не кончится. Будет война. И действительно, через несколько дней мы уже читали об австрийском ультиматуме Сербии. Россия считалась покровительницей Сербии и не могла остаться безучастной. Начались переговоры, потом мобилизация, а дальше – Первая Мировая война. Побережье Балтийского моря сразу оказалось в военной зоне. В Гапсаль начали подходить войска, подвозили тяжелую артиллерию. Дачникам нужно было уезжать.

Приехали мы в Петербург задолго до начала учебных занятий. На улицах было небывалое для летнего времени движение. Масса военных. Разные проявления патриотизма, которые не замечались во время Японской войны. Оркестры в летних садах, театрах и ресторанах повторяли без конца национальный гимн. Перед Зимним Дворцом огромные толпы народа приветствовали Государя. На моей памяти таких демонстраций в Петербурге не было. Газеты выпускали экстренные известия с фронта. Все следили за передвижением войск.

Германия двинула главные силы на Францию, оставив на русском фронте лишь слабые заслоны. Чтобы поддержать Францию, русские войска, до окончания мобилизации, вторглись в Восточную Пруссию и заняли значительную ее часть. Но эти успехи были недолговременными. Немцы перебросили с западного на восточный фронт часть своих войск и нанесли русским серьезное поражение. Русским войскам пришлось отступать и спешно очищать занятую территорию. Это произвело на население тяжелое впечатление. Видно было, что война затянется и что наша армия к такой войне не подготовлена.

На австрийском фронте дело обстояло лучше. Австрийская армия заключала в своем составе большое количество солдат славянского происхождения, которые не проявляли особого желания сражаться против русских. Русские одержали здесь ряд побед и к осени заняли большую часть Восточной Галиции.

Петербург был далеко от фронта и после первых недель войны все постепенно успокоилось. Занятия в высших учебных заведениях начались в обычное время, но число слушателей значительно уменьшилось. Часть студентов была призвана в войска, другие, не ожидая призыва, поступали в военные училища. Некоторые преподаватели тоже были призваны. Жизнь в Путейском Институте постепенно затихала. Обсуждение учебных планов и разных преобразований, которыми я интересовался, прекратилось. Многие профессора были служебно связаны с Министерством Путей Сообщения и их интересовали теперь другие вопросы. Мобилизация показала многие недостатки в организации нашей железнодорожной сети. Заговорили об увеличении пропускной способности наших дорог и об увеличении состава поездов. Это требовало увеличения веса паровозов, а следовательно усиления мостов и верхнего строения пути. Из общих экономических и политических соображений русские железные дороги иногда строились в малонаселенных местах, где ожидалось лишь слабое движение. Для уменьшения первоначальных затрат на постройку таких дорог укладывались легкие рельсы. Например, на Сибирском пути были уложены рельсы весом в 18 фунтов на фут, что было гораздо меньше, чем вес рельсов на дорогах Европейской России. Прочность пути оказалась недостаточной для тяжелых перевозок военного времени.

Возник вопрос об усилении рельсового пути и мне предложили заняться этим вопросом. Я пересмотрел литературу, касающуюся прочности рельсового пути и нашел, что в России этому вопросу уделялось больше внимания, чем в Западной Европе или Америке. Особенно солидное исследование было выполнено Товарищем Министра Путей Сообщения Н. П. Петровым, «творцом гидродинамической теории трения в подшипниках». Петров рассматривал рельс как балку на упругих опорах, подвергающуюся действию подвижного груза. При таком предположении получалось сложное дифференциальное уравнение, которое Петров смог разрешить только для частных случаев путем приближенного интегрирования. Такое решение не давало ясной зависимости рельсовых напряжений от размеров рельса, упругости балласта и упругости шпал и оно не могло быть использовано для выбора надлежащих размеров рельс.

Мне пришла в голову мысль упростить задачу, заменив упругие опоры эквивалентным сплошным упругим основанием. Предварительные расчеты показали, что сосредоточенное давление на путь распределяется рельсами не меньше, чем на пять шпал и что при таком числе опор замена их сплошным упругим основанием оказывает лишь ничтожное влияние на прогибы и напряжения рельса. Приведя расчет рельса к рассмотрению балки на упругом основании, можно было сразу упростить решение задачи. Соответствующее дифференциальное уравнение легко решалось и для прогибов рельса и для напряжений получались простые выражения, из которых сразу было видно, как изменение веса рельса влияло на величину напряжений в рельсе и на жесткость пути. Без всяких затруднений решался вопрос о влиянии на напряжения плоских мест на бандажах и разных неправильностей поверхности рельсового пути.

Рождественские праздники 1914 года мы проводили в Гельсингфорсе, но я, поглощенный рельсовыми расчетами, уделял мало внимания этому красивому городу. По возвращении в Петербург я привел свое исследование в окончательную форму и результаты опубликовал в Сборнике Института. Статья имела неожиданные для меня последствия. Я получил письмо от Н. П. Петрова с приглашением зайти к нему для обсуждения моей статьи. В письме он соглашался с моей теорией и признавал, что она представляет большой шаг вперед в деле развития теории прочности рельсов. Это, конечно, был большой успех, так как Петров при его связях в Министерстве Путей Сообщения мог содействовать практическому осуществлению моих предложений. Естественно, я не заставил себя ждать и через несколько дней посетил Петрова. Он встретил меня радушно, поздравил с успехом и высказал убеждение, что Министерство заинтересуется моей работой.

Хотя Петрову было тогда не меньше 80 лет, но это был еще бодрый старик, интересный, живой рассказчик. Он знал историю русской инженерной науки и лично сталкивался с рядом лиц, имена которых я встречал в инженерной литературе.

Разговор с Петровым имел практические результаты. Через несколько дней я получил письмо от председателя Инженерного Совета с предложением сделать доклад о прочности рельс в Комиссии, занимающейся вопросами верхнего строения железнодорожного пути. Через некоторое время я такой доклад сделал. На докладе присутствовал и председатель Инженерного Совета. Он, очевидно, заинтересовался докладом и просил меня принимать в дальнейшем участие в заседаниях Комиссии. Это представляло для меня большой интерес. Хотелось применить теоретические решения к практике. Впоследствии мои решения начали применяться и в Западной Европе и в Америке.

Летом 1915 года, после экзаменов, я отправился на дачу в Финляндию и там занялся писанием книги о деформациях стержней и пластинок, которая должна была составить второй том моего курса теории упругости. Несколько раз читал и в Киеве и в Петербурге курс такого рода и работа подвигалась успешно. Я пользовался главным образом моими ранее опубликованными статьями и мне не нужна была библиотека для справок. Вообще литература по стержням и пластинкам в то время не была обширной и можно было держать в памяти главнейшие результаты.

Но тишины и покоя, столь необходимых для научной работы, не было в это лето даже в глухой финской деревне. Весной немцы начали новое общее наступление на Россию. Прорвали русский укрепленный фронт у стыка австрийской и германской армий и наша армия, чтобы не быть окруженной, должна была отступить и сдать укрепленные позиции в Польше. Скоро была сдана Варшава и отступление продолжалось. Из рассказов раненых, а потом и из газет, мы узнали о недостатках военного снабжения армии. Узнали, что запасные воинские части отправляются на фронт безоружными – нет винтовок. Для артиллерии нет снарядов. Отступали по всему германскому фронту с большой быстротой. Помню по делам я должен был в начале июля съездить в Киев. По дороге туда через Вильно-Ковель особенного беспорядка еще не было видно. Но на обратном пути картина резко изменилась. С приближением к Вильно уже было видно, что фронт совсем близко. Станции были запружены беженцами. На запасных путях – санитарные поезда. Везде много военных. Скоро после моего проезда движение на этой линии было прервано наступающими немцами. В Петербурге жизнь шла спокойно и на даче в Финляндии была полная тишина. Я продолжал работу над книгой.

Во второй половине августа мы отправились на две недели в Крым, где проводили лето мои родители. Дорога шла через Москву-Харьков-Севастополь, далеко от фронта, но война чувствовалась теперь и здесь. На некоторых узловых станциях мы видели целые поля, заваленные механическими оборудованиями, эвакуированных с запада технических предприятий. Видели ценные машинные части, брошенные без всякого прикрытия и уже ржавевшие под дождем. Было очевидно, что вряд ли эти машины будут опять собраны и пущены в ход. На станциях, да и в поле, люди просили бросать им прочитанные газеты. Все интересовались ходом военных действий. В Крыму было тише обычного. Пароходы не ходили, боялись нападения немецкого крейсера «Гебен». Крейсер этот был сильнее судов нашего Черноморского флота и представлял большую опасность для всего нашего побережья. В Крыму не было обычного в это время года оживления виноградного и купального сезонов. Мы жили в Симеизе. Сделали экскурсии в Алупку и Ялту. Побывали также в Ласпи, где мы с отцом купили участки в надежде на то, что после войны там построим дом для летнего отдыха.

В Петербурге в это время произошли важные перемены. Чтобы успокоить население, возбужденное крупными военными неудачами, царь решил взять на себя верховное командование армиями. Решено было также сделать некоторую уступку общественности и призвать к делу снабжения армий представителей от земств и городов. В том же направлении начали действовать и некоторые военные учреждения. Я получил той осенью приглашение от председателя Военно-Инженерного Совета принимать участие в заседаниях этого учреждения в качестве эксперта по вопросам строительной механики. В то время, кроме преподавания, я имел немало других занятий, но отказываться от этого предложения во время войны считал неудобным и начал посещать заседания Совета. Всегда имел некоторое предубеждение к военным, но тут я встретился с группой образованных, доброжелательных людей и мое предубеждение скоро исчезло. Заседания не отнимали у меня много времени, но некоторые дела нужно было брать на дом и давать по ним заключения, что было гораздо сложнее. Особенно неприятно было иметь дело с изобретателями военного времени.

Постоянная работа в нерегулярных условиях военного времени и отсутствие нормального отдыха сказались на моем здоровьи. К концу 1915 года я почувствовал переутомление. Мне становилось все труднее сосредоточить внимание на определенной задаче. Пошел даже к доктору, чего раньше никогда не делал. Доктор никаких дефектов в моем здоровьи не нашел. Посоветовал только поменьше работать и побольше отдыхать. Книгу по стержням и пластинкам к тому времени я закончил и решил новых научных работ не предпринимать, ограничиться выполнением учебных занятий и посещением заседаний Военно-Инженерного Совета. Это помогло и самочувствие улучшилось. По окончании весенних экзаменов мы опять отправились на прежнюю дачу в Финляндии. Там среди леса и в полной тишине можно было хорошо отдыхать. Скоро почувствовал себя лучше. Вновь появился интерес к работе и я написал статью о допускаемых напряжениях в мостах. В конце лета я провел две недели в Крыму и вернулся к началу осеннего семестра в Петербург в хорошем состоянии.

В Петербурге в то время было неспокойно. Между Государственной Думой и Правительством был полный разлад. Государь часто отсутствовал по военным делам в Ставке. Увеличилось влияние Императрицы на государственные дела. Вместе с тем приобрел большое значение проходимец Распутин, который сумел проникнуть во дворец и приобрести влияние на Императрицу. С этим влиянием приходилось считаться членам правительства. Новые назначения зависели от этого проходимца. В Думе заговорили об измене. В обществе царило большое возбуждение.

Время было неподходящее для научной работы. Я продолжал учебные занятия, продолжал посещать заседания мостовой комиссии. Мои занятия в Военно-Инженерном Совете перешли во вновь организованное ведомство Военного Воздушного флота и я начал заниматься вопросами прочности аэропланов. На Рождество уехал для отдыха в Финляндию. Там прочитал в газетах известие об убийстве Распутина. В убийстве участвовал один из членов царской фамилии. И туда проникло недовольство правительством! Особенно возмущались вмешательством Императрицы в государственные дела.