Апостолы атомного века. Воспоминания, размышления

Выбор научной цели

После собеседования с директором Института Химической физики H. И. Семеновым, которое длилось целый день, К. И. Щелкин был принят на работу лаборантом с окладом 250 рублей. Моя будущая мама Пошла работать учительницей в школе в морском порту и зарабатывала 750 рублей. Ночевали они в лаборатории. Расстилали на лабораторном столе серую шубу и спали. Так происходил своеобразный «естественный отбор» будущих ученых.

Институт Н. Н. Семенова занимался в то время в основном изучением горения. Кирилл выбрал специальность «Горение и детонация газов и взрывчатых веществ». Он вспоминал: «В институте химической физики я обнаружил, что мое образование имеет серьезные пробелы. Для уменьшения этих пробелов я три года — с 1932 по 1935 — посещал лекции по математике и механике на инженерно-физическом факультете Ленинградского политехнического института и слушал курсы, читавшиеся для аспирантов».

В 1938 году он защитил кандидатскую диссертацию по теме «Экспериментальные исследования условий возникновения детонации в газовых, смесях». В постановлении Ученого Совета записано: «Работа К. И. Щелкина является крупным шагом вперед в науке о горении и показывает, что диссертант обнаружил не только высокую квалификацию в области горения и большое экспериментальное мастерство, но и, выдвинув оригинальную и весьма обоснованную новую теорию возникновения детонации, показал себя сформировавшимся самостоятельным ученым». В связи с интересом, который представляет диссертация отца для промышленности, имеющей дело с горением и детонацией, Совет Института попросил Наркомат тяжелой промышленности напечатать диссертацию. На основе своих исследований отец предложил способ определения появления и измерения интенсивности детонации в двигателях внутреннего сгорания. Детонация — страшный враг таких двигателей. Работа отца помогла нашему двигателестроению накануне схватки с фашизмом создавать надежные двигатели. Серия дальнейших исследований закончилась работой «К теории возникновения детонации в газовых смесях». Но это было только зарождение теории. Отец продолжал поиск, провел множество оригинальных исследований. Приведу несколько отзывов о них из книги П. Т. Асташенкова «Пламя и взрыв».

К. И. Щелкин, 1938 год, защита кандидатской диссертации

«Мы много спорили с Кириллом Ивановичем», — говорит Я. Б. Зельдович: «Я разрабатывал теорию горения, подходя к ней со стороны химической кинетики, осложненной выделениями тепла, он акцентировал внимание на влиянии газодинамики. И в этом он нашел правильный ответ на вопрос о переходе медленного горения в детонацию».

Н. Н. Семенов: «…в исследованиях Кирилла Ивановича разрешен ряд серьезных методологических трудностей, в результате чего создан безупречный метод объективной регистрации быстро протекающих взрывных процессов».

Ю. Б. Харитон: «…меня до сих пор поражают его первые работы. Необычайно прозрачные и классически строгие. Введение проволочной спирали в трубу — простейший прием, показывающий необычайную глубину мысли ученого».

«Помимо теоретического интереса», — писал отец в обосновании своей докторской диссертации, — исследование детонации в газах имеет и большое практическое значение, главным образом в связи с техникой безопасности. Ускорение сгорания и в особенности возникновение детонации в производственной обстановке (газоходы, выработки в каменноугольных шахтах и т. п.) неизбежно приводят к серьезным катастрофам». Работая над диссертацией, отец систематизировал богатый материал, собранный во время поездок на шахты Донбасса для изучения специфики возникновения горения и взрывов. Он написал специальный труд о механизме возникновения и распространения взрывов, и институт направил эту работу специалистам по горной безопасности. В этой работе даны подробные практические рекомендации по предотвращению взрывов в шахтах.

Заметим, что в 1939 голу, планируя докторскую, диссертацию, 28-летний Щелкин говорил преимущественно о теоретическом интересе исследований детонации и лишь об одном практическом: технике безопасности в шахтах. В 1943 году после исследования горения в прямоточном воздушно-реактивном двигателе, в процессе работы над диссертацией была написана статья «О сгорании в турбулентном потоке». Разработчики реактивных двигателей «схватили» эту и последующие статьи «на лету». В ноябре 1946 года Щелкин защитил докторскую диссертацию, и Курчатов «забрал» отца на «атомный фронт»; отрабатывать взрывные системы атомных бомб. В 1960 году в статье «Детонационные процессы» он вывел критерий появления высокочастотных пульсаций горения в ракетной камере, вычислить который давно мечтали практики. Дух закатывает, как точно выбрал молодой Кирилл научную цель. Результаты его научной работы практически напрямую использованы при разработке реактивных двигателей, ракетных двигателей и отработке атомных бомб. О двигателях внутреннего сгорания и технике безопасности на шахтах уже упоминал. Весьма широкий диапазон востребованности научных исследований!

Без сомнения, отец был высокоодаренной творческой личностью. Творчество было его жизненной потребностью, ему всегда сопутствовал успех, на мой взгляд, из-за колоссально развитой интуиции, целеустремленности, постоянного стремления к новому, неизведанному, склонности к риску, настойчивости, удивительной работоспособности. Отец всегда ставил перед собой самые высокие цели, не боясь любых трудностей и преодолевая их за счет одержимости в работе, вдохновенной страсти к познанию сути явлений. Профессия «горение и взрыв» стала в самом буквальном смысле его судьбой. С одной стороны, он сгорел от колоссального напряжения — физического, нервного, морального, — работая в течение 13 лет над атомным и водородным оружием, с другой — он отказался от участия в самых известных и самых скандальных взрывах в истории человечества, наступил на горло своей профессии, и, вместо того чтобы быть осыпанным за эти взрывы очередными благами, стал самым «неизвестным» из первопроходцев Атомного проекта.