Деловой разговор с доктором технических наук Л.А. Сосновским накануне его 80-летия
— Леонид Адамович, позвольте в начале разговора процитировать фразу из научной статьи: «Беларусь является колыбелью трибофатики». Знаю, что именно вы стали основоположником новой технической науки, разработали ее методологические, теоретические и экспериментальные основания. Но что за наука такая — трибофатика?
– Слово «трибофатика» состоит их двух частей: «трибо» – трение, износ и «фатик» – усталость. В этом слове как бы соединяются два грозных повреждающих явления, которые взаимодействуют между собой в металле, в механических системах машин, инициируя их преждевременные поломки. Трибофатика изучает закономерности этого взаимодействия. И родилась эта наука действительно в нашей стране, а точнее в Гомеле на одном из научных симпозиумов.
— Одновременно с вами трибофатика будет отмечать и свой юбилей — 30 лет со дня «рождения». О каких ее достижениях можно сказать?
– К настоящему времени опубликовано более 800 научных работ, в том числе более 20 книг и монографий, разработано 8 государственных стандартов, в том числе 3 межгосударственных, получено 18 патентов, издано 5 учебных пособий для технических университетов, в том числе 2-томный курс «Основы трибофатики», утвержденный Министерством образования РБ и изданный на английском и китайском языках. Проведено
6 международных симпозиумов по трибофатике: в Гомеле, Москве, Пекине, Тернополе, Иркутске, Минске.
Еще в 2004 году Государственный комитет по науке и технологиям, Национальная Академия Наук, Министерство промышленности и Министерство образования подписали Протокол о создании Межведомственной лаборатории «Трибофатика», которой я руковожу. Эффективность ее работы оказалась высокой: так, уже в следующем, 2005-м, был получен экономический эффект свыше 2,5 миллиона долларов США.
В 2012 году по программе импортозамещения ПО «Гомсельмаш», по данным его планово-экономического управления, сэкономило 740 тысяч евро и получило прибыль около 2,5 миллиарда белорусских рублей. Это был первый год внедрения в производство важной разработки группы ученых и специалистов ООО «НПО Трибофатика» и ПО «Гомсельмаш» под моим руководством. В плане серийного производства на 2015 год – уже 65 тысяч ножей.
ПОДРОБНОСТИ
Более 20 лет завод совместно с рядом НИИ и университетов решал задачу о создании ножей режуще-измельчающих аппаратов для сельскохозяйственных комбайнов. Нож – словно золотник: мал, да дорог— производительность, технический уровень и качество огромного комбайна (масса более 10 тонн) определяются маленькими ножами (вес которых составляет менее 1 килограмма). В дело шли импортные ножи, изготовляемые из качественной стали, при этом их режущие кромки дополнительно упрочняются специальными твердыми сплавами. Когда за дело принялась группа специалистов и ученых под руководством Л.А. Сосновского, был изобретен и запатентован сталистый высокопрочный чугун. Этот новый конструкционный материал обладает высокими механическими свойствами, как сталь, и высокотехнологичными свойствами, как чугун. Ножи режуще-измельчающих аппаратов современных комбайнов и были изготовлены из нового материала.
– Я знаю, что трибофатика — только одна из вершин вашего научного творчества. А другая?
– Отвечу строками одного из моих стихотворений:
Пока только я утверждаю
конечную бесконечность
И нескончаемость мира,
который всегда поврежден.
– Впечатляет. А если яснее?
– Вторая половина XIX и весь XX век известны мощной объединительной тенденцией развития наук. На базе глубоких междисциплинарных исследований множились и бурно развивались так называемые комплексные науки. Например, физическая химия, биомеханика и так далее. Казалось, нетрудно объединить и два раздела физики: механику и термодинамику. И это надо было сделать, поскольку в обоих разделах – но с позиций разной методологии – изучается общая фундаментальная проблема: эволюция сложных и больших систем, включая Вселенную.
ДОСЬЕ
Заслуженный деятель науки Республики Беларусь, лауреат Государственной премии Украины, член Российского национального комитета по теоретической и прикладной механике, сопредседатель Международного координационного совета по трибофатике, автор более 1000 научных работ и изобретений, в том числе около 40 книг — монографий, справочников, учебных пособий. Место работы — Белорусский государственный университет транспорта (г. Гомель). Почетный гражданин Чечерска.
– Я где-то читал, что речь идет об объединении двух великих конкурентов, которые по-разному объясняют одно и то же – эволюцию мира. И что стало, когда свершилось это объединение? Какое отношение к нему имеете вы?
– Вспоминаю 2005 год. В Вашингтоне работает очень авторитетный научный форум — Всемирный трибологический конгресс (более 1000 докладов, 2000 участников со всех стран мира, проводится раз в 5 лет). Мы с Сергеем Сергеевичем Щербаковым делаем там 7 докладов по трибофатике. Интересный эпизод: дважды встречались в кулуарах с французским академиком, лауреатом Нобелевской премии Пьером Жиль де Женом. При первой беглой встрече, когда мы упомянули о проблеме объединения механики и термодинамики, он отмахнулся. Вторая встреча была за чашкой чая. И я более настойчиво затронул эту тему. И выяснилось (мы этого не знали), что и он потратил на эту проблему немало времени и сил, но, как и все, пришел к обычному выводу: это невозможно сделать, так как методология механики и термодинамики различается кардинально.
А у нас уже были основы объединенной теории! Ныне она называется механотермодинамика (это новый раздел физики). А в 2013 году увидела свет наша монография «Принципы механотермодинамики». В текущем году она уже переведена на английский язык, и мы ожидаем, что к концу года в научном сообществе ее будут читать.
А самый убедительный ответ – издание «Механотермодинамики» на английском языке на втором году после публикации русского оригинала.
– Возможно, после взятия такой вершины пора и отдохнуть? Дальше и штурмовать-то нечего...
– Ошибаетесь! Когда я закончил докторскую диссертацию (а в ней решены очень актуальные и наиболее сложные проблемы механической усталости материалов и элементов конструкций), то думал: все, конец, дальше и выше вряд ли смогу. Но шло время – и вот трибофатика. После нее я уже знал: выше некуда! Но опять шло время – и вот вершина значительно более высокая: механотермодинамика. И снова кажется: все, баста! Однако путь к истине заразителен и неустанен, а труд по ее познанию не заканчивается никогда. В моем возрасте мозг работает, как часы и, пожалуй, интенсивнее прежнего: он опирается на громадный массив накопленных знаний в разных областях современной науки. И судьба приготовила для меня новую вершину: прорыв в философии.
ПОДРОБНОСТИ
В 2011г. в зале Президиума НАН проходил научный форум «Белорусский конгресс по теоретической и прикладной механике». Участие принимали около 500 ученых и специалистов многих стран. Л.А. Сосновский выступил с пленарным докладом «Динамические системы с элементами разума: проблема и перспективы исследования». С элементами разума!
Еще несколько лет назад никто не мог даже хотя бы сформулировать (тем более поставить) задачу такого уровня. А тут сообщаются уже полученные результаты. Оказывается, что при движении системы в определенных условиях ее элементы неизбежно повреждаются, что ведет к возникновению новой информации. Это так называемая трибофатическая триада: движение порождает новую информацию в системе, если индекс ее повреждаемости не нулевой. Информация оказывается положительной, когда система упрочняется, и отрицательной, когда она разупрочняется. А количественное накопление информации в живых организмах время от времени возбуждается скачками: критическая информация переходит в новое качество – осознанную информацию, которая и есть «элемент разума».
В 2012 году на Междисциплинарном научном семинаре «Философские проблемы естествознания и техники» в Институте философии НАН Сосновский уже изложил основы обобщенной теории эволюции, выдержав жаркую дискуссию в течение 4 часов! В основу теории кладется новый философский постулат: «Повреждаемость всего сущего не имеет мыслимых границ». Так, например, формулируется новая концепция биологической жизни: «Жизнь есть особый способ накопления повреждений». И концепция эта признается интересной, перспективной, она получает все большее понимание и признание.
А еще Леонид Адамович разработал количественные методы в диалектике. Самые древние науки на Земле – это философия и механика. А в философии самое ценное зерно – диалектика. В качественном отношении и диалектика, и механика достигли классических высот: установлены и получили всеобщее признание основные законы. А вот в количественном отношении эти науки различаются кардинально. Если все основные (и даже частные) законы механики давно записаны в виде уравнений и формул и поэтому могут быть проанализированы численно, то теперь основные законы диалектики можно не только обсуждать, но и количественно анализировать. Леонид Адамович записал закон сохранения добра и зла, анализ которого позволил указать три пути роста добра и, следовательно, уменьшения зла в сообществе людей. Оказалось, что только один из них является рациональным. Ученый предложил простейшие степенные модели основных типов жизни человека разумного и показал, что, по существу, есть только один верный способ продления жизни – уменьшение скорости накопления повреждений.
– И как вы успели и сумели все это сделать?
– Помните известное признание Ньютона: он видел дальше других, потому что стоял на плечах гигантов? Когда я шел к трибофатике – стоял на плечах механики усталостного разрушения, механики трения и износа, теории упругости, механики контактного взаимодействия, механики деформируемого твердого тела, теории надежности и других научных дисциплин. А трамплином к механотермодинамике была, конечно, трибофатика. И, думаю, оба эти достижения не могли состояться без философского осмысления явлений повреждаемости – феноменоанализа. Ну, а диалектика была и остается наиболее мощным источником познания нового. А «новое знание озаряет пространство и время» – так написано на обложке нашей монографии.
– Леонид Адамович, многое довелось слышать о вашем сенсационном проекте: замене стальных рельсов на чугунные. Это серьезно?
– Помнится, на яростные нападки на трибофатику я отвечал: «Трибофатика – это серьезно». Хочется надеяться, что и другие мои работы – тоже серьезно.
– Выходит, что строки Некрасова «быстро лечу я по рельсам чугунным, думаю думу свою…» для вас не просто стихи, а призыв к действию?
– Напомню, что в середине XIX века рельсы были чугунными, – тогда промышленного производства стали еще не было. Но вот уже более полутора столетий их делают только стальными – по условиям прочности. Практически до нашего столетия прочность рельсовой стали была примерно вдвое выше прочности так называемых высокопрочных чугунов. Мы совершили прорыв в металловедении чугуна и создали сталистый высокопрочный чугун, который по прочности и сопротивлению усталости не уступает современным рельсовым сталям. И превосходит сталь по этим свойствам. Для нас ясно, что пришло время делать литые рельсы из сталистого чугуна! Первоочередное применение таких рельсов: для подъездных путей промышленных предприятий, узкоколеек предприятий по добыче полезных ископаемых, для Полесской железной дороги, трамвайных путей и, возможно, рельсов для метро. А главная перспектива – Великий Шелковый путь.
КСТАТИ
Сталистый чугун имеет особые свойства: прочность и сопротивление усталости не хуже, чем у легированной термоупрочненной стали, износостойкость — выше, стоимость — примерно вдвое ниже, высокая способность к гашению колебаний (у сталей она низкая), высокоэкономичная утилизация отработавших ресурс рельсов (т.е. обеспечение их воспроизводства), снижение шума в процессе эксплуатации (что важно для метро и трамваев).
Новый конструкционный материал — высокопрочный чугун фирмы «Трибофатика» ПО «Гомсельмаш» — это не чугун и не сталь. Это два в одном — сталистый чугун. Его особые (невиданные ранее у нас и за рубежом) свойства объясняются удачным химическим составом, особым действием комплексной легирующей добавки: никель-молибден-медь с удачным количеством и соотношением этих элементов.
Расчеты показывают: стоимость рельсов из сталистого чугуна более чем в два раза (!) меньше стальных, а эксплуатационная долговечность — примерно одинакова. И основной потребитель тяжелых железнодорожных рельсов — ОАО «Российские железные дороги» поддерживает этот проект. В производственном объединении «Гомсельмаш» под руководством Леонида Адамовича сделаны первые такие рельсы, и они прошли успешную опытную эксплуатацию на Гомельской дистанции пути в течение почти полутора лет. Теперь предлагается провести испытания опытной партии рельсов на экспериментальном кольце Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта под Москвой. Институт дал принципиальное согласие провести такие испытания. Главная проблема состоит в том, чтобы изготовить опытную партию наших рельсов. Тяжелая в научном, техническом и финансовом плане проблема. Проект ее решения предложен: непрерывная горизонтальная отливка одновременно двух рельсов. Это Hi-Tech.
– И кто поддерживает ваш проект?
– Если речь о Беларуси, то это, конечно, главный ученый-железнодорожник, ректор БелГУТа, доктор технических наук, профессор Вениамин Иванович Сенько. А в России неизменную поддержку оказывает старший вице-президент по инновационному развитию, главный инженер ОАО «РЖД» Валентин Александрович Гапанович.
— Скептики и противники проекта тоже явно есть…
– Конечно. Главный их аргумент — беспокойство за безопасность инновационных рельсов. Она для них сомнительна. И все же делают оговорку: если экспериментально будет доказано, что рельсы из сталистого чугуна также безопасны, как стальные, – они будут «за». Конечно же, требование о безопасности рельсов безусловно и для меня.. И оно будет выполнено.
КСТАТИ
Тема эта требует особого разговора. И пока она, к сожалению, не для радостной юбилейной тональности. Правда, после того, как Леонид Адамович побывал на приеме у помощника Президента, главного инспектора по Минску А.С. Якобсона, который уверен, что промышленники должны учиться у медиков тому, как практика может дружить с наукой, — оптимизма прибавилось. Будем надеяться, что и эта проблема станет преодолимой не только для Л.А. Сосновского, считающего, что «жизнь — приятная обязанность», которую следует исполнять творчески, заинтересованно и серьезно.
