Мстислав Всеволодович Келдыш

Келдыш Мстислав Всеволодович 1911-1978). Советский ученый в области математики, механики, космической науки и техники, государственный деятель, организатор науки.

Родился 29 января (10 февраля) 1911 в Риге в семье адьюнкт-профессора Рижского политехнического института, крупного инженера-строителя (впоследствии академика архитектуры) Всеволода Михайловича Келдыша. Мать — Мария Александровна (урожденная Скворцова) — домохозяйка. В 1915 семья Келдышей переехала из прифронтовой Риги в Москву. В 1919-1923 Келдыш жил в Иваново, где отец преподавал в политехническом институте, организованном по инициативе М.В.Фрунзе. В Иваново начал обучение в средней школе, получив необходимую начальную подготовку в домашних условиях у Марии Александровны. По возвращении в Москву (1923) учился в школе со строительным уклоном, летом ездил с отцом на стройки, работал разнорабочим. Склонность к математике у Келдыша проявилась еще в 7-8-м классах, учителя уже тогда отличали его незаурядные способности к точным наукам.

В 1927 окончил школу и хотел получить нравившуюся ему отцовскую профессию инженера-строителя, однако в строительный институт, где преподавал отец, его не приняли по молодости лет (всего 16). По совету старшей сестры Людмилы, закончившей физико-математический факультет Московского государственного университета, занимавшейся математикой под научным руководством Н.Н.Лузина, он поступает на тот же факультет МГУ. Во время учебы в университете Келдыш завязал научные контакты с М.А.Лаврентьевым, переросшие потом в многолетнее научное сотрудничество и дружбу. С весны 1930 он одновременно с учебой начал работать ассистентом в Электромашиностроительном институте, затем еще и в Станко инструментальном институте (СТАНКИН).

По окончании МГУ в 1931 по рекомендации академика А.И.Некрасова Келдыш был направлен в Центральный аэрогидродинамический институт имени Н.Е.Жуковского (ЦАГИ). Научную жизнь ЦАГИ в это время возглавлял С.А.Чаплыгин, под его руководством регулярно проводился семинар. Участниками семинара были также М.А.Лаврентьев, Н.Е.Кочин, Л.С.Лейбензон, А.И.Некрасов, Г.И.Петров, Л.И.Седов, Л.Н.Сретенский, Ф.И.Франкль, С.А.Христианович; многие из них впоследствии стали известными учеными-механиками. Келдыш проработал в ЦАГИ до декабря 1946 сначала инженером, затем — старшим инженером, начальником группы, а с 1941 — начальником отдела динамической прочности.

Начальный период работы Келдыша в ЦАГИ связан с исследованиями нелинейных задач обтекания. В работах этого цикла Внешняя задача Неймана для нелинейных эллиптических уравнений с приложением к теории крыла в сжимаемом газе (1934) и Строгое обоснование теории винта Жуковского (1935) (выполненных в соавторстве с Ф.И.Франклем), К теории колеблющегося крыла (1935, совместно с М.А.Лаврентьевым) впервые было строго рассмотрено влияние сжимаемости среды на аэродинамические характеристики обтекаемых тел и обобщена известная теорема Жуковского о подъемной силе; впервые установлено, что при определенных режимах колебаний крыла возникает тяга. Он занимался теорией удара тела о жидкость и движением тел под поверхностью жидкости (поплавок гидросамолета, подводное крыло.

Продолжая работать в ЦАГИ, Келдыш поступил осенью 1934 в аспирантуру (дополненную затем двухлетней докторантурой) Математического института имени В.А.Стеклова АН СССР к Лаврентьеву, где занимался вопросами теории приближений функций, тесно связанными с прикладной тематикой его работы (гидро-, аэродинамика). В 1935 ему без защиты присвоена ученая степень кандидата физико-математических наук, в 1937 — степень кандидата технических наук и звание профессора по специальности "аэродинамика". 26 января 1938 им была защищена докторская диссертация на тему О представлении рядами полиномов функций комплексного переменного и гармонических функций.

Репрессии 1930-х не обошли стороной семью Келдышей. В 1935 несколько дней в заключении провела Мария Александровна, в стране проходила компания по изъятию у населения золота. В 1936 был арестован брат Михаил, в то время аспирант исторического факультета университета, изучавший средневековую Германию. Он получил 10 лет без права переписки (как установлено впоследствии, был расстрелян весной 1937). В 1938 по обвинению в шпионаже был арестован брат Александр, затем обвинение было изменено на антисемитизм. В суде, тем не менее, обвинения были сняты, и он вышел на свободу.

Цикл работ Келдыша и его сотрудников предвоенных и военных лет посвящен колебаниям и автоколебаниям авиационных конструкций. Его исследования заложили основы методов численного расчета и моделирования в аэродинамических трубах явления флаттера (сильные колебания крыльев самолета, возникавшие при определенных скоростях движения самолета и приводившие к его разрушению). Результаты Келдыша не только привели к разработке простых и надежных мер предотвращения флаттера, но и стали основой нового раздела науки о прочности авиационных конструкций. Известно, что в германской авиации в период 1935-1943 зафиксировано 146 аварий из-за флаттера. В процессе работы группе Келдыша пришлось выдержать напряженную полемику, оппоненты обращались в высокие инстанции (вплоть до ЦК ВКП (б)).

Результаты работы Келдыша сыграли большую роль в создании скоростной авиации в нашей стране.

В октябре 1941 Келдыш с женой Станиславой Валериановной и тремя детьми в числе других сотрудников ЦАГИ был эвакуирован в Казань, где продолжил работу. В апреле 1942 ему была присуждена Сталинская премия II степени за научные работы по предупреждению разрушения самолетов. В годы войны наряду с научно-экспериментальными исследованиями в ЦАГИ занимался внедрением разработанных рекомендаций в самолетные КБ и на авиационные заводы. Эта его деятельность была отмечена орденами Трудового Красного Знамени (1943) и Ленина (1945). В 1944 Келдыш был награжден медалью "За оборону Москвы".

К исследованиям авиационных колебаний и флаттера тесно примыкают его исследования устойчивости переднего колеса трехколесного шасси, позволившие предложить целесообразные и простые конструктивные мероприятия для устранения шиммирования (самовозбуждающихся поворотов и смещений) колеса самолета при взлете или посадке, которое приводило к разрушению переднего шасси самолета. По имеющимся данным, в немецкой авиации было более 150 аварий, связанных с "шимми", в отечественной — ни одной. В 1946 за исследования в этой области ем вторично присуждена Сталинская премия II степени.

Успех прикладных работ Келдыша обусловлен не только его глубокой интуицией инженера-механика и экспериментатора, но и выдающимся талантом математика, тонкого теоретика и творца вычислительных алгоритмов и методов. И наоборот, многие его фундаментальные математические исследования имеют своим истоком проблемы, возникшие из его работ по механике. Как математик Келдыш внес свой вклад в теорию функций, теорию потенциала, дифференциальные уравнения, функциональный анализ. Большое значение имеют результаты Келдыша в механике, охватывающие гидродинамику, аэродинамику, газовую динамику, механику самолетных конструкций. Многому научился Келдыш в общении с конструкторами самолетов, в первую очередь, С.А.Лавочкиным и А.Н.Туполевым.

В сентябре 1943 Келдыш избран членом-корреспондентом АН СССР по Отделению физико-математических наук. В июне 1944 стал заведующим незадолго перед тем созданным отделом механики в Математическом институте АН СССР и оставался в этой должности до 1953. При отделе работал научный семинар, объединивший специалистов по аэромеханике. Одновременно возобновил преподавательскую деятельность в МГУ, начавшуюся в 1932, он читал лекции на механико-математическом и физико-техническом факультетах, заведовал кафедрой термодинамики, руководил научно-исследовательским семинаром по теории функций комплексного переменного. С 1942 по 1953 Келдыш — профессор МГУ. Многие из его учеников того времени стали видными учеными, среди них академики А.А.Гончар, Д.Е.Охоцимский, Т.М.Энеев.

В конце 1946 Келдыш избран действительным членом АН СССР по Отделению технических наук. Начался новый период его деятельности, связанный с именами "трех К": И.В.Курчатова, С.П.Королева и М.В.Келдыша. Сразу после избрания академиком он назначен начальником (с августа 1950- научным руководителем) головного научно-исследовательского института (НИИ-1 Министерства авиационной промышленности, ныне Центр имени М.В.Келдыша), занимавшегося прикладными задачами ракетостроения. С этого времени основное направление деятельности Келдыша связано с ракетной техникой. Первая в мире межконтинентальная ракета была запущена в СССР уже 21 августа 1957.

В 1949 Келдыш стал членом коммунистической партии, в последствии избирался членом ЦК КПСС (с 1961), делегатом съездов КПСС (XXII, 1961; XXIII, 1966; XXIV, 1971; XXV, 1977).

В послевоенные годы. Келдыш занимался решением проблем атомной энергетики и вычислительной математики. Потребовались новые методы исследования, прежде всего эффективные методы и средства математического расчета. Необходимость их создания вызвала в области вычислительной математике революцию, коренным образом изменившую ее общенаучное значение. Келдыш одним из первых сумел предугадать роль вычислительной математики в повышении эффективности научно-технического поиска. Познакомившись с создателями первой отечественной ЭВМ М.А.Лесечко и Ю.Я.Базилевским, он стал специалистом в этой области. В 1953 он стал основателем Института (до 1966 — Отделения) прикладной математики АН СССР и его бессменным директором. С деятельностью этого института, носящего ныне его имя, во многом связано становление современной вычислительной математики в нашей стране.

В работах по созданию ракетно-ядерного щита Келдыш принимал участие и как руководитель больших коллективов и как автор многих научно-технических идей и вычислительных методов. В это время им опубликованы работы по оценке последствий ядерного взрыва: Об оценке действия взрыва на больших высотах (1950, совместно с Л.И.Седовым) и Точечный взрыв в атмосфере (1955, совместно с Д.Е.Охоцимским и др.)

В 1956 ему присвоено звание Героя Социалистического Труда, а в 1957 его научные достижения отмечены Ленинской премией.

Он внес выдающийся вклад в развитие советской космической науки и техники. Начав работать по космической тематике в 1946 в творческом сотрудничестве с С.П.Королевым, он явился одним из инициаторов широкого развертывания работ по изучению и освоению космоса. С начала 1956 возглавил один из ведущих участков в их проведении. Велик его вклад в становление и успешное развитие таких научных направлений, как механика космического полета и космическая навигация. С 1953 в Математическом институте АН СССР велись работы по решению задач выведения на орбиту Земли искусственного спутника, увенчавшиеся 4 октября 1957 его успешным запуском и выводом на орбиту. Решающую роль Келдыш сыграл в создании относительно дешевой ракеты -носителя для выведения на орбиту спутников по научным программам (спутники семейства "Космос").Руководил "Лунной" программой, включая полеты автоматических станций семейства "Луна", направлялась Келдышем. Привлекал к участию в программе научные коллективы, руководил совещаниями и семинарами по обсуждению результатов исследований и принятию дальнейших планов. Первый аппарат к Луне был отправлен 2 января 1959. 4 октября 1959 были получены снимки обратной стороны Луны (с аппарата "Луна-3"). В 1966 совершена мягкая посадка на поверхность Луны, а на ее орбиту выведен искусственный спутник ("Луна-10"). В октябре 1970 стартовала "Луна-16", доставившая образцы лунного грунта на Землю, затем старт автоматической станции "Луна-17" с самоходным аппаратом "Луноход-1"; всего к 1976 запущены 34 аппарата серии "Луна". Первые три запуска космических аппаратов к Луне закончились катастрофами: ракеты Р -7, успешно выведшие на орбиту Земли искусственные спутники, взрывались в полете. Келдыш смог понять причину катастроф — развитие колебаний в топливной системе ракеты. Не менее эффективно участие Келдыша в программе исследования Венеры, связанной с автоматическими станциями семейства "Венера" (начиная с "Венеры-4", 1967), аппарат "Венера-7" (1970) показал, что давление на поверхности Венеры составляет 100 земных атмосфер, температура 400° С. Велика роль Келдыша при исследованиях Марса. В 1960 при подготовке запуска первой автоматической станции к Марсу Келдыш предложил испытывать приборы, предназначенные к изучению Марса, в земных условиях. Это позволило выявить неэффективную аппаратуру и дало экономию в десятки килограммов веса автоматической станции. Выезжал на полигоны и космодромы при подготовке и запуске космических аппаратов, входил в различные комиссии по космическим проблемам, был председателем экспертных комиссий, комиссий по разбору причин аварий, в частности, был председателем аварийной комиссии по выяснению причин гибели экипажа космического аппарата "Союз-11" (космонавты Г.Т.Добровольский, В.Н.Волков и В.И.Пацаев (1971).

Выявление новых научных и технических задач, развитие космической техники, формирование комплексных научно-технических программ, вопросы управления полетами — далеко не полный перечень проблем, входивших в круг деятельности Келдыша. В 1961 за особые заслуги в развитии ракетной техники, создании и успешном запуске 12 апреля 1961 первого в мире космического корабля "Восток" с человеком на борту он был второй раз удостоен звания Героя Социалистического Труда.

18 марта 1965 впервые был осуществлен выход человека в открытый космос (космонавт Алексей Леонов). Огромный вклад внес Келдыш в осуществление совместного советско-американского космического полета "Союз-Апполон" (1975) и развитие полетов по программе "Интеркосмос".

Был одним из инициаторов создания в 1951 Московского физико-технического института (в г.Долгопрудном Московской области) и некоторое время читал лекции, долгое время был заведующим кафедрой.

Большой период жизни Келдыша связан с его деятельностью в Президиуме Академии наук СССР, начавшейся в октябре 1953 и продолжавшейся до конца его жизни. С 1953 он академик-секретарь Отделения математики Академии наук. В 1960 избран вице-президентом, а в мае 1961 — президентом Академии наук СССР.

Возглавляя Академию наук СССР с 1961 по 1975, оказывал всемерную поддержку развитию в нашей стране не только математики и механики, но и новых направлений современной науки, таких, как кибернетика, квантовая электроника, молекулярная биология и генетика. В 1062 Президиум Академии наук СССР принял решение о строительстве комплекса биологических институтов в г. Пущино. При Келдыше состоялась комплексная проверка деятельности Т.Д.Лысенко, позволившая разоблачить псевдонаучные концепции "лысенковщины", отрицавшей генетику. В списках действительных членов Академии был посмертно восстановлен Н.И.Вавилов, получили подтверждение его заслуги в биологии и сельскохозяйственных науках.

Годы, когда пост президента Академии наук СССР занимал Келдыш, были периодом наиболее быстрого роста Академии, превращения ее в крупнейший центр фундаментальной науки. В 1971 за исключительные заслуги перед государством в развитии советской науки и техники, большую научную и общественную деятельность и в связи с 60-летием Келдыш стал трижды Героем Социалистического Труда (одиннадцатым по счету трижды Героем за все время присуждения этого звания).

Всемерно развивал международное научное сотрудничество и координацию научных исследований. С научными визитами посетил Германию и Англию (1965), Чехословакию (1963, 1970), Японию (1964), Польшу (1964, 1973), Францию (1965,1967), Румынию (1966), Болгарию (1966, 1969), Венгрию (1967), Канаду (1967), Италию (1969), Швецию (1969), Испанию (1970), США (первый официальный визит отечественной Академии наук за все время ее существования, 1972). Келдыш свободно говорил на немецком и французском языках, читал также на итальянском, уже в зрелом возрасте (после 50) стал изучать английский. Его заслуги получили международное признание, среди его званий: академик Германской академии естествоиспытателей "Леопольдина" (ГДР, 1961), академик Академии наук Монголии (1961), академик Академии наук Польши (1962), академик Академии наук Чехословакии (1962), почетный член Академии наук Румынии (1965), почетный иностранный член Академии наук Болгарии (1966), почетный иностранный член Американской Академии наук и искусств в Бостоне (1966), член-корреспондент Германской Академии наук в Берлине (1966), почетный член Королевского общества в Эдинбурге (1968), почетный член Академии наук Венгрии (1970), почетный член Академии Финляндии (1974); почетный доктор Делийского университета (1967), почетный доктор Будапештского университета (1967), почетный доктор Лагосского университета (Нигерия, 1968), почетный доктор Карлова университета в Праге (Чехословакия, 1974), почетный доктор Индийского статистического института (1974).

Большую работу вел Келдыш в Комитете по Ленинским и Государственным премиям СССР в области науки и техники, возглавляя его с 1961 до своей кончины. Его рецензии на представленные работы имеют самостоятельный научный интерес. Всемерно поддерживал переход на массовое машинное производство, облегчающее труд. Высоко оценивал внедрение хлопкоуборочных и чаеуборочных машин. В последние годы жизни Келдыш интересовался проблемой создания солнечных электростанций на космической орбите.

10 января 1973 Келдыш перенес операцию на кровеносных сосудах, выполненную американским профессором М. Де Бекки (отказавшимся от гонорара за операцию и выразившим благодарность за честь оперировать Келдыша).

Награжден орденами Ленина (1945, дважды 1954, 1956, 1961, 1967, 1975), Трудового Красного Знамени (1943, 1945, 1953), медалями "За доблестный труд в Великой Отечественной войне" (1945), "800 лет Москвы" (1947), "20 лет Победы" (1965), "За доблестный труд в ознаменование 100-летия со дня рождения В.И.Ленина" (1970), "30 лет Победы" (1975). Кавалер ордена "Почетного Легиона (Командор)" (1971), высших орденов ряда других стран.

Золотая медаль имени М.В.Ломоносова АН СССР (1976).

Умер 24 июня 1978. Урна с прахом Келдыша захоронена в Кремлевской стене у Красной площади в Москве.