На главную
Содержание

СССР

Осн. работы по вопросам гелиоэнергетики ведутся в Гос. н.-и. энергетич. ин-те им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН), Физико-технич. ин-те АН Узб. ССР им. С. В. Стародубцева (ФТИ АН Узб. ССР, Ташкент), Физико-технич. ин-те АН Турки. ССР (ФТИ АН Туркм. ССР, Ашхабад) и др.

См. также Гелиотехника, Геотермическая электростанция.

Ветроэнергетика. В нач. 20 в. Н. Е. Жуковский разработал теорию быстроходного ветродвигателя, заложив науч. основы создания высокопроизводит. двигателей, способных эффективно использовать энергию ветра. Сов. учёные и инженеры теоретически обосновали принципиально новые схемы ветроэнергетич. установок и создали совершенные конструкции ветроэнергетич. агрегатов и ветро-электрич. станций (ВЭС) различных типов мощностью до 100 кет, предназначенных для использования преимущественно в с. х-ве; особенно большой вклад в развитие сов. ветроэнергетики внесли Н. В. Красовский, Г. X. Сабинин, Е. М. Фатеев и др.

Большинство ветроэнергетич. установок в СССР применяют для механизации подачи воды из колодцев, особенно на пастбищах и отдалённых фермах в Поволжье, на Алтае, в Казах. ССР, Туркм. ССР, Узб. ССР и в др. зонах, где они работают 250-300 сут в году. Опыт практич. использования ветроэлектрич. агрегатов показал, что их целесообразно применять также для зарядки аккумуляторов, питания энергией маяков, бакенов, установок по опреснению минерализованных грунтовых вод, для катодной защиты трубопроводов и мор. сооружений от коррозии, для аэрации водоёмов в зимнее время закачкой воздуха под лёд и др. целей. Ведутся работы по созданию крупных ВЭС для энергоснабжения потребителей в р-нах, удалённых от крупных электроэнергетич. систем, но обладающих значит, ветроэнергетич. потенциалом, особенно в труднодоступных р-нах (арктических, горных и др.).

Разработка теоретич. основ ветроэнергетики и создание новых конструкций ветроагрегатов различного назначения проводятся во Всесоюзном НИИ электрификации с. х-ва, Всесоюзном НИИ электромеханики, Центр, аэрогидродинамич. ин-те и др. НИИ.

См. также Ветроэнергетика.

Развитию и совершенствованию энергетич. науки и техники способствуют широкое сотрудничество стран - членов СЭВ в области науч. изысканий, создания и использования средств получения, преобразования, передачи и распределения энергии, а также активное участие сов. учёных-энергетиков в деятельности Мирового энергетич. конгресса (МИРЭК), Междунар. агентства по атомной энергии, (МАГАТЭ) и др. междунар. орг-ций.

Периодич. издания: «Энергетика и электрификация» (с 1959), «Электрические станции» (с 1930), «Электричество» (с 1880), «Электротехника» (с 1930), «Теплоэнергетика» (с 1954), «Гидротехническое строительство» (с 1930), «Атомная энергия» (с 1956), «Энергомашиностроение» (с 1955), «Гелиотехника» (с 1965), «Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства» (с 1930), «Известия АН СССР. Энергетика и транспорт» (с 1963), «Известия высших учебных заведений. Энергетика» (с 1958) и др.

Электротехника

С именами учёных России связан ряд крупных достижений в области электротехники в 19 в.: открытие явления электрич. дуги и её практич. использование (В. В. Петров, 1802), работы по теории электролитич. диссоциации (К. Гротгус, 1805), изобретение электромагнитного телеграфа (П. Л. Шиллинг, 1832), электродвигателя (Б. С. Якоби, 1834), гальванопластики (Якоби, 1838), установление закона теплового действия тока (Э. X. Ленц, 1842), установление закона о направлении индуктированного тока, создание основ теории электрических машин, баллистич. метода измерения магнитных потоков (Ленц, Якоби) и др. Эти открытия и исследования подготовили почву для последующих изобретений рус. электротехников. К важнейшим из них относятся: изобретение в 70-х гг. первой практически пригодной дуговой лампы (П. Н. Яблочков), лампы накаливания (А. Н. Лодыгин), дифференциальной дуговой лампы (В. Н. Чиколев), создание способов дуговой электросварки (Н. Н. Бенардос и Н. Г. Славянов, 1885-90) и др. Для развития электротехники важное значение имели труды А. Г. Столетова, впервые определившего зависимость магнитной восприимчивости мягкого железа от намагничивающего поля (1872).

В дореволюц. России происходило становление электротехники как самостоят, научно-технич. отрасли и осуществлялось постепенное расширение применения электрич. энергии в пром-сти и на транспорте. С кон. 19 в. начался переход от механич. систем передачи и распределения энергии к электроприводу. Вместо центральных трансмиссионных передач, характерных для парового и гидравлич. привода, начал внедряться групповой и одиночный электропривод, что обусловило коренные преобразования в пром. произ-ве.

К кон. 19 в. относится зарождение др. важных областей применения электрич. энергии - электротермии и электрохимии. Однако эти направления не получили в России значит, развития. Применение электроэнергии для технологич. нужд значительно уступало по объёму её использованию в электроприводе. Элект-ротермич. оборудование в стране не выпускалось; несмотря на это, изобретатели внесли ряд предложений по устройству электрич. печей и улучшению технологии электротермич. процессов (С. С. Штейнберг, Славянов, Г. Е. Евреинов, С. И. Тельной, В. П. Вологдин и др.).

Рус. электротехники выполнили основополагающие работы по важнейшей проблеме энергетики - передаче электроэнергии на значит, расстояния по линиям высокого напряжения. Так, в 1880 Д. А. Лачинов, анализируя работу электродвигателя и генератора, впервые установил связь между экономичностью электропередачи и повышением напряжения тока в линии. Вопросы электропередачи стали особенно актуальными при строительстве крупных районных электростанций, использующих местные источники топлива. Важную роль в развитии техники высоких напряжений сыграли работы М. А. Шателена, к-рым в 1911 была организована первая в России лаборатория высоких напряжений при Петерб. политехнич. ин-те, где проводились исследования и опытные работы по созданию линий электропередачи (ЛЭП) напряжением более 100 кв. Важное место среди достижений рус. электротехников занимают труды М. О. Доливо-Добровольского, разработавшего осн. элементы трёхфазных цепей переменного тока (1888-91). Важная роль в разработке теоретич. основ электротехники принадлежит К. А. Кругу.

Окт. революция 1917 открыла огромные возможности для развития электротехники. Для успешного хоз. строительства Сов. республики потребовалось решить множество науч. задач, связанных с электроэнергетикой и электротехникой. Вопросы стр-ва электрич. станций и их эксплуатации стояли в центре внимания сов. энергетиков (Р. Э. Классон, Г. О. Графтио, И. Г. Александров, Г. М. Кржижановский, А. В. Винтер и др.). Успешно решались задачи автоматизации электрич. станций, подстанций и сетей. Изучение техники высоких напряжений проводилось на базе высоковольтной лаборатории Петрогр. политехнич. ин-та. Здесь в нач. 20-х гг. А. А. Горевым, А. М. Залесским, А. А. Смуровым и др. был решён ряд узловых проблем, связанных с сооружением по плану ГОЭЛРО первых ЛЭП высокого напряжения, в частности с произ-вом изоляторов для этих линий. В последующие годы эта лаборатория выросла в крупный н.-и. и учебный центр, в к-ром были проведены фундаментальные исследования в области электротехники. Разработанные здесь высоковольтные конденсаторы позволили создать мощные испытат. установки на высокое напряжение, в том числе т. н. колебат. контур Горева. В 1920-30-х гг. исследования по технике высоких напряжений развернулись во многих научных центрах страны. Такие работы были начаты Б. И. Угримовым в Москве, В. М. Хрущевым в Харькове. В МЭИ и ВЭИ исследовения в области высоких напряжений (испытание и конструирование изоляторов, разрядников, защита энергосистем от перенапряжений и т. п.) возглавил Л. И. Сиротинский. В Ленингр. электротехнич. ин-те (ЛЭГИ) эта область электротехники развивалась под рук. А. А. Смурова, предложившего теорию ионизац. пробоя диэлектриков. Всесторонние исследования электрич. прочности и др. свойств диэлектриков, а также работы по теории пробоя были выполнены в 30-х гг. в Физико-технич. ин-те АН СССР (ФТИ АН СССР), в Электрофизич. ин-те (А. А. Чернышёв и др.) и в Физич. ин-те АН СССР. Теоретич. решение задачи о тепловом пробое твёрдого диэлектрика, проведённое В. А. Фоком, внесло ясность в представление о физич. процессе пробоя и позволило найти подход к выбору диэлектриков. Физич. свойства материалов с высокой диэлектрич. проницаемостью и низкими диэлектрич. потерями исследованы Б. М. Вулом, Г. И. Сканави, Н. П. Богородицким и др. К. А. Андриановым выполнены работы по созданию широкого класса электроизоляц. материалов на основе кремнийорганич. полимеров.

Многочисл. труды сов. исследователей посвящены проблемам рационального построения и надёжности эксплуатации электрич. систем и сетей, вопросам передачи электроэнергии на большие расстояния. Теоретич. основы анализа переходных процессов в электрич. системах и в ЛЭП сформулированы в трудах Горева. Результаты теоретич. исследований статич. и динамич. устойчивости сложных электрич. систем обобщены в монографии С. А. Лебедева, П. С. Жданова (1933), теория и методы расчёта токов короткого замыкания, а также теория переходных процессов рассмотрены Н. Н. Щедриным, С. А. Ульяновым и др. Первые обобщающие теоретич. исследования в области релейной защиты проведены В. И. Ивановым, теория релейной защиты и автоматики электрич. систем разработана А. М. Федосеевым и И. И. Соловьёвым, теория режимов сложных электрич. систем - И. М. Марковичем. Для анализа расчёта стационарных и аварийных режимов работы крупных систем методами моделирования были созданы различные статич. расчётные столы-модели (С. А. Лебедев, И. С. Брук, Жданов, Д. И. Азарьев, Федосеев) и электродинамич. модели (М. П. Костенко, В. А. Веников и др.). Даны оригинальные решения мн. вопросов теории проектирования, стр-ва и эксплуатации электрич. сетей и ЛЭП (Горев, А. А. Глазунов, Хрущов, М. Д. Каменский и др.).

Работы сов. учёных позволили решить мн. важные задачи повышения мощности и дальности ЛЭП, а также повышения устойчивости электрич. систем, объединяющих электростанции различных типов. Они обеспечили, напр., возможность построения ЛЭП Куйбышев - Москва (мощность более 1 Гвт, протяжённость 900 км, переменное напряжение 400 кв). В 1967 начаты исследования на опытной ЛЭП переменного тока на 750 кв (Конаковская ГРЭС - Москва, протяжённостью 90 км), в 1976 введены в эксплуатацию ЛЭП на 750 кв Ленинград - Москва и Донбасс - Мукачево. Разрабатывается (1977) проект сооружения ЛЭП напряжением 1150 кв. Изучение вопросов передачи электроэнергии постоянным током высокого напряжения проводилось в ЭНИН, ВЭИ, НИИ постоянного тока (НИИПТ), где разрабатывалась теория и испытывались различные схемы выпрямления и инвертирования, создавались электронно-ионные преобразоват. устройства. На основе разработок ФТИ АН СССР были созданы полупроводниковые (тиристорные) преобразователи тока, установленные на уникальной ЛЭП постоянного тока Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС - Донбасс мощностью 750 Мвт, напряжением 800 кв, протяжённостью 470 км (пущена в 1962). Ведутся опытные работы с использованием рабочего напряжения 1500 кв. По развитию техники передачи электрич. энергии СССР занимает передовые позиции среди промышленно развитых стран.

Видное место в исследованиях сложных электроэнергетич. систем, а также в вопросах передачи электроэнергии постоянным и переменным током принадлежит работам Л. Р. Неймана.

В СССР (во мн. случаях впервые) внедрялись методы и средства, позволившие существенно повысить пропускную способность протяжённых ЛЭП и обеспечить устойчивость работы объединённых электроэнергетич. систем. К важнейшим мероприятиям относятся: деление всей трассы ЛЭП на участки с подпорными синхронными компенсаторами и переключат, пунктами, применение т. н. расщеплённых проводов в каждой фазе, применение компенсац. устройств, изготовление генераторов и трансформаторов со сниженным индуктивным сопротивлением, использование автоматич. регулирования с форсировкой возбуждения генераторов, применение быстродействующей релейной защиты и отключающей аппаратуры. Большие трудности были преодолены при решении проблемы защиты ЛЭП на 400-500 кв от перенапряжений и снижения потерь энергии на электрич. корону (В. И. Попков). С этой целью использована идея В. Ф. Миткевича об увеличении «электрического» диаметра проводов путём их расщепления.

В тесной связи с решением проблем стр-ва электрич. систем, передачи электроэнергии на большие расстояния и защиты от перенапряжений шла разработка вопросов высоковольтного аппаратострое-ния; изучение физ. процессов и методов разрыва и гашения дуги, термич. и электродинамич. явлений в аппаратах; изыскание дугогасящих материалов; конструирование (и испытания) масляных, возд. и др. выключателей, а также разъединителей, трансформаторов тока, реакторов, разрядников и др. аппаратов для установок высокого напряжения (А. Я. Буйлов, Г. В. Буткевич, Горев, Л. И. Иванов и др.). Эти исследования позволили электропром-сти СССР освоить выпуск всех видов высоковольтных коммутац. аппаратов. Так, ещё в 1959 в ВЭИ был разработан выключатель на напряжение 400 кв с гашением дуги сжатым воздухом при мощности отключения 10 Гва. Такие выключатели были установлены на ЛЭП Куйбышев - Москва. Созданные высоковольтные выключатели обеспечивают возможность вести стр-во районных электрич. систем и распределит, сетей на напряжения от 3 до 750 кв с мощностью отключения от 50 до 40 000 Мва. Изучается возможность создания отключающих аппаратов с бездуговой коммутацией при помощи управляемых полупроводниковых вентилей.

Задачи науч. исследований по вопросам электрич. машин и трансформаторов выдвигались потребностями электромашиностроения, к-рое по ряду важных направлений заняло ведущее положение в мировой технике (гидрогенераторы большой мощности, спец. типы электрич. машин, трансформаторов и т. д.). В ходе научных исследований были проведены фундаментальные работы по общим вопросам теории, методам испытания, расчёта и конструирования электрич. машин и трансформаторов, по проблемам коммутации коллекторных машин, переходных процессов в машинах перем. и постоянного тока, устойчивости параллельной работы синхронных машин и др. (Р. А. Лютер, А. Е. Алексеев, В. С. Кулебакин, Г. Н. Петров, В. А. Толвинский, В. Т. Касьянов, А. Н. Ларионов, И. С. Брук, П. П. Копняев, Ф. И. Холуянов, А. Г. Иосифян, Л. М. Пиотровский и др.). К. И. Шенфер внёс крупный вклад в теорию электрич. машин (труды по коллекторным двигателям перем. тока, машинам постоянного тока, асинхронным машинам и др.). Достижения теории электрич. машин развиты в капитальных работах Костенко и др. авторов. В работах В. К. Попова и С. А. Ринкевича были заложены основы теории электропривода.

На основе проведённых исследований были созданы высокоэффективные электротехнич. устройства. Так, была разработана серия синхронных двигателей мощностью до 10 Мвт с относительно малым расходом обмоточной меди, электротехнич. стали и изоляц. материалов. Эти машины находятся на уровне наивысших мировых достижений. Были также построены уникальные синхронные компенсаторы мощностью 75 Мва для ЛЭП Куйбышев- Москва и электропривод гл. вала атомного ледокола «Ленин» с крупнейшим в мире двухъякорным электродвигателем постоянного тока мощностью 14 400 квт (19600 л. с.) на 1300 в. Совр. электромашины выпускаются мощностью от долей вт (микромашины) до сотен Мвт (турбогенераторы 500, 800, 1200 Мвт). Развилось произ-во специализиров. электромашин.

Успехи электромашиностроения позволили внедрить в пром-сть и в др. отрасли нар. х-ва автоматизиров. электропривод, дальнейшее развитие к-рого связано с достижениями в создании силовых полупроводниковых приборов, в частности тиристорных преобразователей постоянного и переменного тока. Начиная с 60-х гг. электрификация всех отраслей пром-сти проводится с применением регулируемого электропривода - основы комплексной автоматизации рабочих механизмов и технологич. процессов.

На основе достижений электротехники планомерно развивается электрификация ж.-д. транспорта. В кон. 50-х гг. СССР занял 1-е место в мире по общей протяжённости электрифициров. жел. дорог. В сер. 70-х гг. протяжённость дорог, электрифициров. на переменном токе, превысила протяжённость аналогичных дорог во всех зарубежных странах вместе взятых. Созданы совр. электровозы и электропоезда, в т. ч. самый мощный в мире серийный электровоз (8640 л. с.) переменного тока с полупроводниковыми преобразователями. Освоено произ-во электровозов, работающих как на постоянном, так и на переменном токе.

Быстро развивается электротехнология. В электрометаллургии работают дуговые печи ёмкостью 100 и 200 т. Применяются высокочастотные индукц. электропечи, а также электропечи с кипящим жидкометаллич. теплоносителем; ведутся исследования плазменных электротермич. установок. В машиностроении получили распространение методы индукц. и контактного нагрева при обработке давлением и термич. обработка деталей. Большой прогресс достигнут в разработке новых способов электросварки. Успешно используются ультразвуковые и лучевые методы обработки металлов. Расширяется применение плазменной струи для резки магния, алюминия, тугоплавких металлов и т. п., а также сварки электронным лучом и лучом лазера.

Достижения электротехники используются во всех сферах человеческой деятельности: в пром-сти, науке, медицине, быту и т. д. Прогресс науки и техники открывает перед электротехникой новые возможности; напр., успехи физики низких темп-р позволили в 60-70-х гг. создать электротехнич. устройства с гиперпроводниками и сверхпроводниками, в т. ч. электрич. машины и электромагниты со сверхпроводящими обмотками. Применение средств вычислит, техники оказало значительное влияние на методы теоретической электротехники; в частности, с помощью ЭВМ синтезированы сложные электромагнитные поля с заданными свойствами. Космич. исследования, а также изучение и освоение труднодоступных и удалённых р-нов страны стимулировали работы по созданию малогабаритных и надёжных автономных источников электроэнергии, нашедших применение на космич. летат. аппаратах, автоматич. метеорологич. станциях и др. Сов. электротехнич. школа занимает видное место в мировой электротехнике. Во мн. городах (Киеве, Львове, Новосибирске, Саранске и др.) выросли новые науч. центры, сложились многочисл. коллективы специалистов. Осн. науч. исследования по вопросам электротехники проводятся во Всесоюзном электротехнич. ин-те им. В. И. Ленина (ВЭИ, Москва), Гос. н.-и. энергетич. ин-те им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН), Всесоюзном НИИ электромашиностроения (Ленинград), Моск. энергетич. ин-те (МЭИ), Ленингр. электротехнич. ин-те (ЛЭТИ), Всесоюзном НИИ электромеханики (ВНИИЭМ, Москва), Всесоюзном НИИ электропривода (ВНИИ Электропривод, Москва), Всесоюзном НИИ источников тока (ВНИИТ, Москва), НИИ постоянного тока (НИИПТ, Ленинград), на з-дах «Электросила», «Динамо» и мн. др.

По мн. вопросам электротехники сов. учёные ведут совместные работы с науч. орг-циями стран - членов СЭВ; принимают активное участие в деятельности междунар. науч. орг-ций - Междунар. электротехнич. комиссии (МЭК), Мирового энергетич. конгресса (МИРЭК) и др.

Периодич. издания: «Электротехника» (с 1930), «Электротехническая промышленность» (с 1947), «Электричество» (с 1880), «Промышленная энергетика» (с 1944), «Электрические станции» (с 1930), «Известия АН СССР. Энергетика и транспорт» (с 1963), «Известия высших учебных заведений. Электромеханика» (с 1958) и др.

См. также Электротехника, Электроэнергетика.

Электроника, радиотехника и электросвязь

Среди рус. учёных и изобретателей, стоявших у истоков электросвязи в России и внёсших значит, вклад в отечеств, и мировую науку, видное место занимают основоположник электромагнитной телеграфии П. Л. Шиллинг, к-рый в 1832 создал первый практически пригодный комплекс устройств для телеграфной связи, Б. С. Якоби, разработавший весьма удачные конструкции телегр. аппаратов (в 1839 - пишущий, в 1850 - буквопечатающий), и пионер отечеств, телефонии П. М. Голубицкий, предложивший в 1881-87 образцы надёжной и высоко-чувствит. телеф. аппаратуры, много сделавший для внедрения телеф. связи в пром-сти и на транспорте (гл. обр. железнодорожном).

Развитие проводной электросвязи в России в сер. 19 в. стимулировалось преим. военно-политическими событиями (особенно Крымской войной 1853-56), побудившими царское пр-во форсировать стр-во телегр. линий гос. значения, таких, как Петербург - Москва (1852), Петербург - Варшава (1854; позже продлена до прусской границы, соединила телегр. сети России и стран Зап. Европы), Петербург - Киев (1855). В 1882 в России были введены в эксплуатацию первые линии гор. телеф. связи (несколько раньше, в частности во время рус.-тур. войны 1877-78,- в рус. армии).

Последующее развитие проводной электросвязи характеризовалось технич. совершенствованием аппаратуры связи (В. Б. Якоби, Р. Р. Вреден, Е. В. Колбасьев, А. А. Столповский и мн. др.), разработкой систем многоканальной связи (3. Я. Слонимский, Г. И. Морозов, Г. Г. Игнатьев, Е. И. Гвоздев), повышением степени автоматизации связи (К. А. Мосницкий, М. Ф. Фрейденберг, И. А. Тимченко, С. М. Бердичевский-Апостолов). В 1871 была построена телегр. линия Москва - Владивосток (протяжённостью ок. 12 тыс. км); важным событием в истории становления и развития телеф. связи в России явилось стр-во в 1898 самой длинной в Европе магистральной линии связи Петербург - Москва.

7 мая 1895 на заседании Рус. физико-химич. об-ва А. С. Попов продемонстрировал действие созданной им аппаратуры для беспроводной передачи сигналов на расстояние. Это означало рождение радио (радиосвязи, радиотехники). Летом 1895 А. С. Попов применил свой приёмник радиосигналов (снабдив его нек-рыми дополнит, узлами) для регистрации электромагнитного излучения гроз, что положило начало радиометеорологии. В 1899 была обнаружена (П. Н. Рыбкин, Д. С. Троицкий) способность когерера детектировать принимаемые им радиосигналы (детекторный эффект). На основе этого эффекта удалось значительно увеличить дальность радиотелеграфирования. К 1903 относятся первые опыты по радиотелефонированию при помощи искрового передатчика (С. Я. Лифшиц). Во время рус.-япон. войны 1904-05 на кораблях рус. флота использовались искровые радиостанции произ-ва Кронштадтских мастерских (осн. в 1900). В 1910 мастерские были переведены в Петербург и преобразованы в Радиотелеграфное депо мор. ведомства, а в 1915 - в радиотелеграфный з-д - первое отечеств. радиотехнич. предприятие. С 1909 Почтовое ведомство начало стр-во гражд. искровых радиостанций в городах центр. России и береговых радиостанций, предназначавшихся для связи с кораблями. Начались исследования (С. М. Айзенштейн, 1906) по практич. использованию незатухающих колебаний, полученных посредством дуговых генераторов, а затем электрических машин ВЧ (В. П. Вологдин, 1912, М. В. Шулейкин, 1913). В 1910 было создано первое н.-и. учреждение - «Поверочное отделение» Кронштадтских радиотелеграфных мастерских (позже преобразованное в лабораторию при Радиотелеграфном депо мор. ведомства), руководителями к-рого в разное время являлись А. А. Петровский, Л. Д. Исаков, Шулейкин. Под рук. И. И. Ренгартена незадолго до начала 1-й мировой войны 1914-18 развернулись исследоват. работы по радиопеленгации. В нач. 20 в. в результате успехов электронной теории и на основе достижений вакуумной техники и технологии электрич. ламп накаливания началась разработка электронных приборов. Использование электронных приборов для генерирования, усиления, преобразования электромагнитных колебаний (очень высокой, по тому времени, частоты - до 107 гц) и формирования кратковрем. сигналов различной формы коренным образом изменило характер дальнейшего развития радиотехники и электросвязи. В 1910-17 в России (в отд. лабораториях) были созданы (В. И. Коваленков, Н. Д. Папалекси, В. И. Волынкин, А. А. Чернышёв, М. А. Бонч-Бруевич) первые отечеств, электронные приборы.

С победой Окт. революции 1917 начался новый этап развития отечеств, радиотехники и электронной пром-сти. 19 июля 1918 СНК РСФСР декретом о централизации радиотехнич. дела заложил политич. и организац. основы развития сов. радиотехники. Всё радиотехнич. х-во страны передавалось в ведение Нар. комиссариата почт и телеграфов. В. И. Ленин видел в радио могучее средство массовой информации - «газету без бумаги и „без расстояний"...» (Полн. собр. соч., 5 изд., т. 51, с. 130), предсказывал, что радио «...будет великим делом» (там же). По его указанию началось стр-во неск. крупных радиостанций, был осуществлён ряд организац. мероприятий, направленных на ускорение развития радиосвязи и радиовещания. В дек. 1918 Ленин подписал Положение «О Нижегородской радиолаборатории» (НРЛ) - первом сов. н.-и. центре (одним из его рук. был Бонч-Бруевич), с к-рым связаны мн. достижения в области радиотехнич. знаний, в создании электронных приёмно-усилит. и генераторных ламп (в частности, первых в мире мощных - 25 и 40 квт - ламп с водяным охлаждением), радиоприборов, в организации радиовещания. В 1920 в Москве (на Шаболовке) было завершено стр-во радиостанции на дуговых генераторах мощностью 100 квт, для к-рой по проекту В. Г. Шухова была сооружена металлич. башня, ставшая эмблемой сов. радиовещания. В 20-х гг. были построены ещё неск. радиостанций на дуговых генераторах или электрич. машинах ВЧ конструкции Вологдина мощностью от 50 до 100 квт; в Люберцах (под Москвой) начал функционировать выделенный пункт для приёма радиотелеграфных сообщений (1923). Другой распространённой формой вещания (особенно в городах ) стало проводное вещание. Развитию радиовещания и размаху радиолюбительского движения способствовало постановление СНК (июль 1924), разрешавшее создание «частных приёмных станций».

Плодотворную роль в реализации первых науч. достижений сов. радиотехники сыграли Росс, об-во радиоинженеров (1918) и Радиоассоциация, возглавленные видными учёными (Шулейкин, В. К. Лебединский, Петровский) и объединившие науч. силы страны для решения мн. теоретич. и практич. вопросов развития радио. Среди первых н.-и. центров Радиолаборатория воен. ведомства (1918, Москва; в 1924 была преобразована в Научно-испытательный ин-т связи Красной Армии) и Центральная радиолаборатория (1923, Петроград); значит, вклад в развитие радиовещания внесла Казанская база радиоформирований (1918), создавшая экономичные образцы радио-передающей и приёмно-усилит. аппаратуры.

В 1922-40 осуществлялось дальнейшее расширение исследований в области электроники и орг-ции произ-ва электронных приборов (приёмно-усилит. и генераторных ламп, газоразрядных выпрямителей и преобразователей, электроннолучевых трубок, рентгеновских приборов и т. д.). В 1922 пост. ВСНХ в Петрограде был создан электровакуумный з-д (руководители М. М. Богословский и С. А. Векшинский); в 1928 з-д слился с электроламповым з-дом «Светлана». В н.-и. лаборатории этого з-да, организованной Векшинским, были проведены серьёзные исследования в области физики и технологии электронных приборов (по эмиссионным свойствам катодов, газовыделению металлов и стекла, вакуумной технике и т. д.). Лаборатория Векшинского после присоединения к ней др. лабораторий выросла в нач. 30-х гг. в крупную н.-и. opr-цию, получившую в 1934 название Отраслевая вакуумная лаборатория (ОВЛ). До 1937 ОВЛ руководил Векшинский, до 1941 - С. А. Зусмановский. В ОВЛ, ставшей по существу осн. науч. центром сов. электроники, работали мн. крупные специалисты, возглавившие исследования по осн. направлениям электронной техники: Ю. Д. Волдырь, В. С. Лукошков, С. М. Мошкович, С. А. Оболенский, Е. Л. Подгурский, А. А. Шапошников и мн. др. В 1928-30 на Моск. электрозаводе был организован отдел электронных ламп. Результаты исследований свойств диэлектриков и тонких плёнок, выполненных в 30-х гг. (А. Ф. Иоффе, А. Ф. Вальтер, П. П. Кобеко, Г. И. Сканави и др.) в Физико-технич. ин-те АН СССР, послужили науч. основой для орг-ции произ-ва пассивных электронных приборов (конденсаторов, резисторов и т. п.). Создание и развитие этого направления электроники связано с именами Н. П. Богородицкого, Е. А. Гайлиша, К. И. Мартюшова и др.

В связи с быстрым развитием радиовещания важной задачей стало создание парка радиоприёмников. В сер. 20-х гг. приём радиосигналов осуществлялся в основном с помощью простых детекторных радиоприёмников и регенеративных приёмников на электронных лампах (гл. обр. с питанием от аккумуляторных батарей). На основе способности нек-рых кристаллич. полупроводников усиливать и генерировать электрич. колебания в 1922 были разработаны (О. В. Лосев) полупроводниковый регенеративный, а затем и гетеродинный приёмник (кристадин). В нач. 30-х гг. созданы громкоговорящие радиоприёмные устройства с питанием от сети перем. тока, в 1936-41- супергетеродинные радиоприёмники.

Для решения научно-технич. задач стр-ва мощных радиопередающих станций в кон. 20-х гг. было организовано Бюро мощного радиостроения, преобразованное в 1930 в Отраслевую радиолабораторию передающих устройств. В ней сотрудничали мн. ведущие радиоспециалисты (А. Л. Минц, 3. И. Модель, И. X. Невяжский, М. С. Нейман, Н. И. Оганов и др.). К этому периоду относится создание в Москве радиостанции ВЦСПС (1929) мощностью 100 квт и однотипных с ней радиостанций для Ленинграда и Новосибирска (1932). В 1933 вступила в строй самая, по тому времени, мощная в мире 500-киловаттная радиостанция им. Коминтерна, передатчик к-рой был построен по т. н. блочному принципу (содержал в оконечной ступени неск. однотипных блоков, нагруженных на общую антенну). Оригинальная «система сложения мощностей в эфире» на коротких волнах была предложена Невяжским и реализована им в радиостанции РВ-96 мощностью 120 квт. К кон. 30-х гг. насчитывалось 77 радиовещат. станций общей мощностью св. 2 Мвт.

Своеобразное направление в технике мощного радиостроения составила разработка разборных генераторных ламп (Минц, Оганов и др.). В связи с интенсивным освоением диапазона СВЧ, в СССР были созданы первые генераторные магнетронные приборы - разрезной магнетрон (А. А. Слуцкий и Д. С. Штейнберг, 1926), многорезонаторный магнетрон (Н. Ф. Алексеев и Д. Е. Маляров под рук. Бонч-Бруевича, 1939). Заметные успехи были достигнуты в разработке генераторных и приёмно-усилительных триодов СВЧ (Зусмановский, Н. Д. Девятков и др.).

За годы довоен. пятилеток были достигнуты значит, успехи в области электросвязи. Начали функционировать первые коротковолновые линии радиосвязи - внутренние (напр., Москва - Ташкент) и международные (Москва - Нью-Йорк, Москва - Париж). Была реконструирована и преобразована в крупный передающий радиоцентр Октябрьская радиостанция в Москве; в Бутово (под Москвой) создан приёмный радиоцентр, оборудованный с учётом новейших достижений в области радиотехники. В 1932-34 были введены в действие первые линии радиосвязи на метровых волнах (Москва - Ногинск, Москва - Кашира), внедрена УКВ связь на ВМФ. К кон. 30-х гг. была создана система факсимильной (фототелеграфной) связи между рядом городов страны, а также между Москвой и Берлином. В 1935 была разработана Ген. схема развития связи СССР, согласно к-рой намечалось стр-во 14 узлов связи, соединённых между собой и с Москвой проводными линиями и радиолиниями; предполагалась унификация аппаратуры телеф., телегр., факсимильной связи и радиовещания. Большая часть намеченной программы была осуществлена в предвоен. годы (в частности, разработана и внедрена в 1941 12-канальная система В-12 с частотным разделением каналов для воздушных линий связи), остальная - после Великой Отечественной войны 1941- 1945 с учётом достижений науки и техники.

В кон. 20-х гг. в СССР началось развитие телевидения. С 1931 (в Москве, а вскоре и в др. городах) проводились регулярные телевиз. передачи на ср. волнах по системе малокадрового механич. телевидения. С сер. 30-х гг. механич. системы постепенно вытеснялись электронными, разработка к-рых была начата в России ещё в 1907 (Б. Л. Розинг) и плодотворно продолжена сов. учёными. Так, в 1931 был изобретён иконоскоп (С. И. Катаев), в 1933 - супериконоскоп (П. В. Тимофеев, П. В. Шмаков), в том же году разработаны высокочувствит. трубка умножит, типа (Л. А. Кубецкий), трубка с развёрткой медленными электронами (В. И. Кузнецов), в 1938 - трубка с двухсторонней мозаичной мишенью (Г. В. Брауде). Три последние легли в основу совр. суперортикона. В нач. 40-х гг. работали телевиз. центры в Москве, Ленинграде и Киеве. Был налажен выпуск телевиз. приёмников (ТК-1, 17ТН1, 17ТНЗ).

К 1938 была создана крупная н.-и. и пром. база по произ-ву радиотехнич. аппаратуры. Развитие электронной пром-сти и радиопром-сти в значит, мере способствовало технич. прогрессу во всех областях нар. х-ва, науки и техники, укреплению обороноспособности гос-ва. В 30-х гг. окончательно сформировалась и получила мировое признание сов. школа радиотехники и радиофизики; была подготовлена научно-технич. база для последующего развития электросвязи, телевидения, радиолокации, радионавигации и др. областей науки и техники.

К сер. 30-х гг. относится зарождение в СССР радиолокации. По инициативе М. М. Лобанова и П. К. Ощепкова в 1933-35 развернулись исследования по использованию для радиолокации методов непрерывного излучения (Ю. К. Коровин, Б. К. Шембель и др.), в 1937 - импульсного метода (Д. А. Рожанский, Ю. Б. Кобзарев, В. В. Цимбалин, П. А. Погорелко, Н. Я. Чернецов и др.). В 1939 начался пром. выпуск радиолокац. станций (РЛС) непрерывного излучения (типа РУС-1); в 1940 - импульсных РЛС, у к-рых излучение и приём осуществлялись с помощью одной - общей - антенны («Редут», РУС-2; во время Великой Отечественной войны было налажено производство малогабаритных и весьма надёжных РЛС «Пегматит»). Большую роль в развитии советской радиолокации и тесно связанной с ней радионавигации сыграли работы А. Ф. Иоффе, С. И. Вавилова, А. А. Чернышёва, А. И. Берга, Б. А. Введенского, М. А. Леонтовича, Л. И. Мандельштама, Н. Д. Папалекси, В. И. Баженова, М. В. Шулейкина, А. А. Пистолькорса, А. Н. Щукина, Я. Н. Фельда и др.

Ещё в кон. 20 - нач. 30-х гг. началось применение методов и устройств радиотехники и электроники в областях, находящихся вне сферы традиционных (электросвязь, радиовещание, телевидение и т. д.) приложений радиотехники. Так, в 1928 С. Я. Соколов создал ультразвуковой дефектоскоп для контроля качества металлич. материалов и изделий. Эта работа положила начало развитию интроскопии. В сер. 20-х гг. В. П. Вологдин начал применение ВЧ колебаний для теплового воздействия на материалы в технологич. целях. Это направление позволило разработать целый ряд методов и устройств, эффективно используемых в совр. установках ВЧ пром. технологии. В кон. 30-х гг. начались работы по созданию электронного микроскопа. Наибольшие успехи были достигнуты в Гос. оптич. ин-те в Ленинграде, где в 1940 удалось разработать электронный микроскоп, позволявший получать увеличение до 104 (А. А. Лебедев).

С первых дней Великой Отечеств, войны усилия специалистов были направлены на обеспечение бесперебойной связи Ставки Верх. Главнокомандования со штабами фронтов, снабжение Сов. Армии необходимым радиооборудованием, разработку новых образцов войсковых радиостанций, пеленгаторов и др. аппаратуры. Интенсивно развивалась отечеств, радиолокация (А. И. Берг, Ю. Б. Кобзарев и др.), был проведён ряд важных теоретич. исследований в области распространения радиоволн (В. А. Фок и др.), антенных устройств (А. А. Пистолькорс и др.), вслноводных устройств (И. И. Вольман, А. Л. Драбкин, М. А. Леонтович и др.), интерференционных навигац. систем (Е. Я. Щёголев, Л. И. Мандельштам и др.); создана новая аппаратура связи (В. А. Котельников, М. С. Нейман и др.); разработаны и внедрены системы телегр. и факсимильной связи с частотной модуляцией. В 1943 была сооружена мощная (1200 кет X средневолновая радиовещательная станция (группа учёных и инженеров, рук. А. Л. Минц). С кон. 1942 возобновилось производство аппаратуры для восстановления радиоузлов на территории, освобождённой от оккупантов.

Для развития радио начиная с 40-х гг. характерно органич. слияние радиотехники и электроники и тесная связь этих научно-технич. областей, с одной стороны, с радиофизикой, физикой твёрдого тела, оптикой и механикой, с другой - с электротехникой, автоматикой и технич. кибернетикой. В результате этого слияния родилось комплексное направление - радиоэлектроника. Это направление, обогащённое науч. достижениями в различных областях знания, существенно изменило характер представлений о возможностях радиотехники (прежде всего таких её разделов, как техника СВЧ, импульсная техника и др.).

Техника СВЧ, начавшая формироваться ещё в 30-х гг., достигла больших успехов после 1945. Были разработаны новые приборы для генерирования и усиления колебаний СВЧ: мощные многорезонаторные магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны (ЛБВ) и лампы обратной волны (ЛОВ), СВЧ-переключатели. Первые в СССР мощные клистроны (С. А. Зусмановский и др.), используемые в ускорителях, развивали импульсную мощность 20 Мвт при ср. мощности 2-20 квт. Были разработаны также клистроны непрерывного действия для тропосферной, радиорелейной, космич. связи, радиолокации и радионавигации. Появились отражат. клистроны с внешней стабилизацией и перестраиваемыми резонаторами, широкополосные прямопролётные усилит, клистроны; начали выпускаться ЛОВ для субмиллиметрового диапазона. В разработку этих ламп большой вклад внесли Девятков, В. А. Афанасьев, М. Б. Голант, Зусмановский, В. Ф. Коваленко, Л. А. Парышкуро и др. В 1967 в Н.-и. радиофизич. ин-те при Горьковском ун-те были созданы мощные генераторы миллиметровых волн, работающие по принципу циклотронного резонанса (А. В. Гапонов-Грехов). В разработку технологии и орг-цию массового произ-ва новых электровакуумных приборов большой вклад внесли И. А. Живописцев, А. А. Захаров, Р. А. Нилендер, А. А. Сорокин, М. М. Фёдоров и мн. др.

В 50-х гг. в СССР зародилась новая самостоят, область науки и техники - квантовая электроника, гл. достижением к-рой явилось создание в 1954-55 квантового (молекулярного) генератора (Н. Г. Басов, А. М. Прохоров).

Прогресс импульсной техники, сформировавшейся в 50-х гг. в самостоят, область радиоэлектроники, был вызван, с одной стороны, бурным развитием радиолокации, телевидения, телеуправления, с другой - вычислит, техники и ядерной физики (в частности, в таких её аспектах, как разработка аппаратуры для ускорителей, измерит, техника). В эти же годы сложилась и начала быстро развиваться техника наносекундных импульсов как актуальное направление многих областей экспериментальной физики, измерительной и вычислительной техники.

Достижения физики твёрдого тела и теории полупроводников в кон. 40-х гг. привели к развитию полупроводниковой электроники (а затем и интегральной микроэлектроники). Уже в нач. 50-х гг. электронная пром-сть СССР освоила произ-во маломощных ВЧ транзисторов для приёмной техники. За короткий срок полупроводниковые приборы заметно потеснили (а в нек-рых областях применения практически вытеснили) приёмно-усилит. лампы. Так, на основе полупроводниковых приборов были разработаны ЭВМ 2-го поколения (в т. ч. бортовые - для размещения на самолётах и космич. летательных аппаратах), системы автоматизиров. управления, аппаратура связи; в 70-х гг. большинство выпускаемых радиовещат. приёмников - транзисторные. Благодаря достижениям полупроводниковой электроники и микроэлектроники успешно решается одна из важнейших проблем радиоэлектроники - повышение надёжности радиоаппаратуры и связанные с ней вопросы микроминиатюризации. Исключительно важную роль в развитии микроэлектроники сыграло появление (в кон. 50-х гг.) и быстрое распространение планарной технологии, обусловившей интенсивное развитие полупроводниковой интегральной микроэлектроники, к-рая позволила осуществить переход к методу группового изготовления полупроводниковых приборов (создание на одном полупроводниковом кристалле функционально законченного электронного устройства - т. н. интегральной схемы). В связи с необходимостью быстрейшего освоения и внедрения технологии полупроводниковых приборов, разработки соответствующего оборудования и т. д. в 1953 в Москве был создан НИИ полупроводниковой электроники, а затем в разных городах - целая сеть НИИ, КБ и з-дов. В обеспечении качественного и количественного развития полупроводниковой электроники и микроэлектроники участвовали орг-ции АН СССР, мин-ва цветной металлургии, хим. пром-сти и др. В создании электронной пром-сти (в т. ч. полупроводниковой) большие заслуги принадлежат А. И. Шокину; в осуществлении перехода от «первого поколения» радиоаппаратуры (на основе электровакуумных приборов) ко «второму» (на полупроводниковых приборах) и «третьему» (на интегральных схемах) - В. Д. Калмыкову. Большой вклад в создание полупроводниковой электроники и микроэлектроники внесли учёные и инженеры А. Ф. Иоффе, Н. П. Сажин, Я. И. Френкель, Б. М. Вул, В. М. Тучкевич, Г. Б. Абдуллаев, Ж. И. Алфёров, Л. В. Келдыш, Я. А. Федотов, К. А. Валиев, А. Ю. Малинин, С. Г. Калашников, В. Г. Колесников и мн. др.

Огромное распространение в радиоэлектронике нашли ферриты. Они используются в антенно-фидерных трактах СВЧ, в параметрич. усилителях, контурах радиоаппаратуры и т. д. Ферриты с прямоугольной петлёй гистерезиса применяются в ячейках магнитной памяти ЭВМ.

В связи с развитием в СССР космич. связи, радиолокации, радиоастрономии, телевидения были разработаны параметрические и квантовые приёмно-усилит. устройства, обладающие чрезвычайно малыми собств. шумами. Чувствительность таких устройств достигает 10-18 вт. На основе достижений теории радиоприёма (В. И. Сифоров и др.), теории потенциальной помехоустойчивости (В. А. Котельников и др.), статистич. теории обнаружения, теории информации и кодирования удалось построить радиосистемы для приёма слабых сигналов (порядка 10-22 вт/м2) с космич. кораблей и автоматич. межпланетных станций, удалённых от Земли на десятки млн. км. Были решены мн. теоретич. вопросы распространения радиоволн, отражения и поглощения их атмосферой и др. объектами.

С середины 40-х гг. советское телевидение перешло на более высокий стандарт разложения телевиз. кадра (625 строк) и частотную модуляцию в канале звукового сопровождения; сложилась разветвлённая передающая телевиз. сеть, в к-рой обмен программами между городами осуществляется по кабельным линиям (напр., по 1920-канальной системе передачи по коаксиальному кабелю; разработана в 1958), радиорелейным, а с 1965 и спутниковым линиям связи (через спутник связи «Молния-1»; с 1967 - по системе «Орбита»). Успешно развивается цветное телевидение. Совместными усилиями специалистов СССР и Франции была разработана и в 1967 принята система цветного телевидения СЕКАМ, совместимая с системой чёрно-белого телевидения. В телевиз. аппаратуре всё шире используются полупроводниковые приборы. Получило развитие использование фототелевизионной аппаратуры при исследовании космич. пространства (впервые была установлена на борту станции «Луна-3» в 1959).

В 1964 при СЭВ была создана постоянная Комиссия по радиопром-сти и электронной пром-сти, координирующая деятельность специалистов социалистич. стран в области радиотехники и электроники.

Для развития электросвязи в СССР характерны следующие тенденции: полная автоматизация процессов коммутации; применение ЭВМ для управления процессами соединений абонентов квазиэлектронных и электронных систем коммутации; внедрение унифицированных технич. средств многоканальной связи, обеспечивающих возможность организации в одном тракте связи неск. каналов, используемых для электросвязи различных видов (телеф., телегр., факсимильной, передачи данных, видеотелефонной); разработка многоканальных систем с временным разделением каналов; разработка и освоение волноводных и световодных линий связи и др. Внедрение радиоэлектроники в связь продолжало оставаться актуальнейшей задачей, диктуемой стремит, ростом потоков информации и, как следствие, требованиями увеличения скорости и точности её передачи, повышения надёжности и помехоустойчивости аппаратуры связи. Решение этой задачи основано на разработке новых интегральных микросхем для систем с электронной коммутацией сообщений и каналов, систем с временным уплотнением линий связи (в частности, систем с импульсно-кодовой модуляцией). Число электронных компонентов в современной аппаратуре связи непрерывно возрастает (за десятилетие приблизительно в 10-20 раз). Развитие электросвязи в СССР идёт по пути создания разработанной в 60-х гг. и планомерно внедряемой Единой автоматизированной системы связи (ЕАСС). Многообразие форм обслуживания абонентов ЕАСС обусловливает целесообразность интеграции сетей связи на единой технич. основе.

Периодич. издания: Радиотехника и электроника (с 1956), «Радиотехника» (с 1946), «Электросвязь» (с 1933), «Радио» (с 1924), «Микроэлектроника» (с 1972), «Электротехника» (с 1930).

См. раздел Связь, а также статьи Электроника, Радиоэлектроника, Полупроводниковая электроника, Микроэлектроника, Квантовая электроника, Радиотехника, Сверхвысоких частот техника, Импульсная техника, Радиофизика, Электросвязь, Радиосвязь, Телефонная связь, Телеграфная связь, Факсимильная связь, Передача данных, Телевидение, Космическая связь, Единая автоматизированная система связи. В. М. Родионов.

Техническая кибернетика. Вычислительная техника

Технич. кибернетика возникла на совр. этапе развития теории и практики автоматич. регулирования и управления, она является научной базой комплексной автоматизации произ-ва, транспортных, энергетич. и др. сложных систем управления.

Основы классич. теории автоматич. управления были заложены в кон. 19 в. в трудах рус. учёных И. А. Вышнеград-ского, А. М. Ляпунова и Н. Е. Жуковского. В результате победы Окт. революции в 1917 и индустриализации страны сложились объективные условия для эффективного развития пром. произ-ва и его автоматизации. В 30-х гг. в крупнейших вузах СССР были введены новые специальности - автоматика и телемеханика, а в 1939 в Москве организован ведущий науч. центр - Ин-т автоматики и телемеханики (технич. кибернетики) АН СССР.

Исследования в области анализа и синтеза систем автоматич. регулирования (САР), и прежде всего линейных САР, выполненные сов. учёными в 30-40-х гг., явились важным подготовит, этапом формирования технич. кибернетики в её совр. понимании. Были разработаны и исследованы критерии устойчивости линейных САР (А. В. Михайлов, 1938), развиты осн. разделы теории устойчивости линейных САР (М. В. Мееров, Ю. И. Ней-марк, Л. С. Понтрягин, Я. 3. Цыпкин, А. Е. Барбашин и др.). Разработан метод автономности для исследования многосвязных линейных САР (Н. Н. Вознесенский, 1938). Создана теория инвариантных САР (Г. В. Щипанов, 1939; Н. Н. Лузин, 1940; В. С. Кулебакин, 1948; Б. Н. Петров, А. Г. Ивахненко, А. Ю. Ишлинский и др.).

Первостепенное значение имели работы сов. учёных в области теории нелинейных САР. Разработан метод фазового лространства для анализа систем с кусочно-линейными характеристиками и на его основе - метод точечных преобразований (А. А. Андронов, А. А. Витт и С. Э. Хайкин, 1937, А. Г. Майер). Развитию совр. теории устойчивости нелинейных САР способствовали работы Б. В. Булгакова, Н. Н. Красовского, А. И. Лурье, А. А. Воронова, И. Г. Малкина. В 60-х гг. была развита новая концепция устойчивости, позволившая подойти к анализу широкого класса задач автоматич. управления с единых позиций (Барбашин).

В 30- нач. 40-х гг. в СССР создана теория метода гармонич. баланса (Н. М. Крылов и Н. Н. Боголюбов, 1934, 1937) и на её основе разработан приближённый метод анализа периодич. режимов в нелинейных САР (Л. Е. Гольдфарб, 1940; В. А. Котельников, 1941; Е. П. Попов, 1953-60). Выполнены уникальные работы по статистич. методам анализа нелинейных систем (Андронов, Витт и Л. С. Понтрягин, 1933; В. С. Пугачёв, 1944). Разработана общая теория периодич. режимов в релейных САР (Неймарк, 1953). В кон. 40-х гг. в СССР были реализованы системы с переменной структурой, а в 50-60-х гг. разработана общая теория таких систем (В. А. Масленников, С. В. Емельянов, Б. Н. Петров, В. И. Уткин и др.).

Фундаментальные результаты получены при разработке теории систем оптимального управления (СОУ). В области теории детерминированных СОУ предложен общий метод определения критерия оптимальности - принцип максимума Понтрягина (1956). Разработаны: теория оптимального управления объектами с распределёнными параметрами (А. Г. Бутковский, 1959-73); теория стабилизации управляемых систем на основе синтеза методов теории устойчивости и теории оптимальных процессов (Красовский). Работа А. Н. Колмогорова по теории фильтрации (1941) явилась исходной в развитии статистич. методов анализа СОУ, а исследование Котельникова (1956)- первой работой по применению этих методов для анализа нелинейных СОУ; разработана общая теория оптимизации систем управления на базе статистич. методов (Пугачёв и др.). Построена теория дуального управления (А. А. Фельдбаум, 1963). Начало теоретич. исследования и практич. реализации адаптивных (самоприспосабливающихся) систем связано с изучением экстремальных САР (Ю. С. Хлебцевич, 1940; В. В. Казакевич, 1946, 1949); в СССР впервые была сформулирована задача построения многоканальных экстремальных систем, а также рассмотрены методы поиска экстремума (Фельдбаум, 1956-59). Ряд важных теоретических исследований и практич. разработок выполнен по беспоисковым самонастраивающимся системам (А. А. Красовский, В. В. Солодовников, Фельдбаум и др.), адаптивным и обучающимся системам (Я. 3. Цыпкин). Сов. учёным принадлежит приоритет в практич. применении методов распознавания образов для незрительных задач: в 1964 разработана программа «Кора-3» для распознавания нефтеносных пластов (М. М. Бонгард, М. Н. Вайнцвайг, М. А. Губерман, М. Л. Извекова, М. С. Смирнов).

Существенные успехи достигнуты при разработке ряда разделов теории релейных устройств и автоматов. Выполнены первые работы по методам анализа структуры релейных устройств (А. К. Кутти, 1928; М. Цимбалистый, 1928; В. А. Розенберг, 1939), применению аппарата алгебры логики (В. И. Шестаков, 1935- 1941) и систематич. изложению основ теории релейных устройств (М. А. Гаврилов, 1950-54). Сов. учёным принадлежат первые работы, в к-рых с целью повышения надёжности релейных устройств и автоматов вводится избыточность, основанная на эффективных методах кодирования (Гаврилов, 1960; А. Д. Закревский, 1961). Важный аспект теории автоматов - разработка формализованных языков для описания функционирования и синтеза релейных устройств и конечных автоматов (А. А. Ляпунов, 1952-58, Ю. А. Базилевский, Гаврилов, В. М. Глушков, Закревский, А. А. Летичевский, Ю. Л. Сагалович, В. А. Трахтенброт и др.). Сов. учёным принадлежит приоритет в разработке потенциально-импульсных автоматов (А. Д. Таланцев, 1959; В. Г. Лазарев и Е. И. Пийль, 1964). В 60-х гг. была создана теория пульсирующих и растущих автоматов (Я. М. Бардзинь и др.). Построены теории поведения автоматов в случайных средах (М. Л. Цетлин, 1961-63). Всё большее значение приобретают исследования по играм автоматов, их коллективному поведению, вероятностным автоматам (Р. Г. Бухараев, В. И. Варшавский, И. М. Гельфанд, Лазарев и др.).

Важным и быстро развивающимся направлением технич. кибернетики является управление сложными технич. системами. Определению критерия, по к-рому можно судить о сложности той или иной системы, анализу и синтезу сложных систем посвящены работы А. И. Берга, Н. П. Бусленко, Колмогорова, Г. Н. Поварова, Г. С. Поспелова, В. А. Трапезникова, Ю. И. Черняка и др. Создана модельная теория ситуационного управления (Д. А. Поспелов, В. Н. Пушкин).

Существ, вклад был внесён в теорию передачи информации. Первые исследования в этой области были проведены Котельниковым в 1933. Матем. основы теории заложены в трудах Колмогорова и А. Я. Хинчина. С сер. 50-х гг. в СССР начался период быстрого развития теории передачи информации. Большая роль в этом принадлежит А. А. Харкевичу, с деятельностью к-рого связано основание в 1961 ведущего центра в этой области знаний - Института проблем передачи информации АН СССР (Москва). С 1966 Институт возглавляет В. И. Сифоров. Значительные успехи были достигнуты в исследованиях по теории информации (Сифоров, Р. Л. Добрушин, И. А. Овсеевич, М. С. Пинскер, Б. С. Цыбаков), теории кодирования (Э. Л. Блох, К. Ш. Зигангиров, В. В. Зяблов и др.), теории обработки изображений (Д. С. Лебедев, Л. П. Ярославский), теории распознавания образов (И. Ш. Пинскер, И. Т. Турбович, В. С. Фаин, Г. И. Цемель), биологической кибернетике (А. Л. Вызов, В. С. Гурфинкель, Е. А. Либерман, М. Л. Шик, А. Л. Ярбус). Быстрыми темпами ведутся исследования по передаче информации в сетях связи; создаётся Единая автоматизированная сеть связи СССР - ЕАСС (впервые эта задача была поставлена Харкевичем в 1956). В Ин-те проблем передачи информации в 60-х гг. созданы основы теории распределения информации (Лазарев, В. И. Нейман, В. Н. Рогинский, А. Д. Харкевич и др.).

В организации исследований в области кибернетики и её практич. применении, а также в разработке методологич. основ кибернетики вообще и технич. кибернетики, в частности, особенно большие заслуги принадлежат Бергу.

Область прикладных исследований технич. кибернетики охватывает широкий круг вопросов, связанных с общими принципами разработки автоматов и систем управления, а также методов синтеза цифровых вычислит, устройств для программного управления (Воронов, Глушков, Н. Н. Моисеев). Большое внимание уделяется ЭВМ и их математическому обеспечению. Это обусловлено, во-первых, тем, что на основе ЭВМ создаются наиболее сложные системы управления, во-вторых, тем, что реализация таких систем по масштабам ведущихся работ (1976) намного опережает реализацию всех др. систем управления.

Сов. учёные внесли значит, вклад в развитие вычислит, техники, причём первые крупные достижения в данной области связаны с созданием аналоговых устройств. В СССР были разработаны основы построения сеточных моделей (С. А. Гершгорин, 1927) и предложена идея электродинамич. аналога (Н. Минорский, 1936). В 40-х гг. была начата разработка электронных ПУАЗО на переменном токе и первых ламповых интеграторов (Л. И. Гутенмахер). В 1949 был построен ряд аналоговых вычислит, машин на постоянном токе (под рук. В. Б. Ушакова, Трапезникова, Котельникова и С. А. Лебедева).

Среди средств совр. вычислит, техники доминирующее положение занимают универсальные электронные ЦВМ. Первая в СССР электронная ЦВМ (МЭСМ) была построена в 1950. В 1952 была разработана ЭВМ БЭСМ - самая быстродействующая (по тому времени) в Европе (8 тыс. операций в сек). Проекты МЭСМ и БЭСМ были разработаны под рук. Лебедева. В 1952 была построена ЦВМ «М-2» (под рук. И. С. Брука). Серийное произ-во электронных ЦВМ 1-го поколения в СССР было начато в 1953 (ЦВМ •«Стрела», разработанная по проекту Ю. Я. Базилевского). В 1959 в МГУ была создана ЦВМ «Сетунь» - первая в мире ЦВМ, работающая в троичной системе счисления. В 1-й пол. 60-х гг. в СССР началось произ-во ЭВМ 2-го поколения. К числу наиболее крупных разработок 60-х гг. принадлежат: вычислит, система БЭСМ-6 (созданная под рук. Лебедева), малые ЦВМ серии МИР (созданные под рук. Глушкова), малые ЦВМ серии «Наири» (гл. конструктор Г. Е. Овсепян), серия ЦВМ «Минск» (созданная под рук. Г. П. Лопато и В. В. Пржиялковского), семейство ЦВМ «Урал» с единой архитектурой (гл. конструктор Б. И. Рамеев), управляющая мини-ЭВМ УМ-1-НХ (гл. конструктор Ф. Г. Старое) и др. Машина БЭСМ-6 (1966) по номинальному быстродействию (1 млн. операций в сек) значительно превосходила наиболее мощные отечеств. ЦВМ 1-го поколения. Быстродействие БЭСМ-6 было достигнуто преим. благодаря мультипрограммному режиму работы. В машине используется совмещение во времени работы внеш. накопителей и процессора, перекрытие циклов работы модулей оперативной памяти и опережающая подготовка арифметич. команд в устройстве управления. Малые ЦВМ серии МИР (МИР-1, 1966; МИР-2, 1969) были разработаны для выполнения инж. расчётов. Входной алгоритмич. язык машин максимально приближен к языку инж. расчётов. В серии МИР впервые применено ступенчатое микропрограммирование, позволяющее использовать небольшой объём памяти для записи сложных программ и повысить производительность ЦВМ. Важная особенность МИР-2 - наличие индикаторного устройства со световым пером, к-рое впервые было использовано для визуального контроля вычислит, процесса.

В развитии программирования существенную роль сыграл операторный метод (А. А. Ляпунов, 1952-58), применение к-рого позволило расчленить и формализовать процесс составления программы.

Операторный метод стал основой разработки формальных методов изучения программы и проблемно-ориентированных алгоритмич. языков. Выполнен ряд крупных работ по вычислит, математике (А. А. Дородницын, Бусленко, С. С. Лавров, Г. И. Марчук и др.)и математик, обеспечению ЦВМ (Глушков, А. П. Ершов, М. Р. Шура-Бура и др.).

В нач. 60-х гг. сов. учёными был предложен ряд концепций, реализация к-рых началась в 70-х гг. Таковы, напр., концепции создания гос. сети вычислит, центров и иерархич. сети автоматизиров. систем управления нар. х-вом СССР (Глушков); концепция семейства ЭВМ, совместимых по матем. обеспечению и внеш. устройствам (Рамеев); концепция вычислит, среды, т. е. набора однородных и универсальных цифровых автоматов с программной настройкой (Э. В. Евреинов и Ю. Г. Косарев). В 60-х гг. И. Я. Акушским и Д. И. Юдицким были получены важные результаты в области организации ЭВМ, использующих систему счисления в остаточных классах. 70-е гг.- период наиболее значит, разработок в области вычислит, техники. В 1972 начат выпуск ЦВМ Единой системы электронных вычислит, машин (ЕС ЭВМ), в разработке к-рой участвовало большинство стран СЭВ. ЕС ЭВМ представляет собой серию универсальных ЦВМ 3-го поколения (на интегральных схемах) с широким диапазоном производительности (от 10 тыс. до 2 млн. операций/сек). Косвенным показателем значения вычислит, техники для нар. х-ва СССР может служить доля средств вычислит, техники в общем объёме произ-ва приборов и средств автоматизации: если в 1960 она составляла всего 8%, то в 1975 - 69%.

Характерная особенность развития технич. кибернетики в СССР в кон. 60-х - нач. 70-х гг.- широкое использование вычислит, техники в системах класса «человек - машина», в т. ч. в автоматизиров. системах управления (АСУ). В рамках технич. кибернетики проводятся исследования и решаются задачи, относящиеся гл. обр. к инж. уровням управления произ-вом (управлению агрегатом, технологич. процессом, цеховой системой). Ведущими (по кол-ву реализованных систем и используемых в них ЭВМ) являются АСУ, создаваемые в различных отраслях экономики, и АСУ технологич. процессами (АСУТП). Первые такие системы начали создаваться в СССР в кон. 50-х - нач. 60-х гг. В 1962 была создана одна из первых в мире систем с непосредств. цифровым управлением технологич. процессами (АСУТП «Автооператор» на Лисичанском хим. комбинате). Ряд наиболее удачно разработанных и внедрённых в 60-х гг. АСУ (напр., АСУ Ленингр. оптико-механич. объединения, Моск. з-да «Фрезер», Львовского телевизионного з-да, Барнаульского радиозавода) принесли значит, экономич. эффект. Всего за 1966-70 в СССР было введено в действие 370 автоматизиров. систем управления предприятием (АСУП) и 174 АСУТП. В начале 70-х гг. проектированием, разработкой и созданием АСУ было занято ок. 40 тыс. специалистов. Всего в 1971-75 было введено в действие (полностью или частично) ок. 1800 АСУП и ок. 700 АСУТП на базе ЭВМ. С нач. 70-х гг. осуществляется план мероприятий по созданию Общегос. автоматизиров. системы сбора и обработки информации для учёта, планирования и управления нар. х-вом (ОГАС). Осн. функцией ОГАС должно стать обеспечение общегос., республиканских и территориальных органов управления, министерств и ведомств информацией, необходимой для решения задач учёта, планирования и принятия решений. Разработка ОГАС ведётся в тесной связи с развитием АСУ всех уровней и создаваемой ЕАСС. В состав технич. базы ОГАС должны войти Гос. сеть вычислит, центров и являющаяся частью ЕАСС Общегос. система передачи данных. Актуальность и возможности реализации проекта ОГАС определяются объективными потребностями экономики Сов. roc-ва, плановым характером развития сов. общества и общим уровнем технич. кибернетики в СССР.

Планами развития нар. х-ва СССР предусмотрено дальнейшее расширение работ по созданию приборов и средств автоматизации для применения в различных отраслях пром-сти, на транспорте, в энергетике, коммунальном х-ве и т. д.; увеличение выпуска средств вычислительной техники, универсальных и управляющих вычислительных комплексов, технологич. оборудования с программным управлением, автоматич. устройств регистрации и передачи данных для АСУТП и систем оптимального управления в отраслях нар. х-ва.

В 70-х гг. технич. кибернетика и вычислит, техника как науч. дисциплины входят в учебные программы более чем 200 вузов, а значительные по масштабам исследования в данной области проводятся в неск. десятках НИИ и вузов, в крупнейших вычислит, центрах страны [Ин-те проблем управления, Вычислит, центре АН СССР (оба в Москве), Ин-те кибернетики (Киев), Вычислит, центре Сиб. отделения АН СССР (Новосибирск), Ин-те автоматики и процессов управления Дальневосточного науч. центра АН СССР (Владивосток) и др.].

Периодич. издания: «Известия АН СССР. Техническая кибернетика» (с 1963), «Автоматика и телемеханика» (с 1936), «Проблемы передачи информации» (с 1965), «Кибернетика» (с 1965), «Управляющие машины и системы» (с 1972), «Автоматика и вычислительная техника» (Рига, с 1967) и др.

См. также Автоматизация производства, Автоматическое управление, Вычислительная техника, Кибернетика техническая, Оптимальное управление, Программное управление, Регулирование автоматическое, Сложная система, Управления автоматизированная система, Управление в технике, Управляющая машина, Цифровая вычислительная машина. И. А. Апокин.

Машиноведение и технология производства машин

Машиностроение как комплекс отраслей тяжёлой пром-сти, производящих орудия труда, предметы потребления и продукцию оборонного назначения, в наибольшей мере определяет технич. прогресс и эффективность нар. х-ва (см. в разделе Промышленность). В данной статье рассмотрены наиболее общие проблемы машиноведения (нек-рые вопросы освещены также в статьях БСЭ Автоматическое управление и Надёжность) и технологии произ-ва машин.

Машиноведение. Теория машин в механизмов. Эволюция машиностроения от отдельных машин неавтоматич. действия до их автоматич. систем отражена в развитии важнейших направлений теории машин и механизмов. Трудами П. Л. Чебышёва в 60-х гг. 19 в. (синтез шарнирных механизмов и др.), П. О. Сомова в 80-х гг. 19 в. (пространств, кинематич. цепи, решение обобщённой задачи о структуре кинематич. цепей) заложены фундаментальные основы этой теории. В нач. 20 в. были созданы теория структуры и классификации механизмов (Л. В. Ассур) и основы винтового метода кинематич. анализа механизмов (А. П. Котельников). Важное значение имело развитие теории зубчатых механизмов X. И. Гохманом в кон. 19 в., Н. И. Мсрцаловым в нач. 20 в. и др. Ими разработаны новые виды зубчатых зацеплений, созданы инж. методы их расчёта и проектирования. Новый этап в науке о машинах начался после Окт. революции. В 20-х гг. Мерцаловым, а затем И. И. Артоболевским, Г. Г. Барановым и др. решены задачи кинематики общего случая пространств, семизвенного механизма, а в 30-х гг. Н. Г. Бруевичем - задача кинетостатики пространств, механизмов. В 30-х гг. В. В. Добровольский, И. И. Артоболевский выделили 5 семейств механизмов в зависимости от числа степеней свободы и количества условий связи и указали общие методы решения задач анализа механизмов, а также предложили систему их классификации. Работами по классификации, кинематике и кинетостатике плоских и пространств, механизмов сов. школа прочно утвердила своё ведущее место в этой области мировой науки. В 30-50-е гг. И. И. Артоболевским и его школой создана обобщающая классификация механизмов по их структурным, кинематич. и динамич. свойствам, что позволило не только привести в систему существующие механизмы, но и открыть их новые виды. Изучение влияния допусков и неточностей при изготовлении деталей на кинематику и динамику механизмов вызвало к жизни в 40-е гг. «теорию реальных механизмов», осн. положения к-рой применительно к плоским и пространств, механизмам разработаны Бруевичем. В 40-50-х гг. дальнейшее развитие получила теория синтеза механизмов (И. И. Артоболевский, Добровольский и др.). Методы синтеза, напр, рычажных и кулачковых механизмов, используются при проектировании двигателей, станков, текст., с.-х. и др. машин. С 50-х гг. начались работы по анализу и синтезу механизмов с гидравлическим, пневматическим и электрическим устройствами (С. Н. Кожевников, Е. В. Герц и др.), а в 60-х гг.- механизмов с электронными и фотоэлектронными устройствами.

Исследования по динамике технологич. машин (в т. ч. с.-х.) были начаты В. П. Горячкиным в нач. 20 в., в дальнейшем (30-60-е гг.) продолжены И. И. Артоболевским, А. П. Малышевым и др. Ими были изучены вопросы уравновешивания с.-х. машин, режимы их движения и энергетич. баланс, а также решены мн. задачи динамики машинных агрегатов. В кон. 60-х гг. исследованы вопросы колебаний в машинах, особенно при высоких скоростях и нагрузках (Ф. М. Диментберг, К. В. Фролов).

В 60-е гг. расширились исследования по теории, методам расчёта, проектирования и эксплуатации машин-автоматов (С. И. Артоболевский, И. И. Капустин, Г. А. Шаумян). Проведена их классификация по признакам, связанным с числом потоков информации и путями их использования; методы теории машинавтоматов связаны с общими методами теории автоматич. управления. Для обширного класса автоматов, оснащённых цифровыми системами управления, А. Е. Кобринским созданы программы их работы, методы и средства обработки исходной и дополнит, текущей информации, разработаны вопросы расчёта и проектирования самонастраивающихся систем. С 50-х гг. решаются задачи синтеза автоматов, имеющих оптимальные параметры, с помощью ЭВМ (С. А. Черкудинов и др.). В 70-х гг. ведутся работы по системам машин автоматич. действия, роботам-манипуляторам, шагающим машинам, динамике машин с неск. степенями свободы, машинам с перем. массой звеньев, вибрационного действия (И.И. Артоболевский, А. Е. Кобринский, А. П. Бессонов и др.).

Ведущими ин-тами в области теории машин и механизмов являются Гос. НИИ машиноведения, Ин-т геотехнич. механики (УССР), Груз, политехнич. ин-т, Ин-т механики машин и полимерных материалов (Груз. ССР), Каунасский политехнич. ин-т, Ленингр. оптико-механич. ин-т, Ленингр. ин-т инженеров ж.-д. транспорта, Челябинский политехнич. ин-т и др. Координацию работ осуществляют Науч. советы по теории машин и систем машин и по теории и принципам устройства роботов и манипуляторов. Сов. учёные участвуют в Междунар. конгрессах по теории машин и механизмов. Президентом Междунар. федерации по теории машин и механизмов в 1969-75 был И. И. Артоболевский. См. также Машин и механизмов теория, Динамика машин и механизмов, Кинематика механизмов.

Теория расчёта машин. Рус. учёные и инженеры, работавшие в 19 - нач. 20 вв., значительно обогатили теорию и практику расчёта и конструирования машин. Напр., Н.Е.Жуковским исследована работа упругого ремня на шкивах, рассмотрено распределение сил между витками резьбы, им же совместно с С. А. Чаплыгиным решена одна из важнейших гидродинамич. задач в приложении к подшипникам скольжения. Быстро развивалась теория расчёта машин после Окт. революции 1917. В этой области в 10-20-х гг. работали учёные МВТУ (А. И. Сидоров, П. К. Худяков), мн. др. вузов и н.-и. орг-ций. В 30-40-х гг. созданы методы расчётов валов и осей на выносливость, учитывающие переменность режима работы, статич. и усталостные характеристики материалов, концентрацию напряжений, масштабный фактор, упрочнение поверхности (С. В. Сервисен). В нач. 40-х гг. А. И. Петрусевичем, В. Н. Кудрявцевым и др. разработаны теория и принципы расчёта эвольвентных зубчатых зацеплений, осн. теоретич. положения для расчёта цилиндрич. передач внеш. и внутр. зацепления, конич., гипоидных и червячных передач. В 50-е гг. М. Л. Новиковым было предложено кругловинтовое зацепление. В инж. практике с 60-х гг. применяются теоретич. расчёты динамич. нагрузок, учитывающие точность изготовления передач, характер на-гружения и др. параметры (Гос. НИИ машиноведения). В 40-50-е гг. было положено начало работам по контакта о-гидродинамич. теории смазки. В частности, решена изотермич. контактно-гидродинамич. задача для линейного контакта. В 30- 50-е гг. разработаны основы теории и расчёта ремённых передач на тяговую способность, бесступенчатых передач (В. Н. Беляев, Д. Н. Решетов). В 40-50-е гг. получила дальнейшее развитие теория расчёта соединений: исследованы прочность элементов резьбовых соединений при статич. и циклич. нагружениях (И. А. Биргер). В 50-60-е гг. созданы гидроприводы на мощность 100-150 квт. Значит, развитие в 40-70-е гг. получили теория и расчёт пружин и упругих звеньев (Е. П. Попов, С. Д. Пономарёв). В 70-х гг. создаются уточнённые методы расчёта гидродинамич., гидростатич., газовых опор скольжения, тормозов (Гос. НИИ машиноведения, МВТУ), исследуется износ зубчатых колёс методом меченых атомов (Рижский политехнич. ин-т). Изучается несущая способность масляных слоев между деталями машин, катящимися со скольжением (Гос. НИИ машиноведения, Киевский ин-т гражд. авиации, Одесский политехнич. ин-т). Крупные работы ведутся также в Моск. станко-инструмент. ин-те, Эксперимент. НИИ металлорежущих станков, Центр. НИИ технологии машиностроения, ленинградских политехнич., механич., кораблестроит. и др. ин-тах. См. также Детали машин.

Проблемы прочности. Нек-рые важные проблемы теории прочности были исследованы рус. учёными в дореволюц. период: Н. Е. Жуковским (расчёт распределения усилий в резьбовых соединениях), А. Н. Крыловым (действие силовых импульсов на упругие системы), Н. Г. Бубновым (строит, механика тонкостенных конструкций), С. П. Тимошенко (прикладная теория упругости), В. Л. Кирпичёвым, М. В. Воропаевым (усталость конструкционных материалов) и др.

После 1917 развёртываются исследования проблем прочности на базе вновь организованных ин-тов - Физико-технич. в Ленинграде (критерии хрупкого разрушения материалов, остаточные напряжения и измерения деформаций), Ин-та технич. механики АН УССР в Киеве (усталость и динамич. прочность механич. конструкций), Центр, аэрогидродинамич. ин-та (прочность высоконагруженных конструкций) и др.

В 30-е гг. в расчётах на прочность стали применять хорошо разработанные методы строит, механики, позволяющие определить статич. усилия в упругих системах машин, узлов и конструкций.

Большую роль в создании методов определения полей напряжений сыграли исследования П. Ф. Попковича, Г. В. Колосова и Н. И. Мусхелишвили, явившиеся основой решения важнейших проблем предельного состояния и механики разрушения. В частности, использование конформного отображения позволило решить ряд новых задач о концентрации напряжений около отверстий и в прессовых соединениях, а также плоских и объёмных задач при расчёте элементов машин.

Благодаря работам Н. С. Стрелецкого, А. А. Гвоздева и др. (30-е гг.), С. Д. Пономарёва (50-60-е гг.) и др. широкое распространение получил метод расчёта прочности по предельным нагрузкам на основе строит, механики с учётом возможных полей скоростей и допустимых полей напряжений. В дальнейшем важный вклад в исследование предельного состояния применительно к задачам прочности внесли В. В. Соколовский, А. А. Ильюшин (40-е гг.), Ю. Н. Работнов (50-е гг.), Л. М. Качанов, Н. Н. Малинин (50-60-е гг.) и др. В частности, исследования Работнова оказали большое влияние на дальнейшее развитие прикладных методов расчёта напряжённых состояний и прочности при неупругих деформациях. В 50-60-е гг. широкое применение получили методы исследования полей деформаций и напряжений (Н. И. Пригоровский и др.), тензометрии (М. Л. Дайчик, Г. X. Хуршудов) и др. Усовершенствование метода конечных разностей и развитие метода конечных элементов позволили разработать схему решения аналогичных задач не только в упругой, но и в пластич. области, в т. ч. при ползучести (Д. В. Вайнберг, А. Г. Угодчиков и др.). Реализация расчётов по этим схемам особенно эффективна с применением ЭВМ.

Выполнены значит, работы по механич. закономерностям хрупкого разрушения (А. Ф. Иоффе, 20-е гг.; Н. Н. Давиденков и др., 30-е гг.; Я. Б. Фридман, Б. А. Дроздовский, 50-60-е гг., и др.).

В области усталостной прочности были проведены обширные экспериментальные работы и созданы практич. способы расчёта на прочность при циклически изменяющихся напряжениях. Важное значение в этой области имели построение стохастич. моделей процесса усталости (Н. Н. Афанасьев, 40-е гг., В. В. Болотин и др., 60-е гг.), разработка методов расчёта на прочность (С. В. Серенсен, В. П. Когаев и др., 50-60-е гг.) и изучение проблемы малоциклового разрушения (в 40-е гг.- Н. И. Марин, в последующие годы - Серенсен, В. В. Новожилов и др.). Для проверки циклич. деформирования и критериев разрушения разработаны экспериментальные методы исследования полей деформаций с помощью сеток (Н. А. Махутов), оптически активных покрытий (Р. М. Шнейдерович и В. В. Ларионов), муара (Шнейдерович и О. А. Левин). Уточнены критерии усталостного разрушения в связи с типом напряжённого состояния. Возможность значит, увеличения прочности в местах концентрации напряжений поверхностным наклёпом и термич. обработкой показана в 40-50-х гг. Н. П. Щаповым, И. В. Кудрявцевым и др.

Систематич. исследования проблем термопрочности проводились И. А. Одингом (40-60-е гг.), Серенсеном (с 50-х гг.), Г. С. Писаренко (50-60-е гг.) и их учениками. Они были посвящены выяснению сложных изменений механич. и термич. прочности в широком диапазоне режимов нагружений и нагрева. Прочностью при неизогермич. нагружений, особенно важной для элементов конструкций, в к-рых возникают значит, температурные напряжения, занимались в 50-60-е гг. Ю. И. Лихачёв, Ю. Ф. Баландин и др.

Увеличение скоростей машин, интенсификация технологич. процессов, а также успешное применение импульсных методов в технологии формоизменения и упрочнения обусловили разработку волновых упругопластич. задач, решение которых базируется на основополагающих работах Л. А. Галина, X. А. Рахматулина и др.

В 70-х гг. наука о прочности развивается в след, направлениях: разработка вопросов механики деформирования и разрушения как основы расчётов на прочность при экстремальных условиях нагрева и нагружения, исследование кинетики деформированных состояний и разрушения для определения прочности и долговечности в условиях стационарной и стохастич. нагруженности, анализ истории нагружения и накопления повреждений для оценки остаточной прочности и ресурса.

Ведущие ин-ты: Гос. НИИ машиноведения, Ин-т проблем механики АН СССР, Ин-т проблем прочности АН УССР, Ин-т электросварки АН УССР. Координацию работ осуществляет Научный совет АН СССР по проблемам прочности и пластичности.

Проблемы точности и износостойкости. Технич. прогресс в машиностроении тесно связан с решением проблем повышения точности изготовления деталей машин и обеспечения их износостойкости. Отдельные исследования по этим проблемам проводились ещё в дореволюц. России. Напр., известны работы Н. П. Петрова, заложившего основы гидродинамич. теории трения. Планомерно исследования в области точности стали осуществляться лишь после Октябрьской революции 1917. Декретом СНК (1918) была узаконена метрич. система мер, а затем приняты гос. эталоны и проведены др. мероприятия в области метрологии. В 20-30-х гг. созданы стандарты на допуски для типовых деталей машин (А. Д. Гатцук, М. А. Саверин). Важную роль в разработке гос. стандартов на допуски изделий и калибров для их контроля сыграло организованное в 1935 Н.-и. бюро взаимозаменяемости под рук. И. Е. Городецкого; оно стало ведущим в области создания средств измерения и контрольных автоматов. В 30-е гг. развернулись работы по взаимозаменяемости, стандартизации и технике измерений в н.-и. opr-циях различных отраслей пром-сти. В 30-40-х гг. большое значение имели теоретические исследования Бруевича (точность механизмов с учётом ошибки размеров и расположения звеньев), Б. С. Балакшина (теория размерных цепей), Н. А. Бородачёва (основы расчёта допусков кинематич. цепей), Н. А. Калашникова (точность зубчатых колёс); при этом вопросы точности стали изучаться в связи с технологич. процессами изготовления изделий (работы А. П. Соколовского, В. М. Кована и др.). Итогом этих работ была общая теория точности машин и приборов (40-50-е гг., Гос. НИИ машиноведения), выводы к-рой в 60- 70-е гг. применялись при проектировании машин, приборов и технологич. процессов, а также в автоматизации контроля в пром-сти и управлении технологич. процессами.

В 70-х гг. внимание учёных сосредоточено на оптимизации точностных задач с помощью ЭВМ при конструировании, а также на комплексном изучении проблем точности и надёжности. Ведущими организациями в области взаимозаменяемости и точности являются Бюро взаимозаменяемости в металлообрабатывающей пром-сти, Гос. НИИ машиноведения и Центр. НИИ технологии машиностроения. Значит, работы ведутся также в Киевском, Рижском, Каунасском политехнич. ин-тах, Вильнюсском филиале Эксперимент. НИИ металлорежущих станков и др. Сов. учёные активно участвуют в работе Междунар. орг-ции по стандартизации (ISO), междунар. конференциях по измерит, технике и разработке единой системы допусков и посадок, унифицированных стандартов стран - членов СЭВ.

Теория трения и износа твёрдых тел наиболее интенсивно развивалась с 30-х гг. в связи с ростом машиностроения. Потребовались износостойкие фрикционные материалы и новые виды смазок. В 30-40-х гг. А. К. Зайцевым и Д. В. Конвисаровым систематизированы знания о трении и износе в машинах и сделаны попытки создания единого учения о трении и износе. В дальнейшем исследованы природа поверхностных сил (Б. В. Дерягин), механизм разрушения поверхностных слоев (П. А. Ребиндер), подшипниковые сплавы и абразивный износ (М. М. Хрущов). Предложенные в 50-х гг. молекулярно-механич. теория трения и усталостная теория износа (И. В. Крагельский) являются ныне базисом для инж. расчёта машин на износ, работающих в условиях сухого и граничного трения, для подбора и создания материалов пар трения. Значит, вклад в теорию трения и износа в 40-50-х гг. внесли Б. Д. Грозин и Б. И. Костецкий (износ металлов), А. П. Семёнов (схватывание металлов), С. В. Пинегин (сопротивление качению), А. К. Дьячков и М. В. Коровчинский (гидродинакич. смазка), А.И. Петрусевич (контактно-гидродинамич. смазка), Г. В. Виноградов и Р. М. Матвеевский (эффективность действия смазочных материалов при тяжёлых режимах трения), А. В. Чичинадзе (физич. моделирование фрикционного контакта) и др. В нач. 60-х гг. мощным импульсом развития науки явилась необходимость создания новых материалов и узлов трения для машин разного назначения. Были созданы самосмазывающиеся материалы на полимерной основе (В. В. Коршак, В. А. Белый и др.), а также металлофторопластовые материалы (Гос. НИИ машиноведения). В 60-70-х гг. разработаны мероприятия по борьбе с задиром поверхностей трения (Н. Л. Голего), исследовано трение полимеров (А. К. Погосян), проводилось дальнейшее изучение процесса трения скольжения (Г. А. Свирский).

В 70-х гг. создаются смазки и присадки к ним, препятствующие задиру пар трения и обеспечивающие автокомпенсацию износа (Всесоюзный н.-и. и проектный ин-т нефтеперерабатывающей и нефтехимич. пром-сти, Ин-т нефтехимич. синтеза им. А. В. Топчиева), полимерные материалы для узлов трения (Ин-т элементоорганич. соединений АН СССР, Ин-т металлополимерных систем АН БССР и др.), развиваются теоретич. основы контактного взаимодействия твёрдых тел с учётом среды (Ин-т проблем механики АН СССР), применяются к разным деталям расчётные методы прогнозирования износа (Гос. НИИ машиноведения), создаются стандартные методы оценки фрикционных материалов (Всесоюзный НИИ по нормализации в машиностроении). Важные работы по трению и износу выполняются по договорам между СССР и Великобританией, Францией, ГДР. СССР - член Междунар. совета по трибонике «Eurotrib» [с 1973 (год основания) вице-президент И. В. Крагельский].

Материаловедение. Основоположниками совр. металловедения явились П. П. Аносов и Д. К. Чернов. В предреволюц. годы на базе вузов и нек-рых заводских лабораторий сложились центры металловедч. науки. Особенно интенсивно она развивалась после Окт. революции 1917; была создана сеть НИИ, заводских лабораторий и высших технич. уч. заведений, выросли крупные школы металловедения.

В 20-30-х гг. Н. С. Курнаков и его школа разработали учение о физико-химич. анализе сплавов и установили важные закономерности зависимости свойств от состава. Исследования в области теории металлургич. процессов и металловедения, послужившие основанием для разработки высококачеств. сталей, были проведены школой А. А. Байкова. Изучение сплавов на основе цветных металлов, разработка подшипниковых сплавов были содержанием работ школы А. М. Бочвара. Труды С. С. Штейнберга, продолженные его учениками (В. Д. Садовский и др.), посвящены кинетике превращений аустенита. Новые типы сталей и различные технологич. процессы термич. обработки разработаны Н. А. Минкевичем и Н. Т. Гудцовым. А. А. Бочвар установил механизм эвтектич. кристаллизации, открыл явление сверхпластичности, используемое при разработке новых технологич. процессов металлообработки, заложил основы теории литейных свойств сплавов. Основоположником исследований по применению токов высокой частоты в процессах термич. обработки был В. П. Вологдин (30-е гг.).

Важную роль в развитии металловедения начиная с 20-х гг. сыграло применение методов рентгеноструктурного анализа, позволившее определить кристаллич. структуру различных фаз, её изменения при фазовых превращениях, термич. обработке и деформации. В этой области важнейшее значение имели работы С. Т. Конобеевского, Г. В. Курдюмова, Н. В. Агеева и др. Курдюмов, в частности, исследовал кристаллич. структуру мартенсита и изменения структуры закалённой стали при отпуске, открыл явление термоупругого равновесия и «упругие» кристаллы мартенсита (что является теоретич. основой разработки сплавов с т. н. памятью формы).

В послевоенные годы требования к металлич. материалам резко возросли и стали более разнообразными в связи с необходимостью достижения высоких эксплуатац. параметров, надёжности и долговечности в широком диапазоне темп-р, нагрузок, скоростей нагружения, при воздействии различных агрессивных сред и физич. полей. Существенными явились и запросы техники к экономичности материалов, их технологичности (свариваемость, способность к формоизменению, малые изменения размеров при термообработке, простота термич. обработки). Появилась необходимость в получении материалов со сложным комплексом свойств (высокая прочность с достаточным сопротивлением хрупкому разрушению и хладноломкости; немагнитность; спец. физич. свойства). Всё это обусловило быстрое развитие теоретич. металловедения, изыскание новых метал-лич. материалов и методов их производства.

В 60-70-х гг. решены задачи обеспечения потребностей нар. х-ва в металлич. материалах. Разработаны новые стали: конструкционные с повыш. прочностью и пластичностью, сопротивлением циклич. нагрузкам, коррозии под напряжением; низколегированные строительные с хорошей свариваемостью и повышенными механич. характеристиками для мостостроения, газо- и нефтепроводов, судостроения, пром. и гражд. стр-ва и, в частности, для использования в условиях Севера; жаропрочные для реактивной авиации и энергетики; коррозионно-стойкие для химич. пром-сти и атомной энергетики; экономичные быстрорежущие и инструментальные повыш. производительности; электротехнические с малыми удельными потерями, в т. ч. холоднокатаные и текстурованные; нестареющие для глубокой вытяжки, криогенные и др.

Значит, развитие получило произ-во лёгких сплавов повышенной прочности (алюминиевых, магниевых, титановых, бериллиевых), особенно для конструкций с высокими требованиями к весовым показателям (А. Ф. Белов, А. Т. Туманов и др.), а также произ-во сплавов со спец. физ. свойствами (магнитно-мягкие, магнитно-твёрдые, с высоким электросопротивлением, с заданным коэфф. расширения, с высокими упругими свойствами, сверхпроводящие, магнитострикционные, термомагнитные и др.) для электронной, электровакуумной техники и приборостроения (А. С. Займовский и др.). Важное значение имели проведённые в 60-70-х гг. исследования процесса термомеханич. обработки металлов.

Достижения в области физики твёрдого тела, физ. химии и металловедения позволили создать принципиально новый класс материалов - т. н. композиционные материалы. Используя полезные свойства составляющих композиций (металлов, сплавов, керамики, карбидов, боридов, полимеров и др.), можно получить композиц. материалы с заданным комплексом спец. свойств: высокопрочные, жаропрочные, высокомодульные, радиопоглощающие, радиопрозрачные, диэлектрич., магнитные и др.

Обширный комплекс теоретич. и практич. работ проведён в СССР по созданию и применению в машиностроении пластмасс и др. синтетич. материалов (резин, химич. волокон, клеёв, лаков, красок). Созданы высокоэффективные пластмассы, обладающие ценными свойствами (физико-механич., химич., диэлектрич., оптич. и др.). На мн. маш.-строит, з-дах организованы базовые цехи по произ-ву пластмассовых деталей и узлов машин. Пластмассы заменяют тяжёлые цветные металлы, нержавеющую сталь, ценные сорта древесины, используются для улучшения качества машин и оборудования, снижения их массы и стоимости, повышения долговечности, надёжности, производительности. А. А. Пархоменко, О. А. Владимиров, А. И. Петрусевич, А. Т. Григорян, Р. М. Матвеевский, Р. И. Энтин,

Технология производства машин.

Литьё. В дореволюционной России литьё осуществлялось небольшим числом заводов и цехов с примитивным оборудованием. Ассортимент продукции был крайне ограничен: гл. обр. отливки для ремонтных нужд, изложницы, прокатные валки, вооружение и боеприпасы. В 19 в. появились работы П. П. Аносова, Н. В. Калакуцкого и А. С. Лаврова по процессам кристаллизации отливок, возникновению ликвации и внутр. напряжений в них. Переворот в области чугунного и стального литья был произведён открытием критич. точек металлов в кон. 19 в. Быстро развивалось литейное произ-во после Октябрьской революции 1917. Теоретич. базой при проектировании, механизации и специализации литейного произ-ва были работы Н. Н. Рубцова, Л. И. Фанталова, Н. П. и П. Н. Аксёновых. Основы учения о формовочных материалах созданы П. П. Бергом в 30-х гг. В 30-50-х гг. Н. Г. Гиршович, Б. С. Мильман, Д. П. Иванов и др. разработали процессы получения высококачеств. чугунных, а в 30-60-х гг. Ю. А. Нехендзи, А. А. Рыжиков и др.- стальных отливок. В 30-40-х гг. А. А. Бочвар и А. Г. Спасский внедрили в произ-во процесс изготовления высококачеств. отливок из лёгких сплавов, кристаллизующихся в условиях повыш. давления. Исследования по теории и практике плавки чугуна в вагранках были выполнены в 40-50-х гг. Л. М. Мариенбахом, Б. А. Носковым, Л. И. Леви и др. В 50- 60-х гг. Б. Б. Гуляевым, Г. Ф. Баландиным и др. изучены и обоснованы мн. процессы кристаллизации и деформирования отливок.

В 70-х гг. получили пром. применение процессы плавки в усовершенствованных вагранках и электрич. печах. Для улучшения свойств отливок осуществляется легирование и модифицирование сплавов. Высокая точность отливок достигается применением литья в кокиль, литья по выплавляемым моделям, использованием разовых литейных форм, изготовленных на автоматах под высоким давлением или с применением специальных, твердеющих в технологич. оснастке формовочных и стержневых смесей. Используются вакуумная плавка, различные виды рафинирования расплавов и др., а также полуавтоматич. и автоматич. оборудование, облегчающее труд рабочих и обеспечивающее охрану окружающей среды от воздействия производств, отходов. Автоматизируется управление технологич. процессами и производством в целом.

Ведущие ин-ты по разработке литейных технологии и машиностроения: Всесоюзный НИИ литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного произ-ва и Ин-т проблем литья АН УССР.

Сов. учёные являются членами Междунар. ассоциации литейщиков, участвуют в междунар. конгрессах (40-й конгресс проходил в Москве в 1973). См. также Литейное производство.

Обработка металлов давлением (ковка, штамповка, прессование). До 1917 кузнечные и прессовые цехи выпускали огранич. номенклатуру деталей. Уже в годы 1-й пятилетки (1929-32) куз-нечно-штамповочное и прессовое произ-во получило заметное развитие, особенно в новых отраслях машиностроения (энер-гетич., тракторном, автомоб., трансп.). Кузнечные цехи начали производить поковки и штамповки из стали мн. марок, алюминиевых и магниевых сплавов и др. Были созданы первые специализир. прессовые цехи лёгких сплавов. Технология ковки и штамповки усовершенствовалась в 30-40-е гг.: расширилась номенклатура поковок, повысилась точность штамповки, форма поковок приблизилась к готовым деталям. Начала применяться горячая штамповка в многоручьевых штампах. Увеличилась толщина листового металла для ковки и горячей штамповки крупных пустотелых деталей - барабанов, котлов и др. Рост выпуска тонкого холоднокатаного листа повлиял на совершенствование холодной листовой штамповки крупных автомоб., судовых, вагонных и др. деталей. Увеличение размеров кованых деталей привело к повышению верх, предела массы кузнечных слитков до 200-250 т. В 50-е гг. положит, результаты дало применение электрошлаковой сварки при изготовлении ковано-сварных крупногабаритных изделий.

Развитие атомной, авиац. и ракетной техники, приборостроения, повышение рабочих параметров машин (усилий, напряжений, скоростей, давлений, темп-р) потребовало разработки новых технологич. процессов для высокопрочных и жаропрочных сплавов, новых термомеха-нич. режимов обработки тугоплавких металлов (Mo, Nb, W, Cr и др.). Значит, развитие получил процесс прессования (выдавливания) металлов. Было освоено прессование профилей и труб перем. сечения, пустотелых профилей и панелей из алюм. сплавов, труб и профилей (в т. ч. перем. сечения и пустотелых) из титановых сплавов, прутков, профилей и труб из высокопрочных сталей, а также из жаропрочных сплавов на никелевой основе и тугоплавких сплавов. Помимо внедрения гидропрессовой техники, в т. ч. мощных штамповочных прессов с усилием 30-75 тыс. тс и горизонтальных гидравлич. прессов для прессования металлов с усилием 12-20 тыс. тс, в 60-70-е гг. распространились принципиально новые технологич. процессы: импульсное и взрывное прессование, беспрессовое изготовление деталей в холодном состоянии из жаропрочных сталей, титана, алюм. сплавов и др. Созданы установки со взрывом в воде, в вакууме, электроразрядные установки в воде, взрывные со смесью газов, импульсные установки с сильными магнитными полями. Разработано гидростатич. прессование металлов, а также высокотемпературное гидростатич. формование порошков труднодеформируемых металлов и сплавов (газостаты). Создано уникальное прессовое оборудование для получения синтетич. алмазов. Осуществляется комплексная механизация и автоматизация технологич. процессов ковки и штамповки (автоматич. установки по выдавливанию сплошных и трубчатых деталей, автоматич. линии по высадке болтов, заклёпок, по штамповке колец шарикоподшипников, вагонных колёс, звеньев гусениц и т. д.).

В разработке теоретич. и технологич. проблем ковки, штамповки, прессования участвовали С. И. Губкин, И. М. Павлов, Е. П. Унксов, А. И. Целиков, И. А. Перлин, Б. В. Розанов, А. И. Зимин, П. С. Истомин и др. Исследования этих процессов ведутся в Центр. НИИ технологии машиностроения, Всесоюзном н.-и. и проектно-конструкторском ин-те ме-таллургич. машиностроения, Всесоюзном ин-те лёгких сплавов и др.

Сварка. До конца 19 в. в России использовали только два способа сварки металлов - литейный и кузнечный. Основой принципиально новых методов соединения металлов явилось открытие в 1802 В. В. Петровым дугового разряда. В 1882 Н. Н. Бенардос и в 1890 Н. Г. Славянов предложили первые практически пригодные способы сварки с использованием электрической дуги. К 1911 распространилась также газовая сварка.

Науч. исследования в области сварки развернулись после Окт. социалистич. революции. В 1924 выпущены первые сварочные машины, спроектированные В. П. Никитиным. В 1929 для концентрации н.-и. и конструкторских работ по сварке и резке металлов был создан Автогенный к-т при ВСНХ, а в 1931 - Всесоюзный автогенный трест. В годы 1-й пятилетки (1929-32) электросварку применяли не только для ремонта оборудования, но и для произ-ва новых конструкций в строит, пром-сти, трансп. и энергетич. машиностроении, судостроении и др. отраслях. Мн. заводы использовали её в качестве осн. технологич. процесса при произ-ве котлов, вагонных конструкций, ж.-д. цистерн, цельносварных судов, трубопроводов и т. п. Н.-и. работы велись в Центр, ин-те ж.-д. транспорта, Центр. НИИ технологии и машиностроения (ЦНИИТМАШ), НИИсудпроме, заводских лабораториях. Начались исследования по изучению распространения тепла при сварке (Н. Н. Рыкалин), прочности сварных конструкций и механизма образования напряжений от сварки (В. П. Вологдин, Г. А. Николаев). В 30-е гг. в НИИ и на заводах (особенно в Киеве под рук. Е. О. Патона) начались работы, в результате к-рых был создан способ автоматич. сварки открытой дугой, а затем (нач. 40-х гг.) способ автоматич. сварки под флюсом с использованием оригинальной отечеств, аппаратуры. Эти методы позволили ликвидировать тяжёлый ручной труд, перевести сварку на индустр. основу.

В период Великой Отечеств, войны 1941-45 сварочная техника использовалась в произ-ве танков, снарядов к ракетным установкам БМ-13 («Катюша») и др. вооружения. При изготовлении сварных бронекорпусов применялось оборудование для автоматич. сварки под флюсом с постоянной скоростью подачи электродной проволоки (по принципу саморегулирования длины дуги, открытому В. И. Дятловым). В 1942 по дну Ладожского оз. был проложен сварной трубопровод для доставки топлива в осаждённый Ленинград. Разработаны методы подводной сварки и резки (К. К. Хренов и др.), используемые при ремонте повреждённых кораблей. Не прекращалась и н.-и. работа: В. П. Никитин предложил сварку с жидким присадочным металлом, Б. Е. Патон и И. К. Олейник - шланговую сварку под флюсом. Проводились исследования по точечной сварке металла больших толщин (А. С. Гельман), по металлургич. и металловедч. процессам при сварке (К. В. Любавский, А. М. Макара) и др.

В послевоен. годы развитие сварочной техники велось по трём направлениям: расширение механизации и автоматизации; изыскание новых способов нагрева металла; изучение и совершенствование металлургич. процессов. В кон. 50-х гг. в пром-сти используют автоматич. сварку под слоем флюса, электрошлаковую сварку, газоэлектрич. способы сварки, механизир. наплавку металлов. С помощью автоматич. сварки перешли к поточному крупносекц. методу постройки судов, создали на её базе произ-во газо- и нефтепроводных труб большого диаметра, решили проблему цельносварного мостостроения. Электрошлаковая сварка, разработанная в Ин-те электросварки им. Е. О. Патона, позволила преобразовать технологию и орг-цию произ-ва массивных крупногабаритных изделий - прокатного оборудования, мощных прессов, валов гидротурбин, доменных комплексов и т. п. Сварку использовали при стр-ве таких уникальных сооружений, как крупнейший в Европе цельносварной мост через Днепр в Киеве (1953), каркасы московских высотных зданий (нач. 50-х гг.), атомные ледоколы «Ленин» (1959) и «Арктика» (1974). В 60- нач. 70-х гг. с помощью сварки построены мощные гидрогенераторы и гидропрессы, магистральные газо- и нефтепроводы, АЭС, цельносварные танкеры большого водоизмещения. Сварку используют в тяжёлом, энергетич. и трансп. машиностроении, электронной, полупроводниковой технике и в др. отраслях. Для повышения уровня сварочной техники созданы показательные з-ды, цехи и участки сварных конструкций.

В 70-х гг. н.-и. работа в области сварки сосредоточена на решении следующих проблем: работоспособность сварных соединений, расчёт сварочных напряжений и деформаций (Николаев и др.); развитие теории источников тепла при сварке (Б. Е. Патон, Рыкалин, Хренов и др.); разработка физико-химич. и металлургич. основ сварки (Б. И. Медовар, В. В. Фролов, Любавский, М. X. Шоршоров и др.); технология сварки, совершенствование сварочных материалов (А. И. Акулов, Г. Д. Никифоров и др.). Разработаны принципиально новые эффективные методы - диффузионная сварка в вакууме, в защитных и инертных газах, сварка трением, электроннолучевая и лазерная сварка, сварка дуговой плазмой и др. Сварку осуществляют в любых пространственных положениях, на суше, под водой. На космич. корабле «Союз-6» впервые в мире проводились опыты по сварке в космосе (1969, В. Н. Кубасов, Г. С. Шонин). Ин-том электросварки им. Е. О. Патона (СССР) и Центр, ин-том сварки (ГДР) созданы установки для электроннолучевой сварки изделий автомоб. пром-сти (1974). Н.-и. работы по сварке ведутся в ЦНИИТМАШе, Ин-те электросварки им. Е. О. Патона, МВТУ им. Баумана, Всесоюзном НИИ электросварочного оборудования, Ин-те металлургии им. Байкова, ВНИИавтогенмаше, Моск. авиационно-технологич. ин-те (МАТИ), Ленингр. политехнич. ин-те, Моск. энергетич. ин-те, в др. НИИ и на кафедрах вузов. См. также Сварка, Сварное соединение, Сварочное оборудование, Сварочные материалы.

Механическая обработка. Первые теоретич. исследования процесса резания металлов были проведены в России в 1868-69 И. А. Тиме. Основы науки о резании металлов были заложены рус. учёными К. А. Зворыкиным, А. А. Бриксом, А. В. Гадолиным и др. Широкие науч. исследования в области резания металлов развернулись после Окт. революции 1917 благодаря быстрому развитию социалистич. индустрии, в частности станкостроения, инструм. пром-сти, металлообработки. Начало исследованиям в области процесса резания положили работы А. Н. Челюсткина, обосновавшего формулу для силы резания (1922- 1926). Базой для н.-и. работ в области резания металлов, разработки новых станков и инструментов, подготовки науч. кадров стал созданный в 20-х гг. трест Оргаметалл. В нач. 30-х гг. в Экспериментальном НИИ металлорежущих станкоз (ЭНИМС), Моск. станкоинструм. ин-тс (СТАНКИН) и конструкторских бюро мн. заводов развернулись науч. и проектные работы по осн. проблемам станкостроения: созданию отд. типов станков и их типажа в целом, увеличению быстроходности и мощности станков, изысканию совершенных конструкций деталей и механизмов, применению автоматич. управления, повышению износостойкости и долговечности станков. К этой работе были привлечены учёные и специалисты (А. С. Бриткин, Г. М. Головин, В. И. Дикушин, Д. Н. Решетов, Г. А. Шаумян и др.). В 1934 в ЭНИМСе был создан первый в Европе агрегатный многошпиндельный станок.

В 30-е гг. проводились интенсивные исследоват. работы в области создания новых инструментов и материалов для них. После выпуска первого отечественного прессованного твёрдого сплава «победите (1929) в лабораториях вузов и заводов, в созданных в нач. 30-х гг. Всесоюзном н.-и. инструм. институте (ВНИИ), Всесоюзном НИИ абразивов и шлифования (ВНИИАШ), СТАНКИНе велись исследования с целью широкого внедрения в произ-во твердосплавного инструмента, создания новых твёрдых сплавов и др. инструм. материалов (минералокерамики), позволяющих повысить режимы резания. В разработке основ конструирования и расчёта режущего инструмента участвовали Г. И. Грановский, В. М. Матюшкин, И. И. Семенченко и др.

К нач. 30-х гг. относятся первые после Окт. революции науч. работы в области технологии машиностроения (А. П. Соколовский), продолженные затем Б. С. Ба-лакшиным (точность регулирования размеров в процессе обработки), Н. А. Бородачёвым (теория точности), К. В. Вотиновым (проблемы жёсткости станков), О. М. Кованом (теория припусков), А. Б. Яхиным (теория баз) и др. Эти работы сыграли большую роль в решении мн. технич. проблем, связанных с механич. обработкой материалов.

Важное значение для развития науки о резании металлов и создания сов. школы резания имел период 1935-41, когда стахановское движение передовиков произ-ва опрокинуло нормативы, тормозившие дальнейшее развитие техники, в т. ч. и в области резания металлов. Декабрьский (1935) пленум ЦК ВКП(б) предложил пересмотреть технич. руководящие материалы, на к-рых базировались нормативы. С этой целью была создана Комиссия по резанию металлов для объединения всех науч. исследований в стране в этой области. В работе Комиссии участвовали не только учёные (И. М. Беспрозванный, В. А. Кривоухов, Е. П. Надеинская, А. В. Панкин и др.), но и заводские коллективы, инженеры, мастера и рабочие. Было проведено по единой методике св. 120 000 экспериментов по исследованию процесса резания, установлены силовые и стойкостные зависимости для всех видов металлорежущего инструмента и по всем осн. металлам, применяемым в машиностроении, созданы инж. методы расчёта геометрии режущей части инструмента и оптим. режимов обработки различных материалов. В разработке физич. основ процесса резания важную роль сыграли работы учёных в области смежных наук (В. Д. Кузнецов, П. А. Ребиндер и др.).

Перед Великой Отечеств, войной 1941- 1945 станкостроение выпускало станки многих типов (в т. ч. агрегатные и специальные) с высокой степенью автоматизации, чему способствовали н.-и. работы, выполненные в АН СССР, отраслевых ин-тах и специализиров. лабораториях. Первые проекты автоматич. линий из агрегатных станков были разработаны в ЭНИМСе ещё в 1936. В годы войны станки-автоматы, автоматич. и полуавтоматич. линии сыграли важную роль в массовом произ-ве вооружения при нехватке рабочей силы (только одна полуавтоматич. линия для расточки и сверления отверстий в корпусных деталях танка Т-34 заменила 19 тяжёлых расточных и радиально-сверлнльных станков и высвободила 36 квалифициров. рабочих). В это же время значительно увеличился типаж станков (лишь одно конструкторское бюро под рук. Г. И. Неклюдова разработало ок. 190 типов оригинальных станков для произ-ва миномётного вооружения).

В первые послевоен. годы н.-и. и проектные ин-ты работали над проблемами скоростного резания. Одно из осн. условий перехода на повыш. скорости обработки - автоматизация управления станками путём электрификации и гидрофикации привода. В 1946 в ЭНИМСе был разработан бесступенчатый ионный электропривод станков с электронным управлением, сконструированы (Н. А. Волчек, Ю. Б. Эрпшер) для автотракторной пром-сти автоматич. линии из 14, 45 и 25 агрегатных станков, основанные на принципе сквозного (поточного) прохода деталей, транспортируемых с помощью гидропривода. В создании станков-автоматов и автоматич. линий участвовали также ВНИИ, ВНИИАШ и др. н.-и. ин-ты. Основы теории проектирования станков-автоматов разработаны Г. А. Шаумяном (1948). Впервые в мировой практике был спроектирован и построен в 1949 (начал работать в 1950) комплексно-автоматизированный з-д поршней.

В 50-70-х гг., выполняя задачи по улучшению отраслевой структуры промышленности и технич. перевооружению народного хозяйства, отраслевые НИИ и конструкторские бюро уделяли особое внимание проектированию и отработке конструкций прецизионных станков, тяжёлых и уникальных станков, станков для электрофизич. и электрохимич. обработки (ультразвуковой, электроэрозионной, лазерной, плазменной и др.), многооперац. станков с автоматич. сменой инструментов, станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Для заводов, выпускающих универсальные станки, к 1965 была разработана единая унифициров. серия моделей и их модификаций. Разработкой методов расчёта и конструирования станков занимались Н. С. Ачеркан, В. С. Васильев, В. И. Дикушин, В. Ф. Кудинов, вопросами технологии - А. С. Проников, проблемами износостойкости станков - Д. Н. Решетов.

Освоение выпуска новых машин и оборудования, связанное с применением жаропрочных, нержавеющих, эрозионно-стойких, тугоплавких и др. труднообрабатываемых материалов, потребовало разработки новых инструм. материалов, изменения конструкций режущего инструмента, иного подхода к выбору рациональных условий обработки резанием. В кон. 50 - нач. 70-х гг. на основе работ Ин-та физики высоких давлений АН СССР (А. Ф. Верещагин) и Ин-та сверхтвёрдых материалов АН УССР (В. Н. Бакуль) созданы сверхтвёрдые инструм. материалы - синтетич. алмазы, эльбор, гексанит и др. СССР занимает ведущее место в мире по произ-ву сверхтвёрдых материалов. Так, предназначенный для обработки высокотвёрдых сложнолегиров. сплавов эльбор (его произ-во впервые освоено ленингр. абразивным з-дом «Ильич») экспортируется во мн. страны. В создании новых инструментов и материалов большое значение имели работы Г. Н. Сахарова, В. Н. Слесарева, Н. Е. Филоненко-Бородича, Д. Ф. Шпо-таковского и др. Теорию обработки металлов резанием обогатили труды Н. Н. Зорева, М. В. Касьяна, Т. Н. Лоладзе и др. Важную роль в развитии прогрессивных методов механич. обработки металлов сыграли рабочие-новаторы: Г. С. Борткевич, С. И. Бушуев, П. Б. Быков, В. А. Карасёв, В. А. Колесов, В. К. Семинский и мн. др.

В области технологии машиностроения в 50-70-х гг. проведены многочисл. науч. исследования и решены проблемы адаптивного управления станками (Б. С. Балакшин), групповой обработки (С. П. Митрофанов), контактной жёсткости (Э. В. Рыжов), определения влияния различных факторов на точность обработки и качество поверхности (П. Е. Дьяченко). В разработке проблем технологии машиностроения участвовали также М. Е. Егоров, В. С. Корсаков и др. Сов. учёным (И. В. Кудрявцеву, Е. Г. Коновалову, С. В. Серенсену и др.) принадлежит приоритет в разработке основ упрочняющей технологии, при к-рой в процессе механич. обработки улучшаются свойства материалов в направлении, обеспечивающем повышенную эксплуатац. надёжность и долговечность изделий.

В 10-й пятилетке (1976-80) отраслевые н.-и., проектные и технологич. ин-ты, конструкторские бюро з-дов работают над созданием автоматич. оборудования с малогабаритными электронными системами числового программного управления (ЧПУ) и контроля, улучшением структуры выпускаемого металлообр. оборудования (станки с ЧПУ, тяжёлые, уникальные и высокоточные станки, спец. станки и автоматич. линии, в т. ч. переналаживаемые комплексные линии, комплекты высокопроизводит. оборудования с управлением от ЭВМ), созданием нового металлообр. инструмента из природных и синтетич. алмазов, минералокерамич. и др. сверхтвёрдых материалов, абразивных материалов высокой стойкости. В этих работах участвуют ЭНИМС и его филиалы (в Армянской ССР и Литовской ССР), ВНИИ, ВНИИалмаз, Укр. НИИ станков и инструментов, технологич. ин-т Оргстанкинпром, др. ин-ты и широкая сеть конструкторских бюро во мн. союзных республиках.

Между странами - членами СЭВ заключены соглашения о совместной разработке осн. научно-технич. проблем в области металлообработки: создании и усовершенствовании станков с ЧПУ, создании единого программного языка, методов испытаний станков, норм точности, унификации систем и элементов управления и т. д. При этом достигается более высокий уровень концентрации научно-исследоват. потенциала в социалистич. странах.

См. также Станкостроение, Инструментальная промышленность, Обработка металлов резанием, Металлорежущий станок, Металлорежущий инструмент, Инструмент алмазный. А. А. Пархоменко, О. А. Владимиров, Л. И. Леей, Д. Л. Юдин.

Периодич. издания: «Машиноведение» (с 1965), «Вестник машиностроения» (с 1921), «Известия АН СССР. Механика твёрдого тела» (с 1966), «Стандарты и качество»(с 1927), «Машиностроитель» (с 1931),«Приборостроение» (с 1956), «Измерительная техника» (с 1939), «Металловедение и термическая обработка металлов» (с 1955), «Сталь» (с 1941), «Литейное производство» (с 1930), «Сварочное производство» (с 1930), «Автоматическая сварка» (с 1948), «Кузнечно-штамповочное производство» (с 1959), «Станки и инструмент» (с 1930) и др. отраслевые журналы.

Металлургическая наука, техника и технология

Русские учёные внесли большой вклад в науку о металлах, в развитие техники и технологии их произ-ва. В 1763 М. В. Ломоносов опубликовал «Первые основания металлургии, или рудных дел», в к-рых рассмотрел ряд проблем, связанных с добычей руд и получением металлов. В 60-х гг. И. И. Ползунов построил первую доменную воздуходувку, приводимую в движение силой пара. В. В. Петров, открывший в 1802 явление электрической дуги, указал на возможность её применения для электроплавки и восстановления металлов из окислов. Труды П. Г. Соболевского по получению ковкой платины и изготовлению из неё изделий (1826) положили начало порошковой металлургии. П. П. Аносов разработал новые способы выплавки стали высокого качества, положил начало металлургии легированных сталей, впервые применил микроскоп для исследования структуры металла (1831). Классические работы Д. К. Чернова в области кристаллизации стального слитка, фазовых превращений в стали, строения металлов и сплавов послужили фундаментом для создания совр. металловедения и термич. обработки металлов. Наследие Чернова творчески развивали А. А. Байков, А. А. Ржешотарский, Н. С. Курнаков и др. Крупный вклад в теорию и практику доменного процесса внесли М. А. Павлов и М. К. Курако. Одну из первых в Европе мартеновских печей построил в 1870 А. А. Износков; Д. К. Чернов (1872) и К. П. Поленов (1875 - 76) предложили т. н. русское бессемерование - разновидность бессемеровского процесса, обеспечивающую переработку малокремнистых чугунов. Братья А. М. и Ю. М. Горяиновы разработали и внедрили технологию мартеновской плавки на жидком чугуне (1894). На основе науч. трудов, открытий и изобретений рус. учёных, инженеров и практиков-металлургов развивалась металлургич. пром-сть, улучшались конструкции агрегатов, совершенствовались технологич. процессы. Однако создать мощную металлургию в условиях дореволюц. России не представлялось возможным.

Окт. революция 1917 дала мощный толчок развитию производит, сил, в т. ч. металлургии. Восстановление и развитие чёрной и цветной металлургии на базе электрификации явилось одной из осн. задач плана ГОЭЛРО. В годы 1-й пятилетки (1929 - 32) было развёрнуто стр-во крупных металлургич. предприятий, а также з-дов тяжёлого машиностроения, выпускающих оборудование и машины для металлургич. пром-сти.

До 1917 в стране не существовало металлургич. н.-и. ин-тов. На ряде з-дов (Путиловском, Обуховском и др.) и на кафедрах горно-металлургич. вузов имелись небольшие н.-и. лаборатории. За годы Сов. власти созданы науч. центры - Ин-т металлургии им. А. А. Байкова АН СССР, Центр. НИИ чёрной металлургии им. И. П. Бардина (ЦНИИчер-мет), Укр. НИИ металлов (Харьков), Укр. НИИ спец. сталей, сплавов и ферросплавов (Запорожье), Ин-т чёрной металлургии (Днепропетровск), Донецкий НИИ чёрной металлургии, Н.-и. и проектный ин-т металлургии и обогащения АН Казах. ССР, Гос. н.-и. и проектный ин-т редкометаллич. пром-сти (Гиредмет), Гос. н.-и. ин-т цветных металлов (Гинцветмет), Ин-т металлургии и Ин-т физики металлов Уральского науч. центра АН СССР и мн. др. Науч. кадрами высокой квалификации располагают и металлургич. вузы страны. Работы сов. учёных в значит, мере определили и определяют научно-технич. прогресс в области металлургии. Исследованы физико-химич. основы металлургич. процессов и на этой базе разработаны способы интенсификации металлургич. произ-ва, усовершенствованы технологич. процессы и созданы новые.

Существенно расширилась металлургич. база страны. Наряду с Югом, Уралом и Центром страны металлургич. з-ды создавались в Зап. и Вост. Сибири, в Казахстане, Узбекистане, Грузии, Азербайджане и на Д. Востоке. В крупную базу по произ-ву металла превратились районы Севера и Северо-Запада. Большую роль в реконструкции и стр-ве предприятий металлургии сыграл Гос. ин-т по проектированию металлургич. заводов (Гипромез), осн. в Ленинграде в 1926. В 1930 ин-т создал проект типовой доменной печи объёмом 930-1000 м3. С 1936 по проекту Гипромеза строились уникальные по тому времени доменные печи объёмом 1300 м3, а затем 2000 м3. В нач. 70-х гг. объёмы сов. доменных печей возросли до 2700 - 3200 м3, а в 1974 на Криворожском металлургич. з-де им. В. И. Ленина вступила в строй самая мощная в мире доменная печь объёмом 5000 м3. СССР располагает крупнейшими в мире мартеновскими печами ёмкостью до 600 т и двухванными печами той же мощности, кислородными конвертерами ёмкостью 300 - 350 т, электропечами ёмкостью 100 и 200 т. На ряде заводов действуют станы горячей прокатки производительностью до 4 и более млн. т проката в год.

Научно-технич. прогресс характерен для всех стадий металлургич. произ-ва - от подготовки исходных материалов до выпуска готовой продукции. В важнейших горнорудных бассейнах построены обогатит, фабрики. Технич. прогресс в обогащении руд характеризуется улучшением применяемых технологич. схем и методов, совершенствованием оборудования, увеличением глубины обогащения, обусловленным повышенными требованиями совр. металлургии к сырым материалам, а также вовлечением в эксплуатацию всё более бедных труднообогатимых руд. Разработаны и внедрены в пром-сть технологич. схемы, обеспечивающие комплексное использование сырья, в т. ч. полиметаллич. руд. Ещё в годы довоен. пятилеток и особенно после войны получило развитие агломерац. произ-во. Построены крупнейшие в мире агломерац. ф-ки. В 60-х гг. освоено произ-во офлюсованных окатышей из тонкоизмельчённого железорудного концентрата.

За годы Сов. власти возникла и развилась коксохимич. пром-сть, освоена прогрессивная технология коксования. Коксохимич. произ-вр развивается в направлении стр-ва всё более мощных коксовых батарей с печами большой ёмкости, внедрения бездымной загрузки шихты и сухого тушения кокса, механизации и автоматизации обслуживания коксовых печей, совершенствования процессов улавливания и переработки хим. продуктов коксования, ассортимент к-рых включает (70-е гг.) св. 200 наименований. Наряду с коксовыми печами объёмом 30 м3 и высотой 5 - 6 м сооружаются печи объёмом более 40 м3 и высотой 7 м. Годовая производительность коксовой батареи из 65 таких печей превышает 1 млн. т кокса.

Индустриализация страны, быстрое развитие чёрной металлургии и др. отраслей нар. х-ва обусловили форсиров. наращивание мощностей по произ-ву огнеупоров. В дореволюц. России произ-во огнеупоров носило полукустарный характер. Многие виды огнеупорных изделий (напр., для доменных и коксовых печей) импортировались. К кон. 30-х гг. нужды страны почти полностью обеспечивались отечеств, огнеупорами. В годы Великой Отечеств, войны 1941 - 45 ок. половины предприятий огнеупорной пром-сти были разрушены. Их восстановление сопровождалось технич. перевооружением, особенно усилившимся в 60 - 70-х гг. Благодаря науч. исследованиям, проводимым учёными совм. с работниками огнеупорной пром-сти, повысилось качество изделий, увеличился их ассортимент, освоено произ-во ряда новых огнеупоров (смолосвязанных для кислородных конвертеров, плотных каолиновых лля шахт доменных печей, высокоглинозёмистых, высокоплотных динасовых, периклазо-шпинелидных, изделий для установок вакуумирования, непрерывной разливки стали и до.), расширилась сырьевая база.

Решающим звеном в интенсификации доменного произ-ва явилось применение кислорода и природного газа. Опытные плавки с использованием дутья, обогащённого кислородом, были начаты в СССР на Чернореченском хим. з-де в 30-е гг. В 1940 - 41 опыты были продолжены на доменной печи Днепропетровского з-да металлургич. оборудования. В более широких масштабах доменный процесс на кислородном дутье исследовался ка опытной печи Новотульского э-да в 1948- 53. В 1957 на з-де им. Петровского (Днепропетровск) впервые в мире был применён природный газ, что позволило значительно снизить расход кокса. Год спустя по этой технологии работало уже 12 доменных печей. В сочетании с дутьём, обогащённым кислородом, применение природного газа обеспечивает стабильность работы доменной печи и улучшение технико-экономич. показателей плавки. Уже в нач. 70-х гг. св. 80% чугуна выплавлялось в СССР с применением природного газа и ок. 60% - с использованием кислорода. Большой эффект для роста производительности доменных печей даёт повышение давления газов на колошнике и темп-ры дутья до 1200 С.

В сталеплавильном произ-ве, как и в доменном, важное средство интенсификации технологии, процесса - использование кислорода и природного газа. Первые опыты применения обогащённого кислородом дутья в мартеновской печи были проведены ещё до войны на моск, з-де «Серп и молот» и горьковском з-де «Красное Сормово». С 1948 эти исследования в более широких масштабах осуществлялись на з-дах «Серп и молот», «3агюрожсталь», «Азовсталь» и др. Дальнейшие эксперименты, выполненные ЦНИИчерметом совм. с з-дом «Запорожсталь», показали, что при обогащении дутья мартеновской печи кислородом примерно до 30% и продувке кислородом в период кипения производительность печи может быть повышена на 40 - 50% с одноврем. снижением удельного расхода топлива на 30 - 40% . К кон. 70-х гг. до 80% мартеновской стали будет выплавлено с обогащением дутья кислородом. При использовании в качестве топлива высококалорийного природного газа упрощается конструкция мартеновской печи, облегчаются регулирование и автоматизация теплового процесса. В кон. 60-х - нач. 70-х гг. на ряде заводов на базе мартеновских печей созданы высокопроизводительные двухванные печи.

Начиная с сер. 50-х гг. непрерывно расширяется произ-во стали в кислородных конвертерах. Н. -и. работы по использованию кислорода в конвертерных процессах в широких масштабах были осуществлены ещё в 40-х гг. под рук. И. П. Бардина. В 1956 на з-де им. Петровского был пущен первый в СССР кислородно-конвертерный цех. Применение конвертеров на кислородном дутье обеспечивает высокое качество выплавляемой стали и по сравнению с мартеновским произ-вом экономит капиталовложения на 20 - 25%, повышает производительность труда на 25-30% и снижает себестоимость металла на 2 - 4%.

Большие успехи были достигнуты в электросталеплавильном производстве. Создание в СССР авиационной, автомобильной и др. новых отраслей пром-сти обусловило высокие темпы развития электрометаллургии. Уже в 1935 СССР по выплавке электростали вышел на 1-е место в Европе. В нач. 70-х гг. в СССР работали сотни дуговых печей, в т. ч. 13 ёмкостью 100 и 200 т. Важное направление научно-технического прогресса - увеличение удельной мощности электропечей, в связи с чем заметно повысилась мощность печных трансформаторов. Разработано много науч. и технич. усовершенствований, обеспечивающих интенсификацию электрометаллургич. произ-ва и повышение качества выплавляемого металла: электромагнитное перемешивание металла в ванне печи, автоматич. регулирование положения электродов, совмещение процессов расплавления шихты и окисления примесей, применение кислорода для ускорения процесса плавки и частичного обезуглероживания металла, обработка стали в ковше синтетич. шлаками, аргоно-кислородная продувка металла в ковше и др.

Большое внимание уделяется проблеме рафинирования расплавл. стали после выпуска её из печи. Ещё в 1940-41 под рук. А. М. Самарина были разработаны принципы дегазации металла в ковше под вакуумом. В дальнейшем внепечная вакуумная обработка расплавл. металлов прочно вошла в практику металлургич. и маш.-строит, з-дов, позволяя в 2- 3 раза уменьшить содержание водорода, кислорода, азота и неметаллич. включений в слитках, идущих для произ-ва изделий ответств. назначения.

Развитие науки и техники позволило в 60-х гг. использовать в электрометаллургии новые процессы - плавку стали и сплавов в высокочастотных индукц. печах, дуговую и индукц. плавку в условиях вакуума, электрошлаковый переплав (разработанный в СССР учёными Ин-та электросварки им. Е. О. Патона), а также комбиниров. процессы. Разработаны и внедрены в пром-сть прогрессивные способы получения высококачеств. сталей и спец. сплавов - переплав в электроннолучевых и плазменнодуговых печах. Металл, полученный этими способами, характеризуется высокой однородностью, низким содержанием серы и неметаллич. включений, что повышает срок службы и степень надёжности изготовленных из него изделий.

Всё шире применяется процесс непрерывной разливки стали, имеющий очевидные преимущества перед разливкой в изложницы; разработка этого процесса осуществлялась в 40-х гг. под рук. И. П. Бардина. Получает распространение совмещение процессов непрерывного литья и прокатки. Наряду с совершенствованием доменного процесса ведутся работы по созданию и внедрению пром. способов прямого получения железа. Большое значение для развития чёрной металлургии имеет проводимая в СССР разработка непрерывных металлургич. процессов и агрегатов для их осуществления.

Заметных достижений добилась ферросплавная пром-сть, созданная за годы Сов. власти. Сооружён ряд з-дов, постоянно расширяется сортамент выпускаемой продукции, совершенствуется технология произ-ва ферросплавов, улучшается их качество. Разработаны и построены закрытые дуговые печи, внедрено различное вспомогат. оборудование. В результате усовершенствования технологич. процессов, их интенсификации снизился удельный расход электроэнергии при выплавке различных сплавов, улучшилось использование установл. мощности. Значит, работы проведены на ферросплавных заводах по механизации трудоёмких процессов. Механизирована загрузка шихты в печи, на ряде заводов установлены разливочные машины ленточного типа.

А. С. Фёдоров.

Цветная металлургия - одна из ведущих отраслей пром-сти, в значительной мере определяющая технич. прогресс всего нар. х-ва. История добычи руд и получения из них цветных металлов в районах Урала, Алтая и Сибири насчитывает много столетий. Сов. цветная металлургия зародилась одновременно с разработкой плана ГОЭЛРО. Восстановление разрушенных Гражд. войной и интервенцией предприятий цветной металлургии, в первую очередь по произ-ву меди, свинца, цинка, сопровождалось их реконструкцией на основе достижений науки и техники, с использованием науч. трудов А. А. Байкова, В. Я. Мостовича, Г. Г. Уразова и др. Отражат. плавка медных концентратов, шахтная плавка свинцовых руд, электролиз металлов были осн. направлениями развития технологии произ-ва в цветной металлургии.

В годы довоен. пятилеток в СССР были созданы алюминиевая, никель-кобальтовая, вольфрамомолибденовая, твердосплавная, магниевая подотрасли цветной металлургии. Ведущую роль в проектировании и стр-ве новых предприятий по производству цветных металлов на основе прогрессивных технологич. схем выполнили организованные в 20-30-е гг. н.-и. и проектные институты Механобр, Гинцветмет и Гипроцветмет. В дальнейшем было создано около 40 специализированных институтов цветной металлургии.

На технич. прогресс в медной, свинцово-цинковой, вольфрамомолибденовой промышленности решающее влияние оказало развитие флотац. метода обогащения руд с получением медных, свинцовых, цинковых, вольфрамовых и молибденовых концентратов, а также развитие процессов агломерации концентратов и обжига их в кипящем слое перед металлургич. переработкой. Разработка технологии и проектирование новых заводов по произ-ву меди, свинца, цинка проводились ин-тами Гипроцветмет, Гинцветмет, Унипромедь, ВНИИцветмет, Казгипроцветмет. Большой вклад в развитие заводов по произ-ву этих металлов внесли Ф. М. Лоскутов, В. А. Ванюков, А. Н. Вольский, В. И. Смирнов, Д. М. Чижиков и др.

Развитие произ-ва отечеств, алюминия и магния связано с именами Н. П. Асеева, П. П. Федотьева, П. Ф. Антипина, А. И. Беляева, В. А. Пазухина. В пред-воен. годы научно и практически определились способы произ-ва глинозёма из бокситов, методы получения алюминия и его сплавов. В СССР впервые в мире была разработана технология и осуществлена комплексная переработка нефелинов и др. небокситового сырья на глинозём, содопродукты и цемент. Перед Великой Отечеств, войной 1941-45 по проектам Всесоюзного н.-и. и проектного ин-та алюм., магниевой и электродной промышленности (ВАМИ) впервые в стране были освоены электролизёры с самообжигающимися анодами, а в послевоен. годы созданы мощные электролизёры с верхним токоподводом.

Успешному технич. развитию произ-ва никеля и кобальта содействовали работы ин-та Гипроникель, организованного в 1934. Крупный вклад во внедрение флотац. разделения медно-никелевого файнштейна внёс И. Н. Масленицкий. Значение произ-ва никеля и др. легирующих металлов (кобальта, вольфрама, молибдена) особенно возросло в годы Великой Отечеств, войны 1941-45.

Развитию произ-ва платины и платиновых металлов способствовали работы И. И. Черняева. И. Н. Плаксин разработал основы амальгамационных процессов извлечения золота из руд и продуктов обогащения, создал совр. теорию планирования золотых руд.

В 50-х гг. началось интенсивное развитие отечеств, пром-сти по произ-ву редких и редкоземельных металлов, полупроводниковых материалов. С ин-том Гиредмет, науч. руководителем к-рого почти 30 лет был Н. П. Сажин, связано решение таких проблем, как освоение произ-ва монокристаллов германия, создание методов переработки сурьмяных и висмутовых руд, произ-во титана, циркония и ниобия, применение в произ-ве редких металлов электроннолучевой и плазменной плавки. Большой вклад в разработку технологии получения и в освоение произ-ва полупроводниковых материалов внесли Б. А. Сахаров, К. А. Большаков, Е. М. Савицкий. Рост произ-ва и высокие требования к чистоте материалов обусловили создание новых спец. методов, таких, как хлорная технология, процессы сорбции и экстракции, водородное восстановление, электроннолучевые процессы, методы кристаллофизич. очистки и выращивания монокристаллов.

Создание титановой пром-сти в первые послевоен. годы основано на развитии ин-тами Гиредмет и ВАМИ техники и технологии произ-ва металлич. титана из ильменитовых концентратов, на разработке и внедрении шахтных электропечей и печей большой производительности для хлорирования в расплаве солей.

По мере увеличения произ-ва цветных металлов, совершенствования техники и технологии расширялось рациональное использование природных ресурсов, вовлекались в эксплуатацию месторождения с более низким, но рентабельным содержанием металлов в рудах. Важное значение приобрели работы по комплексному использованию сырья. Значительное развитие получили автоклавные и сорбционные процессы, работы по синтезу сорбентов и экстрагентов для различных процессов цветной металлургии и по созданию пром. аппаратуры для непрерывной противоточной сорбции из пульп и растворов.

Разработка и внедрение гидрометаллургич. схем и совершенствование пирометаллургич. процессов на основе применения кислорода, электротермии, природного газа способствовали повышению комплексного использования сырья и интенсификации произ-ва. В частности, по разработкам ин-та Гинцветмет осуществлено применение природного газа в металлургии меди и свинца, внедрена кислородно-взвешенная плавка медных сульфидных концентратов.

Совр. период развития цветной металлургии характеризуется широким внедрением технологич. схем переработки руд и концентратов, обеспечивающих комплексное использование сырья. Исследованы и осваиваются комбиниров. автогенные процессы для переработки сложных медно-цинковых, свинцово-цинковых и др. концентратов (кивцэтная плавка и др.). Успешно развиваются электротермич. процессы с применением электропечей большой мощности (до 50 Мва). Продолжается внедрение высокоэффективных методов хлорной металлургии и гидрометаллургич. процессов. Для получения тонкодисперсных чистых металлов, их соединений и сплавов, в особенности тугоплавких, разрабатываются процессы с применением низкотемпературной плазмы.

Особое место при создании новых технологич. процессов занимают вопросы рационального использования сырья и охраны окружающей среды, разработка и внедрение технологич. схем и процессов, не имеющих пром. стоков и выбросов в атмосферу. П. Ф. Ломако.

Завершающее звено произ-ва в чёрной и во мн. отраслях цветной металлургии и в машиностроении - прокатка. Прокатное произ-во в России начало развиваться с кон. 19 в. В 1913 работало 205 прокатных станов разного назначения, но в основном это были мелкие станы устаревших конструкций. В сер. 20-х гг. курс на реконструкцию пром-сти и индустриализацию страны потребовал создания ряда конструкторских металлургич. учреждений. В 1924 при ВСНХ под рук. В. Е. Грум-Гржимайло было организовано Гос. бюро металлургич. и тепло-технич. конструкций (с 1930 «Стальпроект»), вскоре разработавшее первый проект сортового прокатного стана с тремя рабочими клетями-трио, а также ряд нагреват. печей для прокатных станов. С 1926 проекты прокатных цехов и станов разрабатывались также в Гипромезе. В кон. 20-х-нач. 30-х гг. Старокраматорский з-д создал станы для прокатки легиров. сталей, к-рые были установлены на з-дах «Электросталь», «Серп и молот» и др. В 1932 на Ижорском з-де были созданы 2 первых сов. блюминга, установленные год спустя на Днепродзержинском и Макеевском металлургич. з-дах. Произ-во прокатных станов и др. тяжёлого металлургич. оборудования значительно расширилось после ввода в строй крупнейших з-дов тяжёлого машиностроения - Уральского (УЗТМ) и Новокраматорского (НКМЗ), а также после реконструкции Ижорского з-да.

В 1945 организовано Центр, конструкторское бюро металлургич. машиностроения (ЦКБММ), реорганизованное затем во Всесоюзный н.-и. и проектно-конструкторский ин-т металлургич. машиностроения (ВНИИМЕТМАШ). Этот ин-т, возглавляемый А. И. Целиковым, в 50- 60-х гг. создал ряд конструкций прокатных станов для новых технологич. процессов - произ-ва тонких и бесшовных труб, листов перем. толщины, ребристых труб, профильного металла периодич. сечения, винтов, шаров, втулок и т. д. Ин-том разработаны также станы значительно более высокой производительности по сравнению с применявшимися (в т. ч. заготовочные непрерывные станы, среднесортные, трубопрокатные, трубосварочные). Совместно с Электросталь-ским з-дом тяжёлого машиностроения (ЭЗТМ) созданы непрерывные трубопрокатные станы, производительность к-рых в 3 раза выше, чем существовавших ранее, и трубосварочный стан со скоростью выхода трубы до 20 м/сек, т. е. в 2,5 раза выше, чем было до этого в мировой практике. Крупное достижение ВНИИМЕТМАШа и ЭЗТМ - создание принципиально нового трубопрокатного агрегата со станом «тандем», что позволило резко повысить качество труб и автоматизировать процесс. В 60-е гг. начато создание литейно-прокатных агрегатов, совмещающих процессы непрерывного литья и прокатки. Такие агрегаты применяются как в чёрной, так и в цветной металлургии.

Прокатное произ-во в СССР продолжает развиваться в направлении улучшения качества и расширения сортамента продукции. Прокатные цехи оснащаются высокопроизводит. станами и отделочным оборудованием, широко применяется автоматич. контроль работы механизмов прокатных станов, расширяется термич. обработка проката с целью повышения его прочности. Станы оборудуются средствами комплексной автоматизации с применением ЭВМ. Разрабатываются методы неразрушающего контроля качества металла. Всё большую роль играют непрерывные и полунепрерывные процессы прокатки. Более 85% тонкого листа, напр., выпускается на широкополосовых станах горячей прокатки непрерывного и полунепрерывного действия. Значительный экономич. эффект даёт произ-во листового и полосового металла с защитными покрытиями методами лужения, горячего цинкования, хромирования и др. Налажено произ-во 2-слойного (биметаллич.) проката. Выпускается широкий ассортимент коррозионностойких, антифрикционных, электротехнич. и др. биметаллов.

Большой прогресс достигнут в области произ-ва труб. Если до Великой Отечеств, войны 1941-45 трубные заводы и цехи оснащались гл. обр. импортным оборудованием, то в послевоен. годы все новые трубные станы изготовлены отечеств, маш.-строит, заводами по сов. проектам. К числу наиболее совершенных агрегатов относятся непрерывный трубопрокатный агрегат 30-102, трубопрокатный агрегат с трёхвалковым станом, непрерывные агрегаты печной сварки труб, агрегаты для произ-ва сварных труб большого диаметра, новые трубоэлектросварочные станы, станы холодной прокатки и др. Большие успехи достигнуты в области создания нагреват. оборудования для трубного произ-ва: внедрены кольцевые методич. печи и печи непрерывного скоростного нагрева труб. Организовано произ-во высокопрочных электросварных труб большого диаметра для магистральных газо- и нефтепроводов, труб из нержавеющей и легированной стали, а также покрытых цинком, алюминием и др. металлами. По степени использования мощностей, производительности трубопрокатных агрегатов и выпуску труб Сов. Союз опережает др. страны, в т. ч. и такие технически развитые, как США, Великобритания, ФРГ, Япония.

Научно-технич. прогресс непрерывно выдвигает новые требования к качеству металла и его сортаменту. Для решения этих задач необходимо освоить прокатку многих принципиально новых изделий, создать новые процессы прокатки и экономичные специализиров. станы для их реализации.

Периодич. издания: «Сталь» (с 1941), «Металлург» (с 1956), «Цветные металлы» (с 1926), «Заводская лаборатория» (с 1932), «Кокс и химия» (с 1931), «Огнеупоры» (с 1933) и др.

См. также Металлургия, Чёрная металлургия, Цветная металлургия. А. С. Фёдоров.

Строительная наука и техника

В дореволюц. России строит, наука характеризовалась сравнительно высоким уровнем развития. Об этом свидетельствуют возведённые в кон. 19 - нач. 20 вв. весьма сложные в технич. отношении инж. сооружения, нек-рые пром. объекты, глубокие по содержанию оригинальные исследования в области строит, механики и сопротивления материалов. Отечеств, строит, наука этого периода выдвинула ряд крупных учёных. Мировую известность приобрели труды Д. И. Журавского по вопросам прочности балок при изгибе, X. С. Головина в области теории упругости, Ф. М. Ясинского по устойчивости элементов строит, конструкций, послужившие основой для разработки совр. нормативных документов. В фундаментальных исследованиях А. Н. Крылова, И. Г. Бубнова, Б. Г. Галёркина были поставлены и решены принципиально новые задачи строит, механики. Результаты исследовательской инж. деятельности А. Р. Туляченко, И. Г. Малюги и Н. А. Белелюбского стали основополагающими для развития и совершенствования теории и технологии цемента, бетона и железобетона. В дореволюц. России не было, однако, науч. учреждений по стр-ву, проблемы строит, науки исследовались преим. кафедрами вузов и отд. высококвалифицированными инженерами-практиками.