Из истории лаборатории акустики и гидроакустики

К 90-летию физического факультета МГУ

Вихрь событий первой трети ХХ века отразился как на истории России, так и на истории Московского университета. Весной 1933 г. в МГУ была восстановлена факультетская система: в задачи созданных факультетов — механико-математического, физического, химического, биологического, почвенно-географического — входила подготовка уже не инженеров-производственников, а научных исследователей, участвующих в работе лабораторий, предприятий и институтов, а также преподавателей вузов по различным специальностям. Был установлен срок отработки выпускников по нарядам наркоматов — 5 лет, объявлен контингент приёма в МГУ — 60% членов ВКП(б), 75% рабочих, однако с 1936 г. ограничения, связанные с социальным происхождением, были отменены. В Московском университете начали формироваться и развиваться новые научные школы, производственную практику студенты проходили в ведущих научных институтах. В предвоенные годы план приёма составлял: на физфак — 150, на мехмат, включая астрономию, — 240 студентов.

Великая Отечественная Война изменила все планы. На войне сражалось более пяти тысяч студентов, аспирантов, профессоров, преподавателей и сотрудников. Вся научно-исследовательская работа МГУ имела оборонную направленность. В период с октября 1941 г. по июнь 1943 г. университет находился в эвакуации. По возвращению в Москву к работе приступили уже 12 факультетов, был утверждён список кафедр МГУ общим числом 131, из них 18 на физфаке. Вновь созданную кафедру акустики возглавил патриарх советской акустики профессор С.Н. Ржевкин (1891–1981), чья научная и педагогическая деятельность с 1924 г. была неразрывно связана с Московским университетом. В 1946 г. в соответствии с требованием времени в МГУ были созданы НИИ ядерной физики и физико-технический факультет, на все шесть курсов которого был объявлен набор лучших студентов технических вузов и университетов страны, включая физфак. В 1947 г. на мехмат было принято 125, физтех — 150, физфак — 225 студентов при общем плане приёма в МГУ 1500 человек (letopis.msu.ru/). В уникальной книге под редакцией профессора Ю.М. Романовского представлен анализ научных и жизненных путей большинства выпускников-физиков 1952 г., где авторами неформальных статей были однокурсники, их родные и близкие, друзья и сослуживцы по работе. Все выпускники, треть из которых были девушки, остались верны физике до конца своих дней. Десятеро стали академиками и членами-корреспондентами АН (upmsu.phys.msu.ru/1952/1952book.pdf).

Новый этап развития МГУ связан с открытием в 1953 г. университетского комплекса на Ленинских горах. С.Н. Ржевкин был председателем Комиссии по строительству здания физического факультета, где были созданы специальные помещения: первая в СССР большая заглушённая камера (размерами 11?9?7,5 м3), реверберационная камера (объемом 217 м3), лаборатория на плоской крыше для измерения на открытом воздухе и гидроакустический бассейн (площадью водного зеркала 40 м2 и глубиной 4 м), оборудован гидроакустический полигон на водохранилище в Подмосковье. Проведенный в оборонных целях сотрудниками кафедры цикл работ по аэро- и гидроакустике положил начало развертыванию в дальнейшем широких исследований в этой области. В начале 50-х на кафедре был разработан и создан приемник для измерения векторных характеристик акустического поля, с помощью которого были проведены первые эксперименты по регистрации в море инфразвуковых волн от удаленного на сотни километров шторма. Важнейшим усовершенствованием стало совмещение в комбинированном приемном модуле (КПМ) трех датчиков с взаимно перпендикулярными осями и гидрофона, а также измерение разности фаз между компонентами колебательной скорости и звуковым давлением. Под руководством Ржевкина на кафедре акустики начались планомерные работы по созданию приемников градиента давления различных типов, формировалось и получило развитие направление векторно-фазовых методов (ВФМ) исследования сложных акустических полей и обнаружения сигналов. В 60-е годы кафедра представляла собой крупный (до 75 сотрудников) научный коллектив, выполняющий, в том числе, большой объем натурных исследований (фото 1).

Фото 1. Группа гидроакустиков на полигоне МГУ в Подмосковье, начало 60-х годов

Основными развиваемыми на кафедре направлениями были: гидроакустика, архитектурная акустика и борьба с шумом, ультразвук и нелинейная акустика, биологическая акустика. Ежегодный прием составлял в среднем 20 студентов. Созданная собственная экспериментальная база позволяла привлекать аспирантов и дипломников акустиков к участию в сложных экспериментах. На физическом факультете МГУ были организованы и проведены три Всесоюзные акустические конференции (1957, 1958, 1968). Проводились важные исследования по хоздоговорам, имеющим большое научно-техническое и прикладное значение; на рубеже 70-х годов ? сотрудников кафедры составлял высококвалифицированный инженерно-технический состав.

В 1975 г. заведующим кафедрой акустики физфака стал основатель научной школы по нелинейной и физической акустике и волнам в турбулентных средах, заслуженный профессор МГУ В.А. Красильников (1912–2000). Начатые им и его учениками исследования по нелинейной акустике оформились к этому времени в научное направление, ставшее одним из ведущих на кафедре (фото 2).

Фото 2. 1979 год на семинаре кафедры акустики.

Слева направо Буров В.А., Чернышов К.В., Карпачев С.Н., Нефедов Н.Н., Тонаканов О.С., Ржевкин С.Н., Виноградов Н.С., Иванов-Шиц К.С., Рожин Ф.В., Лебедева И.В., Велижанина К.А., Красильников В.А.

С.Н. Ржевкин, в связи с преклонным возрастом, занял должность заведующего Лабораторией акустики и гидроакустики, организованной при кафедре. Именно он при поддержке ректора МГУ Р.В. Хохлова принял в лабораторию на должность старшего инженера, изобретателя первого бесконтактного электромузыкального инструмента, отца электронной музыки Л.С. Термена (1896–1993). Они познакомились еще в 1919 г., когда оба были мобилизованы после революции в Красную Армию и направлены в Военную радиотехническую лабораторию Главного военно–инженерного управления, а с 1923 г. работали в специальных комиссиях Государственного института музыкальной науки. Впервые в МГУ Термен организовал факультатив для всех интересующихся задачами музыкальной акустики, вел дипломников, успешно концертировал. В конце 70-х на кафедре по научно-техническому договору МГУ — ЗИЛ проводились важные для практики работы по исследованию и снижению низкочастотных шумов автомобилей. Была разработана научная программа изучения «речи» дельфинов, совместно с биолого-почвенным факультетом проводились исследований бинаурального эффекта человека и животных. После кончины Ржевкина в январе 1981 г. руководство лабораторией уже в составе кафедры физики моря и вод суши осуществлял один из его учеников и ближайших помощников д.ф.-м.н. Л.Н. Захаров (1929–1986), с 1984 г. ставший начальником организованного в Акустическом институте АН СССР отдела по развитию ВФМ применительно к актуальным задачам гидроакустики. Сотрудники МГУ получили возможность активно включиться в практические работы по исследованию векторно-фазовой структуры звукового поля в условиях реального глубоководного океана на базе Тихоокеанского океанологического института АН СССР; в 1983, 1985 и 1987 гг. они участвовали в совместных морских экспедициях в районах Атлантического, Индийского и Тихого океанов. В сентябре 1987 г. заведующим кафедрой акустики был назначен профессор О.В. Руденко. Лаборатория в полном составе вернулась на кафедру, руководителем работ по данной тематике стал д.ф.-м.н. В.А. Гордиенко (1946–2013), автор единственной монографии по векторно-фазовым методам в акустике (Наука, 1989 г.; Физматлит, 2007 г.). В 1989 г. в группе начались работы с многокомпонентным КПМ в звукозаглушённой камере в Москве, состоялась экспедиция на Чёрное и Средиземное моря для исследований возможности локализации источников на низких звуковых частотах. В 90-е годы на факультете были созданы и метрологически аттестованы две уникальные установки для калибровки векторных приёмников, при кафедре акустики совместно с ФГУП ВНИИФТРИ был образован Учебно-научный центр метрологического обеспечения гидроакустических измерений. Изменилась география натурных работ — это стали Балтийское и Белое моря. Подробно об истории становления векторно-фазовых методов можно узнать из книг, посвященных юбилеям кафедры, на нашем сайте (acoustics.phys.msu.ru).

Принципы векторно-фазового приёма применимы не только в гидроакустике. Сотрудники группы принимали участие в натурных экспериментах по выяснению особенностей распространения и регистрации в воздухе сигналов от импульсных источников взрывного типа, исследовалась возможность использования векторных приёмников в современных акустических низкочастотных пеленгаторах, локализации слабых акустических и сейсмоакустических сигналов на основании векторно-фазовых измерений. Проводилось изучение шумов и вибраций, вызванных движением городского железнодорожного транспорта и внутри зданий, расположенных около трамвайных путей, воздействия поля шумов гоночной трассы на акустическое загрязнение территории жилой застройки. Мобильная группа акустического контроля шума в период чемпионата мира по футболу FIFA 2018 проводила измерение уровня шума фестиваля футбольных болельщиков в помещениях Главного здания и на территории, прилегающей к МГУ. Руководителем многих научных проектов, неоднократно принимавший участие в различных экспедициях, был ученый, высококвалифицированный экспериментатор Б.И. Гончаренко (1941–2022), который в последние годы успешно передавал свой опыт молодёжи.

Фото 3. Слева направо: В.А. Рожков, Е.О. Ермолаева, А.В. Григорьев, Б.И. Гончаренко, В.А. Гордиенко, 2013 г.

В настоящее время развиваемые научные направления на кафедре акустики можно разделить на четыре группы: физика нелинейных колебаний и волн, физическая акустика твердого тела, гидроакустика, аэроакустика. Большое внимание уделяется прикладным задачам гидроакустики (развитие подводной связи, освоение шельфа северных морей, акустическая томография океана). Руководителями научных исследований и выпускных работ студентов и аспирантов в этой области являются талантливые ученики заслуженного профессора МГУ В.А. Бурова (1934–2014). Они стали лауреатами российских (К.В. Дмитриев, медаль РАН, 2015) и международных наград (А.С. Шуруп, Евразийская ассоциация обратных задач, 2018), защищают диссертации (Румянцева О.Д., докторская, 2022), работают по грантам РФФИ и РНФ, участвуют совместно со студентами в экспедициях по морям и во внутренних водах РФ.

Приходите учиться к нам на кафедру!

Ведущий инженер Ермолаева Е.О, кафедра Акустики

Главный редактор:

Дорогие читатели, позвольте представить постоянного автора нашей газеты Елену Олеговну Ермолаеву.

Елена Олеговна — выпускница кафедры акустики. Научным руководителем ее дипломной работы был д.ф.-м.н. Л.Н. Захаров. По распределению работала в Акустическом институте им. Н.Н. Андреева в отделе д.ф.-м.н. Н.А. Роя. С 1982 г. Елена Олеговна — сотрудник физического факультета МГУ, с 1987 г. работает на кафедре акустики, в настоящее время — в должности ведущего инженера.

Елена Олеговна — ведущий специалист в области метрологического обеспечения векторно-фазовых измерений в акустике, математического моделирования полей сигналов и шумов в водной и воздушной среде, компьютерной обработке экспедиционных экспериментальных данных. Участвует в исследовательских работах в звукозаглушенной камере, гидробассейне, на кафедральном полигоне в Подмосковье. По акустической тематике имеет около 30 публикаций, в том числе 4 авторских свидетельства на изобретения. В течение многих лет вела занятия для сотрудниц различных факультетов и служб Московского университета по обучению программам MS Office, адаптированным в соответствии со специальностью и возрастом слушателей.

Ермолаева — член президиума Совета женщин МГУ. В составе аналитической группы Совета женщин МГУ занимается исследованием положения женщин в науке и высшей школе, особое внимание уделяя гендерным проблемам научно-педагогических кадров Московского университета. По данной тематике опубликовала более 30 работ, в том числе 2 книги; неоднократно принимала участие в работе международных форумов (IUPAP, ICWES, NorWiP).

Награждена Почётной грамотой Министерства образования и науки РФ и медалью «100 лет профсоюзам России».

Редколлегия газеты «Советский физик» от всей души поздравляет Елену Олеговну с замечательным праздником, желает дальнейших успехов в работе, счастья и благополучия в семье.