КАК ВОЕНМЕХОВЕЦ ОКАЗАЛСЯ ГЕОФИЗИКОМ

 

311.jpg

Борис Сергеевич Синицын (справа) и Юшин рядом с ним у стойки ДИКСа

3.9-1.jpg

Фурье-анализатор 1968 года рождения

3.10-3.jpg

Первая вибрационная сейсмограмма

3.10-1.jpg

Гидравлический вибратор Войцеховского-Зуева

3.10-2.jpg

Под Колпашево вблизи с. Гришкино

3.11-1.jpg

Вид на Краснодарский виброполигон у станицы Калужской

3.11-2.jpg

Троллейбус-лаборатория на краснодарском виброполигоне

3.11-3.jpg

Гидровибратор на краснодарском полигоне

3.11-4.jpg

Источник с «мягким лбом»

3.11-5.jpg

Валера Сидоров втолковывает Юре Михаэлису и Наташе Супруненко, вероятно, что-то про новый, придуманный им вибратор

3.12-1.jpg

Вибрационная сейсмостанция с регистратором на сменяемых пленочных дисках

3.13-21.jpg

«Малая вода» – старица с кувшинками. Рыболовы проверяют сеть

3.13-22.jpg

«Детский сад» отправляется к «большой воде» – реке Уралу

3.13-23.jpg

Переправа на правый берег Урала к пляжу

3.13-24.jpg

Запуск воздушного змея

3.13-25.jpg

Прижим вибратора г грунту с помощью пригруза

3.13-26.jpg

Псевдоанкерный прижим платформы вибратора к грунту.

3.13-27.jpg

С «рыбкой» позируют (слева направо) Валера Сидоров, Гена Евчатов и Юра Михаэлис

3.14-1.jpg

Иннокентий Сафьянович Чичинин . 2004 г.

3.14-2.jpg

На родине среди родных на фоне села Койбалы.

Сейчас Вы здесь: .:главная:. - .:статьи:. - .:как военмеховец оказался геофизиком:.

Глава 3
Новосибирский Академгородок

(Вячеслав Юшин)

3.1. Б.С. Синицын, корреляторы и "День Корреляции"

Итак, в 1962 г кончились обязательные 3 года, и я подал заявление в аспирантуру в военмех на свою кафедру 12. Маршрут в Ленинград на экзамены выбрал так, чтобы заехать посмотреть, что за научный центр строится под Новосибирском? Позвал меня туда мой школьный приятель Саша Домарацкий, уже работавший там 2 года. То, что я увидел, поразило и очаровало...

Был последний день лета. Городок, бережно встроенный в вековой сосновый лес с лиственным подлеском, утопал в чуть тронутой осенью зелени, сквозь которую едва пробивались яркие краски многоцветных "малогабаритных" 4-этажек. Главная же улица, получившая уже имя Морской проспект, была застроена "полногабаритными" домами и, рассекая лес, прямиком выводила на обширный песчаный пляж Обского моря.

Борис Сергеевич Синицын, руководитель "Лаборатории анализа статистических воздействий" Института автоматики и электрометрии (ИАЭ), полистав мой аспирантский реферат, готов был сразу принять меня на работу, и даже обещал получение жилья в течение года. Но велика же сила инерции! Карман жжет билет в Ленинград, сажусь в поезд, но чем дальше он уходит от Новосибирска, тем громче стучат колеса: "Дурак-дурак-дурак", и тем сильнее желание пересесть на встречный. Все же доехал, сдал экзамены, тут же перевелся в заочники и, как говорится, бегом назад, пока там не передумали.

То что я сейчас скажу, молодому поколению может показаться фантастикой. Речь идет о первом десятилетии Новосибирского Академгородка. Когда я пришел (октябрь 1962 г), все сотрудники лаборатории, в том числе, и молодые специалисты, уже получили жилье: семейные с детьми – отдельные квартиры, бездетные пары и холостые – комнаты. Я был женат (жена Людмила, пока я бродяжил, жила у родителей), а прибавление семьи ожидалось только в апреле. Тем не менее, уже в декабре нам дали большую комнату в полногабаритной "двойке", еще через два месяца – двухкомнатную "хрущевку". И это почти не за заслуги. Такими здесь были тогда стандарты.

В ИАЭ я попал в коллектив молодых (менее 3 лет) выпускников Ленинградского политеха, а главное, в обстановку творческой свободы, когда раз в неделю руководитель (мы его звали БэСэ) тебя буквально выгонял в библиотеку "думать". До переезда в Сибирь был он вузовский преподаватель, специалист по теории измерений, питомец львовской школы К.Б.Карандеева, который, собственно, создал и возглавил ИАЭ. В свое время БС также окончил Ленинградский политехнический, кстати, в одной группе с будущим писателем Д.Граниным. С детства он свободно владел немецким языком, оговариваясь, правда, что "лишь в варианте Гете". И был у БС научный кумир – бывший немецкий военнопленный в СССР Лянге, выпустивший в ГДР книжку "Корреляционная электроника", в которой с немецкой педантичностью собрал все, что существовало в мировой литературе по теории, технике и областям применения корреляторов. Наш БС переписывался с Лянге и получил от него экземпляр книги в подарок. Лишь через несколько лет она была переведена и издана в СССР под именем Ланге. (Кстати, по словам БС, Лянге без обиды и даже с долей ностальгии вспоминал время, проведенное в советском плену). Книга Лянге была для БС неисчерпаемым кладезем идей, и лаборатория трудилась над их освоением, осмыслением и развитием. Завязывались контакты с медиками, геологами, акустиками, аэро- и гидродинамиками и т.п. с тем, чтобы найти корреляторам полезные применения. Что касается построения новых корреляторов, то здесь БС полностью отдал инициативу юным "цифровикам", бесспорным лидером которых был Саша Домарацкий. Лаборатория строила большой универсальный коррелятор по имени ДИКС, которое удачно расшифровывалось двояко: либо по фамилиям авторов (Домарацкий, Иванов, Карышев, Синицын), либо как Дискретная Измерительная Корреляционная Система. Параллельно разрабатывались АЦП, цифровая магнитная запись, арифметические устройства, считыватели с бумажных лент и осциллографических фотопленок и т.п. Я же только здесь впервые встретился с цифровой вычислительной техникой (в военмехе нам этого не давали вообще, да и в Свердловске соприкоснуться не пришлось). Сохранилась газетная вырезка тех лет (см.фото), на которой у стойки ДИКС'а наш БС (справа) и я рядом с ним.

Удивительным, интеллигентнейшим, необыкновенно чутким человеком был Борис Сергеевич. К молодым сотрудникам он относился как к своим детям. Он как бы стыдился своей завлабовской высокой зарплаты на фоне мэнээсовских 100 рублей и буквально навязывал "матпомощь" из своего кармана, тут же "забывая" о долге. "Ваша главная задача, – неустанно внушал он своим сотрудникам, – скорее защититься". В то же время, было понятно, что ДИКС будет заслуженно кандидатской диссертацией Саши Домарацкого. Остальные должны находить достойные темы себе сами: для того-то и выталкивал БС еженедельно своих сотрудников в библиотеку.

А библиотека, надо сказать, была потрясающая, по фонду вроде "Ленинки", но с абсолютно свободным доступом к стеллажам. И все это – и работа, и библиотека, и, кстати, ЭВМ М-20 в одном здании, даже на улицу выходить не надо. Правда, кажется, я был единственным, кто упивался библиотекой. Сказался "голод на теорию", который невозможно было удовлетворить на производстве. Тут я и открыл для себя теорию оптимального приема сигналов в разных ее ипостасях, а в части схем и применений корреляторов особенно много свежих идей обнаружилось в японских англоязычных журналах, которые, вероятно, были недоступны Лянге. В результате у меня получился приличный обзор для диссертации. Но еще надо было построить свою "железяку", и вот тут очень трудно было не задеть кого-нибудь из коллег, кто начал раньше. Выход нашелся следующий. В лаборатории стоял магнитный барабан от какой-то старой ЭВМ, который первоначально попытались применить в ДИКСе, но "запороли" головки. Убедившись, что больше ни у кого из коллег планов на этот барабан нет, с общего согласия я и взял его за основу своего коррелятора. Новые головки изготовил сам из ферритовых колец. Конечно, плотность записи резко упала, но ведь здесь важно опробовать новый принцип, и это вполне удалось. Так что в 1966 году, вскоре после Саши Домарацкого я тоже защитился. Замечу, что в течение нескольких последующих лет все питомцы "гнезда Синицына" так же позащищались, и хотя жизнь разбросала их по разным местам, много лет они ежегодно собирались 13 апреля на учрежденный еще в те первые годы "День Корреляции".

3.2. Проект Чичинина

После защиты я стал искать, куда бы с наибольшей пользой приложить коррелятор да так, чтобы он был бы не вспомогательным прибором, вроде анализатора спектра, а основным, без которого обойтись невозможно. Роясь по реферативным журналам, наткнулся на интересную статью какого-то Чичинина, из которой понял, что существует проблема использования методов оптимального приема сигналов, или согласованной фильтрации, в нефтяной разведочной геофизике. Поведал об этой статье своим коллегам по лаборатории, и услышал в ответ: "Не тот ли это Чичинин, что завтра выступает с докладом на нашем институтском семинаре?". Оказалось, что уже около года назад в нашем институте по соглашению директоров ИАЭ и ИГиГ, К.Б.Карандеева и А.А.Трофимука, была создана тематическая группа во главе с молодым геофизиком, кандидатом наук, тем самым Чичининым Иннокентием Сафьяновичем, и как раз завтра состоится, как теперь бы сказали, презентация нового руководителя и его научного направления. В задачу нового подразделения, даже не лаборатории, а всего лишь тематической группы, входила реализация двух проектов Чичинина, один из которых – метод и аппаратура для вибрационной сейсморазведки – и был темой доклада.

Надо заметить, что Институт автоматики и электрометрии и раньше был не чужд геофизической тематике. В нем был Геофизический отдел, который, по словам БС, "кормил" весь институт, принося приличный по тем временам хоздоговорный доход. Насколько я помню, основной тематикой отдела были аэро-электромагнитные методы и так называемый "бесконечно длинный кабель". Но в то же время в институте недавно со скандалом была закрыта одна провалившаяся разработка, так называемая "сейсмомашина", прозванная остроумным мэнэсовским народом по имени ее руководителя Арнольда Романова "Арнольдовой могилой". Бесславная кончина этой разработки, долго находившейся в центре внимания и на знамени Института, отвлекавшей на себя значительные ресурсы опытного производства, и поэтому навязшей в зубах всех окружающих, выработала в сотрудниках устойчивую аллергию на слово "сейсмо", и когда был объявлен доклад с упоминанием сейсморазведки, предвзятость аудитории была просто запрограммирована.

Несмотря на то, что прошло более 40 лет, то выступление Чичинина, я хорошо запомнил, поскольку его результатом стал крутой поворот в моей биографии. Сначала докладчик обратил внимание на то, что в последние годы из привычной плакатной пропаганды ("Пятилетку в 4 года!") исчез шахтер с отбойным молотком. Открыт Самотлор. Паровозы заменялись тепловозами, страна переходила с угля на нефть, и разведка ее становилась актуальнейшим делом. Затем Чичинин рассказал об изобретенном им методе…

В то время во всем мире сейсморазведка уже стала главным разведочным методом на нефть и газ. Проводилась она с помощью взрывов, но в одном из американских журналов промелькнуло короткое сообщение об использовании в качестве возбудителя сейсмических волн вибратора, причем было упомянуто, что частота вибратора изменяется в процессе зондирования. Новый метод назывался "вибросейсом". Чичинин, окончивший физфак Ленинградского университета и там же аспирантуру при кафедре геофизики, попытался сообразить, как это американцам удалось "свернуть" гармонический сигнал, чтобы получить привычную геофизикам "взрывную" сейсмограмму. Алгоритм он придумал, но позже, когда появились более подробные публикации, выяснилось, что им изобретен совершенно новый алгоритм, отличный от американского. Рассказ об этом методе и его предполагаемой реализации "в железе" и был содержанием доклада...

Известна шутка Эйнштейна, как делаются открытия: "Все знают, что это невозможно, и только один не знает. Он-то и делает открытие". По-моему, справедливо и обратное, я с этим сталкивался неоднократно. "Попробовал – не вышло, решил – невозможно. Но вдруг говорят, что у кого-то вышло. Еще раз подумал – и тоже получилось".

…Но вернемся к докладу. Я тогда обратил внимание на одну особенность чичининского подхода – видеть за каждой формулой ее физический смысл и возможный способ реализации. И хотя предлагаемые им пути показались мне наивными, и, поначалу, даже сам метод – не в ладу с теорией оптимального приема, величие самой задачи захватывало. И главное, показалось, вот где без коррелятора невозможно обойтись!

После доклада я зашел в лабораторию к Чичинину, где начавшаяся на докладе дискуссия продолжилась. Здесь я познакомился с Геной Евчатовым, свежим выпускником Новосибирского университета – учеником Чичинина, который уже защитил дипломный проект по его методу, и мы продолжили спор, начатый на докладе. Я никак не мог понять, в чем преимущество чичининского метода перед "вибросейсом", поскольку твердо уверовал в равноценность операций во временной и частотной областях. А Гена, горячо защищая метод Чичинина, не мог понять меня, поскольку был слабо знаком c методами корреляционных вычислений. Мне же показалось, что там была и принципиальная ошибка. Поколебать же убежденность самого Чичинина в его методе "с наскоку" было невозможно (он шутя расправлялся с любыми каверзными вопросами), и я, в конце концов, попросил дать мне его проект для домашнего анализа.

Если характеризовать смысл идеи упрощенно, то она состояла в следующем. Вибрационная сейсморазведка алгоритмически похожа на радиолокацию. В основе лежит оптимальный прием зондирующих сигналов, попросту говоря, вычисление взаимной корреляционной функции посылки и отклика. Можно еще добавить, что эта процедура обеспечивает накопление энергии полезного сигнала во временной области, то есть, "вытаскивание" его из-под окружающего шума. Но если в радиолокации длительность посылки значительно короче времени пробега волны до цели и обратно, то в вибрационной сейсморазведке она во много раз длиннее. По "корреляционному" пути пошли американцы, разработав сложнейший комплекс обработки с аналоговой магнитной записью и специальным магнитным барабаном с подвижными головками. Создать подобный комплекс в наших условиях в то время, когда и простой бытовой магнитофон – роскошь, было бы просто нереально (пример – вышеупомянутая злосчастная "сейсмомашина – Арнольдова могила" представлявшая собой устройство для преобразования аналоговых сейсмограмм в так называемые сейсмограммы ОГТ путем введения в них регулируемых задержек с помощью многократной магнитной перезаписи и аналогового суммирования).

Я изучал проект вибрационной сейсморазведки Чичинина с пристрастием (он был оформлен в виде научного отчета объемом с кандидатскую диссертацию), проверяя все математические выкладки. Ошибок не нашел, и, наконец, понял: замечательная догадка Чичинина состояла в том, что если накопление энергии отраженного сигнала выполнять не во временной, а в частотной области, то накопителем может служить обыкновенный RC-фильтр, а не коррелятор (потрясающе!). После этого необходимый переход к коррелограмме выполняется просто через преобразование Фурье. А это уже радикально упрощало требования к регистрации, в сотни раз уменьшая объем полевых записей. И хотя при этом возникали другие сложные аппаратурные проблемы, они уже не казались такими непреодолимыми, как построение коррелятора с требуемыми для сейсморазведки параметрами. Коррелятор же, отвечающий этим требованиям, должен бы быть построен по параллельному принципу, что в то время было абсолютно нереально. Надо помнить, это было время, когда о цифровой магнитной записи мы еще только мечтали, а данные в ЭВМ вводились с помощью перфокарт или бумажных перфолент. На весь Новосибирский научный центр была только одна ЭВМ – упомянутая выше ламповая машина М-20 (20 тыс. операций в сек.). Забегая вперед, замечу, что такой коррелятор мы смогли построить лишь через 13 лет, когда появилась соответствующая элементная база.

…В общем, я попросился в группу Чичинина, и был принят. Надо сказать, решение было не простым. Оставить замечательный, дружный коллектив моей прежней лаборатории, который к тому же находился на творческом подъеме, и я в нем, смею думать, был не последним! Нет, мои коллеги меня не поняли, но в качестве "приданого" разрешили забрать "диссертационный" коррелятор, который вскоре был мною удачно использован как источник электронных кирпичей для новых устройств.

3.3. Чичинин и "вибробратство"

Как я уже упоминал, Чичинин был переведен в к нам по соглашению директоров-академиков из Института геологии и геофизики один. Коллектив ему дали уже здесь, собрав его частично из бывших сотрудников расформированной "сейсмомашины", и добавив несколько вакансий. В момент моего прихода группа состояла из 7 человек. Конечно, отдельного подробного рассказа заслуживает сам Чичинин, но лучше всего он рассказал о себе сам.

Самым "старым" (37 лет) был Владлен Кузаков, один из разработчиков "сейсмомашины". а самым молодым сын сосланных в Сибирь поволжских немцев Юра Михаэлис, студент-заочник НЭТИ и к тому же чудо какой радиомонтажник.

О Гене Евчатове я уже упоминал. Он только что окончил университет и со студенческой скамьи специализировался у Чичинина в теории вибросейсморазведки, а точнее, эта теория только здесь и начинала создаваться.

Незадолго до меня появился Язеп Тарвид – инженер-электронщик из Риги, человек странной и драматической судьбы. После какого-то личного конфликта на родине бросил все, дом, работу, уехал "куда глаза глядят", высадился в Новосибирске, пошел в горком комсомола и попросил помочь с работой. Так и оказался в группе Чичинина (через два года также внезапно уехал назад и трагически погиб при загадочных обстоятельствах).

Почти одновременно со мной был принят Миша Старков - молодой специалист из "Бауманки", стремящийся в науку и весьма амбициозный. Кроме того, у меня в тот момент был подопечный дипломник из НЭТИ Коля Сперанский, который после защиты тоже остался в нашей группе.

Чичинин обладал природным даром, как теперь говорят, "харизмой", убеждать и заражать своими идеями окружающих. Думаю, сказывались гены, ибо происходил он, по его словам, из рода хакасских шаманов. Будучи формально всего лишь руководителем маленькой лаборатории, он привлекал специалистов из множества других организаций, обеспечивая их хоздоговорными средствами, которые сам же и "выбивал" из Мингео или Миннефтепрома, где его хорошо знали. Конечно, поначалу это были, в основном, учебные, геофизические или академические структуры, обладавшие мозгами, но не имевшие серьезных конструкторских сил и производственных возможностей. Но таких организаций было более десятка. Все вовлеченные специалисты награждались полушутливым титулом "вибробратьев" и обычно с удовольствием принимали и носили это "звание".

3.4. Частотный метод Чичинина

Чичинин на формулах показал, что если генерировать с помощью вибратора колебания с очень медленной разверткой частоты (свип-сигнал), а сейсмический отклик Земли перемножать с исходными колебаниями, подавляя при этом высокочастотные компоненты произведения, то образуется очень низкочастотный во времени сигнал, последующее Фурье-преобразование которого (с небольшой, но не тривиальной модификацией) представляет собой искомую импульсную (читай, взрывную) сейсмограмму. Фильтр низких частот, подавляющий удвоенную частоту вибратора, является одновременно накопителем энергии полезного сигнала. Чем медленнее развертка частоты свип-сигнала, тем дольше она проходит заданный частотный диапазон, но зато тем больше возрастает "полезный" сигнал по отношению к сторонним помехам. Поэтому Чичинин первоначально назвал свой метод "методом длинных сеансов". Полученная в результате этой процедуры функция, если ее ось времени отградуировать мгновенными частотами свип-сигнала, представляет собой известным образом искаженную комплексную частотную характеристику среды. Мне же показалось естественным назвать метод Чичинина частотным, как это принято в теории автоматического регулирования, а полученные записи – частотными сейсмограммами, что в дальнейшем и прижилось . Математически алгоритм Чичинина близок к преобразованию Фурье, но все же отличается от него. Я считаю, что открытием этого преобразования сделан существенный вклад в прикладную математику, и его было бы справедливо называть преобразованием Чичинина.

3.5. Коллеги-соперники

Справедливости ради следует сказать, что к 1967 году в СССР не один Чичинин разрабатывал вибросейсмический метод. Над ним работали по своей инициативе еще две группы энтузиастов: А.Седин с Г.Молокановым в Краснодаре и Ю.Лукашин в Ленинграде. И лишь два Министерства (геологии и нефти), обязанные быть "локомотивами", выжидали, получится что или нет? Путь, по которому шли краснодарцы, был близок к частотному методу Чичинина, но их беда, на мой взгляд, состояла в недостаточном владении математикой. То, что Чичинин выводил "на кончике пера", они пытались проверить физическим моделированием в бочке с водой, угробив на эту неблагодарную работу уйму труда и времени. Но главное, они так и не нашли правильного алгоритма восстановления импульсных сейсмограмм из частотных (того самого преобразования Чичинина), а использовали для этого обычный анализатор спектра, который мог дать только амплитудную информацию, полностью теряя важнейшую фазовую.

Но впереди всех коллег-соперников был Юрий Петрович Лукашин: у него к тому времени уже были получены вибрационные сейсмограммы в привычной для взрывной сейсморазведки импульсной форме. Он, хотя и шел по корреляционному направлению, но также не повторял "вибросейс". Он изобрел и построил оригинальный аналоговый коррелятор параллельного типа по так называемой "релейной" схеме. Устройство получилось громоздкое, но, на удивление, вполне работоспособное. А главное, резко упростились требования к точности работы вибратора, что позволило ему использовать с незначительной доработкой обычный строительный вибратор – уплотнитель бетона. Для задач малоглубинной рудной сейсморазведки, с которой был связан Лукашин, мощности этого вибратора вполне хватало.

3.6. Первые макеты аппаратуры

В момент моего прихода уже существовал построенный группой Чичинина макет 6-канальной ламповой сейсмостанции частотного метода. Напомню, в отличие от взрывной сейсморазведки, где записываются сами сейсмические колебания, в методе Чичинина они сначала перемножаются с сигналом вибратора, пропускаются через фильтр, после которого в их спектре не остается частот выше 1 Гц, и лишь в таком виде сохраняются для последующего анализа. Регистратором служил барабан, обернутый сменяемой широкой магнитной лентой. При записи (использовалась прямая многодорожечная магнитная запись без модуляции) барабан делал один оборот за 10 минут – столько времени длилась развертка частоты. Для получения импульсных сейсмограмм эта лента переносилась на другой барабан, который вращался уже со скоростью около 30 оборотов в минуту, то есть, в 300 раз быстрее. Однако самой "обрабатывающей машины" – Фурье-анализатора – еще не было. Для нее только проектировался генератор гармоник в виде другого (прозрачного) барабана с нанесенной на него маской из множества гипербол. Оба барабана, магнитный и оптический, должны были вращаться совместно на одном валу подобно обрабатываемой детали на токарном станке, а считывающая фотоголовка – передвигаться, подобно резцу в его суппорте. Вот такая жуткая проектировалась конструкция.

Язеп Тарвид трудился над схемой аналогового лампового перемножителя и пытался приспособить стандартный звуковой генератор для получения линейной развертки частоты и управления вибратором.

Таким образом, все конструкторские идеи вились вокруг аналоговых устройств. Специалистов, знакомых с цифровой техникой, в группе не было. Более того, понимая низкую точность аналоговой генерации линейной развертки, Чичинин с Евчатовым написали кучу формул по обоснованию способов коррекции возникающих при этом ошибок.

Я решил начать с программного генератора. Мне пришла в голову идея весьма простого генератора с идеально линейной разверткой частоты на пересчетных схемах. Разобрав макет своего "диссертационного" цифрового коррелятора, я довольно быстро построил из его готовых "кирпичей" такой генератор. Но надо было еще заставить вибратор воспроизводить эти колебания...

3.7. Первый вибратор

Разработку первого вибратора Чичинин через хоздоговор заказал Б.В. Войцеховскому, возглавлявшему СКБ Гидроимпульсной техники(СКБ ГИТ). Он был в 60-е годы в Новосибирском Научном центре знаменит своей "гидропушкой" и всесилен, поскольку пользовался абсолютной поддержкой самого академика М.А.Лаврентьева. Разумеется, конкретная работа была поручена молодому конструктору. Им стал Альфред Зуев.

По ТЗ вибратор предполагался, как у американцев – гидравлическим. Но Войцеховский отказался от американской схемы и предложил тоже гидравлическую, но свою. Летом 1967 Зуев продемонстрировал стенд-макет этого вибратора. Он размещался в лабораторном корпусе СКБ, питался мощным стационарным насосом от буровой установки, но, увы, вибрировать не хотел. Поскольку мы тогда еще не имели представления о реальных виброколебаниях, и не могли задать конкретные параметры вибрации, начались препирательства с Войцеховским о том, выполнено ТЗ хоздоговора или нет. Чтобы убедить конструктора и его амбициозного руководителя, что построенный ими вибратор никуда не годится, мы взяли у строителей небольшой стандартный вибратор для уплотнения бетона и включили его рядом со стендом. Эффект был оглушительный. Споры прекратились, и работа была продолжена. В результате, к весне 1968 года был построен достаточно мощный гидравлический вибратор вертикальной силы, вес которого составлял больше 5 тонн.

Для управления частотой колебаний Зуев придумал простую конструкцию на основе вращающейся дроссельной заслонки. Но надо было еще эту заслонку вращать с высокой точностью по сигналу нашего программного генератора. Эта проблема еще не была решена, и Войцеховский "выкручивал руки" Чичинину на предмет нового хоздоговора под разработку какого-то изобретенного им "турбодвигателя".И здесь заслуга принадлежит Мише Старкову. Он где-то раздобыл оставшийся от "ленд-лиза" американский сельсин-индикатор, перемотал его с трех фаз на две и превратил в уникальный синхронный двигатель. Включив его через два самодельных 50-ваттных транзисторных преобразователя DC/AC, управляемых по частоте нашим "программником", мы, наконец, заставили вибратор воспроизводить частоту электрического сигнала.

Все эти работы были сделаны в короткий срок, в течение весны-лета 1968 года. Сейчас, вспоминая, поражаюсь, как было спрессовано время. Почти все, о чем говорилось выше, было сделано менее чем за год. Уже в августе 1968 года состоялись первые испытания этого вибратора в комплексе с первой ламповой сейсмостанцией, в результате которых мы впервые увидели, как выглядит реальная частотная сейсмограмма. Правда, обратить ее в импульсную тогда еще не было возможности.

3.8. Фурье-анализатор

Кроме высокоточного генерирования свип-сигнала еще более сложной была реализация чичининского алгоритма восстановления импульсных сейсмограмм из частотных. Сложность его, подобно "программнику", также состояла в необходимости высокоточного синтеза гармоник различных частот, причем строго синхронизованных со шкалой времени полевого зондирования. Оптико-механический генератор гармоник, над которым трудился Володя Окунев, мне казался нереализуемым монстром, а остановить напрасный труд можно было только, выставив действующий альтернативный макет. Поэтому, закончив с "программником", из оставшихся обломков своего коррелятора я построил цифровой генератор гармоник для Фурье-анализатора. Теория сопряжения программника и анализатора, определяющая их структуру, оказалась весьма крепким орешком, но была успешно построена.

К тому времени Язеп Тарвид уже настроил несколько перемножителей. Оставалось собрать и отладить все это в едином комплексе: воспроизведение, синтез гармоник, перемножение, интегрирование и визуализацию результата.

3.9. Первый виброполигон

Еще весной 1968 г Чичинин организовал поездку вокруг Обского моря для выбора виброполигона. Выбрали окраину села Бурмистрово в 80 км от нашего Академгородка. Договорились с сельсоветом. На лето поселились в пустующей школе, а к осени сняли две избы на окраине села. Тогда же я впервые столкнулся со стилем работы, введенным Чичининым: лето проводить в поле. Казалось бы, идет отладка аппаратуры, надо сидеть в окружении приборов в лаборатории, под боком конструктора, мехмастерская. Нет! – погрузили пол-лаборатории приборов на грузовики, сняли избу в деревне, сеть вместо 220-ти 150 вольт, летом комары, осенью – печное отопление, связи с городом нет, но зато… Какое погружение! Ничто не отвлекает. Можно работать, кто, конечно, хочет, хоть круглые сутки!

Конечно, у этого стиля были не столько романтические, сколько прозаические причины. Разработка финансировалась хоздоговорами. Договора заключались с Мингео и контролировались головным институтом Министерства. Отчитываться надо было ежегодно, причем полевыми материалами, сейсмограммами, как это принято в производственных геофизических партиях.

Полевой сезон 1968 года заканчивался, и мы провожали его в селе Бурмистрово. Вот-вот должен был заработать Фурье-анализатор, и, хотя уже и осень кончалась, возвращение затягивали, чтобы вернуться "на белом коне". Именно тогда, в октябре 1968 года в занесенной снегом избушке на околице села впервые "задышал" этот Фурье-вычислитель. Сохранилась его фотография

Итак, начало зимы 1968 кода, а она началась в первых числах ноября обильными метелями и морозами за 30, мы встретили в Бурмистрово. Собирались к ноябрьским праздникам вернуться домой, но три дня бушевала пурга, и дороги так занесло, что в село не могли завезти даже хлеб из соседнего села, где была пекарня, не говоря уже о машине из института. Питались только цыплятами местной птицефабрики, которых у нас, к счастью, было запасено в холодных сенях немерено. Чичинин, остававшийся в институте, поднял на ноги все начальство, и "выбил" в местном Военном училище гусеничный вездеход БТР, который к вечеру 3 ноября пробился к нам через снежные заносы из Академгородка. Мы, было, тут же собрались в дорогу, но командир, заметив у нас канистру со спиртом, решил дождаться утра. А на дворе было около 30 с ветром. Поэтому каждый час надо было прогревать дизель машины. Спать легли, когда канистра опустела. Утро оказалось солнечным, тихим и еще более морозным. Часам к 12, наконец, собрались ехать. На всякий случай загрузили еще и поленницу дров. И не напрасно. Не проехали и 5 км, как мотор заглох – кончилось горючее. Ох, какие цветистые тексты выдавал командир в адрес водителя! Но тут, к счастью, навстречу появился бульдозер, а следом за ним вереница машин, и, в том числе, наш институтский УАЗик. Командир поехал с нами, а водителя, еще раз обругав, оставил караулить железо на морозе, хотя всем нам было понятно, кто крайний.

3.10. Первый успех и первый провал

Лето 1969 года мы опять провели на полигоне в Бурмистрово на берегу Обского моря, куда перевезли стационарный гидравлический вибратор Зуева. Энергию давала мощная передвижная дизель-электростанция армейского образца, которой заправляли молодой сотрудник Зуева Володя Маньковский и наш Миша Старков. Вот тогда-то впервые заработал весь виброкомплекс, и была, наконец, получена первая полноценная вибрационная сейсмограмма на удалении аж 500 (!) метров от вибратора. Правда и здесь не обошлось без казуса. Есть такой "армянский" анекдот: что изображено на картине (а на ней – одна наклонная линия от края до края полотна)? Ответ: "дама с собачкой" – в кадр попал только поводок. Так и у нас, сначала все яркие волны оказались за пределами сейсмограммы как слева, так и справа, а на самой сейсмограмме – непонятный шум. Но в конце концов, все разрешилось, и вот она первая, по выражению Чичинина, "коронная"!.

Забегая вперед, скажу, что через 12 лет мы уже получали такие сейсмограммы от вибратора (правда, более мощного) на ударениях в сотни километров, но эта, первая, осталась в памяти одним из самых ярких событий.

Первый успех несколько изменил отношение тех, от кого зависела финансовая и кадровая поддержка работ. Наш научный куратор академик Н.Н.Пузырев, развивавший метод поперечных (сдвиговых) волн, тоже понял, что вибратор горизонтальной силы – идеальный источник таких волн (в отличие от традиционного взрыва), и новым заданием для Зуева стал теперь передвижной вибратор в "горизонтальном" исполнении.

Но нет, чтобы дать время и ресурсы для нормальной разработки всего комплекса. Теперь уже более высокое начальство желает видеть результаты непременно в реальных полевых условиях и на настоящих месторождениях.

Поясню, обычная "взрывная" сейсмопартия – это человек 30-50. В нее входят буровики с несколькими буровыми установками, взрывники со своей спецтехникой, оператор с сейсмостанцией, смотчики кабелей-"кос", бензовозы, повара, интенданты и толпа "бичей" – разнорабочих. ИТРов всего два-три человека. Вездеходных колесных и гусеничных спецмашин – до полутора десятков.

И вот к одной из таких сейсмопартий приписали наш маленький отряд, состоящий из двух кандидатов наук, одного младшего научного сотрудника и шести инженеров и лаборантов. Для установки сейсмостанции дали небольшой списанный автобус, который вместе с вибратором погрузили на баржу и отправили вниз по Оби до Колпашево, а потом еще дальше по речке Чая во глубину Западно-Сибирской болотистой низменности.

Лето 1970 г в этих местах выдалось холодным и дождливым, но больше всего донимали фантастически зверские комары. Спали под марлевыми пологами, но стоило нечаянно прикоснуться голой рукой к пологу, как ее тут же обдавало будто кипятком. Любителям существование скрашивала рыбалка.

Наша ламповая аппаратура требовала мощного источника электроэнергии, в качестве которого служила дизель-электростанция. Она создавала сильные электрические наводки на входные цепи сейсмостанции, усугубляемые сырой погодой. В добавок, маленькая опорная платформа вибратора тонула в болотистом грунте, почти не сотрясая его. С наводками мы и промучились весь сезон, так и не получив хороших записей. Стало ясно, надо увеличивать платформу, а аппаратуру переводить на транзисторы, чтобы работать от батарей.

3.11. Испытания под Краснодаром

Поскольку полевая аппаратура должна быть передвижной (а она пока еще была слишком сырой и громоздкой, требующей постоянного контроля), был приобретен списанный троллейбус, и все лето 1971 года часть сотрудников в том же Бурмистрово занималась неблагодарной работой – переоборудованием его под полевую лабораторию-прицеп на колесах. Параллельно, освободившийся от груза оптической "обрабатывающей машины" Володя Окунев строил новую транзисторную сейсмостанцию.

Тем временем, и до больших чиновников, наконец, стало доходить, что виброразведка – не "хухры-мухры". Мингео решило организовать испытательный виброполигон в Краснодарском крае, а Миннефтепром открыл в Новосибирске большую экспедицию, в задачи которой, помимо множества других, входило проведение испытаний и нашего комплекса. Таким образом, эти два министерства – вечных соперника – под флагом "Вибробратства" и Академии наук впервые оказались в одной упряжке. А в нашей неформальной компании "вибробратьев" появилось несколько новых ставок и следом – молодых специалистов, которых надо было обучать, вводить в курс дела. Руководство разработкой нового поколения аппаратуры Чичинин оставил мне, а сам сосредоточился на большой политике и высокой теории. Мне же предстояло перевести весь аппаратурный комплекс на современную элементную базу. Но для этого надо было, прежде всего, самому переучиться с привычной импульсной логики на потенциальную, а затем обучить и "стариков", и молодое пополнение.

К началу полевого сезона 1972 года мы едва успели построить транзисторную сейсмостанцию и собрать без настройки новый программник на микросхемах. Силами недавно образованной опытной сейсмопартии под руководством молодого энергичного Валеры Сидорова для гидровибратора построили новую излучающую платформу значительно большей площади, которую теперь приходилось перевозить отдельно от автомобиля.

Наши краснодарские коллеги выбрали для полигона участок вблизи станицы Калужская на площади действующего нефтепромысла.

В небольшой роще разбили палаточный лагерь, центром которого стал наш троллейбус-лаборатория. От ближайшей нефтяной "качалки" протянули на столбах электросеть.

Рядом на пустыре расположили вибратор с новой платформой большой площади.

Вообще, у геофизиков принято в длительные экспедиции брать с собой семьи, что способствует их сохранению. Ну, а уж в такую экспедицию, как к Черному морю, тем более, да еще и с детьми. Предусмотрительный Валера Сидоров, помимо основной техники отправил вагон леса для строительства базы и пару тонн картошки (на всякий случай). Картошка в Новосибирске была раз в 5 дешевле, чем в Краснодаре. В отличие от прошлых сезонов, в этот раз у нас было целых три автомобиля – грузовик, автобус-КУНГ и "козлик", что позволяло на выходные вывозить весь табор с детьми на море.

Но не обошлось и без ЧП. Во время переброски техники один из сопровождающих пацанов по пьяни сел за руль , своротил опору ЛЭП, питающую "качалки" нефтепромысла, и вдрызг разбил двигатель машины. Запахло серьезным уголовным делом. Большая часть леса и картошки ушла на "отмазку" от суда и ремонт грузовика.

Другое ЧП, наоборот, способствовало ускоренному прогрессу. В дороге мыши перегрызли провода в старом программнике, а новый, микросхемный, сработанный Наташей Супруненко, настроить дома она не успела. Пришлось форсировать этот процесс на месте. Только к концу августа, наконец, вся аппаратура заработала и начались, собственно сейсмические эксперименты.

Сначала опять, как и в Гришкино, стала "доставать" сетевая наводка, затем вылезли на первый план поверхностные волны – бич сейсморазведки, а вибрационной – в особенности. Чичинин решил попробовать преградить им путь чисто механически, идею назвал "источником с мягким лбом". Как такой источник выглядит реально, можно увидеть на фото. "Мягкий лоб" – это глубокие траншеи вокруг вибратора, а бочки с водой служили просто пригрузом для лучшего сцепления вибрирующей платформы с грунтом (раньше эту роль играл сам грузовик).

Заметного сейсмического эффекта "мягкий лоб" не дал, но польза от него оказалась совершенно неожиданной. Дно траншей заполнила дождевая вода, и там оказались в ловушке в несметном количестве лягушки. Осенью бригада рабочих, оставшаяся для ликвидации лагеря и отправки техники домой, быстро пропив командировочные, и спасаясь от голодной смерти, с большим удовольствием поглощала этот французский деликатес.

Самые лучшие сейсмограммы обычно получались ночью, когда все вокруг затихало, и засыпали дети. Поэтому работа шла почти круглые сутки. Но по пятницам вся виброкомпания на трех машинах выезжала на побережье в район Джубги, возвращаясь в воскресенье вечером. Высокоинтеллектуальная работа, однако, не прекращалась и там. Пляж вокруг всегда был пустынным, как это видно на фото, после того как кто-то пошутил, что наш табор с большой палаткой и спальными мешками – это выездной лагерь туберкулезного санатория.

Необходимые для отчета сейсмические материалы, в конце концов, были получены, но особого восторга у меня не вызвали. Самым же важным результатом стало понимание ряда принципиальных и технологических требований к аппаратуре и к вибратору, о которых прежде я почти не подозревал. Так, например, главными элементами "частотной" сейсмостанции являются перемножители сигналов. Их столько, сколько каналов записи, для 70-х годов это 24 или 48. В аналоговом исполнении это сложные устройства. Для упрощения они были выполнены нами как одноквадрантные. Теперь же выяснилось, что этого категорически нельзя было делать, а переход на "правильные" 4-квадрантные – это новая разработка, причем много более сложная. Стало также очевидно, что надо менять и систему регистрации-воспроизведения: магнитный барабан с накладной широкой пленкой оказался крайне ненадежным узлом. Ну, и в довершение всего, вибратор явно оказался слишком слаб. Нужно было придумывать что-то радикальное.

3.12. На пороге больших перемен

К началу 70-х годов в США уже выпускались несколько моделей вибраторов с амплитудой силы 5-7 тонн и наблюдалось явное стремление к дальнейшему наращиванию их мощности. Наш же развивал не более 1 тонны силы, и никаких перспектив на ее существенное увеличение в конструкции этого вибратора не просматривалось. А надо было силу увеличивать раз в 10. Принципиальный недостаток нашего вибратора проще пояснить на аналогии с электронным усилителем мощности. Наш мог работать только в классе А, тогда как американский работал в классе С.

В поисках предприятия в СССР, обладающего технологией, требуемой для изготовления гидравлических вибраторов американского типа, я обнаружил в технических каталогах Армавирский завод испытательных машин (ЗИМ). Он выпускал так называемые гидропульсаторы – агрегаты типа больших вибростендов. Поэтому еще во время прошлогодних краснодарских работ мы с Чичининым съездили на этот завод, где нас принял и выслушал директор, а потом познакомил с ведущим специалистом-гидравликом Альбертом Семеновичем Шагиняном. Шагиняна идея создания сейсмического вибратора захватила, но обещать что-либо, находясь в жестких тисках заводского плана, он не мог. Дескать, пробивайте заказ в план КБ и завода через Минприбор. Но, тем не менее, та встреча имела далеко идущие последствия.

Нам же пришлось вновь обратиться к строительным вибраторам – трамбовкам грунта и уплотнителям бетона. Хотя выпускаемые промышленностью такие устройства обладали сравнительно малой мощностью, принципиальных ограничений ее наращивания, как будто бы не было. Правда, было два существенных, с точки зрения сейсмики, недостатка: Во-первых, они приводились в движение асинхронными двигателями, которые могли выдать только одну частоту, близкую к частоте питающей сети, причем трудно поддающуюся стабилизации. Поэтому надо было либо переходить на легко управляемые двигатели постоянного тока, либо строить преобразователи частоты. Во-вторых, развиваемая ими амплитуда колебательной силы была пропорциональна квадрату частоты, что резко ограничивало реальный частотный диапазон.

Неутомимый Чичинин и здесь разыскал энтузиастов. Профессор Г.А.Сипайлов и доцент Вадим Кулаков с кафедры электрических машин Томского политехнического института предложили принципиально новую схему дебалансного (центробежного) вибратора с распределенной по большой площади силой на основе специальных синхронных двигателей и взялись за разработку таких двигателей. Но об этом я расскажу подробнее в свое время, когда такие двигатели появятся, а пока что существовал только гидровибратор, и эксперименты с ним продолжались еще 2 сезона.

Что же касается аппаратуры, то здесь уже нами была начата фактически новая разработка. Вместо магнитного барабана был спроектирован регистратор с пленочным диском (см.фото). Оказывается, я изобрел магнитную дискету задолго до их появления в персональных компьютерах, правда эта дискета была раз в 5 побольше диаметром, запись на ней не цифровая, а аналоговая и головок магнитных не одна подвижная, а 14 неподвижных. Почти как в известном анекдоте про Тиграна Петросяна: "Правда ли что он выиграл в лотерею "Волгу"?". – "Конечно, правда, только не Тигран Петросян, а Тер-Ованесян, только не лотерею, а в преферанс, только не "Волгу", а 100 рублей, только не выиграл, а проиграл".

А тем временем, над нашей лабораторией в Институте автоматики сгустились тучи. Новый молодой директор, Нестерихин, физик-ядерщик по профессии, начал зачистку "непрофильных", по его мнению, направлений, в том числе, всей геофизики. И в конце 1973 года вышло "высочайшее" (по Академии) постановление о переводе нашей лаборатории из Института автоматики и электрометрии в Институт геологии и геофизики, откуда в свое время и пришел Чичинин (правда, пришел один, а вернулся уже с большим выводком, со всеми ставками, приборами и даже с мебелью). Одна лишь большая потеря – отрешение от мехмастерских и КБ Института автоматики, которое нам существенно помогало и при конструировании "железа", и при изготовлении печатных плат, и монтаже электроники. Кстати, начальником этого КБ был военмеховец Юрий Ильич Бакланов, выпускник 1955 года (группа 818), с которым у меня установились дружеские отношения. Но я опять забегаю вперед, переход состоялся лишь осенью.

Итак, в начале 70-х отношение к вибрационной сейсморазведке со стороны профильных министерств Геологии и Нефтепрома стало, наконец, меняться. Особенно способствовали этому процессу визиты министерских чиновников в США. Богатый Миннефтепром вскоре купил лицензию на американский гидравлический вибратор и готовился приступить к строительству в Гомеле КБ и завода по их производству. Во время работ на Урале, о которых – ниже, нашу экспедицию посетил важный чин Миннефтепрома А.И.Богданов, определяющий техническую политику этого министерства в области геофизики. Тогда, в беседах "без галстуков" и прозвучало имя Шагиняна, который вскоре был приглашен стать директором Гомельского ОКБ сейсмотехники. В свою очередь, и Мингео СССР издало приказ об образовании в Новосибирском Академгородке ОКБ геофизического приборостроения, причем разработка вибрационного комплекса была определена как одна из его приоритетных направлений. Встала задача срочно наполнить вибросейсмический сектор нового СКБ специалистами. Пришлось откомандировать в начальники Юру Михаэлиса, который уже стал опытным разработчиком, а вскоре у нас появилось несколько молодых специалистов из НГУ и НЭТИ – геофизиков и технарей.

3.13. На реке Урале

Очередной же летний полевой сезон 1973 года нам было рекомендовано провести на нефтеперспективных площадях в степях западного Казахстана. "Рекомендации" теперь уже исходили от наших отраслевых партнеров-"вибробратьев", обязанных работать по планам своих министерств. Некоторые ограничения свободы выбора места полевых работ с лихвой компенсировались полным освобождением разработчиков от хозяйственных работ и забот по жизнеобеспечению в полевых условиях.

Предполагалось, как это уже успело войти в традицию, проводить геофизические эксперименты на старой аппаратуре, одновременно настраивая новую – такая вот "потогонная система". Как всегда, новая аппаратура к началу полевого сезона не была готова. Ее отдельные узлы, только что смонтированные, были собраны, как говорил Райкин, "в мешок" и вместе с действующей старой аппаратурой, десятком необходимых для наладки других приборов и прошлогодним вибратором Зуева доставлены в новый район работ в Уральской области Казахстана неподалеку от города Чапаева. Это бывшая станица яицких казаков Лбищенская на берегу Урала, где, по Фурманову, и погиб легендарный красный командир. Вот только троллейбус, на переоборудование которого в лабораторию на колесах был потрачен целый полевой сезон, остался навсегда под Краснодаром в станице Калужской.

Чичининское "вибробратство", состоящее к этому времени из представителей трех организаций, постепенно пополнялось молодыми кадрами, главным образом, выпускниками Новосибирского университета – геофизиками.

На лето сотрудники опять взяли с собой семьи, включая самых малых детей, ибо место для их отдыха детворы оказалось исключительно удачным (браво, Валера Сидоров!). Рядом с лагерем "малая вода" – неглубокая старица с камышами и кувшинками, в которой можно и купаться, и рыбу удить, и просто на лодке кататься, и утонуть трудно (см.фото). И главное, тем, кто работает на солнце, в любой момент можно окунуться в воду.

По многолетнему опыту геофизиков, работавших в этих местах не первый год, лучшее жилье здесь землянки, ямы глубиной до 2 метров, накрытые досками, ветками и засыпанные поверх всего землей. Полдня работы экскаватора, еще день – отделка, на стены – обои, и жилой поселок почти готов. Самая большая яма – лаборатория-камералка. Я поначалу поселился было в палатке, но днем, как в духовке, среди ночи – "дубак". А в землянке круглые сутки ровная и очень комфортная температура независимо от того, что на поверхности: зной или холод. Просто, земля здесь – сухая глина, и сырости нет. Возможно, в других районах не так, не проверял, но в этих – лучшее жилье трудно придумать.

Обычно в жаркие дни праздный народ предпочитал проводил время на Урале, куда весь "детский сад" добирался сначала на машине (см. фото), а затем на лодке, а кто и вплавь – на другой берег, где был огромный девственный песчаный пляж (см.фото). Мы стояли на левом берегу. Вопреки Кориолису у Урала в этих местах левый берег обрывистый, а правый – пологий песчаный.

А когда вокруг столько детей, как самому не впасть в детство! (фото)

Весь этот полевой сезон фактически ушел на настройку нового макета аппаратурного комплекса, обучение молодых сотрудников и множество экспериментов с вибратором в стремлении найти наиболее эффективный способ его сцепления с грунтом. Напомню, что вибратор в этот сезон имел горизонтальную ориентацию колебаний. Так например, варьировались форма и число зубьев на подошве вибратора, испытывались разные способы его прижима к почве. На фото показаны два из них. Так, на этом фото показаны "обычный" примитивный прижим с помощью пригруза, а здесь – так называемый псевдоанкерный прижим.

Написав последнюю фразу (точнее подпись к фото), невольно вспомнил сцену из военмеховского капустника 50-х: защита курсового проекта. Пелась на мелодии из оперы Римского-Корсакова "Садко". Студент (поет на мотив арии "варяжского гостя": "О скалы грозные дробятся с ревом волны…"):

За этот крюк большой привязана веревка,
К веревке той редуктор жестко прикреплен,
А дальше там стоят моторы…
…Волнуюсь шибко я, и с сердцем плохо.

Вот такое дежа вю.

В общем, главные результаты полевого сезона были такими. Новый макет регистрирующей аппаратуры заработал. Наилучший прижим горизонтального вибратора – псевдоанкерный, но нужно искать его технологичный эквивалент вместо "веревки с крюком".

Но самое главное воспоминание все же оставила река Урал и ее дары. Вот, например, такой осетр, как на этом фото. Оговорюсь, мы его не сами выловили (боже, упаси!), а купили у рыбнадзора. А браконьеров, несмотря на драконовские меры противодействия, все равно хватало. Поэтому все суда, идущие по Уралу, обязаны были буксировать по дну "кошку" для сбора браконьерских снастей, что они и делали.

3.14 Автобиография И.С.Чичинина

Я родился в 1933 году в селе Койбалы Хакасской автономной области.

Ныне на восточной окраине Койбальской степи стоит Саяно-Шушенская ГЭС. Чичина - это маленькая речка. Она течёт на западной окраине Койбальской степи.

Начальное образование получил в сельской школе. В 1946 - 51 г.г. получил среднее образование в школе-интернате, которая была организована в г. Абакане для хакасских детей-сирот и детей из отдалённых хакасских сёл, где не было средней школы.

В нацшколе я нахально объявил себя математиком и физиком, и после окончании школы поехал в Ленинград, где поступил в университет на физический факультет. Ехал я туда с намерением собственноручно делать атомные бомбы, чтобы сбрасывать их на головы проклятых капиталистов. Почему? Да это просто воспитание военного времени. Если бы война 41-45 гг продолжалась дальше, то из нас легко можно было бы сделать камикадзе.

Ленинград мне не понравился, он мне показался каменным мешком. Я очень там скучал по сибирским просторам. На кафедре атомной физики и на кафедре ядерной физики ужасно пахло крысами. Зато на физфаке была еще и кафедра "Физика Земли". Выпускники этой кафедры, обычно попадали в экспедиции на льды Ледовитого океана, Антарктиду, Таймыр, Чукотку и т.п. Чтобы вырваться из "каменного мешка" я и записался на эту кафедру.

Как рождалась аппаратура «ТАЙГА»

После окончания университета я был оставлен в аспирантуре у профессора Гольцмана и после ее окончании (в 1960 г.) был направлен в новосибирский Академгородок в Институт геологии и геофизики СО АН.

В 1959 году вышло постановление, по которому защищать кандидатские диссертации можно было только после опубликования 2 статей в научных журналах. В ожидании публикации своих работ (одна из этих статей сразу вызвала бурю научном мире, так как доказательно опровергала изобретение одного маститого геофизика. ВЮ) я работал в подготовке и проведении геофизических исследований в Кузбассе и Иркутской области. На защиту кандидатской вышел только в 1962 году

После защиты я поехал на рыбалку, на Иртыш. Там, в районе Ханты-Мансийска, одна сейсмопартия проводила работы по уточнению положения границы Мохоровичича, которая расположена на глубине 40 - 50 км. Работы выполнялись при помощи каравана из 6-7 судов. На одном судне стояла сейсмостанция – громоздкмй 12-канальный регистратор, выполненный на радиолампах. Сейсмоприёмники расстанавливались на берегу, в более или менее сухом месте, на удалении 5 - 12 км от берега. Соединялись приёмники с сейсмостанцией 12 километровой "косой" – кабелем, сплетенным из телефонных проводов. Смотка и размотка косы осуществлялись при помощи артиллерийского тягача-амфибии. Коса обычно лежала в "няше". Так называется зыбкое болотистое месиво: нога человека в нём утопает по колено и выше.

Сейсмостанция должна была записывать сейсмические сигналы от взрывов через каждые 15 - 20 км по профилю, проложенному по карте вдоль реки. Взрывы должны были возбуждаться в скважинах глубиной 10 - 15 м., а вес одного заряда 200 - 500 кг. Расстояния "взрыв – прием" должны были составлять 50, 75, 100, 150 км.

На одном из судов стояла буровая установка (для погружения заряда на глубину 10 - 15 метров). Два судна отвечали за взрывы, остальные – за доставку взрывчатки, солярки, продуктов питания и т. д.

Работы такого рода называются региональными сейсмическими исследованиями Земной коры. Их можно назвать также разведкой перед разведкой нефтегазовых месторождений. Хотя нефть и газ обычно добывают с глубин до 3 - 4 км, но чтобы лучше понять топографию расположения продуктивных пластов на глубинах 3-4 км, важно проследить положения пластов на глубинах до 40 - 50 км.

Когда я приехал на рыбалку (в начале сентября), выполнение плана полевых работ было нулевое, так как на сейсмограммах полезных сигналов видно не было, вся запись была забита какими-то помехами. Поэтому я отказался от рыбалки и начал с тамошними геофизиками выяснять причины этих помех.

На кораблях команды экипажей и рабочие «бичи» почти непрерывно пьянствовали, у них шли постоянные разборки. Произошло даже убийство в пьяной драке. Судно с бурильной установкой практически предназначалось только для «галочки» в отчете. Бурить реально никто и не думал. Взрывали заряды прямо в реке (попробуй, проконтролируй это где-то «на диком бреге Иртыша!»)

Я пришёл к убеждению, что от этой публик надо отказаться вообще. Сейсмостанцию надо сделать в габаритах спортивного чемоданчика, (в это время уже широко применялись транзисторы). Она должна иметь 6 каналов с магнитной записью и включаться автоматически по радио. Лёгкий вертолёт типа Ми-2 должен брать на борт 5-10 таких регистраторов и расставлять их через 10 - 15 км. 20 таких регистраторов покроют весь рабочий профиль. Одна такая расстановка обеспечит годовой план работ вышеописанного каравана. Если за летний сезон этот вертолёт сделает 10 - 20 расстановок, то это будет 10 -20 кратное выполнение годового плана.

Вернувшись с "рыбалки", я поехал в Москву, в Ленинскую библиотеку и Институт звукозаписи, чтобы изучить состояние разработки 8-ми канальных магнитных головок, магнитных плёнок и магнитофонов-диктофонов. В результате родился проект телеуправляемой переносной аппаратуры, названной впоследствии "Тайга". Улучшения качества магнитной плёнки в СССР не ожидалось. Поэтому я выбрал запись с частотной модуляцией и дал по плотности записи 10-20-кратный запас по сравнению с буржуями. На допустимый уровень детонации лентопротяжного механизма тоже наложил требования "не бей лежачего". Позднее, когда я уже работал в Институте автоматики и электрометрии , его новый директор академик Ю. Е. Нестерихин насмехался: делать аппаратуру в 10 раз хуже зарубежной? Ха-ха-ха! Но я не поддавался на провокацию, так как знал, что ни в США, ни в Японии нет аппаратуры, подобной "Тайге". А то, что магнитофоны у них лучше наших, ну так что ж! Как-нибудь переживем.)

Несколько позже, когда самые первые образцы «Тайги» проходили полевые испытания, у нас с коллегами родилась идея бомбометания. Не надо бурить скважину: авиабомба весом 250-500 килограмм при падении сама углубится на 15-20 метров. Создатель Новосибирского Академгородка академик М.А.Лаврентьев подписал наше письмо главному маршалу авиации СССР К.А.Вершинину с просьбой выделить нам эскадрилью стратегических бомбардировщиков для «сейсмобомбёжки». Маршалу наша идея понравилась: ведь «летунам» надо регулярно получать зачёты по бомбометанию, и они кидали бомбы по одним и тем же мишеням, так как новые мишени ставить накладно. А в нашем случае каждый раз будут новые мишени: почти боевая обстановка!

Когда требования к аппаратуре стали моими убеждениями, я написал заявку на изобретение. В соавторы включил 9 человек – почти всех высших руководителей новосибирского геофизического треста. И начал в своем институте пробивать тему разработки такой аппаратуры. А там дело было безнадёжное: изготавливать транзисторную аппаратуру не было возможности. Хотя «соавторы» все же помогли пробить заказ на изготовление 20 макетов аппаратуры по нашим «сырым» радиолюбительским эскизам, необходимо было привлечь к разработке профессионалов. Поэтому я поставил перед руководством отдела геофизики (Фотиади Э.Э. и Пузырёвым Н.Н.) ультиматум - если не будет такой темы и соответствующего обеспечения, то я из института ухожу. Они забеспокоились и повели меня к директору Института, академику Трофимуку А.А. Он сказал: При организации Сибирского отделения был предусмотрен специальный институт - Институт автоматики и электрометрии, который по уставу и должен обеспечивать научный центр передовой геофизической аппаратурой!

И вот мы с Пузырёвым потопали к К.Б. Карандееву – директору ИАЭ. Константин Борисович сказал: “Чтобы делать скрипку, надо, по-видимому, быть не только краснодеревщиком, но и обладать музыкальным слухом. У меня «краснодеревщики» имеются, а у Чичинина, похоже, есть слух. Так вот, передавайте Чичинина мне и мы здесь начнём разработку его проекта. Это было в 1964 г. Но до этого я успел втянуть в работу над «Тайгой» еще один институт, принадлежащий Мингео, – СНИИГГиМС , где также была организована группа из 10 инженеров. И вот, каждому инженеру я даю изготовленный «сырой» регистратор, и он копается над своими экземпляром, пытаясь оживить его.

Весной 1965 г. я перебрался в соседнее здание , в ИАиЭ, и сразу уехал на полгода в Енисейск, оставив жену одну с новорожденным сыном. К этому времени письмо академика Лаврентьева к главкому ВВС сработало, и стратегические бомбардировщики начали из Казахстана летать в Сибирь бомбить «наши цели».

Но мало сделать работающую аппаратуру. Чтобы её изготавливать серийно, надо иметь полную конструкторскую документацию, а работа конструкторского бюро стоит денег. Как же удалось нам решить эту проблему? Дело было так. Однажды Президент СО РАН М.А. Лаврентьев послал группу учёных на Семипалатинский ядерный полигон для ознакомления с их проблемами. Я оказался в составе этой группы. Там выяснилось, что у военных остро стоит вопрос регистрации уровня колебаний почвы, вызванных испытаниями, на удалениях в сотни км, особенно, в населенных пунктах.

Я заявил на совещании, что у нас почти готова аппаратура для записи таких колебаний. Она небольшая, как спортивный чемоданчик. Включается по радио. В ждущем режиме может стоять сколько долго без присутствия оператора. Такие чемоданчики можно установить, где угодно. Хозяевам идея понравилась, и начальство полигона согласилось оплатить разработку. Я помог составить письмо на имя Лаврентьева с просьбой о конструкторской проработке и аппаратуры и изговлении опытных образцов по хоздоговору с Семипалатинским полигоном. В результате на Опытном заводе СО АН были изготовлены сотни регистраторов аппаратуры «Тайга», с помощью которой на территории СССР, в Антарктиде и в Арктике были затем отработаны не менее 20 тыс. км региональных профилей ГСЗ с использованием химических взрывов.

Конечно, над «Тайгой» и с «Тайгой» я работал не один. У нас образовалось сплочённая группа. Когда мы в 1965 г. бомбились по профилю «Енисейск - Колпашева», наш полевой лагерь (человек 20) располагался в окрестности Енисейска. Я ввёл сухой закон. Но в каждую субботу вечером был обязательный банкет - пей сколько влезет! Банкет делали в «главном ресторане» г. Енисейска. Мы любили петь. Сначала официантки на нас шикали, но публика потребовала, чтобы мы пели. Потом, когда привыкли, что в каждую субботу мы поём, ресторан был каждый раз переполнен, а нас сажали за большой почётный стол.

После завершения кострукторских работ по «Тайге-1» и по «Тайге-2», в 1972 г. я вернулся из ИАЭ в Институт геологии и геофизики, но уже не один, а группой единомышленников из 10 человек.

Здесь можно спросить, зачем в таких делах нужны математика и физика? Дело в том, что критикунов везде хватает. Вот какой-то критикун начинает гнусно выступать, что изделие, предлагаемое Чичининым, в принципе, работать не может. Как доказать свою правоту? Только при помощи формул и расчётов по ним. В связи с этим можно привести такой анекдотический пример: чтобы получить утверждение плана экспедиционных работ с бомбометанием надо было доказать, что эти бомбы не вызовут таежных пожаров, то есть, надо было убедить, что в Западно-Сибирских грунтах 250 - 500 килограммовая фугасная бомба, сбрасываемая с высоты 1,5 - 3 км, проникнет вглубь на 15 - 20 м. При взрыве на такой глубине горящие осколки и газы не выйдут на поверхность земли и лесных пожаров не будет. Справку, подтверждающую это утверждение, военные организации нам не дали, сказали, что такие сведения засекречены и разглашать их они не имеют права. Поэтому, хочешь – не хочешь, мне самому пришлось выводить формулы о глубине проникания авиабомбы, о радиусе разрушения при взрыве, о размере воронки.

В 1968 году было заключено международное соглашение о запрете ядерных испытаний. Но взрывать-то всё равно надо! Поэтому дальше взрывы продолжали делать «в мирных целях для развития народного хозяйства». Для регистрации сейсмических сигналов от этих взрывов аппаратура «Тайга-2» была выпущена на московском заводе «Нефтеприбор» в тысячах экземпляров. В 1975 - 90 гг в СССР было произведено 39 таких взрывов. Сейсмические сигналы от этих взрывов были зарегистрированы на профилях с общей протяженностью более 30 тыс. км. Схема работ такая: готовится ядерный взрыв, и по намеченному азимуту (профилю) протяженностью 1000 – 4000 км через каждые 10-20 км развозятся вертолетами регистраторы, где и оставляются в дежурном режиме. Перед взрывом все регистраторы одновременно включаются в работу по радио. Кодовые последовательности радиовключения таковы, что одновременно служат метками времени. Они записываются на одну из дорожек регистратора.

После «перестройки» СССР сейсмограммы, полученные от ядерных взрывов, были рассекречены и стало возможным привлечение так же и учёных западных университетов к осмысливанию этих записей. Совместная работа российских (ГЕОН) и датских геофизиков позволила существенно уточнить строение мантии Земли, открыть протяженные границы (переходные зоны) на глубинах около 100 и 400 км. Осмысливание указанных сейсмограмм ещё не завершено.

О том, как я влип в вибрационную тематику

Летом 1963 года в одной сейсмопартии я занимался делами «Тайги». Туда приехал знакомый геофизик и сообщил мне, что американцы вместо взрыва используют вибрацию, при этом они получают такую же сейсмограмму, как при использовании импульсного источника (взрыва). Я подумал, как это сделать и догадался, что именно они делают. На этом успокоился. Потом, по возвращении в Академгородок, я увидел в американском журнале описание метода. Каково же было мое удивление: американцы делают вовсе не так, как я догадался, а совсем по-другому. Думал, что в моих формулах ошибка. Проверил - перепроверил, ошибки нет. Дальше больше: начал продумывать, как реализовать на практике этот метод, названный впоследствии «частотным». Метод имеет ряд преимуществ по сравнению с американским методом «Вибросейс», и он был положен в основу последующей разработки комплекса аппаратуры и оборудования для вибрационной сейсморазведки нефтяных и газовых месторождений на продольных и поперечных волнах («Вибролокатор»).

Изготовление опытных образцов «Вибролокаторов» сначала было налажено в СибОКБ НПО «Нефтегеофизика» в Новосибирском Академгородке, потом в Минусинской опытно-методической экспедиции НПО «Енисейгеофизика». Эти образцы использовались в 1975-85 гг при опытно-методических работах в ряде организаций Сибири. Однако, внедрить этот комплекс в широкую практику сейсморазведки не удалось. Было даже Постановление ЦК КПСС о строительстве завода, который должен был выпускать «Вибролокаторы». Но завод превратился в «долгострой», а потом попал под каток «перестройки».

Параллельно с работами по «Тайге» и «Вибролокатору» в 1972 году мы вместе с московским геофизиком А.В. Николаевым из ИФЗ вполушутку начали теоретические расчёты по обоснованию возможности просвечивания Земного шара при помощи какого-то мощного вибрационного источника. Дело в том, что внутреннее строение Земного шара (ядра Земли, мантии Земли) мы знаем, в основном, по сейсмическим волнам, рождаемым при больших землетрясениях, и пронизывающих планету насквозь. Но ряд гипотез об образовании солнечной системы можно было бы уточнить, если узнать точнее модули упругости, распределение плотности вещества в ядре Земли и нижней мантии и т.п.. Использование для этих целей сейсмических колебаний от мощных землетрясений можно уже считать исчерпанным. Использование подземных ядерных не очень приемлемо по множеству причин. По моим расчётам выходило, что для получения хороших сигналов, отражённых от поверхности ядра Земли (что находится на глубине около 3 тыс. км) нужен вибратор с амплитудой силы около 5 тыс. тонн (амплитуда силы «Вибролокатора» 10 тонн). Но для начала мы решили искать деньги на создание вибратора с амплитудой хотя бы 100 тонн. Эта идея получила поддержку академиков Марчука Г.И., Алексеева А.С. и Шемякина Е.И. При их содействии деньги нашлись.

Сначала вибратор работал в окрестности новосибирского Академгородка. Но ближайшие строения пошли трещинами, и нам пришлось искать место для продолжения экспериментов подальше от цивилизации. Такое место нашлось на берегу Обского водохранилища, в 3 км от села Быстровка. Это место с тех пор именуется Быстровский вибросейсмический полигон.

Путём непосредственных экспериментов было показано, что сейсмический вибратор, генерирующий силу с амплитудой 100 тонн в диапазоне частот от 5 до 10-12 Гц, при 45-минутном сеансе вибрации позволяет получать на расстояниях до 300 - 350~км такие же сейсмограммы, как при взрыве на поверхности земли 5 тонн тротила. (Взрыв производился в Искитимском карьере, который расположен недалеко от Быстровского полигона, прием осуществлялся на берегу озера Чаны. В монохроматическом режиме работы 100-тонного вибратора дальность надёжной регистрации амплитуды и фазы колебаний составляет 1040 км. Прием осуществлялся на берегу озера Балхаш. При помощи такого вибратора надёжно освещаются глубины до 50 - 70 км. Зачем нужен такой вибратор? Перечислим лишь несколько примеров.

Региональные сейсмические исследования. Выше говорилось, что для проведения «разведки перед разведкой» использовались взрывы нескольких тонны тротила. Но ныне из-за серьезного ущерба природе и опасности попадания ВВ к террористам связываться со взрывчаткой ученым стало делом очень хлопотным. Гораздо проще и безопаснее выполнять такие работы при помощи вибратора. Так, в 2002 -2003 гг такие работы выполнялись нашим коллективом на 600-километровом участка профиля «Магадан - остров Врангеля».

Диагностика физического состояния существующих инженерных сооружений Люди, живущие в многоэтажных домах, иногда задумываются, крепко ли стоит их дом, надёжны ли стены и перекрытия. А люди, живущие в Абакане, знают, что если разрушится плотина Саяно-Шушенской ГЭС, то от города мало что останется, ибо по Енисею пойдет высокий водяной вал. Как удостовериться, что данное сооружение стоит надёжно. Понятно как: надо его потрясти. При этом если какие-то части сооружения держатся на «честном слове», то при тряске они проявят себя большей амплитудой колебаний. Обнаружить такие места можно, не подвергая здание заведомо опасным воздействиям. Анализируя сейсмические колебания в разных местах сооружения о вибратора, установленного в отдалении. Обнаружив такие места, можно вовремя принять меры к их укреплению.

И. Чичинин,
25.03.2004 г.

От редактора: Иннокентий Сафьянович Чичинин умер 30 октября 2016 года на 83-м году жизни. Текст последнего абзаца был опубликован И.С. Чичининым в 2004 г., за 5 лет до трагедии 17 августа 2009 г.на СШ ГЭС, унесшей жизни 75 человек и приведшей к миллиардным убыткам.


© Вячеслав Юшин

2010-2018


Копирование частей материалов, размещенных на сайте, разрешено только при условии указания ссылок на оригинал и извещения администрации сайта voenmeh.com. Копирование значительных фрагментов материалов ЗАПРЕЩЕНО без согласования с авторами разделов.

   
 
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
1. Военмех
2. 2
3. Новосибирский Академгородок
4. На пути к «Вибролокатору»
5. Новосибирск-Баку-Каинск
6. Вибролокатор: старт, взлет, финиш
7. Начало проекта ВПЗ
8. Триумф ВПЗ
9. Конверсия на сломе эпохи
 
ПОДСЧЕТЧИК
 
Эту страницу посетило
42390 человек.
 

 

 



Powered by I301 group during 2000-2005.
© 2004-2021