МОНТАЖ (франц. montage - подъём установка, сборка, от monter - поднимать), сборка и установка сооружений конструкций, технологического оборудования агрегатов, машин (см. Сборка машин, аппаратов, приборов и др. устройств и готовых частей и элементов.
МОНТАЖ в строительстве - основной производственный процесс, выполняемый при возведении зданий и сооружений или и реконструкции, в результате которого устанавливают в проектное положение строительные конструкции, инженерное технологическое оборудование и др. МОНТАЖ технологического оборудования включает также присоединение его к источникам энергоснабжения системам очистки и удаления отходов оснащение приборами, средствами автоматизации и контроля.
СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ в СССР, организационно обособленные производственно-хозяйственные единицы, основным видом деятельности которых является строительство новых, реконструкция, капитальный ремонт и расширение действующих объектов (предприятий, их отдельных очередей, пусковых комплексов, зданий, сооружений), а также монтаж оборудовани я. К государственным СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫМ ОРГАНИЗАЦИЯМ относятся строительные и монтажные тресты (тресты-площадки, тресты гор. типа, территориальные, союзные специализированные тресты); домостроительные, заводостроительные и сельские строительные комбинаты; строительные, (монтажные) управления и приравненные к ним организации (напр., передвижные механизированные колонны, строительно-монтажные поезда и др.).
ПРОЕКТИРОВАНИЕ (от лат. projectus, буквально - брошенный вперёд), процесс создания проекта - прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, состояния. Различают этапы и стадии ПРОЕКТИРОВАНИЯ, характеризующиеся определённой спецификой. Предметная область ПРОЕКТИРОВАНИЯ постоянно расширяется. Наряду с традиционными видами ПРОЕКТИРОВАНИЯ (архитектурно-строительным, машиностроительным, технологическим и др.) начали складываться самостоятельные направления ПРОЕКТИРОВАНИЯ человеко-машинных систем (решающих, познающих, эвристических, прогнозирующих, планирующих, управляющих и т. п.) (см. Система "человек и машина"), трудовых процессов, организаций, экологическое, социальное, инженерно-психологич., генетическое ПРОЕКТИРОВАНИЕ и др. Наряду с дифференциацией ПРОЕКТИРОВАНИЯ идёт процесс его интеграции на основе выявления общих закономерностей и методов проектной деятельности.
ПРОМСТРОЙПРОЕКТ, проектный институт в ведении Госстроя СССР. Находится в Москве. Организован в 1933. В составе института архитектурно-строительные и конструкторские отделы; ПРОМСТРОЙПРОЕКТ возглавляет объединение "Союзхимстройниипроект" с проектными институтами в Киеве, Ростове-на-Дону, Тольятти, Алма-Ате. Разрабатывает проекты (архитектурно-строительные и сан.-технич. части) производственных зданий и сооружений крупнейших промышленных предприятий автомобильной, машиностроит., металлургич., химич. и др. отраслей пром-сти; схемы генеральных планов пром. узлов и упорядочения существующих пром. районов; мероприятия по повышению уровня индустриализации строительтсва за счёт унификации и типизации зданий, сооружений и конструкций и внедрения эффективных строит. материалов; нормативные документы и методич. указания по проектированию пром. зданий и сооружений. Периодически публикует реферативную информацию "Строительное проектирование промышленных предприятий". Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1958)
| етич. 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 политехни |
