20 января 2011 года исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося ученого-механика, члена-корреспондента Российской академии наук, Заслуженного профессора Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Алексея Антоновича Ильюшина, члена редколлегии журнала "Прикладная математика и механика" в течение более полувека.
А.А. Ильюшин родился в Казани; после окончания школы поработал станочником на судоремонтном заводе и в 1929 г. поступил на физико-математический факультет Казанского университета. В 1930 г. перевелся на физико-математический факультет МГУ, по окончании которого в 1933 г. поступил в аспирантуру Института механики МГУ и одновременно стал ассистентом кафедры теории упругости механико-математического факультета. Сотрудником этой кафедры (с 1938 г. - профессором, с 1942 г. - заведующим) А.А. Ильюшин оставался, несмотря на многочисленные ответственные назначения, всю жизнь.
Жажда знаний, необыкновенная работоспособность, склонность к теоретическим исследованиям и одновременно тяга к "живым" техническим задачам ярко проявились у Алексея Антоновича еще в студенческие и аспирантские годы. Достаточно перечислить его "попутные с учебой" занятия. Это работа в 1932-1934 гг. старшим техником, а потом инженером в ЦАГИ (в секции летных испытаний предложил метод экспериментального определения центровки и моментов инерции самолета, в отделе особых конструкций занимался расчетами лопастей несущего винта автожира, написал первую научную работу по уточненной методике этих расчетов); о работе в ЦАГИ - "главном центре авиационной науки страны" - А.А. Ильюшин вспоминал всегда тепло и с нескрываемой гордостью. Это проектирование построенного в 1934 г. в Москве аттракциона "Параболоид чудес" - прообраза тренажеров для космонавтов. Это заведование с 1935 г. лабораторией испытания материалов МГУ, в которой под его руководством начались систематические экспериментальные исследования вязкопластических течений и динамических свойств материалов на специально созданных стендах (в том числе на легендарном пневматическом скоростном копре - первом в серии разработанных им линейных механических ускорителей). Это и начало работы в только что созданном Институте механики АН СССР (в 1935 г. - старший научный сотрудник, с 1936 г. - заведующий отделом прочности).
Фактически к 1938 году А.А. Ильюшиным были заложены основы теории вязкопластических течений - сформулирован вариационный принцип минимума мощности внутренних сил и установлена его эквивалентность дифференциальным уравнениям вязкопластических течений, даны постановки и разработаны методы решения начально-краевых задач, введено понятие и решены задачи по устойчивости процесса вязкопластического течения (по отношению к возмущениям границы области), проведены систематические эксперименты по определению вязкопластических свойств различных материалов. По результатам перечисленных исследований в 1937 г. им защищена кандидатская диссертация, а в конце 1938 г. - докторская.
В предвоенные годы А.А. Ильюшин как сформировавшийся высококвалифицированный специалист в области сложных динамических процессов стал консультировать научно-исследовательские учреждения наркомата боеприпасов. А в самом начале Великой Отечественной войны он занялся важнейшей проблемой, сформулированной в распоряжении ГКО СССР, - о развертывании работ по увеличению производства артиллерийских снарядов, главным образом за счет максимального упрощения технологии их изготовления, но при надежном обеспечении безопасности выстрела. Как известно, А.А. Ильюшин внес неоценимый вклад в решение этой проблемы - он впервые дал правильное описание процесса совместных деформаций ствола и движущегося в нем снаряда и на основании грамотного анализа выстрела объяснил допустимость пластических деформаций снаряда (до этого проектирование и расчет снарядов на прочность осуществлялись только методами теории упругости). Итогом этой выдающейся работы было появление принципиально новых норм проектирования и расчета снарядов на деформируемость и прочность, существенное упрощение технологии производства снарядов (в частности, отмена сложной термообработки снарядов после штамповки и возможность использования менее дефицитного металла), что привело к резкому увеличению производства снарядов и постепенной ликвидации "снарядного голода" на фронте. Вспоминая об этом периоде своей жизни в научно-автобиографической статье "Динамика" (см. Собрание сочинений, т. 1), А.А. Ильюшин писал: "Буквально за два месяца создал фундамент теории малых упругопластических деформаций (ТМУПД), доказал, что все варианты определяющих соотношений теории пластичности при простых нагружениях (ввел это понятие ПН) совпадают между собой, и простейшая деформационная теория является единой физически достоверной для ПН". В этой фразе не только содержится аргументация по выбору модели - ТМУПД - для расчета снарядов, но и упоминаются два введенных автором понятия, повлиявших на дальнейшее развитие всей теории пластичности.
Во-первых, А.А. Ильюшин предложил ставшее теперь классическим понятие простого нагружения. Подчеркивая зависимость механического поведения материала от типа (вида) процесса нагружения, т.е. от истории термомеханического воздействия на материал, он ввел четкое разделение процессов нагружения на простые и сложные. Другое понятие, на которое обратил внимание А.А. Ильюшин, - это физическая достоверность определяющих соотношений. Решение вопроса о физической достоверности ТМУПД А.А. Ильюшин дал в столь исчерпывающем виде, что оно остается образцовым и по настоящее время. В рамках ТМУПД, излагая теорию равновесия пластин и оболочек за пределом упругости, А.А. Ильюшин дал (и реализовал на конкретных примерах) постановки и методы решения задач о несущей способности и об устойчивости пластин и оболочек. Для решения краевых задач теории малых упругопластических деформаций он предложил эффективный итерационный метод, названный им "методом упругих решений". Сходимость метода обеспечивалась наблюдаемыми в экспериментах свойствами "функции Ильюшина", входящей в выражение интенсивности напряжений через интенсивность деформаций. Этот метод не только позволил решать серьезные упругопластические задачи еще в эпоху отсутствия ЭВМ, но и повлиял на развитие численных методов решения физически нелинейных краевых задач в механике деформируемого твердого тела.
Итогом работы по созданию и применению ТМУПД стала монография А.А. Ильюшина "Пластичность. Часть 1. Упруго-пластические деформации" (1948 г.), которая на многие годы стала основой расчетов на прочность, деформируемость, устойчивость за пределом упругости в разных отраслях машиностроения и оказалась богатым источником новых идей, подходов, методов для специалистов в области теории пластичности. За цикл работ по пластичности в 1948 г. ему была присуждена Сталинская премия I степени.
За выполненные в военные годы научные и прикладные исследования А.А. Ильюшин был удостоен высоких правительственных наград. В 1943 г. его избрали членом-корреспондентом АН СССР, в 1947 г. - действительным членом Академии артиллерийских наук МВС СССР (ныне РАРАН).
С 1947 г. тематика исследований А.А. Ильюшина изменилась - его назначили заместителем начальника НИИ-88 (ныне ЦНИИМАШ, г. Королёв Московской обл.) по науке. Наряду с огромной и ответственной научно-организационной работой (создание отделов, занимающихся экспериментально-теоретическими исследованиями по всем разделам механики, необходимым ракетному центру; создание уникальной специализированной экспериментальной базы), А.А. Ильюшин - аэромеханик по университетскому образованию - обратился к вопросам сверхзвуковой аэродинамики. Им было предложено (1947 г.) блестящее решение проблемы аэродинамических расчетов летательных аппаратов при больших числах Маха (в стране отсутствовало оборудование для экспериментального определения аэродинамических коэффициентов сил и моментов ракет при M>3) - сформулирован закон плоских сечений в аэродинамике больших сверхзвуковых скоростей. Этот закон сводил пространственную задачу обтекания тонкого удлиненного тела к плоской, давал метод экспериментального определения аэродинамических коэффициентов для M>6 на сверхзвуковых трубах с M<3, привел к построению теории панельного флаттера на базе "поршневой теории". Закон плоских сечений нашел позднее применение при создании теории проникания твердых тел в разные среды (теория бронепробивания и разработка соответствующей техники); теория панельного флаттера получила развитие на основе новых постановок, уточняющих "поршневую теорию".
В 1950 г. А.А. Ильюшин стал ректором Ленинградского университета; он много усилий приложил для защиты и поддержки ленинградской школы генетики в сложное для этой науки время. В круг его научных интересов опять вошли вопросы пластического течения - проблема моделирования горячих и скоростных процессов. Весной 1952 г. он был назначен заместителем научного руководителя и главного конструктора КБ Министерства среднего машиностроения (Арзамас-16, г. Саров) и активно участвовал в реализации атомного проекта.
С 1953 г. по 1960 г. А.А. Ильюшин - директор Института механики АН СССР. В этот период были созданы вычислительный центр и новые лаборатории, вошли в строй новые стенды, начал издаваться "Инженерный сборник" - предшественник журнала "Известия АН СССР. Механика твердого тела". Он был инициатором создания и бессменным руководителем Научного совета АН СССР по проблеме прочности и пластичности. Его научная работа в эти годы была связана с изучением динамических свойств металлов, разработкой методов моделирования динамических процессов, созданием и целенаправленным использованием линейных механических ускорителей (созданы ускорители с линейным полем постоянного ускорения 100g и 1000g). На пневматическом скоростном копре и линейном ускорителе ЛМУ-100 были, в частности, испытаны модели различных конструкций, исследованы эффекты подземных взрывов и переброска горных пород взрывом. Одновременно с этими исследованиями А.А. Ильюшин активно участвовал в становлении цикла прочности в строящемся Институте механики МГУ, создании в нем современного стендового зала для испытания крупных элементов конструкций, динамической лаборатории с гидробаком и вакуумными камерами для взрывных работ.
Начало перечисленных работ шло параллельно с развитием нового направления в теории обработки металлов давлением - теории течения пластического вещества по поверхностям - и с подготовкой самой выдающейся публикации А.А. Ильюшина по теории пластичности - статьи "О связи между напряжениями и малыми деформациями в механике сплошных сред" (1954 г.) в журнале "Прикладная математика и механика". Следует отметить, что почти полвека он был членом редколлегии журнала и все значимые работы по теории пластичности опубликовал именно в этом журнале.
Названная статья представляла собой прямое развитие идей, высказанных в книге "Пластичность" (1948 г.), уже оформленных в виде четких определений и постулатов, явном выделении роли процесса нагружения и конкретного принципа классификации процессов нагружения. Действительно, если в ТМУПД термин "сложное нагружение" вводился лишь качественно - как обозначение процессов, заметно отличающихся от простых (т.е. не описываемых ТМУПД), то в новой работе уже предлагалась мера сложности процесса. Следует подчеркнуть, что основные постулаты теории упругопластических процессов, в отличие от других направлений развития теории пластичности, допускают прямую экспериментальную проверку.
Идея классификации упругопластических процессов по степени их сложности дала возможность разделять технологические процессы (например, обработки металлов давлением) по типам реализуемых в них характерных траекторий деформаций, заложила основы теории эксперимента при сложном нагружении (исследование механических свойств и эволюции структуры материала на определенных классах термомеханических процессов).
С 1960 г. неизменным основным местом работы А.А. Ильюшина стала кафедра теории упругости МГУ. В начале 1960-х годов он продолжил исследования по развитию теории упругопластических процессов, сопоставлению ее с теорией течения; показал допустимость дифференциальной нелинейности определяющих соотношений. Им было сформулировано условие градиентальности в теории течения, учитывающее деформационную анизотропию, предложен постулат пластичности, менее ограничительный, чем постулат Дракера. В 1963 г. вышла его книга "Пластичность. Основы общей математической теории" с изложением теории упругопластических процессов, следствий из нее и описанием идеи оригинального численно-экспериментального метода СН-ЭВМ решения краевых задач теории пластичности при произвольном сложном нагружении. В этом методе алгоритм последовательных приближений предусматривает сочетание вычислений на ЭВМ с испытанием стандартных образцов на установке сложного нагружения по специальным (получаемым из расчета) программам. За цикл работ по теории упругопластических процессов он удостоин Ломоносовской премии I степени (1995 г.).
В 1964 г. А.А. Ильюшин возглавил работы по прочности зарядов твердого топлива (с 1964 по 1994 г. он - научный консультант ЦНИИМАШ) и внес решающий вклад не только в разработку соответствующих норм прочности, но и в построение общей теории термовязкопластичности. Он развил термодинамику вязкоупругих сред, создал феноменологическую теорию накопления повреждений и длительной прочности; построил достаточно точную и простую квазилинейную теорию вязкоупругости, предложил новый эффективный метод решения задач линейной теории вязкоупругости - так называемый "метод аппроксимаций", получивший широкое применение в инженерных расчетах. Часть этих результатов отражена в монографии "Основы математической теории термовязкоупругости" (А.А. Ильюшин, Б.Е. Победря, 1970 г.).
В области динамики вязкоупругих конструкций А.А. Ильюшиным было развито новое научное направление, основанное на применении методов усреднения соответствующих систем интегро-дифференциальных уравнений; оно сразу нашло применение в расчетах различных сооружений. Предложенная им модель взаимодействия сооружений с грунтом была непосредственно предназначена для расчетов сооружений на сейсмостойкость; после обширных экспериментальных исследований она привела к созданию прикладной теории сейсмостойкости подземных сооружений.
Серьезный цикл исследований А.А. Ильюшина посвящен общим проблемам механики сплошных сред. Он обобщил постулат пластичности на механику сплошной среды как постулат необратимости термодинамических процессов и сформулировал основное термодинамическое тождество. Это тождество, трактуемое как функциональное уравнение для реакции материала при заданном процессе, можно рассматривать как базовое для теории определяющих соотношений.
В 1990-е годы А.А. Ильюшин внес огромный вклад в решение проблемы обеспечения прочности коллекторов парогенераторов атомных электростанций - выяснение причин концентрации напряжений в этих конструкциях позволило повысить их надежность.
Краткое перечисление выдающихся научных результатов, полученных А.А. Ильюшиным, показывает не только оригинальность и глубину его идей, но и высочайший научный уровень исследований и неизменную направленность всех усилий на решение важнейших проблем, стоящих перед страной.
Алексей Антонович много сил и внимания уделял педагогической деятельности, созданию оригинальных курсов и учебников. Широко известны его учебники "Сопротивление материалов" (совм. с B.C. Ленским) и "Механика сплошной среды" (три издания); поистине всесоюзную известность имел семинар кафедры теории упругости МГУ, которым он руководил до конца жизни (А.А. Ильюшин умер 31 мая 1998 г.). Многие годы он был членом ВАК СССР, членом президиума Национального комитета СССР по теоретической и прикладной механике, членом Генеральной ассамблеи Международного союза по теоретической и прикладной механике.
Его научные труды и участие в артиллерийском, ракетно-космическом, атомном проектах отмечены десятью орденами, многочисленными медалями и почетными званиями. По выражению одного из учеников Алексея Антоновича, его самым высоким званием было и остается его имя. А лучшая память об А.А. Ильюшине - созданная им и успешно развивающаяся научная школа.
Русский
English 
