Дмитри́й Евге́ньевич Охоци́мский ( 26 февраля 1921 , Москва — 18 декабря 2005 , Москва) — советский и российский механик и математик , создатель научной школы в области динамики космического полёта, автор фундаментальных трудов в области прикладной небесной механики , робототехники и мехатроники . член-корреспондент АН СССР (1960), академик РАН (1991).

Биография

Д. Е. Охоцимский родился и прожил всю жизнь в Москве . Его отец, Евгений Павлович Охоцимский, окончил юридический факультет МГУ и работал бухгалтером-экспертом. Дед со стороны отца, Павел Тимофеевич Охоцимский, поляк по национальности, был фармацевтом по образованию и владел гомеопатической аптекой в Москве . Мать, Вера Михайловна Короткевич-Гладкая, дочь рано умершего военного врача, в 1913 году закончила Николаевский сиротский институт благородных девиц в Санкт-Петербурге и преподавала немецкий язык. Во время первой мировой войны Евгений Павлович пошёл на фронт добровольцем. Он служил вольноопределяющимся в артиллерии и демобилизовался в 1917 году в чине прапорщика . Вера Михайловна всю войну проработала сестрой милосердия в госпитале в Ярославле . В 1918 году она приехала в Москву , где и встретила будущего супруга. До 1961 года семья проживала в двух комнатах коммунальной квартиры в старом доме по Большому Сергиевскому переулку.

В средней школе Дмитрий учился легко, был довольно спортивен, отлично плавал, обучался музыке в Гнесинском училище , но в 14 лет из-за болезни музыкальные занятия прекратил. В 1939 году окончил, с отличием, московскую среднюю школу № 281 и в том же году поступил на механико-математический факультет МГУ . Когда началась Великая Отечественная война , факультет был временно закрыт. Охоцимский вместе с другими студентами в июле 1941 года был мобилизован рыть противотанковые рвы , затем работал токарем на военном заводе. Был призван в Красную Армию , где служил рядовым, учился в военном училище, но осенью 1942 года был демобилизован по причине плохого зрения (близорукость высокой степени), окончил курсы трактористов при МГУ и работал трактористом на МТС в Рузском районе Московской области. В октябре 1943 года вернулся в университет, который окончил в 1945 году . Дипломную работу Охоцимский подготовил под научным руководством академика С. А. Христиановича .

Ещё будучи студентом, Д. Е. Охоцимский подготовил и в 1946 году опубликовал статью, посвящённую оптимизации полёта ракеты , в которой он нашёл аналитическое решение вариационной задачи, используя оригинальный метод, напоминающий в некоторых отношениях сформулированный позже общий принцип Понтрягина .

После окончания университета Д. Е. Охоцимский поступил в качестве младшего научного сотрудника на работу в Математический институт имени В. А. Стеклова АН СССР (МИАН) — в отдел, которым руководил Мстислав Всеволодович Келдыш , будущий президент Академии Наук СССР . Келдыш стал научным руководителем Охоцимского, успешно закончившего аспирантуру МИАН и в 1949 году защитившего кандидатскую диссертацию по ракетодинамике . Ещё в 1946 году Д. Е. Охоцимский организовал по поручению Келдыша в составе отдела небольшую группу учёных (С. С. Камынин, Т. М. Энеев , В. А. Егоров ; чуть позже к группе присоединился В. А. Сарычев), занимавшихся динамикой космического полёта и ракетами — как баллистическими , так и крылатыми . В 1953 году отдел М. В. Келдыша был преобразован в Отделение прикладной математики , куда влилась и группа Охоцимского. В 1958 году Охоцимскому без защиты была присвоена степень доктора физико-математических наук .

М. В. Келдыш был главным научным консультантом советской космической программы , и под его руководством группа Охоцимского начала принимать активное участие в космических проектах. В 1966 году отдел Келдыша был преобразован в Институт прикладной математики АН СССР (ИПМ). Д. Е. Охоцимский возглавил отдел № 5 в этом институте, и руководил им до самой смерти. В отделе проводилась разработка баллистической части практически всех советских космических проектов . В частности, Д. Е. Охоцимский совместно с М. Л. Лидовым руководил выбором и расчётом траекторий, по которым летали советские « Луны » (начиная со знаменитой « Луны-3 », сфотографировавшей обратную сторону Луны ) .

В 1959 году Д. Е. Охоцимский по инициативе Н. Г. Четаева пришёл на кафедру теоретической механики механико-математического факультета МГУ и стал профессором этой кафедры. С приходом Охоцимского на кафедре получило всестороннее развитие направление, связанное с механикой космического полёта . В 1962 году он возглавил кафедру и оставался во главе её до своей кончины .

Работая на кафедре, Д. Е. Охоцимский создал новый специальный курс «Динамика космических полётов» , ставший обязательным для студентов кафедры теоретической механики. Его первое чтение в 1961 году имело огромный успех: аудитория 16-10 в Главном корпусе МГУ была полна. Кроме студентов и аспирантов кафедры теоретической механики, этот курс с большим интересом слушали и сотрудники других организаций. Охоцимский пригласил на кафедру в качестве профессоров ведущих сотрудников ИПМ, занимавшихся космической тематикой: В. В. Белецкого , В. А. Егорова , М. Л. Лидова , Т. М. Энеева и др. Под его руководством кафедра и отдел № 5 института функционировали как единый научный коллектив .

В 1960 году Д. Е. Охоцимского избирают членом-корреспондентом АН СССР , в 1991 году — действительным членом РАН .

С 1970 года под руководством Д. Е. Охоцимского на кафедре теоретической механики мехмата МГУ были (совместно с ИПМ АН СССР, Институтом механики МГУ и Институтом проблем передачи информации АН СССР ) начаты работы по принципиально новой тематике — созданию робототехнических систем , способных к адаптивному поведению. В ходе данных работ велась разработка методов управления шестиногими и двуногими шагающими аппаратами, созданы сопряжённые с ЭВМ лабораторные макеты шестиногих шагающих аппаратов, снабжённые электромеханическими приводами и системой технического зрения , разработаны методы математического моделирования робототехнических систем, созданы алгоритмы построения движения аппарата, обеспечивающие его статическую устойчивость при преодолении препятствий и организацию прыжков, алгоритмы стабилизации движения аппарата и прокладки трассы на местности со сложным рельефом .

Материалы этих исследований легли в основу нового спецкурса Д. Е. Охоцимского и Ю. Ф. Голубева «Механика и управление движением автоматического шагающего аппарата», ставшего ключевым при подготовке специалистов по робототехнике. Дальнейшее расширение тематики данных исследований позволило создать на мехмате МГУ новую специализацию « мехатроника » (разработка механических систем с элементами искусственного интеллекта). В связи с этим в 1999 году кафедра теоретической механики по инициативе Д. Е. Охоцимского получила новое название: «кафедра теоретической механики и мехатроники» .

Скончался 18 декабря 2005 года . Похоронен на Троекуровском кладбище в Москве .

Научная деятельность

Основные области научных интересов Д. Е. Охоцимского: динамика космического полёта и управление движением ракет и космических аппаратов , механика и управление движением робототехнических систем с элементами искусственного интеллекта . Он подготовил более 35 кандидатов и 12 докторов наук, опубликовал более 200 научных работ, включая 3 монографии .

Динамика космического полёта

Значительная часть научной деятельности Охоцимского была посвящена решению вариационных задач оптимизации космических полётов: как достичь конечной цели при минимальных затратах топлива. Работая на первых советских вычислительных машинах ( ЭВМ «Стрела» ), Охоцимский и его сотрудники разрабатывали и применяли на практике численные методы нового поколения и принципы программирования . После запуска первого спутника Охоцимский опубликовал ряд фундаментальных статей, обобщающих баллистические аспекты полётов спутников .

Под руководством Охоцимского в его отделе была собрана замечательная группа молодых талантов, которую называли «команда Келдыша» . Многие из них стали известными учёными: Э. Л. Аким , Т. М. Энеев , В. А. Егоров , В. А. Сарычев , А. К. Платонов , М. Л. Лидов , В. В. Белецкий . Охоцимский участвовал в планировании многих космических полётов, в том числе к Луне , Марсу и Венере . Во время первых неудачных попыток стыковки космических кораблей « Союз » его анализ помог быстро установить и устранить причины раскачки . Совместно с Ю. Ф. Голубевым и он разработал многошаговый адаптивный алгоритм управляемого входа в атмосферу Земли и планет с двойным погружением, позволяющий достичь точности приземления в несколько километров .

Он также предложил метод пассивной стабилизации неуправляемого вращательного движения спутников с использованием градиента гравитационного поля и несферичности тензора инерции ; идея данного метода, обеспечивавшего поддержание неизменной ориентации спутников без каких-либо затрат топлива на управление, была предложена Д. Е. Охоцимским ещё в 1954 году, а потом реализована в работах самого Охоцимского и его коллег .

Вариационное исчисление

К числу значительных теоретических достижений Д. Е. Охоцимского относится развитие метода множителей Лагранжа для решения вырожденных задач вариационного исчисления . В 1946 году была опубликована уже упоминвшаяся статья Охоцимского , в которой он применительно к задачам ракетодинамики впервые со времён Леонарда Эйлера решил вырожденную вариационную задачу (позднее с помощью этого метода Д. Е. Охоцимский и его сотрудники решили ряд важных задач оптимизации полёта и конструкции ракет ) . Совместно с Т. М. Энеевым , В. А. Егоровым , В. В. Белецким , М. Л. Лидовым и другими он занимался вопросами оптимизации управления движением космических аппаратов .

Гидродинамика и газодинамика

Хотя механика сплошных сред не была основной сферой его интересов, Д. Е. Охоцимскому принадлежат в этой области две работы, получившие широкую известность. В начале 1950-х гг. им и сотрудниками его отдела на только что введённой в эксплуатацию электронной вычислительной машине « БЭСМ » был выполнен численный расчёт ударной волны точечного взрыва в атмосфере сжимаемого газа . Это был первый расчёт распространения ударной волны ядерного взрыва , проведённый вплоть до фазы затухания. Статья с результатами расчётов была опубликована намного позже .

Запросы ракетной техники привлекли внимание исследователей к задаче о движении тел с полостями, частично заполненными жидкостью. Д. Е. Охоцимский разработал метод составления уравнений движений таких тел и нашёл в 1956 году аналитическое решение задачи о собственных колебаниях ( резонансных частотах ) жидкости в цилиндрической полости, имеющей прямое отношение к устойчивости ракет-носителей с баками, частично заполненными топливом .

Робототехника и мехатроника

Видя потребности советской космической отрасли в автоматизированных машинах, Д. Е. Охоцимский в середине 1970-х годов стал заниматься робототехникой . Были разработаны шестиногие шагающие аппараты (имитирующие походку насекомых ), созданы роботы с системой автономного зрения , способные подниматься по лестнице и преодолевать сложный рельеф . Позднее Охоцимский обратился к кругу задач, связанных с созданием и исследований мобильных колёсных роботов .

Научный стиль Охоцимского и его школы заключался в создании сложных алгоритмов , учитывающих реальную механику движения и приспособленных к решению конкретных задач. Он начинал с изучения и отработки простых элементов движения, постепенно переходя к созданию более сложных систем, считая, что подобным путём идёт и природа при создании живых существ.

Охоцимский интересовался также промышленными роботами, в особенности автоматизацией сборки при помощи манипуляторов. Такая сборка была смоделирована и полностью отработана применительно к некоторым изделиям машиностроения. Разрабатывались адаптивные алгоритмы с элементами обучения, способные реализовывать столь сложные движения, как наживление и закручивание гаек и болтов .

В 1970 году совместно с С. В. Фоминым Д. Е. Охоцимский организовал на механико-математическом факультете МГУ Всесоюзный семинар по теории систем с элементами искусственного интеллекта. На нём обсуждались новейшие механики робототехнических систем , искусственного интеллекта , теории динамических игр , систем технического зрения роботов и др. (позднее к руководству семинаром подключились Ю. Ф. Голубев и В. Е. Павловский ) .

Административная и общественная деятельность

Охоцимский был весьма успешным организатором науки. Он сумел неформальную структуру своей научной школы органично подкрепить формальной структурой отдела, так что его школа и отдел в ИПМ составляли целостный эффективно функционирующий организм .

Д. Е. Охоцимский считал очень важным привлекать к новым научным разработкам молодёжь. На протяжении многих лет он был бессменным руководителем диссертационных советов в МГУ и в ИПМ РАН. По его инициативе в МГУ начиная с 1999 года проводятся ежегодные Всероссийские Научно-технические Фестивали Молодёжи . Другим проектом, у истоков которого стоял Д. Е. Охоцимский, стал проект «Виртуальный футбол», предусматривающий создание системы компьютерного моделирования игры роботов-футболистов и проведение соревнований написанных студентами компьютерных программ, реализующих те или иные алгоритмы управления такими роботами .

Охоцимский занимался крупномасштабной научно-организационной деятельностью: исполнял обязанности заместителя академика-секретаря Отделения механики и процессов управления АН СССР / Российской Академии Наук , был членом Национального комитета по теоретической и прикладной механике , председателем Научно-технического комитета по робототехнике, членом бюро Российского национального комитета по автоматическому управлению, заместителем председателя Научного совета РАН по робототехнике и мехатронике. Д. Е. Охоцимский активно способствовал становлению робототехники в России .

Охоцимский всегда был убеждённым сторонником ведущей роли академии наук как организационного центра российской науки. Он был одним из пяти инициаторов создания Факультета управления и прикладной математики МФТИ .

Личность и характер

Согласно воспоминаниям сотрудников, Д. Е. Охоцимский был активным, требовательным и нетерпимым к небрежности начальником, который был вместе с тем внимателен и заботлив, особенно по отношению к молодёжи. Он не жалел ни времени, ни сил, когда требовалось разобраться в трудностях, помочь найти решение и дать импульс работе . Охоцимский любил быть в курсе всех дел в отделе и на кафедре, что было нелегко, так как общая численность сотрудников была более ста человек. Общение с коллегами продолжалось после окончания рабочего дня в форме телефонных разговоров, которые затягивались допоздна.

Охоцимский никогда не курил и не пил крепких напитков; при подборе сотрудников в свой отдел он — среди прочих качеств кандидатов — обязательно учитывал и эти качества .

Охоцимский вдохновлялся практическими проблемами и видел научность скорее в новаторстве и глубине понимания задачи, нежели чем в её абстрактности. Он восхищался М. В. Келдышем , которого рассматривал как образец учёного и практика. Он не любил общих разговоров и часто говорил, что «истина всегда конкретна».

В неофициальной обстановке Д. Е. Охоцимский был мягким и доброжелательным человеком. Он умел удачно шутить и не обижался на шутки в свой адрес. В. В. Белецкий приводит пример такой шутки, получившей название «три принципа Дмитрия Евгеньевича» :

• Первый принцип. Подчинённый не имеет никаких претензий к опозданиям начальника на встречу, так как понимает, что у начальника есть дела более важные, чем встреча с подчинённым.
• Второй принцип. Хвалить подчинённого, если он того заслужил, бесполезно для дела, так как дело и без того идёт хорошо.
• Третий принцип. Ругать подчинённого, если он того заслужил, полезно для дела.

Впрочем, В. В. Белецкий упоминает и ещё один, главный (и уже не шуточный) принцип Д. Е. Охоцимского: «Дело требует всестороннего и подробного обсуждения постановки проблемы, методов её исследования, целей этого исследования, предсказания возможных и желательных результатов и способов оптимизации этих результатов. На это время не жалеть!»

Учёные степени и звания

• Доктор физико-математических наук ( 1958 )
• Профессор механико-математического факультета МГУ ( 1959 )
• Заслуженный профессор МГУ ( 1995 )
• Иностранный член Сербской академии наук ( 2000 )

Награды и премии

• Премия имени С. А. Чаплыгина (присуждается за работы по механике) ( 1951 )
• Орден Ленина ( 1956 )
• Ленинская премия ( 1957 ) — за вклад в обеспечение запуска Первого искусственного спутника Земли
• Герой Социалистического Труда и Орден Ленина ( 1961 ) — за вклад в осуществление первого в мире полёта советского человека в космическое пространство на корабле-спутнике « Восток »
• Орден Трудового Красного Знамени ( 1970 , 1981 )
• Государственная премия СССР ( 1970 ) — за работы по исследованию динамики пассивных систем стабилизации искусственных спутников
• Орден Октябрьской Революции ( 1975 )
• Серебряная медаль «За заслуги в деле изобретательства» Международной академии авторов научных открытий и изобретений ( 1999 ) — по совокупности работ
• Золотая медаль имени М. В. Келдыша ( 2001 ) — за работы по механике
• Премия им. П. Л. Чебышёва ( 2001 ) — за выдающиеся результаты в области прикладной математики и механики
• Золотая медаль ВВЦ ( 2005 ) — за участие в организации выставки «Интеллектуальные и адаптивные роботы — 2005»

Память

• Малая планета 8062, открытая 13 марта 1997 года астрономом Н. С. Черных , была названа Okhotsymskij в честь Д. Е. Охоцимского .

Монографии

• Голубев Ю. Ф. , Охоцимский Д. Е., Алгоритмы управления космическим аппаратом при входе в атмосферу. — М. : Наука , 1975 . — 400 с. — (Механика космического полёта).
• Голубев Ю. Ф. , Охоцимский Д. Е. Механика и управление движением автоматического шагающего аппарата. — М. : Наука , 1984 . — 310 с.
• Охоцимский Д. Е., Сихарулидзе Ю. Г. Основы механики космического полёта. — М. : Наука , 1990 . — 445 с. — ISBN 5-02-014090-2 .

Примечания

Литература

• Аким Э. Л. , Арнольд В. И. , Белецкий В. В. , Горячева И. Г. , Журавлёв В. Ф. , Климов Д. М. , Козлов В. В. , Лупанов О. Б. , Новиков С. П. , Попов Ю. П., Румянцев В. В. , Черноусько Ф. Л. , Чёрный Г. Г. , Энеев Т. М. (рус.) // Успехи математических наук . — Российская академия наук , 2006. — Т. 61, вып. 3 (369) . — С. 157—160 .
• Аким Э. Л. , Керимов М. К., Попов Ю. П. // Журнал вычислительной математики и математической физики . — 2006. — Т. 46, № 11 . — С. 2114—2119 .
• Боголюбов А. Н. Математики. Механики. Биографический справочник. — Киев: Наукова думка , 1983. — 639 с.
• Голубев Ю. Ф. , Платонов А. К. Д. Е. Охоцимский — создатель научной школы по исследованию и разработке мехатронных систем // Сборник научно-методических статей. Теоретическая механика. Вып. 26. — М. : Изд-во Моск. ун-та, 2006. — С. 155—160.
• Казакова Р. К. // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. — 2009. — № 25 .
• Механика в Московском университете на пороге XXI века / Под ред. И. А. Тюлиной , Н. Н. Смирнова. — М. : Изд-во Центра прикладных исследований при механико-математическом факультете МГУ, 2002. — 184 с.
• Механика в Московском университете / Под ред. И. А. Тюлиной , Н. Н. Смирнова. — М. : Айрис-пресс, 2005. — 352 с. — ISBN 5-8112-1474-X .
• Мехмат МГУ 80. Математика и механика в Московском университете / Гл. ред. А. Т. Фоменко . — М. : Изд-во Моск. ун-та, 2013. — 372 с. — ISBN 978-5-19-010857-6 .

Ссылки