27 ноября исполняется 100 лет Б.Е. Патону – президенту НАН Украины, директору Института электросварки им. Е.О Патона.

Об этом выдающемся учёном, инженере, организаторе науки, учителе и простом человеке уже написаны сотни статей и книг. И наш журнал уже публиковал статьи о Патонах, об уникальных научных работах, повлиявших на развитие науки и техники, на политические события. В этой юбилейной публикации рассказывается немного о семейных традициях и юности юбиляра. И об отношении самого Бориса Евгеньевича к молодёжи.

Семейные традиции и детство

Дед Бориса Евгеньевича – Оскар Петрович Патон – родился в дворянской семье, и по правилам того времени должен был служить в армии. Он учился в Военно-инженерном училище в одной группе с Федором Михайловичем Достоевским, даже начинал с ним подрабатывать переводами французских романов. Правда, потом их творческие пути разошлись – Достоевский уволился и стал писателем, а Патон продолжил служить.

Он участвовал в разработке подводных мин с дистанционным управлением и устанавливал их на Балтийском море во время Крымской войны 1854–1856 годов. (Между прочим, ту войну европейцы называют Восточной).

Когда англо-французская эскадра направилась к Кронштадту, точно, прямо под кораблями начали взрываться мины. Об ошеломляющем эффекте писали английские газеты, пытаясь оправдать бегство своего адмирала. Остаток эскадры по его команде повернул обратно. А поджигались запалы от дуги, когда на берегу матросы замыкали электрическую цепь. Так новейшая техника сорвала высадку врага на Балтике, в устьях Дуная, Днестра, Южного Буга.

После войны Оскара Петровича перевели на службу в Министерство иностранных дел, направили консулом в Ниццу, где в 1870 году и родился сын Евгений – шестой ребёнок в семье.

Отец говорил, чтобы «мальчики сами выбирали себя дорогу, лишь бы из них был прок». Но, как пишет Евгений Оскарович Патон, у отца было одно пожелание, даже скорее условие: «Запомни одно – хочу, чтобы из тебя вышел серьёзный человек, чтобы ты нужен был ещё кому-нибудь, кроме самого себя и своих родителей».

И всю жизнь в экстремальных, критических случаях он сам принимал ответственные решения, часто – рискованные. Но основным критерием была польза обществу.

Почти всегда у него были перспективы уверенной карьеры, стабильной работы, обеспеченной жизни. Но он выбирал вместо достаточно определённого будущего ответственные, довольно сложные проблемы, которые возникали перед страной. И ставил он перед собой такие научные и технические задачи, решать которые никто не брался.

Оскара Петровича Патона перевели в Бреслау, и Евгению пришлось учиться в Германии, в Дрездене, в Королевской Саксонской технической академии. В начале 1891 года подданного Российской империи Евгения Патона призвали в армию. В Киевском военном округе он «обучился действиям при орудиях и верховой езде». В 1894 г. Е.О. Патон с отличием закончил Саксонскую королевскую академию и получил приглашение работать на кафедре строительных конструкций и участвовать в реконструкции Гауптбангофа – главного дрезденского вокзала. Его коллегами могли стать европейские учёные, а заказчиками – крупные фирмы Германии.

Но он стремился работать в России. Иностранные дипломы в России не признавались, они не давали права на государственную службу. В 1895–1896 годах Евгений Оскарович сдаёт экзамены и выполняет все курсовые и дипломные работы в Петербургском институте инженеров путей сообщения, получает диплом российского инженера. Начиналось его восхождение на Мостостроительный Олимп.

Патон преподаёт в родном вузе, проектирует мосты и перекрытия, переходит на работу в Москву. В 1901 г. он защищает диссертацию, становится профессором. В 1904 г. Е.О. Патона приглашают в Киевский политехнический институт, он возглавил кафедру мостов, был избран деканом инженерно-строительного факультета.

Евгений Оскарович приучает студентов к самостоятельному мышлению, требует хорошо разбираться в сути теории, владеть методами расчёта. «Я всегда любил работать с молодёжью, свободной от косности и рутинерства, – писал Евгений Оскарович в «Воспоминаниях». – На протяжении десятков лет моими неизменными помощниками в работе над проектами и соавторами учебников были студенты и молодые инженеры... В молодёжи меня всегда привлекала её любовь к труду, искания новых, ещё неизведанных путей, готовность дерзать и смело рисковать». «В труде я вижу смысл жизни», – говорил профессор.

По воспоминаниям многих современников Евгений Оскарович Патон был добрым человеком с крутым характером, дисциплинированным, требовательным, политикой не интересовался и работу ставил превыше всего. Его жизнь полна приключений и борьбы с недостатками как царской, так и советской власти, борьбы с бюрократией, с коррупцией (правда, не такой обширной, как сейчас). Хотя, между прочим, всегда оставлял чаевые, благодарил врачей, портных, премировал сотрудников, был внимательным к их личным проблемам.

В 1913 г. Е.О. Патон выезжает лечиться в Крым, а оттуда – в Ниццу, где в родительском доме жила сестра, и где он получил заботу и лечение. А в июле 1914 г. началась Первая мировая война. Военные действия охватили Европу, Азию и Африку, воды четырёх океанов и многих морей; Франция была отрезана от России фронтами на суше и на морях.

Евгений Оскарович холост. Владея немецким и французским языками, уже известный мостовик, он мог бы хорошо устроиться на Западе. Но с риском для жизни, он возвращается в Киев, проектирует и строит переправы для снабжения войск, преподаёт, пишет учебники.

В своих научных и инженерных изысканиях он не останавливался на достигнутом, а двигался вперёд (абсолютно уместно добавить – «в неизведанную даль»). (Именно стремление усовершенствовать любимое мостостроение «заставило» его на шестом десятке лет заниматься проблемами сварки).

Десять изданий выдержали 3 тома учебника «Железные мосты» и два издания – «Деревянные мосты». В то же время он проектирует мосты, курирует их строительство. В опасные времена революционных переворотов и гражданской войны, когда власть в Киеве менялась много раз, расстреливали и дворян, и рабочих, ряд профессоров уезжают за границу, Е.О. Патон остаётся в Киеве. Учёный продолжал проектировать и разрабатывать теорию мостостроения.

В 1916 г. Евгений Оскарович женился на Наталии Викторовне Будде, в 1917 г. родился Владимир, а 27 ноября 1918 года – Борис.

Интересно – в некоторых публикациях указывается на прямо таки мистическое совпадение дня рождения Украинской академии наук с днём рождения её будущего президента. Точно 27 ноября 1918 года гетман П.П. Скоропадский утвердил закон об основании УАН.

Этот феномен не в компетенции официальной науки. Но факт действительно необычный. Пока Борис Евгеньевич подрастал, штурмовал школьные и институтские науки, начал сам заниматься научными исследованиями и осваивать мудрость управления коллективами, сменилось 7 президентов Академии наук Украины.

44 года грандиозным научным объединением страны, сменяя друг друга, управляли семь президентов. В 1962 году академики избрали себе нового президента – Бориса Евгеньевича Патона.

С тех пор он 56 лет бессменно справляется с этой работой. Кроме того руководит самым большим в мире специализированным сварочным институтом. А за это время сменилось несколько руководителей страны, академия выросла в десятки раз (сейчас около 160 институтов, 40 тысяч сотрудников), объём научных исследований увеличился в сотни раз. Под руководством Б.Е. Патона отечественные учёные охватили все основные направления развития мировой науки.

В начале пути в большую науку

То, что Борис Евгеньевич родился в семье профессора, в детстве для него не имело никакого значения. В то время это была очень уважаемая высокооплачиваемая категория трудящихся. Но сыновья Евгения Оскаровича Владимир (старший) и Борис росли обычными мальчишками, учились в киевской школе №79 (тогда не могло быть элитных школ, как и неприкасаемых родителей), играли в лапту, участвовали в олимпиадах, дрались, занимались в технических кружках и спортивных секциях.

Об этом счастливом времени Патон рассказал, отвечая на вопрос корреспондента газеты «Зеркало недели»: «Борис Евгеньевич, как вы учились? Случалось ли получать «тройки» или будущий президент Национальной академии наук Украины был круглым отличником, и его можно ставить в пример каждому школьнику?

– Боюсь, что нельзя. Вообще-то я учился хорошо, но «тройки» бывали. А в 9 классе очень влюбился, и времени на занятия уже просто не оставалось. В одной четверти я умудрился нахватать сразу девять(!) «двоек». Дошло до того, что классный руководитель пригрозил пойти к отцу. Помню, как мне было страшно заявиться домой. Тем не менее, школу я закончил вполне успешно, хотя и без медали. Так что при поступлении в институт пришлось сдавать экзамены. А конкурс был солидный – 5–6 человек на место…

Только став студентом Киевского политехнического института, Борис Евгеньевич ощутил бремя отцовской известности. Преподаватели знали и уважали отца, и сын не хотел его подводить. Впрочем, учился он прилежно, с интересом.

Его однокурсник, профессор З.Л. Рабинович вспоминает: «Начиная с 3-ого курса я и Б.Е. Патон оказались в одной группе. Он лучше всех решал задачи по сопротивлению материалов (у отца!)… Профессор, который читал курс начертательной геометрии, был другом его отца. Может, поэтому Борис Евгеньевич перед испытаниями перерешал весь задачник по этому предмету (свыше 600 задач!), и это не было исключением. То же сделал, готовясь к испытаниям по теоретической механике, – порешал все задачи, какие смог найти. Очень тщательно готовился к лабораторным работам, чтобы не тратить много времени на их выполнение. Прекрасно освоил основы математического анализа. При этом его никогда «не заносило» – не было случая, чтоб он чем-то подчеркнул своё преимущество над другими, скорее наоборот»

Борис получил диплом об окончании Киевского политехнического института 21 июня 1941 года – в день, когда Германия без объявления войны начала бомбить Киев и многие другие города. Опять символично – большой объём будущих работ Патона выполнен по заказу военно-промышленного комплекса СССР, лучшие технологии создавались для производства вооружений. Инженерная деятельность Бориса Евгеньевича началась на Сормовском оборонном заводе в Горьком (теперь – Нижний Новгород).

Вскоре он стал работать в Нижнем Тагиле, куда был эвакуирован ИЭС. Туда же прибыло более 600 вагонов Харьковского завода №183 с людьми, оборудованием, заготовками танков Т-34. А так же Днепропетровский и Мариупольский металлургические заводы. Так был создан Уральский танковый завод №183. Здесь развернулось производство танков.

Однако ручная сварка толстой брони занимала много времени, сварщиков катастрофически не хватало. Под руководством Е.О. Патона впервые в мире удалось решить проблему скоростной автоматической сварки броневых сталей. Впервые в мире был создан новый класс сварочного оборудования. Патоновцы научили подростков 12–14 лет управлять аппаратами (журнал «Страна знаний, №4 2017). Здесь впервые у молодого Бориса Евгеньевича проявился талант воспитателя.

Одна установка заменяла до 14 опытных сварщиков-ручников. На 52 заводах были смонтированы линии сборки и сварки танков всех типов, авиабомб и других вооружений.

Что касается Бориса Евгеньевича, то он как научный сотрудник впервые в мире исследовал энергетические процессы при сварке, участвовал в разработке нового оборудования, работал наладчиком этого оборудования и инструктором. За годы войны в СССР было изготовлено 102857 танков и САУ – больше, чем в других воюющих странах.

Прорывные технически решения, поднявшие из руин экономику страны

В 1941–1944 годах на территории, где проходили военные действия, значительное количество металлоконструкций и производственного оборудования было разрушено. В 1944 г. ИЭС вернулся в Киев. Е.О. Патон организовал работу института на восстановление промышленности страны.

С 1946 года Борис Евгеньевич – старший научный сотрудник, заведующий электротехническим отделом ИЭС. Он решает сложные технические и научные вопросы создания универсальной аппаратуры, пригодной для широкой номенклатуры изделий, а также специализированных сборочно-сварочных установок для конвейеров, участвует во внедрении новейшей техники в промышленность, создаёт полуавтоматы для дуговой сварки под флюсом, порошковой проволокой и в среде активных газов.

Результаты исследований энергетических характеристик сварочных процессов были использованы для создания нового класса сварочных аппаратов – сварочных тракторов. В 1946–1947 гг. Б.Е. Патон участвовал в создании технологии сварки труб со скоростью 160–200 м в час и в запуске непрерывного сварочного стана на Харцызском трубном заводе.

С 1950 г. Борис Евгеньевич Патон – заместитель директора Института электросварки им. Е.О. Патона (ИЭС им. Е.О. Патона). В 1951 г. он был избран членом-корреспондентом Академии наук УССР.

В 1953 году Б.Е. Патон возглавил ИЭС им. Е.О. Патона. Широкий научный кругозор, способность охватывать весь комплекс проблем, определять тенденции и перспективы развития, постоянный контакт с сотрудниками позволили Борису Евгеньевичу настроить коллектив института на решение больших, практически значимых задач.

Он сохраняет порядок организации работы института, установленный его отцом. Ежедневно директор проводит совещания – обсуждает актуальные вопросы, проверяет исполнение планов, оценивает предложения, даёт новые поручения.

Борис Евгеньевич обладает способностью предвосхитить развитие тех перспективных тенденций научных исследований, результаты которых играют решающую роль на определённом этапе технического прогресса. Одним из главных принципов работы ИЭС им. Е.О. Патона оставалось комплексное решение практических проблем.

Создание прорывных технологий научно-технического прогресса и развитие ИЭС им. Е.О. Патона

Сложной проблемой научно-технического прогресса второй половины ХХ века были технологии изготовления нового поколения металлургической промышленности, энергетического оборудования, транспорта, изделий новых отраслей – авиаракетостроения, атомной энергетики и др. Для решения проблем сварки, создания новых материалов в ИЭС им. Е.О. Патона развернулись исследования новых источников энергии.

В 1949 году Борис Евгеньевич руководил созданием и освоением нового вида электросварки плавлением – электрошлаковой сварки соединений (ЭШС) практически неограниченной толщины. С применением ЭШС изготовлены мощное кузнечно-прессовое и энергетическое оборудование, гидротурбины. Создан новый класс сварных конструкций – сварно-кованые, сварно-литые и сварно-прокатные.

На основе созданных впервые в мире принципиально новых трансформаторов – кольцевого и контурного типов – разработана широкая гамма подвесных, стационарных и перемещаемых машин для стыковой сварки оплавлением рельсов, труб и конструкций ракет. Дуговая сварка в углекислом газе, созданная впервые в мире сотрудниками ИЭС им. Е.О. Патона и ряда других организаций и заводов, стала основой для механизации при строительстве стальных конструкций.

Учёный основал новые научные направления исследований физики дуги и математического моделирования сварочных процессов, технологий, конструкций. В ИЭС им. Е.О. Патона был создан отдел математических исследований. Научные работы Б.Е. Патона и его учеников в области взаимодействия сварочных источников нагрева (электрической дуги, шлаковой ванны, низкотемпературной плазмы, электронного и лазерного луча) с плавящимся металлом заложили основу для создания новой отрасли металлургии – специальной электрометаллургии.

В 1950-х годах в Институте электросварки начало развиваться новое направление работ – автоматизация и механизация наплавки и напыления под флюсом, в защитных газах, порошковой проволокой, плазменной дугой. В последующие годы им были инициированы исследования, направленные на создание теоретических основ процессов дуговой сварки с использованием активирующих флюсов.

В 1963 г. Борис Евгеньевич инициировал создание первой космической технологии. Были развёрнуты работы по созданию оборудования и технологий сварки, пайки и напыления в условиях космоса. Директор непосредственно участвует в работе специального отдела. В 1969 г. на пилотируемом космическом корабле «Союз-6» на созданной в ИЭС им. Е.О. Патона установке «Вулкан» космонавтом Валерием Николаевичем Кубасовым впервые в мире была проведена электронно-лучевая, дуговая, плазменная сварка и резка металлов.

Затем в ИЭС им. Е.О. Патона был разработан специальный аппарат "Испаритель", создан универсальный ручной инструмент (УРИ), предназначенный для сварки, пайки и нанесения покрытий. В 1984 году космонавты С.Е. Савицкая и В.А. Джанибеков провели испытания УРИ в открытом космосе.

Этим экспериментом начался цикл систематических многоцелевых исследований и экспериментов по технологии сооружения и ремонта крупногабаритных орбитальных конструкций и объектов. В 1986 году в космосе впервые была проведена пайка узлов фермы (эксперимент «Маяк») для солнечных батарей орбитальной стации «Мир».

В 1960-е годы в ИЭС им. Е.О. Патона начаты исследования процессов электронно-лучевого испарения. Были получены покрытия, фольги, магнитные жидкости, структурные части топливных элементов и каталитических устройств, фильтры, мембраны и др. Технология напыления наночастиц многократно повысила эксплуатационный ресурс изделий и, в частности, лопаток газовых турбин.

В 1967 г. впервые в мире создана подводная мокрая механизированная дуговая сварка и резка порошковой проволокой без водолазных камер в неограниченном пространстве. Открылись новые возможности в освоении континентального шельфа, возведении и ремонте портовых сооружений, трубопроводных переходов через реки и других объектов.

В 1970–1980 гг. фундаментальные научные исследования использованы для создания уникальных конструкций, оборудования, материалов и прорывных технологий. Были решены многие проблемы машиностроения, судостроения, ракетно-космического комплекса, авиастроения, энергетики, горно-промышленного комплекса, металлургии и химического производства, создания трубопроводного транспорта, строительной индустрии и других отраслей промышленности.

Для изделий из алюминия, титана, циркония и других металлов и сплавов, пластмасс, керметов и других материалов в авиа-, ракето- и судостроении, атомной и химической промышленности, радиоэлектронике, приборостроении и в других отраслях промышленности были предложены аргонодуговая, электронно-лучевая, контактная, плазменная, диффузная и др. виды сварки, пайки, напыления, наплавки.

Уже в 1980-х годах по технологии ИЭС сваривали, наплавляли, паяли, напыляли изделия толщиной от долей миллиметров до нескольких метров. Сфера применения сварки и родственных ей технологий протянулась от ювелирной, электронной и медицинской промышленности к авиационно-космической технике, криогенному оборудованию, морским платформам и подводным нефтепроводам.

Значительная часть высоких научных технологий по изготовлению ответственных инженерных конструкций начинается в ИЭС от создания сплавов с уникальными заданными свойствами, включая собственно процесс сварки, пайки или наплавки, и кончается контролем качества и диагностикой состояния сварных соединений и конструкций. ИЭС является ведущим научно-исследовательским центром по сварке в космосе.

Борис Евгеньевич усилил внимание к проблемам создания и получения новых перспективных конструкционных и функциональных материалов XXI века. С начала 1970-х годов под руководством Б.Е. Патона создаются сварочные роботы. В конце 1980-х годов в ИЭС им. Е.О. Патона начались исследования гибридных (лазерно-дуговых и лазерно-плазменных) процессов сварки и обработки материалов. Б.Е. Патон уделяет большое внимание технологиям пайки, развивает новые процессы холодной, диффузионной, сварки взрывом, сварки трением, применению лазеров для сварки и наплавки.

В ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины развито мощное производство слитков титана и сплавов на его основе.

В 1990-х годах Борис Евгеньевич предложил использовать методы сварки для соединения живых тканей и организовал творческий коллектив учёных ИЭС им. Е.О. Патона и медицинских учреждений. В результате под руководством и при активном творческом участии Б.Е. Патона впервые в мире были созданы источники питания с автоматической системой управления, инструменты для сварки различных видов биологических тканей, выполнено математическое моделирование процессов нагрева и определены электрофизические свойства биологической ткани и пр.

Новый способ соединения мягких тканей не требует введения в организм чуждых ему материалов и позволяет заметно сократить потери крови при операции, время операции и нахождения больного под наркозом.

В Институте продолжаются работы по созданию хирургических инструментов и имплантатов с применением сплавов с эффектом памяти формы. Разработаны протез для кровеносных сосудов и лечения ишемической болезни сердца, сплавы системы никель-титан для медицинского использования.

На новые прорывные инновационные изобретения, сделанные непосредственно Б.Е. Патоном или под его руководством, было продано сотни лицензий в промышленно развитых странах. Сотрудники ИЭС им. Е.О. Патона внедряли оборудование и технологии в фирмах США, Великобритании, Японии, ФРГ, Франции и других стран.

Успешную научную и производственную деятельность ИЭС им. Е.О. Патона в значительной мере можно объяснить и удачным решением организационных вопросов. Научные отделы института, конструкторский отдел, экспериментальные мастерские, опытное конструкторско-технологическое бюро, опытные заводы электросварочного оборудования, сварочных материалов, специальной электрометаллургии, инженерные центры – это неотъемлемые звенья единой системы организации исследований и внедрения их результатов в производство.

В 1985 г. «Научно-технический комплекс ИЭС им. Е.О. Патона» был преобразован в межотраслевой научно-технический комплекс – МНТК «ИЭС им. Е.О. Патона», в функции которого входило координирование работы организаций разных министерств СССР в области сварочного производства, создание и внедрение в народное хозяйство прогрессивных высоких технологий, оборудования и материалов для сварки, пайки, наплавки, нанесения покрытий, получения новых конструкционных материалов методами спецэлектрометаллургии. В составе МНТК было создано несколько инженерных центров.

ИЭС им. Е.О. Патона под руководством Бориса Евгеньевича Патона из института вырос в крупнейший мировой центр по сварке.

Продолжение следует.

А.Н. Корниенко, доктор исторических наук, Институт электросварки им. Е.О. Патона НАНУ