Про Бориса Євгеновича Патона - цього визначного вченого, інженера, організатора науки, вчителя і просту людину вже написано сотні статей і книг. В цій статті розповідається трохи про сімейні традиції і юність вченого. І про ставлення самого Бориса Євгеновича до молоді.
Сімейні традиції та дитинство
Дід Бориса Євгеновича – Оскар Петрович Патон – народився у дворянській сім'ї і за правилами того часу повинен був служити в армії. Він навчався у Військово-інженерному училищі в одній групі з Федором Михайловичем Достоєвським, навіть починав з ним підробляти перекладами французьких романів. Правда, потім їхні творчі шляхи розійшлися – Достоєвський звільнився і став письменником, а Патон продовжив служити.
Він брав участь у розробці підводних мін з дистанційним управлінням і встановлював їх на Балтійському морі під час Кримської війни 1854–1856 років. (Між іншим, ту війну європейці називають Східною).
Коли англо-французька ескадра попрямувала до Кронштадту, точно, прямо під кораблями почали вибухати міни. Про приголомшливий ефект писали англійські газети, намагаючись виправдати втечу свого адмірала. Залишок ескадри за його командою повернув назад. А підпалювали запали від електричної дуги, коли на березі матроси замикали електричний ланцюг. Так новітня техніка зірвала висадку ворога на Балтиці, в гирлах Дунаю, Дністра, Південного Бугу.
Після війни Оскара Петровича перевели на службу до Міністерства закордонних справ, направили консулом в Ніццу, де в 1870 році і народився син Євген – шоста дитина в сім'ї.
Батько казав, щоб «хлопчики самі вибирали собі дорогу, аби з них було пуття». Але, як пише Євген Оскарович Патон, у батька було одне побажання, навіть швидше умова: «Запам'ятай одне – хочу, щоб ти став серйозною людиною, щоб ти потрібен був ще кому-небудь, крім самого себе і своїх батьків».
І все життя в екстремальних, критичних випадках він сам приймав відповідальні рішення, часто – ризиковані. Але основним критерієм була користь суспільству.
У більшості випадків у нього були перспективи впевненої кар'єри, стабільної роботи, забезпеченого життя. Але він вибирав замість забезпеченого майбутнього відповідальні, досить складні проблеми, які виникали перед країною. І ставив він перед собою такі наукові і технічні завдання, вирішувати які ніхто не брався.
Оскара Петровича Патона перевели в Бреслау, і Євгену довелося вчитися в Німеччині, у Дрездені, в Королівській Саксонській технічній академії. На початку 1891 року підданого Російської імперії Євгена Патона призвали до армії. У Київському військовому окрузі він «навчився діям при гарматах і верховій їзді». У 1894 р. Є.О. Патон з відзнакою закінчив Саксонську королівську академію і отримав запрошення працювати на кафедрі будівельних конструкцій і брати участь в реконструкції Гауптбангофа – головного дрезденського вокзалу. Його колегами могли стати європейські вчені, а замовниками – великі фірми Німеччини.
Але він прагнув працювати в Росії. Іноземні дипломи в Росії не визнавалися, вони не давали права на державну службу. У 1895–1896 роках Євген Оскарович здає іспити і виконує всі курсові і дипломні роботи в Петербурзькому інституті інженерів шляхів сполучення, отримує диплом російського інженера. Починалося його сходження на Мостобудівельний Олімп.
Патон викладає в рідному вузі, проектує мости і перекриття, переходить на роботу в Москву. У 1901 р. він захищає дисертацію, стає професором. У 1904 р. Є.О. Патона запрошують до Київського політехнічного інституту, він очолив кафедру мостів, був обраний деканом інженерно-будівельного факультету.
Євген Оскарович привчає студентів до самостійного мислення, вимагає добре розбиратися в суті теорії, володіти методами розрахунку. «Я завжди любив працювати з молоддю, вільною від відсталості і рутинерства, – писав Євген Оскарович у «Спогадах». – Протягом десятків років моїми незмінними помічниками в роботі над проектами і співавторами підручників були студенти і молоді інженери... У молоді мене завжди приваблювала її любов до праці, шукання нових, ще незвіданих шляхів, готовність ризикувати і сміливо ризикувати». «У праці я бачу сенс життя», – говорив професор.
За спогадами багатьох сучасників Євген Оскарович Патон був доброю людиною з крутим характером, дисциплінованим, вимогливим, політикою не цікавився і роботу ставив понад усе. Його життя повне пригод і боротьби з недоліками як царської, так і радянської влади, боротьби з бюрократією, з корупцією (правда, не такою великою, як зараз). Хоча, між іншим, завжди залишав чайові, дякував лікарям, кравцям, преміював співробітників, був уважним до їхніх особистих проблем.
У 1913 р. Є.О. Патон виїжджає лікуватися до Криму, а звідти – в Ніццу, де в батьківському домі жила сестра, і де він отримав турботу і лікування. А у липні 1914 р. почалася Перша світова війна. Військові дії охопили Європу, Азію та Африку, води чотирьох океанів і багатьох морів; Франція була відрізана від Росії фронтами на суші і на морях.
Євген Оскарович неодружений. Володіючи німецькою і французькою мовами, вже відомий мостовик, він міг би добре влаштуватися на Заході. Але з ризиком для життя він повертається до Києва, проектує і будує переправи для постачання військ, викладає, пише підручники.
У своїх наукових та інженерних дослідженнях він не зупинявся на досягнутому, а рухався вперед (абсолютно доречно додати – «в незвідану даль»). (Саме прагнення вдосконалити улюблене мостобудування «змусило» його на шостому десятку займатися проблемами зварювання).
Десять видань витримали 3 томи підручника «Залізні мости» і два видання – «Дерев'яні мости». У той же час він проектує мости, курирує їхнє будівництво. У небезпечні часи революційних переворотів і громадянської війни, коли влада в Києві змінювалася багато разів, розстрілювали і дворян, і робітників, ряд професорів їдуть за кордон, Є.О. Патон залишається в Києві. Вчений продовжував проектувати і розробляти теорію мостобудування.
У 1916 р. Євген Оскарович одружився з Наталією Вікторівною Будде, в 1917 р. народився Володимир, а 27 листопада 1918 року – Борис.
Цікаво – в деяких публікаціях вказується на прямо-таки містичний збіг дня народження Української академії наук з днем народження її майбутнього президента. Точно 27 листопада 1918 гетьман П.П. Скоропадський затвердив закон про заснування УАН.
Цей феномен не в компетенції офіційної науки. Але факт дійсно незвичайний. Поки Борис Євгенович підростав, штурмував шкільні та університетські науки, почав сам займатися науковими дослідженнями і освоювати мудрість управління колективами, змінилося 7 президентів Академії наук України.
44 роки грандіозним науковим об'єднанням країни, змінюючи один одного, управляли сім президентів. У 1962 році академіки обрали собі нового президента – Бориса Євгеновича Патона.
З тих пір він 56 років беззмінно справляється з цією роботою. Крім того, керує найбільшим у світі спеціалізованим зварювальним інститутом. А за цей час змінилося кілька керівників країни, академія виросла в десятки разів (зараз – близько 160 інститутів, 40 тисяч співробітників), обсяг наукових досліджень збільшився в сотні разів. Під керівництвом Б.Є. Патона вітчизняні вчені охопили всі основні напрямки розвитку світової науки.
На початку шляху у велику науку
Те, що Борис Євгенович народився в сім'ї професора, в дитинстві для нього не мало ніякого значення. У той час це була дуже шанована високооплачувана категорія трудящих. Але сини Євгена Оскаровича Володимир (старший) і Борис росли звичайними хлопцями, вчилися в київській школі №79 (тоді не було елітних шкіл, як і недоторканних батьків), грали в лапту, брали участь в олімпіадах, билися, займалися в технічних гуртках і спортивних секціях.
Про цей щасливий час Патон розповів, відповідаючи на запитання кореспондента газети «Дзеркало тижня»: «Борисе Євгеновичу, як ви вчилися? Чи траплялося отримувати «трійки», чи майбутній президент Національної академії наук України був круглим відмінником, і його можна ставити в приклад кожному школяреві?
– Боюся, що не можна. Взагалі-то я вчився добре, але «трійки» бували. А в 9 класі дуже закохався, і часу на заняття вже просто не залишалося. В одній чверті я примудрився нахапати відразу дев'ять (!) «двійок». Дійшло до того, що класний керівник пригрозив піти до батька. Пам'ятаю, як мені було страшно заявитися додому. Проте, школу я закінчив цілком успішно, хоча і без медалі. Так що при вступі до інституту довелося складати іспити. А конкурс був солідний – 5–6 чоловік на місце...
Тільки ставши студентом Київського політехнічного інституту, Борис Євгенович відчув тягар батьківської популярності. Викладачі знали і поважали батька, і син не хотів його підводити. Втім, навчався він старанно, з інтересом.
Його однокурсник, професор З.Л. Рабинович згадує: «Починаючи з 3-ого курсу я і Б.Є. Патон виявилися в одній групі. Він краще за всіх розв'язував задачі з опору матеріалів (у батька!)... Професор, який читав курс нарисної геометрії, був другом його батька. Може, тому Борис Євгенович перед іспитами перерішав весь задачник з цього предмету (понад 600 завдань!), і це не було винятком. Те саме зробив, готуючись до іспиту з теоретичної механіки, – порішав всі завдання, які зміг знайти. Дуже ретельно готувався до лабораторних робіт, щоб не витрачати багато часу на їх виконання. Прекрасно освоїв основи математичного аналізу. При цьому його ніколи «не заносило» – не було випадку, щоб він чимось підкреслив свою перевагу над іншими, скоріше – навпаки».
Борис отримав диплом про закінчення Київського політехнічного інституту 21 червня 1941 року – в день, коли Німеччина без оголошення війни почала бомбити Київ та багато інших міст. Знову символічно – великий обсяг майбутніх робіт Патона виконаний на замовлення військово-промислового комплексу СРСР, кращі технології створювалися для виробництва озброєнь. Інженерна діяльність Бориса Євгеновича почалася на Сормовському оборонному заводі в Горькому (тепер – Нижній Новгород).
Незабаром він став працювати в Нижньому Тагілі, куди був евакуйований ІЕЗ. Туди ж прибуло понад 600 вагонів Харківського заводу №183 з людьми, обладнанням, заготовками танків Т-34. А також Дніпропетровський і Маріупольський металургійні заводи. Так був створений Уральський танковий завод №183. Тут розгорнулося виробництво танків.
Однак ручне зварювання товстої броні займало багато часу, зварювальників катастрофічно не вистачало. Під керівництвом Є.О. Патона вперше в світі вдалося вирішити проблему швидкісного автоматичного зварювання броньових сталей. Вперше в світі був створений новий клас зварювального устаткування. Патонівці навчили підлітків 12–14 років управляти апаратами (журнал «Країна знань, №4 2017). Тут вперше у молодого Бориса Євгеновича проявився талант вихователя.
Одна установка заміняла до 14 досвідчених зварювальників-ручників. На 52 заводах були змонтовані лінії складання і зварювання танків всіх типів, авіабомб та інших озброєнь.
Що стосується Бориса Євгеновича, то він як науковий співробітник вперше в світі досліджував енергетичні процеси при зварюванні, брав участь у розробці нового обладнання, працював наладчиком цього обладнання і інструктором. За роки війни в СРСР було виготовлено 102 857 танків і САУ – більше, ніж в інших країнах, що брали участь у війні.
Проривні технічні рішення, які підняли з руїн економіку країни
У 1941–1944 роках на території, де проходили військові дії, значна кількість металоконструкцій і виробничого обладнання була зруйнована У 1944 р. ІЕЗ повернувся до Києва. Є.О. Патон організував роботу інституту на відновлення промисловості країни.
З 1946 року Борис Євгенович – старший науковий співробітник, завідувач електротехнічним відділом ІЕЗ. Він вирішує складні технічні та наукові питання створення універсальної апаратури, придатної для широкої номенклатури виробів, а також спеціалізованих складально-зварювальних установок для конвеєрів, бере участь у впровадженні новітньої техніки у промисловість, створює напівавтомати для дугового зварювання під флюсом, порошковим дротом і в середовищі активних газів.
Результати досліджень енергетичних характеристик зварювальних процесів були використані для створення нового класу зварювальних апаратів – зварювальних тракторів. У 1946–1947 рр. Б.Є. Патон брав участь у створенні технології зварювання труб зі швидкістю 160–200 м на годину і в запуску безперервного зварювального стану на Харцизькому трубному заводі.
З 1950 р. Борис Євгенович Патон – заступник директора Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона (ІЕЗ ім. Є.О. Патона). У 1951 р. він був обраний членом-кореспондентом Академії наук УРСР.
У 1953 році Б.Є. Патон очолив ІЕЗ ім. Є.О. Патона. Широкий науковий кругозір, здатність охоплювати весь комплекс проблем, визначати тенденції та перспективи розвитку, постійний контакт із співробітниками дозволили Борису Євгеновичу налаштувати колектив інституту на вирішення великих, практично значущих завдань.
Він зберіг порядок організації роботи інституту, встановлений його батьком. Щодня директор проводив наради – обговорював актуальні питання, перевіряв виконання планів, оцінював пропозиції, надавав нові доручення.
Борис Євгенович мав здатність передбачати розвиток тих перспективних тенденцій наукових досліджень, результати яких відігравали вирішальну роль на певному етапі технічного прогресу. Одним з головних принципів роботи ІЕЗ ім. Є.О. Патона залишалося комплексне вирішення практичних проблем.
Створення проривних технологій науково-технічного прогресу і розвиток ІЕЗ ім. Є.О. Патона
Складною проблемою науково-технічного прогресу другої половини ХХ століття були технології виготовлення нового покоління обладнання для металургійної промисловості, транспорту, енергетики, нових галузей – авіаракетобудування, атомної енергетики та ін. Для вирішення проблем зварювання, створення нових матеріалів в ІЕЗ ім. Є.О. Патона розгорнулися дослідження нових джерел енергії.
У 1949 році Борис Євгенович керував створенням і освоєнням нового виду електрозварювання плавленням – електрошлакового зварювання з'єднань (ЕШЗ) практично необмеженої товщини. Із застосуванням ЕШЗ виготовлені потужне ковальсько-пресове і енергетичне обладнання, гідротурбіни. Створено новий клас зварних конструкцій – зварювально-ковані, зварювально-литі і зварювально-прокатні.
На основі створених вперше у світі принципово нових трансформаторів – кільцевого і контурного типів – розроблена широка гама підвісних, стаціонарних і машин, що переміщуються, для стикового зварювання оплавленням рейок, труб і конструкцій ракет. Дугове зварювання у вуглекислому газі, створене вперше у світі співробітниками ІЕЗ ім. Є.О. Патона і низки інших організацій і заводів, стало основою для механізації при будівництві сталевих конструкцій.
Учений заснував нові наукові напрямки досліджень фізики дуги і математичного моделювання зварювальних процесів, технологій, конструкцій. В ІЕЗ ім. Є.О. Патона було створено відділ математичних досліджень. Наукові роботи Б.Є. Патона та його учнів в області взаємодії зварювальних джерел нагріву (електричної дуги, шлакової ванни, низькотемпературної плазми, електронного та лазерного променя) з металом, який плавиться, заклали основу для створення нової галузі металургії – спеціальної електрометалургії.
У 1950-х роках в Інституті електрозварювання почав розвиватися новий напрямок робіт – автоматизація і механізація наплавлення й напилювання під флюсом, у захисних газах, порошковим дротом, плазмовою дугою. У наступні роки Б.Є. Патоном були ініційовані дослідження, спрямовані на створення теоретичних основ процесів дугового зварювання з використанням флюсів, що активують.
У 1963 р. Борис Євгенович ініціював створення першої космічної технології. Були розгорнуті роботи по створенню обладнання і технологій зварювання, пайки і напилення в умовах космосу. Директор безпосередньо бере участь в роботі спеціального відділу. У 1969 р. на пілотованому космічному кораблі «Союз-6» на створеній в ІЕЗ ім. Є.О. Патона установці «Вулкан» космонавтом Валерієм Миколайовичем Кубасовим вперше у світі було проведене електронно-променеве, дугове, плазмове зварювання та різання металів.
Потім в ІЕЗ ім. Є.О. Патона був розроблений спеціальний апарат «Випарник», створений універсальний ручний інструмент (УРІ), призначений для зварювання, пайки і нанесення покриттів. У 1984 році космонавти С.Є. Савицька і В.А. Джанібеков провели випробування УРІ у відкритому космосі.
Цим експериментом почався цикл систематичних багатоцільових досліджень і експериментів з технології спорудження та ремонту великогабаритних орбітальних конструкцій і об'єктів. У 1986 році в космосі вперше була проведена пайка вузлів ферми (експеримент «Маяк») для сонячних батарей орбітальної стації «Мир».
У 1960-і роки в ІЕЗ ім. Є.О. Патона розпочато дослідження процесів електронно-променевого випаровування. Були отримані покриття, фольги, магнітні рідини, структурні частини паливних елементів і каталітичних пристроїв, фільтри, мембрани та ін. Технологія напилення наночастинок багаторазово підвищила експлуатаційний ресурс виробів, зокрема лопаток газових турбін.
У 1967 р. вперше у світі було виконане підводне мокре механізоване дугове зварювання та різання порошковим дротом без водолазних камер в необмеженому просторі. Відкрилися нові можливості в освоєнні континентального шельфу, зведенні та ремонті портових споруд, трубопровідних переходів через річки та інших об'єктів.
У 1970–1980 рр. фундаментальні наукові дослідження були використані для створення унікальних конструкцій, обладнання, матеріалів і проривних технологій. Було вирішено багато проблем машинобудування, суднобудування, ракетно-космічного комплексу, авіабудування, енергетики, гірничо-промислового комплексу, металургії та хімічного виробництва, трубопровідного транспорту, будівельної індустрії та інших галузей промисловості.
Для виробів з алюмінію, титану, цирконію та інших металів і сплавів, пластмас, керметів та інших матеріалів в авіа-, ракето- і суднобудуванні, атомній та хімічної промисловості, радіоелектроніці, приладобудуванні і в інших галузях промисловості були запропоновані аргоно-дугове, електронно-променеве, контактне, плазмове, дифузне і ін. види зварювання, пайки, напилення, наплавлення.
Уже в 1980-х роках за технологією ІЕЗ зварювали, наплавляли, паяли, напилювали вироби товщиною від часток міліметрів до декількох метрів. Сфера застосування зварювання і споріднених технологій простяглася від ювелірної, електронної і медичної промисловості до авіаційно-космічної техніки, криогенного обладнання, морських платформ і підводних нафтопроводів.
Значна частина високих наукових технологій з виготовлення відповідальних інженерних конструкцій починається в ІЕЗ із створення сплавів з унікальними заданими властивостями, включаючи власне процес зварювання, пайки або наплавлення, і закінчується контролем якості і діагностикою стану зварних з'єднань і конструкцій. ІЕЗ є провідним науково-дослідним центром зі зварювання в космосі.
Борис Євгенович посилив увагу до проблем створення та отримання нових перспективних конструкційних і функціональних матеріалів XXI століття. З початку 1970-х років під керівництвом Б.Є. Патона створюються зварювальні роботи. В кінці 1980-х років в ІЕЗ ім. Є.О. Патона почалися дослідження гібридних (лазерно-дугових і лазерно-плазмових) процесів зварювання і обробки матеріалів. Б.Є. Патон приділяє велику увагу технологіям пайки, розвиває нові процеси холодного, дифузійного зварювання, зварювання вибухом, зварювання тертям, застосування лазерів для зварювання і наплавлення.
В ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України розвинене потужне виробництво злитків титану і сплавів на його основі.
У 1990-х роках Борис Євгенович запропонував використовувати методи зварювання для з'єднання живих тканин і організував спільний творчий колектив із учених ІЕЗ ім. Є.О. Патона і медичних установ. У результаті під керівництвом і за активною творчою участю Б.Є. Патона вперше у світі були створені джерела живлення з автоматичною системою управління, інструменти для зварювання різних видів біологічних тканин, виконано математичне моделювання процесів нагрівання і визначені електрофізичні властивості біологічної тканини та ін.
Новий спосіб з'єднання м'яких тканин не вимагає введення в організм чужих йому матеріалів і дозволяє помітно скоротити втрати крові при операції, час операції і знаходження хворого під наркозом.
В Інституті тривають роботи по створенню хірургічних інструментів та імплантатів із застосуванням сплавів з ефектом пам'яті форми. Розроблено протез для кровоносних судин і лікування ішемічної хвороби серця, сплави системи нікель-титан для медичного використання.
На нові проривні інноваційні винаходи, зроблені безпосередньо Б.Є. Патоном або під його керівництвом, було продано сотні ліцензій у промислово розвинених країнах. Співробітники Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона впроваджували обладнання і технології у фірмах США, Великобританії, Японії, ФРН, Франції та інших країн.
Успішну наукову і виробничу діяльність ІЕЗ ім. Є.О. Патона значною мірою можна пояснити і вдалим вирішенням організаційних питань. Наукові відділи інституту, конструкторський відділ, експериментальні майстерні, дослідне конструкторсько-технологічне бюро, дослідні заводи електрозварювального устаткування, зварювальних матеріалів, спеціальної електрометалургії, інженерні центри – це невід'ємні ланки єдиної системи організації досліджень і впровадження їхніх результатів у виробництво.
У 1985 р. «Науково-технічний комплекс ІЕЗ ім. Є.О. Патона» був перетворений у міжгалузевий науково-технічний комплекс – МНТК «ІЕЗ ім. Є.О. Патона», у функції якого входило координування роботи організацій різних міністерств СРСР в області зварювального виробництва, створення і впровадження в народне господарство прогресивних високих технологій, обладнання та матеріалів для зварювання, пайки, наплавлення, нанесення покриттів, отримання нових конструкційних матеріалів методами спецелектрометалургії. У складі МНТК було створено кілька інженерних центрів.
ІЕЗ ім. Є.О. Патона під керівництвом Бориса Євгеновича Патона з інституту виріс у найбільший світовий центр із зварювання.
Далі буде
О.М. Корнієнко, доктор історичних наук, Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ