Воспоминания о Николае Васильевиче Копытове

М.Э. Зильберблат

26 мая 2002 года исполняется 100 лет со дня рождения Николая Васильевича Копытова - замечательного человека и выдающегося специалиста в области электрификации промышленных предприятий.

Мне посчастливилось работать и общаться с Николаем Васильевичем на протяжении почти 40 лет. Мое общение с ним не прерывалось и после выхода его на пенсию в 1976 году. Николай Васильевич, имея серьёзную теоретическую подготовку и огромный практический опыт, обладал бесценным даром методиста и умело передавал обширные знания своим ученикам и коллегам. Я был одним из его учеников, и мои воспоминания – это скромный дар памяти моего Учителя.

Хочу надеяться, что эти воспоминания помогут воссоздать его образ для тех, кто его знал, а также будут полезны молодым инженерам, поскольку заставят их задуматься над грамотным подходом к решению сложных инженерных задач.

Хотя воспоминания, в основном, рассчитаны на подготовленного читателя, полагаю, что и неподготовленный читатель узнает для себя немало интересного.

Николай Васильевич Копытов родился в семье земского врача. Его юность пришлась на очень трудный период в истории страны. Детство его прошло в гор. Кишиневе, откуда его семья вынуждена была уехать из-за оккупации этих земель румынами. Еще будучи старшеклассником реального училища Николай Васильевич в каникулярное летнее время выезжал в сельскую местность для проведения землемерных работ в качестве помощника землемера.

Серьёзная математическая подготовка позволила ему освоить и применить на практике метод Гаусса по обнаружению и устранению ошибок измерений. Поскольку земля в то время принадлежала отдельным крестьянам, а не колхозам, то ошибки могли бы быть очень болезненными для конкретных лиц.

Из Молдавии Николай Васильевич переехал в Одессу, где поступил учиться в Одесский технологический институт. В то время в этом институте был довольно сильный преподавательский состав, и, в частности, лекции по физике читал академик Леонид Исаакович Мандельштам. Он же проводил и практические занятия и довольно быстро выделил Николая Васильевича из общей массы студентов, предложив ему стать «личным учеником» с тем, чтобы через два-три года сделать его физиком европейского уровня. Леонид Исаакович считал, что настоящего ученого может вырастить только другой ученый и приводил Николаю Васильевичу пример с известным английским химиком Дэви и Майклом Фарадеем, который служил у Дэви в лаборатории в качестве ученика-лаборанта. К большому огорчению Мандельштама Николай Васильевич отказался от столь лестного предложения. Он опасался, что в этом случае ему пришлось бы расстаться с возможностью детального изучения истории, литературы, музыки, биологии и многого другого. Он понимал, что занятия физикой поглотили бы его целиком, и на остальное уже не оставалось бы времени. Свойственная ему в то время широта интересов сохранялась в течение всей его жизни.

Мандельштам согласился с аргументацией Николая Васильевича и больше не настаивал на своем предложении. У них сохранились теплые отношения, и во время Великой Отечественной войны Николай Васильевич, находясь в Магнитогорске, сумел помочь трудоустройству в прикладной области переехавшему в Казань Мандельштаму и его сестре, оказавшейся в Магнитогорске..

Хочу привести рассказ Николая Васильевича о том, как Мандельштам выращивал своих учеников. На одном из практических занятиях по физике Николай Васильевич выполнял лабораторную работу по определению теплоемкости алюминия и закончил её одним из первых, после чего подошел к Леониду Исааковичу. Тот спросил: «Чему оказалась равной теплоемкость алюминия?» Услышав ответ - 0.21ккал/кг/градус Цельсия, сказал: «Неверно, сделайте еще раз». Во второй раз Николай Васильевич получил тот же результат, о чем уведомил своего преподавателя. Тот вновь сказал: «Неверно, сделайте работу третий раз». После тщательной проверки Николай Васильевич получил в третий раз тот же результат и совершенно обескураженный сообщил об этом Леониду Исааковичу. И тогда тот произнес слова, которые Николай Васильевич запомнил на всю свою жизнь. А слова эти были такими: «Запомните, молодой человек, что число 0.21 бывает только в математике , а в физике вы должны были мне сказать 0.210 или 0.2100, что указывало бы на точность Ваших измерений». Естественно, что это положение справедливо и в инженерном деле, которому Николай Васильевич посвятил свою жизнь.

Николай Васильевич продолжил свою учебу на электротехническом факультете Харьковского Технологического института (теперь Харьковский Государственный политехнический Университет). Здесь тоже был довольно сильный преподавательский состав. Так, теоретическую механику преподавал известный ученый, профессор Яков Лазаревич Геронимус, математику – профессор Владимир Фомич Бржечка, физику – ученик Рентгена, профессор Михаил Иванович Сахаров, электрические машины – профессор Павел Петрович Копняев и известный инженер ХЭМЗа Николай Фабианович Перевозский и многие другие.

Во время учебы в Харькове Николай Васильевич уже был женат и должен был содержать семью. В связи с этим ему пришлось совмещать учебу с подготовкой абитуриентов к поступлению в институт.

В то время абитуриентов обычно готовили преподаватели математики и физики Харьковского технологического института, но в летний период преподаватели хотели отдыхать и рекомендовали своим абитуриентам взамен себя других знающих людей. В частности, Николая Васильевича рекомендовал своим подопечным профессор Геронимус.

Этому предшествовал следующий эпизод. Я.Л. Геронимус был очень строгим преподавателем и требовал от своих студентов обязательного посещения не только лекций, но и практических занятий. И вот, на экзамене по теоретической механике Яков Лазаревич сказал Николаю Васильевичу: «Вы не сможете сдать экзамен, поскольку я ни разу не видел Вас на практических занятиях, да и лекции мои Вы посещали нерегулярно. Как же Вы сможете решить задачи по моему предмету?». Николай Васильевич возразил: «Я, в основном, самостоятельно, изучил теорию в соответствии с Вашей программой и надеюсь, что это поможет решить те задачи, которые вы мне предложите». Геронимус неохотно согласился продолжить экзамен и предупредил «дерзкого» студента, что задачи будут трудными, и, если хотя бы одна из них не будет решена, то в зачетной книжке будет стоять двойка. Тем не менее, все задачи оказались решенными правильно, а для этого нужны были глубокие знания в теории, и после ответов на теоретические вопросы Николай Васильевич получил пятерку.

После этого Я.Л. Геронимус сказал , что в следующем семестре Николай Васильевич освобождается от посещения практических занятий. Вскоре он и порекомендовал своего студента для занятий с абитуриентами вместо самого себя.

Среди подготовленных Николаем Васильевичем абитуриентов было много таких, которые впоследствии проявили себя талантливыми и самостоятельными инженерами. На одном из абитуриентов следовало бы остановиться особо. Речь идет об Александре Михайловиче Эфросе, или как его называл Николай Васильевич – Шуре Эфросе. Николай Васильевич проверил его подготовку по математике и убедился, что ему не требуются систематические занятия. После нескольких занятий было решено, что Шура может итти на экзамен.

Экзамен принимал профессор Бржечка. На экзамене Шура запутался в несложных тригонометрических преобразованиях, и Владимир Фомич поставил ему в экзаменационной ведомости двойку. Совершенно убитый горем абитуриент пришел к Николаю Васильевичу и рассказал о своей неудаче, которая была результатом его волнения.

Николай Васильевич сразу же отправился за помощью к Я.Л. Геронимусу - близкому товарищу профессора Бржечки, и они вместе пришли к Владимиру Фомичу. Немалых трудов им стоило уговорить его принять экзамен вторично. На повторном экзамене Шура отвечал превосходно, но Владимир Фомич из-за предыдущего срыва поставил ему четверку. Тем не менее, А.М. Эфрос был принят в Харьковский электротехнический институт, который успешно закончил еще за несколько лет до Отечественной войны. Он был направлен на работу на ХЭМЗ, где хорошо себя зарекомендовал. Через год работы на ХЭМЗе он защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук, а еще через два года диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Темой его научных исследований было операционное исчисление (преобразование Лапласа), которое требовало очень серьёзной математической подготовки. А.М. Эфрос был приглашен работать в ХЭТИ на кафедру теоретических основ электротехники, где вскоре получил звание профессора. Он вместе со своим соавтором Данилевским написал основополагающую книгу по разрабатываемым им вопросам под названием «Операционное исчисление и контурные интегралы». Она не утратила своего значения и в настоящее время.

К величайшему сожалению, во время Великой Отечественной войны из-за серьёзной болезни матери А.М. Эфрос не смог уехать из Харькова в эвакуацию и погиб вместе с матерью в Дробицком яру от немецкой пули вместе с другими ни в чем неповинными людьми той же национальности.

Приведенный пример показывает способность Николая Васильевича разгадать незаурядные способности в своем ученике и настойчивость в устранении обидных препятствий.

Во время учебы в институте Николай Васильевич одно время работал ассистентом проф. М.И. Сахарова и вместе с ним проводил точные измерения длины, времени и других физических параметров. В то время еще не существовал НИИ метрологии, и эталон метра находился в специальном помещении на кафедре физики.

Наряду с математикой, теоретической механикой и физикой Николай Васильевич очень глубоко изучал такие основополагающие предметы, как сопротивление материалов, теоретические основы электротехники, теплотехнику, котельные и турбинные установки, электрические аппараты и машины и ряд других .

Полученное образование позволило ему уверенно решать разноплановые инженерные и экономические задачи, возникавшие в его практической деятельности.

После окончания института в 1930 году Николай Васильевич был принят на работу в общепромышленный отдел проектного Института «Укртяжпромэлектропроект» ( в то время Институт имел другое название, и это название менялось несколько раз). В Институте он проработал до выхода на пенсию в 1976 году и прошел путь от инженера до главного инженера Института. В должности главного инженера Института проработал 22 года, а до этого назначения возглавлял ОЭМЗ (отдел электрооборудования металлургических заводов) , который впоследствии разделился на 2 отдела М1 и М4.

Первой работой Николая Васильевича было ведение проекта электрической части Новокраматорского машиностроительного завода (НКМЗ), на месте которого в то время еще росла трава. И сразу же пришлось принимать ответственные решения по электроснабжению завода и по вопросам закупки за рубежом электрооборудования для устанавливаемых металлорежущих станков.

Когда Николай Васильевич обратился с одним из вопросов к своему шефу – начальнику отдела, тот сказал ему: «А кто, собственно, ведет проект этого предприятия?». Я, - ответил Николай Васильевич. «Тогда Вы и решайте свои вопросы». И Николай Васильевич понял, что надеяться он может только на самого себя.

Сегодня инженеры-электрики вряд ли задумываются над тем, почему для угольных шахт применяется система трехфазного напряжения с изолированной нейтралью, а для металлургических заводов - с заземленной. Это является общепринятым, а в годы строительства НКМЗ еще предстояло разобраться, какой системе следует отдать предпочтение. И Николай Васильевич выполнил серьёзный сравнительный анализ обоих вариантов, прежде чем принять окончательное решение. Результаты своего исследования он оформил в виде статьи, которая была опубликована в журнале «Электричество» в 1931 году. Как и большинство других работ Николая Васильевича, она не утратила своего значения и в настоящее время. В архиве Института эта статья имеется.

Достоин упоминания еще один из вопросов, который Николаю Васильевичу удалось решить, благодаря глубоким знаниям теории вероятностей и математической статистики. Это вопрос о коэффициенте одновременности при работе технологических кранов от общих троллейных линий. Результаты работы были оформлены в виде статьи в журнале «Вестник электропромышленности» и с тех пор прочно вошли в учебники по низковольтному электроснабжению и электрооборудованию подъемно-транспортных устройств.

Разработанная методика позволяла добиться существенной экономии в остродефицитных материалах и аппаратуре.

Во время работы в общепромышленном отделе Николаю Васильевичу пришлось заниматься разработкой электрической части уникальных подъемно-транспортных устройств, таких как рудные и угольные перегружатели, разливочные краны и другие.

В то время отечественная промышленность еще не была подготовлена к выпуску сложных кранов, и значительная часть подъемно-транспортных устройств закупалась за рубежом. С целью экономии валютных средств нередки были случаи, когда исключался авторский надзор поставщиков при вводе таких устройств в эксплуатацию.

Одним из подобных устройств был поставленный из-за рубежа на Алчевский металлургический завод разливочный кран. Его не удалось ввести в действие, и в Алчевск был командирован Николай Васильевич.

Такое понятие, как принципиальная схема в то время еще не завоевало всеобщего признания, и в технической документации на электрическую часть крана была приведена громоздкая монтажная схема, в которой очень непросто было разобраться.

Николаю Васильевичу пришлось выполнить гигантскую работу по развертыванию монтажной схемы в удобочитаемую принципиальную. По окончании этого этапа он обнаружил большое количество ошибок, без устранения которых нельзя было и надеяться на ввод в работу крана. По его просьбе поставщику крана были направлены замечания и предложения по устранению ошибок. Однако поставщик хранил молчание, и Николаю Васильевичу пришлось самому принимать ответственные решения по устранению ошибок. Всё это стоило ему гигантского перенапряжения и многих бессонных ночей. С большим волнением ожидал он первого запуска крана, но всё прошло хорошо, и директор Алчевского завода распорядился выплатить ему премию за уникальную великолепно выполненную работу.

А через несколько недель пришел ответ от поставщика разливочного крана. В своем ответе поставщик сообщил о том, что это был первый образец новой конструкции крана, извинился за допущенные ошибки и поблагодарил за их устранение. Он сообщил также о том, что все замечания Николая Васильевича будут им учтены в последующих поставках таких кранов.

И еще об одном случае, связанном с крупным разливочным краном хотелось бы здесь упомянуть. На заводе «Запорожсталь» задолго до Отечественной войны возникла серьёзная авария. Произошло падение с подкрановых путей одного из разливочных кранов. К счастью, при этом не было смертельных случаев, и ковш был пустым.

В связи с этой аварией была образована правительственная комиссия, состоявшая преимущественно из механиков и технологов. Были в ней и представители НКМЗ – поставщика крана. С некоторым опозданием в состав комиссии был включен и Николай Васильевич. Он приехал в Запорожье в тот момент, когда остальные члены комиссии уже согласовали текст своего заключения и отдали его в печать. В заключении указывалось, что причиной аварии было несрабатывание максимального реле в схеме электропривода передвижения моста крана.

Николай Васильевич счел подобное заключение абсурдным и попросил собраться вместе всех членов комиссии. Он им сказал: «Если судьба многотонного разливочного крана зависит от состояния маленького электромагнитного реле, то такое сооружение не имеет право на существование. Причина должна быть в другом, и требуется еще некоторое время для того, чтобы её выявить». Несмотря на противодействие ряда членов комиссии, а электриком в её составе был только один Николай Васильевичич, поиски причин аварии были продолжены. Вскоре Николай Васильевич представил свои соображения по этому вопросу. Оказалось, что в конструкции крана была допущена серьёзная ошибка. В ней отсутствовал соединительный вал между приводами правых и левых колес моста. Николай Васильевич смог убедить в своей правоте остальных членов комиссии, и было принято решение о срочном изготовлении требуемого вала в отделе главного механика «Запорожстали». Через некоторое время вал был смонтирован, и кран вернули на подкрановые пути, что само по себе было очень непросто. После этого подобные аварии уже не возникали.

Это пример вдумчивой и серьёзной работы человека, который не замкнулся в рамках своей профессии электрика, а использовал свои глубокие знания в смежных областях.

На обратном пути из Запорожья Николай Васильевич заехал на НКМЗ, где у него состоялась беседа с главным конструктором завода – очень образованным специалистом – С.В. Гржибовским (я его еще застал в этой же должности в послевоенное время). На вопрос Николая Васильевича, как же могла быть допущена столь серьёзная ошибка, Гржибовский сказал: «Нам прислали фотографию разливочного крана известной немецкой фирмы и потребовали изготовить точно такой кран. Наши специалисты не смогли разглядеть на фотографии нужный соединительный вал и не задумались над тем, к чему может привести его отсутствие. К сожалению, у них для этого не было достаточной подготовки. Я очень благодарен Вам за то, что Вы обнаружили истинную причину падения крана. Еще одно такое падение, и мне и многим моим коллегам было бы не сдобровать».

В 1934 году Николай Васильевич был приглашен в Харьковский электротехнический институт (ХЭТИ) для чтения лекций по курсу «Электрооборудование подъемно-транспортных машин».

Дар методиста позволил ему предельно четко излагать содержание курса, и студенты довольно быстро это оценили. Вскоре он стал пользоваться среди них непререкаемым авторитетом и уважением. Естественно, что во время лекций ему задавались различные трудные вопросы. Ответы на некоторые из них требовали определенной дополнительной проработки, и Николай Васильевич никогда не боялся сказать об этом своим слушателям. Его авторитет от этого не убывал.

В этот же период времени Николай Васильевич участвовал в разработке электрооборудования уникальных рудных и угольных перегружателей. Как известно, в составе перегружателей имеется грейфер, подвешенный на канатах и управляемый с помощью системы канатов. Такая подвеска является гибкой, и всегда существует опасность, что при интенсивном разгоне моста перегружателя или при интенсивном его торможении грейфер может ударить по кабине крановщика и нанести ему серьёзную травму. Вообще у грейфера сильна тенденция к раскачиванию, и электрическая часть проекта должна обеспечить быстрое затухание колебаний. Разработка такой системы на основе релейно-контакторной аппаратуры (а другой в то время не существовало) потребовала большого инженерного искусства и не могла быть выполнена без серьёзной физико-математической подготовки. Николаю Васильевичу даже предлагали представить эту разработку в виде диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, но он отказался от такого предложения. Следует заметить, что ученые степени его никогда не интересовали, хотя по уровню знаний его можно было бы отождествить с академиком.

Его всегда привлекала инженерная работа, и поэтому он в послевоенное время отказался от предложения перейти на постоянную преподавательскую работу в ХЭТИ (ХПИ) в звании профессора. Отказался он также от чести быть избранным в члены-корреспонденты Академии строительства.

Однако, он не ограничивался только инженерной работой. В сферу его интересов входила и научная работа, в частности, большое внимание он уделял вопросам изучения теоретической физики. Его настольными книгами дома были книги академика Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшица «Теоретическая физика». Николай Васильевич не раз говорил о своем желании детально изучать теоретическую физику после ухода на пенсию, но к величайшему сожалению, состояние зрения не позволило ему это сделать, хотя интеллектуальный потенциал его к тому времени полностью сохранился.

Здесь мне хочется рассказать о таком случае. Как-то раз у него дома я задал ему вопрос о критическом давлении пара. Он без колебаний дал нужную формулировку, а потом вдруг сказал: «Мне уже много лет, и я могу ошибиться. Возьмите, пожалуйста, с полки вон ту книгу по физике (автора я не помню) и найдите на одной из страниц вверху справа интересующую Вас формулировку» Я взял эту книгу, и то, что я прочитал на одной из страниц вверху справа, полностью совпало с формулировкой Николая Васильевича. Меня поразили не только полное совпадение формулировок, но и замечательная зрительная память, которая позволила найти за минимальное время нужный материал. А ведь изучал эти вопросы Николай Васильевич еще в студенческие годы!

Еще одну интересную техническую задачу удалось решить Николаю Васильевичу на заводе «Криворожсталь» при вводе в действие мощного крана, работающего на переменном токе. Как известно, троллеи кранов выполнены из стали и имеют весьма значительное индуктивное сопротивление. С целью уменьшения этого сопротивления параллельно троллеям прокладываются подпиточные шины из алюминия. Расстояние между осями алюминиевых шин принимается по конструктивным соображениям, равным расстоянию между осями троллеев.

При попытках запуска самого мощного двигателя крана возникало большое падение напряжения в троллеях, и сразу же отключ