Сергеев Леонид Петрович (1907-1964)

[[ Леспромхоз ]]

Историко-астрономические исследования. Выпуск XVIII / ответственный редактор А.А. Гурштейн, Москва, 1986

Л. П. СЕРГЕЕВ — ПИОНЕР СОВЕТСКОЙ АВИАЦИОННОЙ АСТРОНОМИИ
© М. С. Зверев, В. И. Тихонов

Для нашей страны развитие воздухоплавания и авиации имеет первостепенное значение. В 30-е годы техника советской авиации достигла такого высокого уровня, который обеспечил возможность осуществления дальних и сверхдальних перелетов (до 10 и более тысяч километров). При этом, естественно, большую важность приобрела проблема ориентировки самолета в пути — определение его местонахождения в определенный момент времени и уточнение дальнейшего курса полета, т.е. проблема аэронавигации.

Особую остроту эта проблема получила при подготовке полетов в Арктике, где из-за близости магнитного полюса Земли магнитные компасы работают весьма ненадежно, а при магнитных возмущениях вообще отказывают. В 30-е же годы зарождается применение для аэронавигации радиосредств (радионавигация), основанное на определении направления приходящих к самолетным радиостанциям сигналов от земных радиостанций — специальных «радиомаяков» или даже от обычных широковещательных станций. Однако точность определения направления полета таким способом была еще недостаточной. К тому же слышимость радиостанций существенно убывает по мере увеличения расстояния самолета от передающей радиостанции, что имеет особенно большое значение именно при выполнении дальних полетов. Слышимость радиосигналов нарушается также различными помехами, например, при магнитных возмущениях в ионосфере, которые также характерны в первую очередь именно для Арктики.

В качестве примера достаточно привести свидетельство известного летчика, генерал-полковника авиации Г. Ф. Байдукова, совершившего вместе с В. П. Чкаловым и А. В. Беляковым беспосадочный перелет из Москвы в США в июне 1937 г.: «Из 63 часов общей продолжительности перелета, в течение 22 часов, при полете как раз над «Полюсом недоступности" полностью отсутствовала радиосвязь с землей», хотя земные радиостанции передавали для экипажа самолета свои сообщения [10]. По современным данным в полярных областях удовлетворительная связь в коротковолновом диапазоне (наиболее подходящем для подобных задач) может быть обеспечена лишь на протяжении 50% времени передачи.

Наиболее надежным и точным способом аэронавигации в 30-е годы стала навигация по наблюдениям небесных светил, т.е. астрономическим способом. Главным преимуществом астрономической ориентировки является ее автономность — независимость результатов ориентировки от земных установок и возможность точного ориентирования при использовании лишь находящихся на самом самолете средств — авиационного секстанта и хронометра или авиационных часов, а также ряда вспомогательных номограмм и таблиц, ускоряющих и облегчающих штурману производство необходимых расчетов. При этом точность определения местоположения самолета астрономическим способом не зависит от дальности полота, т.е. от расположения самолета относительно мест его взлета и посадки.

Здесь уместно привести мнение известного специалиста по дальним перелетам, летчика и штурмана по профессии, автора ряда научных трудов и пособий по аэронавигации, главного штурмана Северной полярной экспедиции, доставившей на Северный полюс группу И. Д. Папанина в мае 1937 г., И. Т. Спирина: «Единственно точной и неизменно безотказной мы считаем лишь воздушную астрономию, и это целиком подтвердилось в нашем перелете на Северный полюс; только она выручала нас в трудные минуты, вела и точно привела к намеченной цели» [11, с. 15].

Может быть, следует пояснить, что воздушная (авиационная) астрономия имеет предшественницей мореходную астрономию, в которой широко применяются измерения высот небесных светил над горизонтом с помощью секстанта. Измерив высоту светила, зная его координаты и время наблюдения, можно на географической карте провести «линию положения» (но традиции часто называемую «линией Сомнера»). Пронаблюдав другое светило, получим вторую линию; в этом случае географическая широта и долгота наблюдателя определяются точкой пересечения двух сомнеровых линий.

Но авиационная астрономия имеет ряд принципиальных отличий от морской: самолет летит на большой высоте, откуда линия горизонта видна очень плохо; к тому же она располагается ниже горизонтальной плоскости самолета. Поэтому для измерения высот светил применяется специальный авиационный секстант с искусственным горизонтом, обычно жидкостного типа. Второе важное отличие состоит в значительно большей скорости самолета по сравнению с морскими судами. Из-за этого в положение точки пересечения сомнеровых линий требуется вносить поправку, учитывающую изменение координат самолета за время между наблюдениями двух светил, для чего надо знать направление и скорость полета. Имеются и другие отличия авиационной астрономии от морской: меньшая общая устойчивость самолета, большое влияние сноса из-за ветров и др. В результате точность астроориентировки самолета получается хуже, чем для морских судов, но эту точность (±20-30 км) для дальних полетов можно считать достаточной. Во всяком случае, для применения в авиации методов астрономической ориентировки штурман должен обладать знанием практической астрономии, а самолет должен быть обеспечен соответствующей аппаратурой — авиасекстантом и часами, а также всеми необходимыми данными о наблюдаемых небесных светилах.

В январе 1931 г. в один из Московских научно-исследовательских институтов, имевших отношение к полетам в Арктике, был приглашен на работу астроном Леонид Петрович Сергеев. Несмотря на молодой возраст (24 года), он уже приобрел солидные знания по общей, сферической, практической и мореходной астрономии и опыт по земным определениям географических координат и азимутов. Пособий по астрономической ориентировке самолетов в воздухе еще не существовало. Л. П. Сергеев быстро разобрался в этой новой для него задаче, и в результате уже в 1933 г. была опубликована первая (вводная) часть его книги — «Руководство по воздушной астрономии» (разделы по общей и практической астрономии) [2]. Одновременно он разработал новую схему Авиационного астрономического календаря, содержащего различные сведения о небесных светилах (Солнце, Луна, планеты, яркие звезды), — их координаты и условия видимости (восходы, заходы и др.). В результате под руководством Л. Л. Сергеева был составлен Авиационный астрономический календарь на 1933 г. [1, 19] 1)
1) Краткие Астрономические календари для авиации с 1930 г. ежегодно составлялись М. М. Гернетом и Г. Н. Дубошиным под редакцией проф. В. П. Ветчинка. Календарь на 1934 г. был составлен по схеме Л. П. Сергеева в ГАИШ, а на 1936 г. — в Ленинградском астрономическом институте (ныне ИТА АН СССР) под руководством И. Д. Жонголовича и Б. В. Нумерова. С 1936 г. эти календари под названием «Авиационный астрономический ежегодник» составляются в ИТА.

В следующем, 1934 г., «Руководство по воздушной астрономии» Л. П. Сергеева [3] вышло в полном объеме - с детальным изложением практического применения астрономических методов в авиации и описанием соответствующей аппаратуры. Книга Сергеева сразу завоевывала признание у штурманов, участников дальних перелетов и в течение ряда лет оставалась единственным в СССР систематическим курсом в данной области 1).
1) Лишь в 1940 г. была опубликована значительно более краткая «Воздушная астрономия» Р. В. Купицкого [12]: в 1943 1947 и 1949 гг. вышли три издания его же курса «Авиационная астрономия» [13]; в 1947 г. курс под тем же названием Н. К. Кривопосова [14], а два издания книги Н. Я. Кондратьева вышли соответственно в 1952 и 1959 гг. [15].

Параллельно с работой над книгой Л. П. Сергеев постоянно проводил теоретические и практические занятия по астрономии с летчиками и штурманами и быстро завоевал авторитет хорошего лектора и внимательного руководителя. Тогда же он разработал конструкцию нового полуавтоматического прибора «Солнечный указатель курса» «СУК». В короткий срок этот прибор приобрел большую популярность среди летчиков, особенно в полярной авиации и при полетах вдоль меридианов.

В служебные обязанности Л. П. Сергеева входила подготовка конкретных полетов но различным заданиям, включая отбор и испытание астрономической и радиоаппаратуры, снабжение штурманов специально вычисленными таблицами для астрономической ориентировки. С участием Л. П. Сергеева в 30-е годы готовились почти все исторические полеты: спасение челюскинцев в 1934 г., доставка группы И. Д. Папанина на Северный полюс в мае 1937 г., два перелета по маршруту Москва — Северный полюс — США летом 1937 г. В. П. Чкалова, Г. Ф. Байдукова и штурмана А. В. Белякова и вскоре М. М. Громова, А. Б. Юмашева и С. А. Данилина. При этом перелет экипажа М. М. Громова поставил мировой рекорд дальности полета. В следующем году — полет женского экипажа в составе В. С. Гризодубовой, П. Д. Осипенко и штурмана М. М. Расковой из Москвы на Дальний Восток, а в 1939 г. полет В. К. Коккинаки и штурмана М. X. Гордиенко по маршруту Москва — Гренландия — Канада и др.

За большие заслуги в навигационном обеспечении ряда исторических перелетов астрономическими средствами (прибор СУК и др.) Л. П. Сергеев был награжден в 1939 г. орденом Трудового Красного Знамени. Он был участником торжественных приемов в Кремле в июле и августе 1937 г. по случаю возвращения в Москву экипажей В. П. Чкалова и М. М. Громова после успешного завершения ими перелетов в США через Северный полюс.

продолжение следует

[[ Леспромхоз ]]

продолжение

Из биографии Л. П. Сергеева

Л. П. Сергеев родился 27 февраля 1907 г. в городе Воронеже в семье учителя. Отец, по происхождению из крестьян Новгородской губернии, преподавал в церковноприходской школе, а с 1914 г. стал священником. В семье Сергеевых кроме Леонида были еще сын и дочь. В 1924 г., после смерти матери, члены семьи разъехались по разным городам.
Среднее образование Леонид получил в школе 2-й ступени и в Воронежском государственном индустриальном техникуме. С 1924 г. началась его трудовая жизнь.
Авторы настоящей статьи знали Л. П. Сергеева с 1921 г. В те годы он учился в техникуме и уже тогда проявлял большой интерес к серьезным занятиям астрономией. На одном курсе с Леонидом учился и один из авторов статьи Тихонов.
В 1921 г. Сергеев и Тихонов, вместе с группой других студентов техникума, проявили инициативу в организации научно-просветительского кружка для повышения общих научных знаний среди учащихся техникума, в том числе и по астрономии. Одних только специальных знаний студентам казалось явно недостаточно для выработки твердого материалистического мировоззрения. Астрономия представилась как раз одной из самых нужных наук для развития молодых людей, только что освободившихся от религиозных догм.

За помощью студенты техникума обратились в ректорат Воронежского университета. Здесь отлично поняли цели кружка и пошли навстречу желаниям студентов. Однако ректорат не имел возможности выделить ни одного из штатных преподавателей, руководителем кружка стал студент университета и научный сотрудник третьего разряда (лаборант астрономического кабинета) Зверев.
В течение 1921-1923 гг. в кружке состоялось много занятий по астрономии, которые нередко проводились прямо под небом. Наблюдались перемещения планет и изменения блеска переменных звезд. Выбор такой тематики оказался удачным: вместо «хрустальной сферы неподвижных звезд» открытым перед слушателями научно-просветительского кружка открылась реальная Вселенная. Думается, что именно эти занятия определили жизнь Леонида Сергеева - одновременно инженера и астронома.
Среди учащихся техникума Леонид выделялся большими способностями к математике, хорошим знанием астрономии и необычайной аккуратностью в вычислениях — так же, как и в других учебных записях — всегда четких, ясных и даже красивых. Своими знаниями он охотно делился с товарищами, среди которых много было пришедших из деревень и имевших весьма слабую подготовку. Нередко Леонид заходил в астрономический кабинет университета, чтобы показать своему руководителю сделанные им вычисления, результаты наблюдений, делился с ним соображениями о разных астрономических явлениях.
С 1926 по 1929 г. Л. П. Сергеев был студентом Политехнического института в Баку, потом короткое время состоял в группе студентов-астрономов Московского университета, В 1930-1931 гг. он преподавал математику и физику в школе колхоз пой молодежи в Реутовском районе Московской области и оттуда был приглашен на работу в Москву, о чем было сказано выше. Зачисленный в научно-исследовательский институт сначала техником-вычислителем, в 1933 г. он был переведен на должность инженера, в 1934 г. стал старшим, а с 1940 г. — ведущим инженером — В начале 30-х годов Л. П. Сергеев женился на Анне Александровне Мельгуновой; два их сына, Вадим и Александр, родились в 1935 я 1939 гг.
Один из авторов статьи, М. С. Зверев, и то время работал в ГАИШ и был в ЗО-е годы свидетелем и участником многих встреч с Л. П. Сергеевым. Он приезжал в ГАИШ с весьма срочным поручением о вычислении высот и азимутов избранных небесных светил для заданных географических широт и моментов времени, необходимых для астрономической ориентировки самолетов в условиях организуемых дальних перелетов. Бригада сотрудников ГАИШ, работая иногда круглосуточно, выполняла эти вычисления. Л. П. Сергеев тщательно проверял качество вычислений и увозил их с собой. Это неоднократно повторялось в тридцатые годы, а иногда и во время Великой Отечественной войны 1941-1945 гг.
В 1941 г. Сергеев был призван в армию, но его оставили в институте продолжать работу в области авиационной астрономия, поскольку его труд был нужен фронту.
Его сын Вадим вспоминает, что отца нередко срочно вызывали на несколько дней в командировку, из которой он возвращался очень усталым и молчаливым. Позже стало известно, что он работал на военных аэродромах, участвовал в подготовке боевых самолетов к вылетам в глубокие тылы врага; отец заботился об их штурманском обеспечении с применением астрономических методов. Иногда со служебными поручениями он приезжал в Свердловск, куда была эвакуирована часть работников ГАИШ со службой времени. Некоторые вычисления сотрудники ГАИШ выполняли и в Свердловске. В годы воины Л. П. Сергеев был награжден орденом Красной Звезды и медалями.
В 1950 г. Л. П. Сергеев с семьей переехал в Ленинград.
Там он продолжал деятельность в области применения астрономических методов самолетовождения. Его работы относились главным образом к теоретическому анализу вопросов астрономической ориентации в полетах, критическому рассмотрению различных конструкторских предложений и приборов, к занятиям по астронавигации с молодыми специалистами. Его исследования обычно оформлялись в виде научных отчетов, а результаты изучения принципов и теории самолетовождения были опубликованы в 1959 г. в виде монографии [9]. В конце 50-х годов он занимался также теоретическими проблемами астро-ориентировки.
В своем новом коллективе Л. П. Сергеев пользовался большим уважением. Приведем несколько выдержек из воспоминаний о работе с ним его сослуживцев: «Являясь научным руководителем и консультантом важного направления работ, Леонид Петрович относился с большой чуткостью и уважением к своим сотрудникам. Его широчайшая эрудиция позволяла ему дать ответ почти на любой вопрос, а талант лектора давал возможность формулировать ответы в строгой и вместе с тем в доходчивой форме.
Новые работы большого коллектива на всех основных этапах разработки поручалось защищать Леониду Петровичу. Делал он это с присущим ему блеском, с использованием строгого математического аппарата и вместе с тем в доступной форме. Он никогда не пользовался конспектами и все необходимые выкладки и иллюстрации (чертежи) воспроизводил по ходу доклада мелом на доске. В научных статьях, книгах и технических служебных записках у Леонида Петровича подкупала удивительная простота, ясность и логичность. Он являлся непререкаемым авторитетом в оценке работ, присылаемых ему на отзыв. Его заключения бывали разными — положительными и отрицательными, но всегда одинаковыми в одном: четкими и обоснованными. Не припоминается ни одного случая, когда бы на такой отзыв поступили возражения. Незадолго до своей кончины Леонид Петрович ряд своих трудов обобщил в докторскую диссертацию. Очень жаль, что эта венчающая его творческую жизнь работа не успела увидеть света».
Свои воспоминания «Каким я знал Л. П. Сергеева» прислал нам инженер В. П. Токарев, работавший с Сергеевым в Москве в течение 30-40-х годов. Отмечая его лекторское мастерство, В. П. Токарев вспоминает большое собрание с участием приглашенных видных ученых. На нем Л. П. Сергеев сделал доклад о теоретической основе для создания автоматической астрогироинерциальной системы. Присутствовавший д-р физ.-мат. наук, ныне академик, А. Ю. Ишлинский после собрания в частной беседе сказал: «Я впервые слышал такой ясный и четкий доклад по такому сложному геометрическому вопросу...».
«Как ученый Л. П. Сергеев обладал но только светлым умом теоретика, но у него были, как говорят, «золотые руки». С токарным станком или слесарным верстаком он работал не хуже квалифицированного рабочего...»
Здесь необходимо отметить, что в Воронежском техникуме каждый студент проходил полную практику по всему комплексу технологических операций обработки металлов, выполняемых как на стопках, так и с помощью ручных инструментов.
В. П. Токарев продолжает: «По натуре Леонид Петрович был чужд бурных проявлений своих эмоций. Лицо его было спокойным, и только легкая улыбка выражала его удовлетворение при удачном окончании какого-то дела. Характерной его чертой было полное отсутствие высокомерия и скромность. Не было случая, чтобы он хотя бы легким намеком попытался повлиять на улучшение бытового положения себя и своей семьи, которое в годы войны было очень тяжелым. Все близко знавшие Л. П. Сергеева сохранили о нем память не только как о талантливом ученом, но и как о человеке большого личного обаяния».
О Леониде Петровиче Сергееве вспоминает друг его молодости, ныне проживающий в Рязани кандидат филологических наук В. М. Былов:
«Воронеж 1923 года, улица Фридриха Энгельса, известная старым воронежцам школа 2-й ступени. В конце одного из уроков в класс входит новый ученик — красивый, стройный, с вьющимися волосами и серо-голубыми глазами — и садится на свободное место рядом со мной. Так началась паша десятилетняя дружба с Леонидом Сергеевым. Природа наделила его многими талантами. Уже в юношеские годы он стал выдающимся математиком и физиком. Как сейчас помню: идет урок физики; педагог объясняет нам, учащимся 8-го класса, сложное место из раздела «Свет». На классной доске чертеж с зеркалом и мнимым изображением предмета. Неожиданно Леонид поднимает руку — на чертеже неточность. Учитель соглашается с замечанием ученика. А на уроке географии, когда надо было объяснять звездное небо, учитель поручает это ученику — Леониду Сергееву. Тот выполняет это просто, естественно и скромно...
Нас сблизили увлечения — любовь к музыке и воронежской природе. Мы оба учились еще и в музыкальном техникуме по классу рояля, любили играть в четыре руки, особенно увлекались симфониями Бетховена (дома у нас были поты). Кстати сказать, в 30-е годы любовь к музыке была главной причиной дружбы Леонида с Мариной Расковой — известным авиаштурманом (мать Марины в книге, посвященной дочери, вспоминает частые визиты к ним молодого человека, с которым Марина играла в четыре руки).
Леонид увлек меня и товарищей своей страстью к природе — к лесам, рекам, цветам, травам нашего Черноземья. В свободное время мы на пригородном поезде или пешком отправлялись в окрестности Воронежа — в Сомово, Графскую, на Чернышеву гору, в Жировский лес. Там гуляли, купались, ночевали под звездным небом. То были счастливые дни, забыть которые невозможно.
Потом Леонид нашел свое призвание, связал свою жизнь с авиацией, которая в 30-е годы стремительно развивалась, завоевывала новые рубежи и мировое признание. В эти достижения вложен громадный труд советских людей. Среди них был и наш земляк, замечательный авиационный астроном Леонид Петрович Сергеев».
Приведем еще фрагменты из воспоминаний об Л. П. Сергееве его старшего сына — заместителя главного конструктора одного из предприятий Ленинграда — Вадима Леонидовича Сергеева:
«Отец мой был человеком необыкновенным, одаренным, любимому делу он отдавал себя целиком. В 50-е годы мы вместе трудились в одном учреждении; мне приходилось присутствовать на его занятиях по астронавигации, в которых ярко проявлялась способность отца просто и ясно говорить о сложных вещах. Дома он с завидным увлечением отдавался любимым занятиям — музыкой, радиотехникой, авто-мотолюбительством, фотографией.
В тяжелые годы войны он трогательно помогал семье, всегда приносил с собой что-нибудь из офицерской столовой. В послевоенный период большим событием в доме было приобретение огромного рояля, занявшего почти целую комнату. На нем вдохновенно отец исполнял Чайковского, Рахманинова, Скрябина, а иногда и собственные сочинения. Потом появился мотоцикл, на котором со мной, 12-летним сыном, нередко совершались поездки за 50-60 километров. Увлеченный радиотехникой, отец, после каких-то расчетов, сам сделал всеволновый приемник, который работал не хуже заводского.
Удивительный человек, специалист высшего класса, он ушел из жизни внезапно, многое не успел передать людям».
Л. П. Сергеев скоропостижно скончался 28 декабря 1964 года. Похоронен он на Северном кладбище Ленинграда.

продолжение следует

[[ Леспромхоз ]]

Труды и публикации

Работы Л. П. Сергеева обычно завершались научно-техническими отчетами. Публиковались лишь немногие труды, требовавшие массового распространения. По данным самого Сергеева с 1933 г. было опубликовано 9 его научных трудов (не считая научно-технических отчетов). Список их приведен в конце статьи. Кроме того, Л. П. Сер¬геев был автором или соавтором нескольких изобретений и рационализаторских предложений. Приведем краткие сведения о его основных публикациях.
«Руководство по воздушной астрономии» [3] — ото не только первый в СССР систематический курс в новой для того времени прикладной области астрономии, но и весьма обстоятельное, тщательно составленное пособие, по объему превышающее большинство более поздних курсов других авторов. «Руководство» состоит из двух частей, каждая — из пяти глав. В первой части «Общие астрономические сведения» (около 120 с.) содержатся данные о Земле, координатах на ее поверхности, о геометрии неба, о видимых и истинных движениях светил — Солнца, Луны, планет, о созвездиях и счислении времени, о некоторых явлениях, вызванных вращением Земли и ее обращении вокруг Солнца. Вторая часть — собственно «воздушная астрономия» (около 200 с.) — включает описание применяемых в полете приборов, их деталей, а также изложение методов и техники астрономических определении географических координат не только в (авиации), включая способ Сомнера. Подробно изложены способы обработки и анализа этих наблюдений, в частности использование сомнеровых линий положения на географической карте. Курс заканчивается главой с общими соображениями о применении астрономических наблюдений в авиации и примерами из практики нескольких полетов.

В конце приведен «Указатель литературы», в котором отмечено, что работ, прямо относящихся к применению астрономии в воздушной навигации, на русском языке нет, за исключением немногих заметок в периодических изданиях. Поэтому в списке русских источников указаны лишь несколько общих курсов астрономии, два учебника по мореходной астрономии и отдельные вспомогательные издания. Кроме того, приведен, по-видимому, довольно полный список зарубежной литературы, расположенный по годам от 1886 до 1924 г., заимствованный из опубликованной в США книги «Астрономические методы в воздушной навигации» [16].

Книга Л. П. Сергеева свидетельствует, что ее автор, несмотря па молодой возраст (25 лет), обладал не только глубокой эрудицией по астрономии и ее практическим применениям, но и несомненным литературным талантом с оригинальным стилем изложения научных работ.

В 30-40-е годы Л. П. Сергеев много внимания уделял исследованию вопросов применения астроориентировки в полетах при разных условиях, а также повышению точности измерений при использовании секстантов с искусственным горизонтом различного типа. В семье Л. П. Сергеева сохранились в рукописном виде подготовленная им в 1947 г. большая статья (36 с.) о применении астрономии к самолетовождению в дальних полетах, а также автореферат доклада (29 с.) о математической теории методов астрономической ориентировки летательных аппаратов (1964 г.).

Л. П. Сергеев участвовал в создании нескольких учебников и справочников по аэронавигации. Например, в учебнике [6] им написана глава 8 — «Астрономическая ориентировка», в которой изложены теория и практика основных методов ориентировки самолета, использование сомнеровых линий, описан авиационный секстант, приведены таблицы для расчета необходимых поправок с примерами, даны рекомендации как пользоваться подвижной (бортовой) картой звездного неба и Авиационным астрономическим ежегодником. Аналогичное содержание имеют написанные Л. П. Сергеевым разделы в справочном пособии [4] и в некоторых других справочниках.

Совершено другой характер и другое назначение имеют теоретические исследования Л. П. Сергеева, содержащиеся в его книге «Астрономические курсовые приборы» [9]. Б ней рассмотрены принципы и математическая теория методов астрономической ориентировки в авиации и применяемых для этой цели приборов и их точности.

Сначала детально изложена математическая теория пеленгации светил (т. е. совмещения некоторой плоскости или визирной линии с направлением на светило) и рассмотрены разные способы слежения за светилом во время полета. Рассмотрены изменения плоскости пеленгации при полете, которые являются компонентами четырех видов вращения:

1) из-за движения самолета относительно центра Земли,
2) из-за изменений курса полета,
3) вследствие крена, т.е. боковых поворотов самолета и,
4) из-за вращения Земли вокруг оси.

Составлено уравнение пеленгации, характеризующее эти виды вращения. Рассмотрены неправильности в движении самолета, вызванные как уклонениями траектории от заданного курса (навигационный компонент), так и от случайных разворотов и кренов (пилотажный компонент). Способы компенсации этих неправильностей, их математическая теория и технические возможности рассмотрены для случаев движения самолета по локсодромии (под постоянным углом к меридиану) и по ортодромии (по большому кругу).

В конструкциях курсовых приборов плоскость пеленгации обычно задавалась либо вертикальной (горизонтальная система), либо совпадающей с кругом склонения светила, т.е. проходящей через ось мира (экваториальная система). У приборов экваториальной системы пеленгаторное устройство можно ориентировать прямо по отношению к меридиану, тогда как при горизонтальной системе для этой цели надо иметь счетно-решающее устройство, выдающее азимут светила. В последней главе уточнено понятие об «условном курсе» самолета (для полета по ортодромии) и рассмотрена геометрическая линия полета, в частности ее кривизна, зависящая от различных факторов, в том числе и от скорости самолета.

Этот очень краткий обзор содержания исследований, опубликованных в [9], является схематичным и отнюдь не охватывает всех вопросов, детально рассмотренных автором. Теоретические исследования Л. П. Сергеева свидетельствуют о большом его таланте как математика и знатока теории и практики самолетовождения и авиационных курсовых приборов.

Оригинальные идеи и предложения Л. П. Сергеева получили признание и развитие в исследованиях разных авторов. Так, в предисловии к книге Л. М. Воробьева "Астрономическая навигация летательных аппаратов» [17] отмечено: «Появление и широкое внедрение автоматических астрокомпасов в 50-х годах потребовало разработки рациональной методики их применения. Созданная Л. П. Сергеевым теория астрономических компасов позволила разрешить эту проблему». И дальше: «Метод Л. П. Сергеева исследования вращательных движении плоскости пеленгации применен нами для решения всех основных навигационных задач, а не только для анализа курсовых приборов, как это было сделано Л. П. Сергеевым».

Приведем еще цитату из предисловия к «Теории астрономической коррекции» Л. М. Каменского [18]: «При изложении теории пеленгации принят метод, основанный на принципе пеленгации светила некоторой плоскостью. Этот метод предложен Л. П. Сергеевым при разработке им теории астрономических курсовых приборов. Л. М. Во¬робьев применил его для измерения различных, навигационных параметров. В настоящее время этот метод получает все большее распространение при исследовании работы астрономических навигационных средств». В списках литературных источников, приведенных в упомянутых книгах Л. М. Воробьева и А. М. Каменского, исследование Л. П. Сергеева [9] по году издания является самым ранним.

Выше мы отмечали, что в сохранившихся материалах Л. П. Сергеева, кроме списка его научных трудов и отчетов, имеется еще перечень изобретений и рационализаторских предложений, из них некоторые оформлены авторскими свидетельствами. Наиболее известен уже упоминавшийся солнечный указатель курса «СУК». Однако описания этих конструкций и других рационализаторских работ нет ни в материалах автора, ни в публикациях. Для нашего очерка мы считаем достаточным упомянуть, что среди разработок Л. П. Сергеева кроме прибора «СУК» имеются: номограмма для определения в Арктике времени восхода Солнца и Луны и наступления темноты; сетка для астрономического определения географических координат вблизи полюса по измеренным высотам звезд; постоянные астрономические таблицы для ночных полетов, заменяющие Ежегодник; предложения о схеме счетчика часовых углов; работы об авиационных астрономических часах, об осредняющем механизме и индикаторе ускорений к авиационному секстанту, о методике исследования точности секстанта и другие.

Что касается солнечного указателя курса, то его краткое описание имеется в книге штурмана В. И. Аккуратова [20, с. 122], а о внешнем виде прибора СУК (в руках у Л. П. Сергеева) можно судить по фотографии, которая была напечатана в газете «Вечерняя Москва» 16 июля 1937 г., сразу же после завершения рекордного полета через Северный полюс в США экипажа М. М. Громова.

Можно заметить, что прибор подобного же назначения — «солнечный компас» — впервые был сконструирован Р. Амундсеном и использован им в 20-е годы при полетах в Арктике на дирижабле «Норвегия». Несколько таких приборов было изготовлено фирмой «Герц» (Германия), один из них имелся в СССР. Испытание в тренировочных полетах показало его непригодность для полетов в средних географических широтах [21, с. 144]. Поэтому Л. П. Сергеев получил задание разработать солнечный указатель курса для полетов на любых широтах. Это задание было им успешно выполнено.

В. И. Аккуратов пишет: «Принцип работы прибора (Сергеева) заключается в следующем: часы, установленные по солнечному времени данного меридиана, вращают оптическую систему, которая отражает Солнце. На приборе устанавливаются поправки на склонение Солнца и широту места. Перед взлетом прибор пускают в ход, самолет взлетает, и пилот действует рулями до тех пор, пока на экране не отразится блик Солнца. С этого момента обязанность пилота состоит в том, чтобы не упускать Солнце из креста нитей экрана. Если Солнце не уходит, значит, курс правилен. В воздухе штурман вводит в показания прибора поправки на снос из-за ветра и перемену широты». Далее, называя прибор «весьма остроумным», В. И. Аккуратов отмечает, что он особенно удобен для полетов вдоль меридианов или под малым углом к ним, поскольку при больших азимутах курса надо менять часовой угол, подкручивая часы вручную, но для этого надо знать свой меридиан. В этих случаях, пользуясь авиа-секстантом, штурман по наблюдениям Солнца получает сомнерову линию, по ней рассчитывает часовой угол Солнца и устанавливает его на приборе СУК с учетом сноса вследствие ветра. Если при этом на экране появилось солнечное пятно, то это являлось хорошим подтверждением правильности курса. «В дальнейшем мы много раз исправляли наш курс таким способом и всегда приходили к намеченной цели», — пишет В. И. Аккуратов и там же отмечает: «Зимой 1936 г. инженер Сергеев скорструировал приборы такого типа... и они нам сослужили неоценимую службу» [20, с. 122-123].

О приборе СУК встречается много других высказываний летчиков. Например, штурман А. В. Беляков пишет: «Над моей головой целлулоидный колпак, через него Солнце ярко освещает самый важный прибор на нашем самолете — Солнечный указатель курса... Этот прибор позволяет точно вести самолет вдоль любого выбранного нами меридиана» [21, с. 203].

В своих воспоминаниях о полете с В. П. Чкаловым и А. В. Беляковым через полюс в США [22, с. 200] Г. Ф. Байдуков много раз останавливается на работе солнечного указателя курса. Например:
«Полюс штурману надавал массу хлопот. В самом деле, почему это мы идем курсом на «Север»? Ведь мы уже полюс перевалили и летим в Америку, на юг? Что-то неладное? Поэтому Саша [Беляков] должен установить солнечный указатель курса так, чтобы он работал по-прежнему, но показывал курс на «юг». Вот когда особенно понадобилось точное время, которое мог показать только морской хронометр. Вот когда секстант, таблицы и сложные вычисления позволили опытному штурману выработать данные для перестановки важнейшего прибора конструкции молодого инженера Сергеева.
В 4 часа 42 минуты СУК был переставлен и время переведено на 123-й меридиан, ведущий в Америку. Сомнения рассеялись, самолет идет по-прежнему, а курс — «юг». У Саши теперь все в порядке.

Запиской он официально еще раз напоминает мне, чтобы я не пользовался магнитными компасами; они долго будут неработоспособны, а потому мне надлежит уважать гвоздь сезона, тот штырь, тень от которого указывает нам путь по 123-му меридиану в США. Мы с Валерием [Чкаловым] обозвали его СУК-4 в отличие от настоящего СУКа, который есть у штурмана. Должен сознаться, что СУК-4, этот простейший прибор, был незаменимым на протяжении полета от Баренцева моря до берегов Канады» (т. е. на пути протяженностью около 3,5 тысячи километров).

Здесь у нашего читателя может возникнуть вопрос: как, пилотируя самолет, летчики могли выполнять указания штурмана, если прибор СУК находился не у пилотов, а в кабине штурмана? Выход был найден еще до полета. Перед кабиной пилотов был установлен простой вертикальный штырь, по положению тени от которого летчик и вел самолет к цели. При этом требуемое положение тени от штыря задавалось штурманом, который определял его уже от основного прибора, находящегося у него в кабине. Для удобства определения задаваемого штурманом положения тени от указанного штыря па капоте мотора была нанесена градуировка.

Об успешном применении солнечного указателя курса и астрономических средств самолетовождения в целом сказано также в книге «Через Северный полюс с мировым рекордом», написанной сыном штурмана второго перелета, С. А. Данилина, — А. С. Данилиным — по неизданным воспоминаниям своего отца [23]. Вот особенно интересное место, весьма характерное для чувства уважения, которое испытывали летчики к авиационной астрономии:
«Самолет летел в Западном полушарии и с каждым часом приближался к Америке. Изредка сквозь облака показывалось Солнце и штурман немедленно использовал солнечный указатель курса. Магнитный компас работал плохо. При малейшей болтанке он колебался, а временами совсем уходил в сторону или крутился.
- Да здравствует Солнце! — радостно воскликнул Юмашев.
- Штурман, за работу, — напомнил Громов. Облачность как бы опустилась под крылья и самолет поплыл поверх облаков при ясном, залитом солнцем небе. Данилину представилась возможность воспользоваться секстантом, и он стал регулярно измерять высоту Солнца. Вскоре он передал очередную радиограмму: «Находимся в точке 86 градусов сев. широты и 110 градусов западной долготы. Все в порядке. Данилин».
Восклицание Юмашева и радостный характер всего сообщения, включая и радиограмму штурмана С. А. Данилина, перекликаются с историческим восклицанием Христофора Колумба, который еще в 1492 г., отметив недостаточную точность и малую надежность показании магнитного компаса, заметил: «Существует лишь одно безошибочное корабельное исчисление — это астрономическое. Счастлив тот, кто с ним знаком!» [24, с. 8].
Л. П. Сергеев не забыт и в наше время. 18 мая 1984 г. газета «Советская Россия» посвятила страницу дневниковым записям и комментариям заслуженного штурмана СССР, уже знакомого нам В. И. Аккуратова [25]. Он снова вспоминает о приборе СУК, который «позволил идеально выдерживать курс вдоль меридиана».

* * *

Л. П. Сергеев скончался всего через три года после триумфального полета Юрия Алексеевича Гагарина.
Развитие космонавтики пошло быстрыми темпами. Стала расти длительность пилотируемых космических полетов, и все более усложнялась их программа. Это потребовало всемерного ускорения как теоретических разработок, так и практического освоения уже полностью автономных методов и средств космической навигации, использующих современные бортовые вычислительные устройства и другую специальную аппаратуру.
В разработке методов и средств космической навигации вновь пришлось опираться па уже знакомые нам положения: наиболее перспективными методами навигации в космосе являются те, которые основаны на ориентации по Солнцу, звездам, планетам, т.е. методы астрономические.
Эти методы и в космических полетах остаются самыми точными, наиболее устойчивыми против всяких возможных помех, а потому и самыми надежными для практического применения. Важнейшее их достоинство — полная автономность, что играет особую роль вдали от Земли. Именно эти основные положения и были использованы по сколькими десятилетиями ранее при разработке методов и средств астрономической навигации «воздушных» летательных аппаратов. Таким образом, и на новом, космическом этапе истории Человечества пионеры авиационной астрономии не могут остаться забытыми — их большой вклад в создание авиационной астрономии полностью сохранил свое большое значение и при создании астрономии космической.

Леонид Петрович Сергеев относился к тем увлеченным людям, которые всю свою жизнь без остатка полностью и безраздельно посвятили однажды избранному делу и шли к намеченной цели твердо, не изменяя ей никогда и ни в чем. Будучи автором первого в СССР обстоятельного руководства но воздушной астрономии, он много сил вложил в дело повышения квалификации летного состава. Созданный им прибор СУК сыграл важную роль в обеспечении многих дальних перелетов, прославивших советскую авиацию. В послевоенные годы Л. П. Сергеев разработал математическую теорию астрономических методов ориентировки в авиации, которая была высоко оценена и получила развитие в работах других авторов. Анализируя пройденный Леонидом Петровичем путь, можно сказать: он достиг поставленных целей и заслужил благодарную память советских людей.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Опубликованные труды Л. П. Сергеева

1. Авиационный Астрономический календарь на 1933 г.-М.: Изд. Упр. ВВС, 1932, 112 с.
2. Руководство по Воздушной астрономии: Часть 1. (Общие астрономические сведения). — М.: Изд. НКВМ, 1936, 224 с.
3. Руководство по Воздушной астрономии: Части 1 и 2. — М.: Изд. НКО СССР, 1934, 323 с.
4. Радио- и астроориентировка. — М.: Воениздат, 1940. (Глава «Астрономическая ориентировка»).
5. Таблицы высот и азимутов Солнца, Луны л планет и звезд: Книги 1, 2, 3. — М.: Воениздат НКО СССР, с. 193-231.
6. Астрономическая ориентировка. — В кн.: Торгман А. И., Кудрявцев Н. Ф., Сергеев Л. П., Горшков М. Ф. Учебник по аэронавигации. — М.: Воениздат, 1943, 279 с. Глава 8; 22 параграфа, с. 191-231.
7. То же: 2-е изд.-М.: Воениздат, 1947, 400 с. (с. 303-344).
8. Таблицы высот и азимутов Солнца, ЛУНЫ и планет (ТВА — 1, 2, 3): Книга 1. Широты от +30° до +44°; Книга 2. Широты от +46° до +60°; Книга 3. Широты от +62° до +76°.-М.: Воениздат МВО СССР, 1946-1947.
9. Астрономические курсовые приборы. — М.: Воениздат, 1959, 136 с.

Работы других авторов

10. Байдуков Г. Ф. Первый беспосадочный перелет СССР — США. — США: Экономика, политика, идеология, 1973, № 12 и 1974, №1.
11. Спирин И. Т. Исторический рейс: Очерки о полете на Северный полюс.-Л.: Изд. Главсевморпути, 1939, 185 с.
12. Куницкий Р. В. Воздушная астрономия. — Монино: Изд. ВАКШС ВВС, 1940, ротапринт, 254 с.
13. Куницкий Р. В. Авиационная астрономия (пособие для штурманов ВВС). — 1-е изд.-М.: Воениздат, 1943, 144 с; 2-е изд. — 1947, 160 с; 3-е изд.
14. Кривоносое Н. К. Авиационная астрономия. — М.: Воениздат, 1947, 136 с. (последний том четырехтомника: Ратц Б. Г., Кривоносое Н. К. Курс самолетовождения. — М.: Воениздат. 1947).
15. Кондратьев Н. Я. Авиационная астрономия. — 2-е изд. — М.: Воениздат, 1959, 224 с.
16. Hilding Beig К. Astronomical methods in aerial navigation. — National Advisory Committee for Aeronautics. Rep. No. 198, Washington, 1924.
17. Воробьев Л. M. Астрономическая навигация летательных ап¬паратов. — М.: Машиностроение, 1968, 280 с.
18. Каменский А. М. Теория астрономической коррекции. — М.: Машиностроение, 1974, 220 с.
19. Жонголович Я. Д. К истории создания морских и авиационных эфемерид в нашей стране. — Тр. Ин-та теорет. астрономии, 1953, т. 5, — № 8, с. 498-511.
20. Аккуратов В. И. В высоких широтах: Записки о полетах 1936-1946 гг. — М.: Изд. Главсевморпути, 1947, 192 с.
21. Беляков А. В. В полет сквозь годы, — М.: Воениздат, 1982, 352 с.
22. Байдуков Г. Ф. Чкалов. — М.: Молодая гвардия (ЖЗЛ), 1975, 336 с.
23. Данилин А. С. Через Северный полюс с мировым рекордом. — М.: Изд. ДОСААФ, 1984, 112 с.
24. Кондратьев Н. Я. Ориентировка по звездам. — М.: Воениздат, 1961, 96 с.
25. Аккуратов В. Я. Дневниковые записи и комментарии о спасательных операциях в поисках самолета Н-209 С. Леваневского в 1937 г. (Раздел: «... и спустя десятилетия», колонка 5 газ. «Советская Россия», 1984, Май 18, с. 3).