Абдельхак Сафиуллович Галиуллин (к 95-летию со дня рождения)

Основатель научных направлений

В ноябре 2014 г. исполняется 95 лет со дня рождения выдающегося российского учёного и педагога, заслуженного деятеля науки и техники, почётного академика Академии наук Республики Татарстан, академика Международной Академии наук высшей школы,

Члена Президиума научно-методического совета по теоретической механике при Министерстве образования РФ, доктора технических наук, профессора Абдельхака Сафиулловича Галиуллина.

А.С.Галиуллин – представитель Казанской научной школы общей механики и устойчивости движения, созданной в 30-х г. прошлого века выдающимся учёным Н.Г.Че-таевым (1902-1959). Абдельхак Сафиуллович считал себя учеником Г.В.Каменкова (1908-1966), воспитанника этой же школы.

А.С.Галиуллин – основатель новых научных направлений в механике – теории обратных задач динамики , теории систем программного движения механических объектов. Возникновение этих актуальных и перспективных направлений научных исследований является результатом естественного развития классической механики и свидетельствует о неразрывной исторической связи и преемственности отечественных научных школ механики [1].

Он являлся одним из основателей и первым деканом факультета физико-математических и естественных наук Российского Университета дружбы народов (РУДН), почётным профессором Университета и основателем кафедры теоретической механики, существующей и в настоящее время [2, 3].

Абдельхак Сафиуллович являлся известным специалистом в области аналитической механики, теории устойчивости и систем программного движения. Им опубликовано более 90 научных трудов, в том числе 8 монографий и учебных пособий. Под его руководством выполнено и защищено более 30 кандидатских диссертаций, а 9 его учеников защитили докторские диссертации [3].

Он является основателем научной школы механики в РУДН; ему была присуща удивительная способность видеть перспективные научные направления, выявлять способных к науке начинающих исследователей.

Настоящая статья посвящается памяти российского учёного и педагога, чей выдающийся вклад, внесённый в отечественную науку, составляет яркую страницу в истории механики.

Жизнь и творческая деятельность

Абдельхак Сафиуллович Галиуллин родился 26 ноября 1919 г. в Казани, в семье рабочего. Общее среднее образование получил в татарской средней школе № 13 г. Казани [4].

Он обладал природным даром, целеустремлённостью, острым умом, которые позволили ему успешно учиться. Увлекался точными науками, литературой, сочинял стихи, как и в дальнейшем на протяжении всей жизни.

Одним из его увлечений была астрономия; он построил телескоп и написал об этом статью. С 9-го класса участвовал в работе кружка физики и математики, действовавшем при Казанском университете.

В 1938 г. он поступает на физико-математический факультет Казанского университета, к большому огорчению своего школьного учителя литературы [4].

С началом Великой отечественной войны учёба в университете прерывается и студент 3го курса А.Галиуллин призывается в Красную армию. В сентябре 1941 г. он вместе с другими призванными студентами был зачислен слушателем Военно-воздушной инженерной академии (ВВИА) имени Н.Е.Жуковского (в то время Академия имела другое название). С июля 1941 г. по июнь 1943 г. Академия находилась в Свердловске. С начала войны она стала комплектоваться студентами старших курсов вузов и втузов, что позволило сократить сроки обучения и выпуска слушателей.

В 1942 г. он проходил фронтовую стажировку в авиационной воинской части Вол- ховского фронта в качестве техника-механика авиационного вооружения [3, 4].

В 1944 г. А.С.Галиуллин оканчивает ВВИА и направляется для продолжения службы в школу авиамехаников (г. Троицк Челябинской области) в качестве преподавателя. Эта школа была образована приказом НКО № 0384 от 27 сентября 1941 г. как Троицкая военно-авиационная школа механиков (в настоящее время - Троицкий авиационный технический колледж гражданской авиации).

После демобилизации в 1946 г. он возвращается в Казань и поступает на работу в Казанский авиационный институт (КАИ, в настоящее время – Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева) в качестве инженера [3, 4].

Стремление к постижению научных знаний и участию в научных исследованиях побудило Абдельхака Сафиулловича в 1947 г. к поступлению в аспирантуру на кафедру аэродинамики КАИ. Его научным руководителем стал профессор Георгий Владимирович Каменков, специалист в области аэродинамики и теории устойчивости, который в период с 1944 по 1949 годы являлся директором КАИ. По инициативе Г.В.Каменкова в КАИ в 1945 г. была создана первая в стране кафедра реактивных двигателей, заведовать которой был приглашён выдающийся конструктор В.П. Глушко, находившийся в то время в Казани. Инженером этой кафедры был малоизвестный в то время конструктор С.П.Королёв. В КАИ работали также авиаконструктор А.Н.Туполев и профессор С.В.Румянцев [4]. Последний возглавлял кафедру аэродинамики, а в период с 1949 по 1955 годы являлся директором КАИ.

В исторической ретроспективе примечательно, что в то время С.В.Румянцевым и Г.В.Каменковым в КАИ был введён учебный курс ракетодинамики, который читал конструктор С.П.Королёв [4].

В 1950 г., после окончания аспирантуры, А.С.Галиуллин защищает кандидатскую диссертацию, посвящённую математическим основам динамики ракет, которая была выполнена под влиянием творческих идей Г.В. Каменкова.

В том же году А.С.Галиуллин начинает преподавать на кафедре высшей математики КАИ; в этот период начинается его самостоятельная научная деятельность. Он активно занимается исследованием устойчивости движения методом характеристичных чисел. Од- нако по совету Г.В.Каменкова он сосредоточился на проблемах теории управления, где впоследствии достиг выдающихся результатов. В 1957 г. в КАИ им был организован первый научный семинар по автоматическому управлению, постоянно действовавший по 1961 г. [5].

В 1958 г. состоялась защита его докторской диссертации в области технических наук, заложившей основы нового научного направления в теории управления - теории программного движения [3, 4]. С этого года он -профессор кафедры автоматики и телемеханики КАИ.

В 1961 г. 42-летний доктор наук приглашается на работу в Москву, где начинается новый этап его жизни и творческой деятельности, связанной с организацией первого государственного университета нового типа, Университета дружбы народов (УДН), предназначавшегося для подготовки специалистов из развивающихся стран [2].

А.С.Галиуллин участвовал в организации одного из первых факультетов УДН - факультета физико-математических и естественных наук, деканом которого он состоял с сентября 1961 г. по 1964 г. Это были самые напряжённые годы его работы, связанные с организацией жизнедеятельности факультета. Ему приходилось постоянно решать множество текущих вопросов, при решении которых он проявлял себя выдержанным и последовательным руководителем, никогда не принимавшим поспешных, неэффективных и незрелых решений [2, 3].

В этот же период он создаёт кафедру теоретической механики, заведующим которой он состоял с 1961 по 1988 г., организует работу аспирантуры, а также городского научного семинара по теории устойчивости и управлению движением. Первое заседание этого семинара под руководством А.С.Гали-уллина состоялось 18 мая 1961 г. В его докладе "О задачах динамического программирования" была изложена программа научных исследований и положено начало новому научному направлению, получившему впоследствии признание. В работе семинара принимали участие многие известные специалисты по механике, теории устойчивости и управлению, в том числе Г.В.Каменков, А.М.Летов, В.М.Матросов [2, 3].

В мае 1962 г. под руководством А.С. Галиуллина состоялась Всесоюзная научная конференция по устойчивости и управлению движением с широким участием специалистов научных учреждений, вузов и проектных организаций.

По инициативе А.С.Галиуллина в сентябре 1963 г. издаётся первый том научных трудов УДН в серии "Теоретическая механика" [2].

С 13 января 1970 г. на факультете физико-математических и естественных наук начал действовать первый в УДН специализированный диссертационный совет по защите докторских диссертаций ряда специальностей, в том числе и по теоретической механике. Председателем совета был назначен профессор А.С.Галиуллин. В период с 1970 по 1975 гг. в этом совете защитили диссертации А.Г. Александров, В.Г.Веретенников, И.С.Козлов, И.А.Мухаметзянов, Р.Г.Мухарлямов, С.К. Персидский, Э.Ф.Фатхуллин.

В ноябре 1974 г. А.С.Галиуллину присваивается почётное звание "Заслуженный деятель науки и техники". В период с 1960 по 1997 г. им был издан ряд научных трудов и учебных пособий, среди которых - прижизненные издания [6-21].

А.С.Галиуллин активно участвовал в редакционно-издательской работе: он являлся научным редактором первых выпусков научных трудов УДН по теоретической механике, а с 1974 г. - членом редакционной коллегии сборника научных трудов "Проблемы механики управляемого движения" (с 1994 г. -"Проблемы механики и управления") Пермского университета [3].

В апреле 1999 г. Абдельхака Сафиулловича не стало. Ушёл из жизни выдающийся учёный, замечательный педагог и яркий человек, с чьим именем неразрывно связано создание, становление и развитие факультета физико-математических и естественных наук, основатель кафедры теоретической механики РУДН и научной школы механики управляемого движения.

Научное творчествои образовательная деятельность

А.С.Галиуллин - исследователь широкого диапазона, предвидевший направления развития физико-математических и технических наук. Круг его творческих интересов был обширный и охватывал различные области знания. Он постоянно искал новые пути в науке [3].

В студенческие и аспирантские годы он расширял свой научный кругозор путём ознакомления с классическими и новыми научными исследованиями в избранной им области. Для этого нужно было обладать большим стремлением к знаниям, упорством, трудолюбием и целеустремлённостью при наличии способностей, которые у него, несомненно, были. Большое воспитательное влияние на него оказали научные труды А.М.Ляпунова, Н.Г.Четаева, Г.В.Каменкова, лекции С.П.Ко-ролёва, прочитанные им в КАИ.

Выбор основного направления научного творчества Абдельхака Сафиулловича соответствует принципу научной преемственности классического и современного в науке. Идейная общность тематики научных исследований, их логическая взаимосвязанность являются признанными критериями научной преемственности.

Его научная деятельность развивалась в актуальных областях теоретической механики и её приложений к решению важнейших вопросов науки и техники того времени. Ещё в 1940 г., будучи студентом Казанского университета, он пишет работы по динамике тел переменной массы, в которых впервые были применены классические методы теории ус- тойчивости, приемлемые для решения соответствующих обратных задач механики. Естественным продолжением этих исследований явилось последующее установление условий устойчивости программных движений в задачах ракетодинамики [3].

В период с 1950 по 1960 г. А.С.Галиуллин разрабатывал вопросы, относящиеся к задачам осуществимости, устойчивости и оптимальности программных движений механических объектов. Его монография [13] явилась одной из первых работ в этой области. В этот же период он публикует ряд работ по устойчивости нестационарных движений механических систем программного движения [3].

Значительное место в научном творчестве А.С.Галиуллина занимают вопросы, связанные с постановкой и решением обратных задач динамики. К циклу работ, опубликованных им на эту тему, относится статья [14], вышедшая в 1972 г., а также монография "Обратные задачи динамики" [8, 17], вышедшая в 1981 г. и переизданная в 1986 г. В этом же году публикуется монография [11]. Этот цикл работ имеет основополагающее значение для данной области механики.

Идея построения решения обратных задач динамики в классе обыкновенных дифференциальных уравнений восходит к классической работе Н.П.Еругина [22]. Первоначально им в 1952 г. была поставлена и решена задача построения множества уравнений движения системы по её заданным интегралам. Данная задача в общем случае имеет неоднозначное решение в силу существования некоторых неопределённых функций. Эта характерная особенность позволяет решать обратные задачи динамики в совокупности с заданными дополнительными требованиями. А.С.Галиуллин и его ученики применили идею Н.П.Еругина для построения уравнений программных движений и развили его методику.

Обратная задача динамики - это задача определения моментно-силовых факторов по заданным свойствам движения. В общей постановке она понимается и как задача построения силовых полей, и как задача определения функционалов, стационаризуемых в процессе движения механического объекта, восстановления и построения уравнений его движения по заданным свойствам этого движения.

Иначе говоря, под обратными задачами динамики понимаются задачи, позволяющие определить основные условия (активные моментно-силовые воздействия, параметры системы и наложенные на неё связи), при которых движение с заданными свойствами является движением из класса возможных. Решение этих задач позволяет определить законы изменения управляющих сил и их структуру.

Актуальность обратных задач динамики как научного направления обусловлена прежде всего потребностями теории управления.

Действительно, выбирая априорно динамическую модель, как правило, невозможно учесть заранее все существенные факторы, обусловливающие текущее состояние объекта. В силу этого решение прямой задачи динамики не гарантирует сохранения заданных свойств движения объекта. Для установления и устойчивого сохранения этих свойств требуется осуществлять управление состоянием объекта, добиваясь устойчивости его движения относительно заданных показателей. Но для этого необходимо решать обратную задачу динамики, с тем чтобы определить условия, при которых осуществимо движение с заданными свойствами.

Итак, обратные задачи классической динамики являются исходными задачами теории управления, развитие которой способствует дальнейшему совершенствованию теории устойчивости.

Исследования А.С.Галиуллина в области теории систем программного движения отражены в ранних (1960-1972 гг.) в работах [9, 10, 13, 14] и в ряде последующих (1972-1994 гг.) работ [15, 18, 20, 21]. Выбор этого направления исследования был им сделан не случайно. Он был знаком с проблемами техники и мог предвидеть возможные пути их решения с позиции задач и средств управления.

Задачей программного управления является обеспечение движения объекта согласно требованиям, составляющим её программу. Программное движение объекта может быть реализовано приложением управляющих сил, изменением параметров системы в процессе движения, построением регуляторов или сочетанием этих возможностей. Эта задача должна решаться с учётом требования устойчивости движения объекта.

Свой творческий вклад А.С.Галиуллин внёс не только в науку, но и в совершенствование системы высшего образования, в подготовку учебных пособий, необходимость в создании которых в то время назрела.

В 1989 г. им издаётся учебное пособие по курсу "Аналитическая динамика" [6], переизданное затем в 1998 г. [16]. Существовавшие в то время руководства по этому курсу не вполне соответствовали современным тенденциям, имевшим место в развитии этой науки и в методике её преподавания. Это и послужило поводом к разработке новой концепции и к изданию на её основе нового учебного пособия.

Книга [6] включает в себя новые разделы, содержащие вопросы симметрии в динамике, системы Гельмгольца, Биркгофа и Намбу, а также вопросы программного движения механических систем. Появление этого пособия отражает введение новых, нетрадиционных методов аналитической динамики. В 1997 г. по этой тематике А.С.Галиуллиным (в соавторстве) была издана монография [12]. Он является автором учебного пособия по устойчивости движения [7], изданного в 1973 г.

Абдельхак Сафиуллович выработал индивидуальный стиль научных исследований, направленный на развитие классических подходов в аналитической динамике, внеся новые плодотворные идеи, актуальные для его времени и для настоящего.

А.С. Галиуллин в воспоминаниях

Неординарная яркая натура А.С.Гали-уллина неизменно притягивала к себе всех, кто с ним общался ( Р.Г.Мухарлямов [3]). Он обладал замечательным набором личностных качеств. Стремление к истине, к новому, неизменная доброжелательность, широта познания привлекали к нему людей, делали общение с ним интересным. Ему были присущи глубокая порядочность, доброта, эрудированность.

Считается, что мера таланта - простота. Абдельхак Сафиуллович был очень прост и доступен в общении. Простота его общения сочетается с неизменной скромностью и доброжелательностью. Он всегда проявлял готовность увлечённо делиться своими знаниями с каждым, кто к нему за ними обращался.

Он не искал карьеры в науке , высоких постов и почётных званий. Он просто жил и работал в науке, которая была его образом жизни. Это была характерная черта его личности.

Порой казалось, что наука даётся ему с поразительной лёгкостью. Однако в действительности эта лёгкость давалась тяжёлым систематическим трудом.

В своих работах Абдельхаку Сафиулловичу удавалось избегать громоздких аналитиче- ских выкладок. При этом он получал глубокие по значимости научные результаты. Это создаёт обманчивую видимость простоты его научных работ, свидетельствующую прежде всего о системности и глубине подхода к исследуемой проблеме и высоком профессионализме.

Вспоминает Р.Г.Мухарлямов: "Работать с ним было интересно. Он с восхищением встречал каждую новую мысль своих учеников и коллег, умел вдохновить на поиски. К нему постоянно приходили люди за советом, причём не только по научным вопросам. И всем он уделял внимание, для всех находил время. Был принципиальным и требовательным в оценке научных работ. Своё мнение высказывал прямо и честно. Никогда не выступал соавтором работ, выполненных [своими] учениками. Он призывал к честности в науке и взаимоотношениях. Говорил: "Не крадите дрова друг у друга" [4].

На его лекции мы, молодые преподаватели, ходили гурьбой. Его лекции привлекали слушателей, выделялись эрудицией, увлекали в новые научные направления. Содержание [их] отличалось подлинным математическим изяществом, которое всегда сопровождалось яркими примерами и увлекательными отступлениями, посвящёнными истории развития науки" [4].

Казанский авиационный институт

А.Г.Александров вспоминает: "Моим [научным] руководителем был Абдельхак Сафиуллович Галиуллин. На втором курсе [в КАИ] он вёл в нашей группе практические занятия по [высшей] математике. Его способ принуждения нерадивого студента к работе носил юмористический характер и вызывал у нас смех над таким студентом. В то время он работал над докторской диссертацией. Когда мы приехали в КАИ для получения диплома, я беседовал с ним, тогда молодым (40 лет)

доктором наук, рассказывал ему о своей работе. Он проявил к ней интерес и пригласил к сотрудничеству. Затем судьба Абдельхака Сафиулловича … изменилась. Его пригласили на работу в УДН, ... избрали деканом физикоматематического факультета и заведующим кафедрой теоретической механики" [23, с. 94].

Он обладал способностью удивительно точно и в то же время понятно объяснять существо обсуждаемого вопроса. Его лекции -образец удачного сочетания математической строгости и доступности.

Круг профессионального общения А.С. Галиуллина был широк - это были коллеги и ученики из Санкт-Петербурга, Казани, Перми, из стран ближнего и дальнего зарубежья.

Из писем А. С. Галиуллина

Приводятся выдержки из писем А.С. Галиуллина, направленных в период с 1989 по 1997 г. автору данной статьи.

"... [Моих] торжеств юбилейных не было. Я считаю, что юбилейные (связанные с годами) торжества следует организовывать лишь два раза, в 50 лет и в 100 лет. Первый -для того, чтобы косвенно указать юбиляру, каким он должен быть, второй - сказать ему спасибо (каким бы он ни стал!).

Письмо Ваше вызвало у меня приятные воспоминания о годах учёбы в КГУ и работы в КАИ. … Я ещё застал Н.Н.Парфентьева, Н.Г.Чеботарёва, П.А.Широкова, Б.М.Гагаева … Какие они были замечательные учёные, хорошие люди и наставники молодых умов! А в КАИ же посчастливилось мне работать в обществе Г.В.Каменкова, М.Ш.Аминова, А.З.Петрова ...".

Декабрь 1989 г .

"Я так же, как и Вы, страдал под давлением “дутых авторитетов". Было даже такое, что меня уговаривали пока не печатать сделанное, при этом "пока" означало, что нужно ждать публикации или защиты диссертации на эту тему кем-то из этих авторитетов или их друзей. Было и такое, что я наивно докладываю что-то новое своё ., а некоторые из этих авторитетов писали свои труды на эту тему.

Теперь я не обижаюсь на этих людей, даже в некоторой степени доволен, что в молодые годы "общался" с ними: они познакомили меня с отрицательными явлениями в отношениях между людьми науки и, главное, научили избегать общения с такими людьми, игнорировать их мнения, разбираться во всём самому".

Июнь 1996 г .

"… Мне очень повезло, что во второй половине своей жизни я обретаю новых друзей и единоверцев по наукам. Вы … являетесь одним из [них]. Хорошо, что … я могу с Вами общаться …

… Оказывается, после 70 лет человек становится жадным до работы, да и темы, проблемы встают всё чаще и чаще. Торопишься, боишься, как бы … успеть всё это сделать".

Январь 1997 г .

Продолжение трудов и дел учителя

Вклад, внесённый А.С.Галиуллиным и его школой в аналитическую динамику, в теорию программного движения, способствовал возникновению перспективных направлений научной и учебной работы в РУДН. На основанной им кафедре теоретической механики РУДН научные исследования проводятся в областях, включающих классическую механику, теорию устойчивости и управления движением, проблемы моделирования в динамике [2].

В 2001 г. опубликована (в соавторстве) его работа [24], содержащая построение алгоритмов программного движения. В 2000 г. в непальском книжном издательстве "Sankata" вышла из печати монография "Введение в теорию устойчивости движения" ("An introduction to the theory of stability of motion”), авторы которой – А.С.Галиуллин и его ученик Туладхар Бхадра Ман, профессор Университета Катманду (Непал), выпускник УДН 1972 г.

В апреле 2009 г. в РУДН состоялась 45-я Всероссийская научная конференция, посвящённая 90-летию со дня рождения А.С.Га-лиуллина. В работе конференции приняли участие представители девяти вузов России, а также учёные из университетов Белоруссии, Украины, Казахстана, Финляндии, Колумбии, Эквадора, Габона.

В 2009 г. в издательстве РУДН вышел двухтомник "Избранные труды" А.С.Галиул-лина, в который включены его основные научные работы [25].

Осмысливая вклад, внесённый А.С.Га-лиуллиным в науку и физико-математическое образование, его влияние на их будущее развитие следует упомянуть об особенностях его творчества.

Характерной особенностью творческого подхода А.С. Галиуллина к избранным им на- учным проблемам является их глубокое осмысливание, поиск физического истолкования исследуемых явлений и процессов. Его научным трудам присущи богатство мысли и оригинальность подхода к изучаемой проблеме. Идейные принципы, положенные в основу его научного творчества, близки к принципам отечественных классиков математики и механики П.Л.Чебышева, А.М.Ляпунова, Г.В.Ка-менкова.

А.С.Галиуллин неоднократно замечал, что, по его мнению, проблемы механики всегда были и останутся в будущем важнейшими проблемами точных наук, имеющими широкую перспективу развития. Он утверждал, что высказываемый часто взгляд на рациональную механику как на давно завершённый и в целом устаревший раздел физики инерционных и гравитирующих масс, не требующий принципиального внимания, является крайне вредным для науки и образования. На базе методологических основ механики, как в прошлом, так и в будущем, формировались и будут формироваться смежные ей области научного знания.

Ввиду этого неоправданное ослабление внимания к рациональной механике как к науке и как важнейшему предмету фундаментальной части инженерного образования является ничем иным, как глубоким заблуждением и новомодным вредным течением.

Следует надеяться, что научные идеи и труды основателя и учителя, каким был А.С. Галиуллин, найдут своих достойных продолжателей в будущем.

Дело всей жизни

Прошло 15 лет со дня кончины Абдель-хака Сафиулловича, произошедшей на 80-м году его жизни. Это явилось трагедией для его коллег, учеников, последователей и для всех знавших его людей.

Результатом вложенного им огромного труда явился новый факультет РУДН и кафедра теоретической механики, создание научной школы и открытие новых научных направлений в механике, имеющих широкую перспективу развития и совершенствования в будущем.

Дело всей его жизни продолжает жить в трудах его преемников, в их сегодняшних и завтрашних научных достижениях. "Для … учёного важно не только то, что остаётся в архивах науки, но и то, что остаются благо- дарные ему ученики …" (Г.Р.Иваницкий).

О памяти имени достойного учёного, его духовном и научном наследии, ярко выразился выдающийся российский физик И.М. Франк: "… Имя учёного, который не будет забыт, может [остаться] в науке по-разному. Его могут помнить как автора … монографий и учебников … Однако находятся избранные, которые остаются участниками развития науки на многие годы после своей кончины. Только немногим … суждена эта славная участь".

Абдельхак Сафиулловия Галиуллин относится к тем избранным учёным, имена которых останутся в истории российской науки.