Русская инженерная школа ХIХ века

   Министерство образования  и науки Российской Федерации

                 Федеральное агентство по образованию  

 Северокавказский Государственный  технический университет

                              Строительный факультет

                                    Кафедра дизайна

Доклад по истории дизайна, науки и техники

   «Русская инженерная  школа ХIХ века»

                                                                            Выполнила студентка группы Д-091 

                                                                                                            Салова Виктория 

                                                                           Проверил доцент кафедры дизайна

                                                                                                                    Бударин Е.Л

                                              Ставрополь 2012 год 

В девятнадцатом веке критерием  успеха деятельности любого профессора Института корпуса инженеров путей сообщения были проложенные им дороги, построенные мосты, шлюзы, каналы, причалы. Свидетельством авторитета русского инженера того времени, несущего персональную ответственность за реализацию сложного технического проекта, можно считать любимую фразу императора Николая I «Мы инженеры».

Русская инженерная школа  с момента ее становления принципиально  основывалась на единстве триады образование  — наука — промышленность при  ведущей роли ее промышленной компоненты. Именно на этих принципах более чем  через сто лет в СССР была сформирована концепция генерального конструктора сложной технической системы. Важно, что со времен строительства Николаевской железной дороги и до эпохи советских атомных и ракетно-космических проектов генеральные конструкторы де-факто или де-юре подчинялись непосредственно первому лицу государства. Сегодня уже не вызывает сомнения, что только благодаря русской инженерной школе и системе инженерного образования в России стало возможно создание железнодорожной отрасли в 40–80-х годах XIX века и атомной и ракетно-космической отраслей в 40–80-х годах ХХ века. Эти два технологических прорыва на длительное время обеспечили вхождение России в число промышленных стран-лидеров, а также внесли огромный вклад в построение той технической среды, в которой человечество живет сегодня.

                                Чему мы научили американцев

Фото: И. Томашкевич. 1899

Основы русской инженерной школы были заложены в стенах Института  корпуса инженеров путей сообщения, созданного указом императора Александра I в 1809 году. В 30–40-х годах XIX века этот институт уже сильнейший научно-технический  вуз России, а уровень образования  его выпускников соответствует  высшему европейскому классу того времени. Лекции по математике здесь читают академики М. В. Остроградский и  В. Я. Буняковский. В 1835 году М. С. Волков стал читать первый в России курс «Построение железных дорог», а уровень требований к проработке даже курсовых проектов обеспечивал возможность немедленно начинать строительство. Первое свидетельство тому — завершение русскими инженерами-путейцами (всего через семь лет после первой железной дороги Стефенсона в Англии) в 1837 году железной дороги Петербург—Царское Село. Еще через четыре года, в 1841-м, профессор П. П. Мельников завершает разработку еще более грандиозного по тем временам проекта строительства железной дороги Москва — Петербург, а в 1843 году по указу императора начинается строительство этой дороги длиной 650 верст. Одно из наиболее важных свидетельств готовности российских инженеров к этой грандиозной стройке — издание в 1842 году «Курса строительного искусства» в трех частях М. С. Волкова, Н. И. Липина и Н. Ф. Ястржембского. Специальным указом Николай I поручил возглавить строительство профессорам Мельникову и Крафту и подчинил их непосредственно своей особе. Из 184 мостов, построенных на Николаевской дороге, восемь относятся к категории больших с двумя-девятью пролетами. Мельников поручил проектирование этих мостов выпускнику Института корпуса путей сообщения инженеру-поручику Д. И. Журавскому, что, очевидно, свидетельствует о чрезвычайно высоком уровне подготовки выпускников, которым доверяли такие сложные проекты. При строительстве самого большого Веребьинского моста «великий поручик» впервые применил разработанную им теорию раскосных ферм и фактически стал основоположником теории мостостроения и науки о сопротивлении материалов. В этой связи следует отметить, что в США, по данным статистики, с 1878-го по 1887 год, то есть более чем через тридцать лет после работ Журавского, произошло свыше 250 аварий мостов — американские инженеры строили мосты, по-прежнему полагаясь на интуицию, а не на расчеты.

Строительство Николаевской железной дороги было завершено в 1851 году, то есть через восемь лет после начала работ. Всего же за сорок лет (1837–1877) с момента завершения строительства  первой в России Царскосельской железной дороги российскими инженерами-путейцами было проложено около 20 тыс. верст железных дорог в чрезвычайно сложных природных условиях. Как следствие, к концу XIX века Россия располагала многотысячным корпусом инженеров мирового уровня, аккумулировавших огромный практический, научный и образовательный опыт предыдущих поколений. Авторитет отечественной системы подготовки инженеров в этот период был столь высок, что президент Бостонского (ныне Массачусетского) университета распространил систему подготовки инженеров Императорского высшего технического училища (ныне Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана) вначале на возглавляемый им университет, а затем и на другие высшие учебные заведения Америки. Именно наличие в России системы инженерного образования, собственного инженерного корпуса, имеющего опыт научной, образовательной деятельности и реализации проектов мирового уровня, позволило построить в рекордно короткие сроки — всего за 15 лет (1891–1905) — Транссибирскую магистраль. При этом, по выражению журналистов того времени, Транссибирская магистраль была построена «русскими материалами, за русские деньги и русскими руками». Строительство великой магистрали внесло громадный вклад в промышленный подъем России и инициировало создание к 1917 году десятков крупных промышленных предприятий, производивших рельсы, паровозы и вагоны. Кроме того, это строительство имело долговременный геополитический эффект, так как привело к интенсивному обрусению Сибири: с 1897-го по 1917 год в Сибирь переселились более десяти миллионов человек.

Накануне и после 1917 года страну покинули тысячи высокообразованных людей, в том числе около трех тысяч дипломированных инженеров, внесших впоследствии значительный вклад в развитие высокотехнологичных  отраслей как в Европе, так и в США. К их числу принадлежал и профессор Института путей сообщения С. П. Тимошенко, который в 1911 году был уволен из Киевского университета по политическим мотивам, эмигрировал в Европу, а в 1922 году переехал в США. Уже в первые дни пребывания в Нью-Йорке он отметил низкий уровень технического образования, отсутствие интереса к инженерной науке, безграмотность проектов металлических конструкций городских сооружений. За достаточно короткое время Тимошенко стал одним из наиболее авторитетных специалистов Америки, объясняя это тем, что «основная подготовка в математике и основных технических предметах давала нам огромное преимущество перед американцами при решении новых нешаблонных задач». Созданные им в 30-х годах школы прикладной механики в Анн-Арборе, Стенфордском и Калифорнийском университетах приобрели широкую известность и воспитали целую плеяду учеников. По словам члена Французской академии наук Поля Жермена, «русский Тимошенко научил американцев прочностным расчетам». Тем не менее, вспоминая годы Второй мировой войны, Тимошенко снова констатирует, что «война ясно показала всю отсталость Америки в деле организации инженерного образования». И только энергичные действия правительства США, выделившего средства для расширения исследовательской деятельности и подготовки докторов в области технических наук, в последующие годы позволили исправить эту ситуацию. Уже на склоне лет ученый писал: «Обдумывая причину наших достижений в Америке, я прихожу к заключению, что немалую долю в этом деле сыграло образование, которое нам дали русские высшие инженерные школы».

                                            Знания по плану

Фото: ИТАР-ТАСС

Основные достижения русской  инженерной школы, в том числе  ключевая идея единства промышленности, науки и образования, были положены в основу промышленного развития России и после революции. Русская  инженерная школа и после 1917 года сохранила научно-техническое и  организационное единоначалие и  опиралась на персональную ответственность  генеральных конструкторов, чьим объективным  критерием успеха деятельности были созданные ими образцы гражданской  и военной техники, а также  заводы по ее производству. По наследству перешли и высокий престиж  естественнонаучного образования, и умение привлекать достижения фундаментальной  науки к решению сложных технических  проблем. Эта преемственность, собственно, и позволила СССР в 40–80-х годах  ХХ века совершить технологический  прорыв, в результате которого были созданы атомная и ракетно-космическая  отрасли, и далее на этой основе реализовать  вариант плановой «экономики знаний», цель которой заключалась прежде всего в достижении мирового военного лидерства. В тот период триада «промышленность — наука — образование» действительно представляла собой единый взаимоувязанный национальный комплекс. Численными критериями успешного функционирования этой триады служили тактико-технические характеристики и технологические и экономические показатели (дальность, масса, точность, срок службы, технологичность и трудоемкость процесса серийного производства и т. д.) создаваемых систем вооружения, необходимых для достижения военного превосходства или паритета.

Наиболее впечатляющим свидетельством успешного функционирования триады плановой «экономики знаний» и ее научно-образовательного раздела выступают  разработка и серийное производство таких высокотехнологичных, наукоемких объектов, как атомные подводные  лодки, сверхзвуковые бомбардировщики, ракетно-космические системы и  т. д. Более того, сохранившаяся к  настоящему времени часть промышленной компоненты этой триады не только обеспечивает военный паритет России на мировой  арене, но и демонстрирует высокую  эффективность в рыночных условиях. Действительно, в 2004 году доля России на мировом рынке вооружений составила 18,4% (6,4 млрд долларов), а в 2006-м достигла 21,6% (8,7 млрд долларов), что обеспечило России второе место после США. На мировом рынке космических услуг доля России составляет 11% благодаря ракетно-космическим системам, разработанным почти полвека назад в конструкторских бюро Королева и Челомея, знаменитых «семерке» и «пятисотке».

Фото: ИТАР-ТАСС

Плановая «экономика знаний»  основывалась на достижениях фундаментальной  науки, что предопределило успешное выполнение в СССР целого ряда стратегически  важных государственных проектов. К  их числу относится создание промышленности разделения изотопов — одного из наиболее сложных и важных направлений  атомного проекта. Научным руководителем  проекта, несущим персональную ответственность  за его реализацию, а фактически и генеральным конструктором  первого диффузионного завода был  академик И. К. Кикоин — один из лучших представителей русской инженерной школы ХХ века, в котором уникально сочетались ученый-исследователь, инженер, конструктор и руководитель большого коллектива. В середине 50-х годов Кикоин, руководя проблемой разделения изотопов, возглавил грандиозный инновационный проект, не имевший аналогов в мировой практике, — создание завода разделения изотопов урана центрифужным методом. Практическая реализация этого метода основывалась на ключевых идеях, одна из которых, принадлежащая Кикоину, обеспечила решение важнейшей проблемы передачи легкой и тяжелой фракций от центрифуги к центрифуге. В 1957 году начинает работать небольшой опытный завод газовых центрифуг, далее принимается решение о строительстве первого промышленного центрифужного завода. Именно эти заводы, созданные в СССР полвека назад при решающем вкладе фундаментальной науки, заложили основы современной российской промышленности разделения изотопов, которая демонстрирует высокую эффективность и в условиях рыночной экономики, обеспечивая долю страны на мировом рынке низкообогащенного урана в размере 40%, а на рынке топлива для АЭС — 17%.

Плановая «экономика знаний»  СССР принципиально опиралась на «культ знаний», особенно в области  точных наук, который в результате целенаправленной политики государству  удалось сформировать и поддерживать до 1991 года. Умение решать сложные научные  и технические задачи на основе фундаментальных  знаний открывало путь к государственному и общественному признанию, материальному  благополучию, вхождению во властные структуры и, что не менее важно, масштабному техническому творчеству. На приобретение этих умений и знаний через многолетний, кропотливый  труд на школьной и вузовской ступенях была нацелена естественнонаучная компонента массовой образовательной системы СССР. Школьная и вузовская ступени были неразрывно связаны. В первую очередь решались задачи фундаментального освоения школьниками, а затем и студентами дисциплин естественнонаучного цикла. В традиции советской средней школы было выделение большого количества учебных часов на достаточно глубокое изучение математики и физики. Вступительные экзамены в технические вузы охватывали всю теоретическую часть школьной программы по этим дисциплинам. Когда профессор С. П. Тимошенко, ставший на тот момент одним из знаменитейших американских ученых и педагогов, посетил СССР в 1959 году после многих десятилетий работы в США, то дал следующую оценку советскому образованию: «Общая организация школ и методов преподавания очень похожа на ту, что имела место в дореволюционные годы. После хаоса, порожденного революционным экспериментаторством, традиционная система была восстановлена… уровень советской системы инженерной подготовки существенно превосходит оценки американских экспертов». Для инженерного образования в России наступил золотой век.

Фото: ИТАР-ТАСС

На младших курсах всех технических вузов СССР изучались  фундаментальные основы высшей математики и общей физики, на которые опирались  базовые и специализированные курсы  инженерных дисциплин. Благодаря этому  в СССР технические вузы, независимо от специализации, фактически готовили специалистов широкого профиля, способных  быстро адаптироваться к работе в  любой технической области. Не менее  важно и то, что определенная избыточность системы массовой подготовки инженерных кадров обеспечивала возможность формирования технически подготовленного и грамотного управляющего персонала предприятий  и государственных структур. Высокая  эффективность советской системы  образования при подготовке инженерных кадров отмечалась не только Тимошенко, но и многими другими американскими  экспертами, детально изучавшими эту  систему после запуска первого  искусственного спутника Земли.