C.Ивановский. Всем добрый день. Сегодня в нашей студии продолжается тематика физики и тематика науки, и в нашей студии новый гость, это Григорьев Андрей Дмитриевич. Добрый день, Андрей Дмитриевич.
А.Д.Григорьев. Здравствуйте.
C.Ивановский. И мы попросим вас сразу сходу представиться и немножечко рассказать о себе. Вы профессор университета ЛЭТИ, читаете там лекции, собственно говоря, я учился у вас какой-то период времени. Расскажите о себе чуть-чуть подробнее.
А.Д.Григорьев. Ну, я довольно старый человек, я родился ещё до войны, таких людей, наверное, осталось уже не очень много. Значит, родился в 37 году в Ленинграде, тогда наш город назывался Ленинградом, вот. В 4 года нас застала война, про войну я рассказывать не буду, это отдельная история, как война воспринималась ребёнком. Может быть, это интересно, но это другая совершенно тема. Поэтому после войны, мы были в эвакуации, вернулись в Ленинград, я поступил в школу, окончил её, и ещё во время обучения в школе я заинтересовался радиотехникой. Я стал собирать радиоприёмники, сначала детекторный приёмник, потом ламповые приёмники несколько штук собрал.
C.Ивановский. Это ещё в школьный период?
А.Д.Григорьев. Это ещё в школе было.
C.Ивановский. Т.е. вы уже в школе понимали принципы работы?
А.Д.Григорьев. Без принципов работы трудно собрать работающий приёмник.
C.Ивановский. А у вас они были работающие, судя по всему, да?
А.Д.Григорьев. Да. Кроме того, в школе мы организовали радиоузел, тоже сами собрали мощный усилитель, развесили динамики там по этажам, и, значит, транслировали музыку, ещё что-то во время перемен, во время всяких школьных мероприятий, вечером.
C.Ивановский. Это кто-то вас, получается, из старших педагогов, преподавателей поддерживали это и помогали всё это делать, да?
А.Д.Григорьев. Вы знаете, в основном мы всё-таки это делали самостоятельно, хотя поддержка была, поскольку нам выделили помещение там, в школе, небольшое, но всё-таки, в котором мы сидели, мотали уроки. Вместо этого сидели в радиоузле.
C.Ивановский. Т.е. раньше дети прогуливали уроки, значит, создавая радиоприёмники, это интересный факт. А сейчас дети курят за школой, раньше прогулы уроков были таким образом. Понятно. И получается, мне интереснее всего то, что, получается, где можно было об этом прочесть? Т.е. в обычном учебнике физики были описаны принципы работы, и вы дальше брали уже и делали сами?
А.Д.Григорьев. Нет. Ну, конечно, была специальная литература по радиоприёмникам, по радиопередатчикам, которую можно было читать. Популярная литература была, вот, по ней учились. Телевидения тогда и интернета не было, вот, Гугла и Яндекса тоже не было, поэтому по книжкам только. Но, тем не менее, вот так вот. Ну, конечно, мы занимались не только радио, мы там и выпивали в этом радиоузле.
C.Ивановский. Об этом мы как бы умолчим. И дальше получается, что…?
А.Д.Григорьев. Потому что у нас школа была мужская. Тогда были отдельные школы – женские и мужские, вот у нас была мужская школа, коллектив был такой.
C.Ивановский. Со всеми атрибутами, понятно. И дальше, получается, в школе…
А.Д.Григорьев. И вот поскольку я уже занимался этим делом в школе, то после школы я решил поступать в ЛЭТИ, поскольку это такой ВУЗ был, в котором радиотехника была и всё. Я после школы получил серебряную медаль, и пошёл поступать на радиотехнический факультет. Да, причём медаль мне выдали как-то с опозданием, и аттестат, и медаль с недельной задержкой, не знаю, по каким причинам. И когда я пришёл подавать документы, мне сказали – а всё уже, у нас приём медалистов закончен, идите там на другой факультет. Ну, на другой факультет – ладно, я пошёл на ФЭТ, тогда это назывался Факультет электронной техники. Теперь ФЭЛ – Факультет электроники, тогда это был ФЭТ. Пришёл туда в приёмную комиссию, там мне тоже говорят – вы знаете, мест нет, уже у нас тут с серебряными медалями вообще полно.
C.Ивановский. Т.е. тогда дети такие медалисты были, короче, все заканчивали с медалью?
А.Д.Григорьев. Ну, не всё, вот у нас в классе, например, правда, золотой ни одной не было медали, а 5 было серебряных, вот. Ну, я тогда сказал – хорошо, я буду тогда сдавать экзамены, всё. Сдаёшь – сдавай. Я пришёл домой, дома мне, конечно, говорят – ты что думаешь, ты зачем, иди лучше… А у меня отец работал в Горном институте, преподавал. И, значит, иди в Горный институт.
C.Ивановский. Но не захотели, да?
А.Д.Григорьев. Ну, сломали меня, я сказал – хорошо. Сломали, пойду брать документы. Значит, пришёл в ЛЭТИ, говорю – вот мне нужно документы забрать. У меня там посмотрели – а вы, говорит, приняты. Т.е., видимо, вот это моё заявление, что я буду сдавать экзамены, оно, видимо, подействовало, они решили, что такой мотивированный парень, и что надо его взять. Ну вот так я и оказался в ЛЭТИ.
C.Ивановский. И там уже вы, собственно говоря, начали как обычный студент учиться, или уже у вас какая-то научная работа пошла сразу?
А.Д.Григорьев. Нет, ну, вы знаете, сначала, конечно, как обычный студент, а начиная с 4 курса я уже работал на кафедре, и на кафедре, не только на кафедре, ещё в Институте мозга, там собирал усилители для регистрации мозговой деятельности, такие высокочувствительные. Просто работал как монтажник, можно сказать, вот. А в Институте у меня был руководитель, Волков такой, Евгений Григорьевич, и он вот заинтересовал меня своей тематикой вот этой, сверхвысокочастотной, диплом у меня был на эту тему, я там даже что-то придумал. Ну и вот с тех пор я с небольшими перерывами этой проблемой и занимаюсь в том или ином виде.
C.Ивановский. Т.е. вот проблема СВЧ, СВЧ-диапазон, микроволновый…
А.Д.Григорьев. Микроволновый диапазон. В основном проблемы, связанные с генерацией и усилением этих колебаний, этого диапазона. Этот диапазон играет очень важную роль в современной науке и технике, потому что главное его применение, конечно, это радиолокация. Радиолокаторы сейчас стоят на любом гражданском и военном корабле, самолёте, по несколько штук, по несколько десятков даже штук, вот, на наземных объектах они стоят. И они, конечно, играют очень важную роль и для обороноспособности страны – они предупреждают о появлении всяких объектов нежелательных. И в мирной жизни тоже.
Сейчас новый прорыв в этой области – это автономные транспортные средства, автомобили, которые должны ездить без водителя. Это дело ближайших 10 лет, наверное, когда они уже появятся и будут, мы к ним привыкнем. И эти автомобили и другие транспортные средства автономные, они не могут работать без радиолокации. Так что эта сохраняется очень важная область науки и технику. Но наряду с этим это связь. Связь самая разнообразная, в т.ч. космическая связь. Вся связь с космическими аппаратами, она проходит в диапазоне сверхвысоких частот.
И вот пример последний это связь с первым объектом, Вояджер-1 американский, который покинул Солнечную систему, сейчас движется уже в межзвёздном пространстве, и буквально несколько недель тому назад с ним был очередной сеанс связи. Они, значит, во время этого сеанса была дана команда на включение двигателей, которые 30 лет молчали. И эта команда была исполнена, двигатели включились, он там изменил свою орбиту и, значит, центр управления считает, что за счёт этого они ещё смогут поддерживать с ним связь несколько лет. Сигнал шёл от нас туда и потом обратно почти 2 суток со скоростью света.
C.Ивановский. 2 суток со скоростью света? Потрясающе.
А.Д.Григорьев. Т.е. вот они послали сигнал на включение двигателей, а узнали о том, что они включились, только через 19 часов.
C.Ивановский. Ну это, конечно, здорово.
А.Д.Григорьев. Не 19, через 29 часов.
C.Ивановский. 29. А мы немножко вернёмся вот к вашей жизни. А вот расскажите про студенческий период. Т.е. вы ездили, здесь есть картинки интересные, мы их включим, что на строительство, значит, какой-то башни, вы ездили, значит, у вас были сборы какие-то военные, военная кафедра, получается, лэтишная была.
А.Д.Григорьев. Да.
C.Ивановский. Расскажите чуть подробнее об этом периоде.
А.Д.Григорьев. Ну, на работы в колхоз нас посылали, так сказать. Сейчас вот стройотряды существуют, в которые записываются добровольно, а нас посылали. Группа бралась и давай месяц проработай в колхозе. Ну и вот я дважды там был по этому призыву, так сказать, и вот интересно было, когда нас послали в эту деревню Ашперлово, это далеко, Ленинградская область, на реке Паша. Глухой такой совершенно район, там ещё староверы какие-то жили. И вот мы там, значит, строили эту силосную башню. Причём с нами не было никого из преподавателей, мы сами управляли собой. А надо было там и ездить за стройматериалами, и ездить там за инструментами, класть эту башню. Но прораб там был, который учил нас, как это делать. А башню складывать из кирпичей очень сложно, потому что она круглая. И надо каждый кирпичик класть под определённым углом, и я там научился это делать.
C.Ивановский. Т.е. помимо того что научился собирать радиоприёмники, значит, научился ещё и по строительному делу.
А.Д.Григорьев. Да. И вот мы построили эту силосную башню за месяц, подвели её под крышу, вернее, вот на снимке там есть это всё. Считаю, успешно это делали. Ну, в общем, коллектив у нас был хороший, группой сами себя обеспечивали, сами, значит, выделили там девочек, которые готовили еду.
C.Ивановский. Но никто не переживал, что их отправили, так сказать, куда-то далеко из дома?
А.Д.Григорьев. Ну, переживали, конечно, что говорить. Некоторые, не все поехали, некоторые не поехали, вот. Потом на практику, например, вот после 4 курса у нас была практика в Новосибирске, нас послали на практику в Новосибирск. Там на заводе, радиозаводе, мы проходили практику. У каждого была тема своя – разработка какой-то лампы, ещё чего-то. Тоже было очень интересно – и сама поездка, и в Новосибирске там месяц мы прожили. Это тоже было интересно. И, конечно, были сборы военные. Тогда все ребята должны были проходить военную подготовку, военно-морскую, точнее, потому что у нас в Институте военно-морская кафедра, вот.
И 2 сбора у нас было. Первый сбор в Кронштадте мы проходили, там в казармах в основном, там нас учили всякому военному делу. А второй сбор был очень интересный – в Балтийске. У нас команда 6 человек из группы попали на сторожевой корабль, и почти месяц мы ходили в море на учениях, вот. Нас приписали к БЧ-5, боевая часть 5, это боевая часть связи, и мы там обеспечивали связь с наземными пунктами, с другими кораблями, с подводными лодками.
C.Ивановский. Это всё равно была техническая работа? Задачи стояли преимущественно технические?
А.Д.Григорьев. Техническая, да. Интересно было там и поплавать, конечно. Были всякие смешные истории. Представляете, значит, там бычковать надо было, это значит обеспечивать еду. Значит, из камбуза берёшь вот такой вот чан с борщом, например, сверху ставится ещё кастрюля со вторым, и вот с этим идёшь по трапу. Крутой такой трап вниз, в кубрик, и качает.
C.Ивановский. Надо удержаться, да?
А.Д.Григорьев. Надо удержаться. У нас был такой парень, Марик, у которого вся роба была в борще.
C.Ивановский. Т.е. свою порцию он опрокидывал на себя.
А.Д.Григорьев. Да. В общем, интересные были. Потом сам Калининград, Балтийск же рядом с Калининградом, это был 57 год, 58. Калининград тогда был наполовину разрушен, и вот впечатление не очень хорошее. Представляете, вот улицы, а между улицами кварталы домов, но вместо этих домов стоят вот высотой 1,5 метра разровненные поля из битого кирпича.
C.Ивановский. Понятно. Т.е. послевоенный период.
А.Д.Григорьев. Да. Ещё не восстановленный был. Ну, кое-что там оставалось, мы там фотографировались у могилы этого самого, Эйлера, в соборе этом кафедральном, который тоже частично разрушен, частично уцелел. В общем, есть что вспомнить.
C.Ивановский. А вот из вашего лэтишного выпуска многие ребята в итоге остались работать в ЛЭТИ или пошли по специальностям? И как тогда вот распределение было? Т.е. те, кто заканчивали университеты, они преимущественно шли работать дальше по техническим специальностям, на которые учились?
А.Д.Григорьев. Вы знаете, тогда существовала система распределения, значит. Не очень хорошая, на мой взгляд, система, но распределяли в основном всё-таки по предприятиям, так сказать, того профиля, который ты заканчивал. У нас из нашей группы вот несколько… Я попал в Физико-технический институт имени Иоффе по распределению.
C.Ивановский. Физтех так называемый.
А.Д.Григорьев. Физтех так называемый, да, вот. Несколько человек попало на «Светлану», несколько человек попало на аналогичное предприятие под Москвой, во Фрязино, там центральный наш институт был СВЧ и электроники. Вот. Несколько человек по другим предприятиям аналогичного профиля. Конечно, были проблемы, потому что некоторых ленинградцев, которые здесь жили и учились, по распределению посылали куда-то в Тмутаракань. Но, как правило, там надо было отработать 2 года обязательно, потом можно было уже и возвращаться, вот. Потом, конечно, люди меняли специальность, но в общем, в основном работали по специальности. В Саратов у нас несколько человек уехало, там тоже большая промышленность электронная. В Горький, который теперь Нижний Новгород.
И, в общем, судьба сложилась довольно счастливо у многих. Среди наших сокурсников из моей группы один вот, Володя Козлов, лауреат Государственной премии. Он работал в «Электроне» у нас в Петербурге, сейчас, правда, на пенсии. Ещё, значит, я вот профессор, ещё у нас профессор ещё несколько человек были.
C.Ивановский. Профессорами стали.
А.Д.Григорьев. Ну, и есть профессора, так что вот так в основном.
C.Ивановский. Успешные.
А.Д.Григорьев. Начальники лабораторий были вот из нашей группы, девочка Люся Акимова такая была. Она была начальником лаборатории на «Светлане». Так что, в общем, с работой было хорошо. Но дело в том, что тогда, конечно, быстро развивалась вот эта электронная промышленность, появлялись новые, как раз вот в эти 60-е годы появлялись новые институты, куда надо было людей, поэтому проблем с распределением не было. Вот единственная проблема это когда тебя против твоего желания посылают куда-то в Тмутаракань.
C.Ивановский. Ну и как ребята с этим справлялись?
А.Д.Григорьев. Справлялись.
C.Ивановский. Т.е. терпели просто? Придётся ехать.
А.Д.Григорьев. Через 2 года там кто-то оставался, потому что там уже завязывались новые связи, женился, замуж вышел. А кто-то возвращался.
C.Ивановский. А вот в прошлый раз Александр Иванович рассказывал, что вот преимущественно большинство студентов проводило время где-то на кафедрах. Т.е. лекции основные были прослушаны, а дальше свободное время, и люди шли работать на кафедру. Ну и вы в частности тоже рассказывали, что работали на кафедре. Вот расскажите, как. Т.е. это было модно, это было интересно. Почему был такой живой интерес? Вот мне лично вот сейчас интересно, почему у студентов того периода был такой интерес к физике, к науке, к тому, чтобы что-то делать на кафедре.
А.Д.Григорьев. Ну, вы знаете, почему – я вряд ли смогу ответить, вот. Но то, что интерес был, это да, это было. Ну, у меня, например, это было традиционно, я вот радиолюбительством занимался ещё со школьных лет, и это мне осталось. И поэтому когда мне предложили работать на кафедре, заниматься вот вещами, связанными с СВЧ-техникой, я, конечно, согласился, и под руководством моего руководителя, Волкова Евгения Григорьевича, я вот начал работать. Потом диплом писал на эту тему, и дальше продолжал работать в этом духе, хотя и с перерывом, потому что в физико-техническом институте, там у меня была другая область работы, я там работал в области низких температур, занимался сверхпроводимостью. Хотя тоже тогда мы пытались сделать быстродействующие переключающие элементы на основе сверхпроводников, т.е. тоже быстродействие здесь присутствовало.
C.Ивановский. А вот вопрос про свободное время. Вот свободное время студента. Обычно что студенты делали в свободное время? Вот вы в частности, у вас какие-то автопробеги были, это, может быть, было после…
А.Д.Григорьев. Автопробеги это потом.
C.Ивановский. Ну, а вот свободное время?
А.Д.Григорьев. А в свободное время я играл в преферанс.
C.Ивановский. Я надеялся услышать, что вы занимались активно спортом.
А.Д.Григорьев. Спортом я тоже занимался, кстати.
C.Ивановский. Одно другому не мешало.
А.Д.Григорьев. Да.
C.Ивановский. Преферанс можно считать формой спорта.
А.Д.Григорьев. Нет, я в институте самбо занимался, борьбой самбо, у меня был 1 разряд по борьбе, участвовал в соревнованиях.
C.Ивановский. Побеждали, выигрывали или проигрывали?
А.Д.Григорьев. Да. До тех пор, пока не получил травму, и из-за этой травмы, в общем, пришлось это бросить.
C.Ивановский. Т.е. самбо, насколько я знаю, там же есть разные. Есть там, где они борьба с ударной техникой…
А.Д.Григорьев. Нет-нет. Самбо это самбо. Это не…
C.Ивановский. Не рукопашный бой.
А.Д.Григорьев. Не рукопашный бой, нет. Это борьба. Это вид борьбы, который придуман был в России. Самбо расшифровывается «самооборона без оружия». Есть раздел боевой там, есть раздел спортивный. Мы занимались спортивной борьбой, вот. Свои правила, свои там законы.
C.Ивановский. Ну, тем не менее, тогда вернуться… А вот тут есть интересные фотографии, связанные с подводным плаванием, нырянием. Вот расскажите, это было уже после, так сказать…
А.Д.Григорьев. Это было после. Это я попал после распределения в Физтех, и вот там мы стали выезжать на озёра Ленинградской области, и заниматься подводной охотой и плаванием с аквалангом. Подводная охота это без акваланга вообще. С аквалангом это не разрешается, потому что это слишком…
C.Ивановский. Слишком легко, да?
А.Д.Григорьев. Легко, да. А вот без акваланга это можно. Значит, мы в Физтехе сделали себе сами подводные ружья. Вытачивали там на станке, пружины навивали, делали эти самые стрелы, в общем, и вот с этим охотились. Потом стали заниматься аквалангом, плавали. У нас есть озёра в Ленинградской области прозрачные.
C.Ивановский. Например?
А.Д.Григорьев. Голубые озёра это на Выборгском шоссе, немного восточнее Выборгского шоссе, примерно за, ну там километре на 100, на 105. Вот там есть прозрачные озёра. Ладожское озеро более-менее прозрачное, там тоже можно плавать. А так вообще-то вода мутная и плохо чего видно. Ну и в море, конечно, в Чёрном море, например, можно, там поохотиться. Я охотился и в Чёрном море, там кефаль добывал на обед.
C.Ивановский. А вот вы рассказывали, что делали сами радиоприёмники, и каким-то образом, значит, у вас была своя технология, как, значит, обходить заглушки, которые глушили «Голос Америки», «BBC» и прочее. Вы можете про это рассказать?
А.Д.Григорьев. Ну, вообще был интерес, конечно, к тому, чтобы послушать, что там вражеские голоса говорят, вот. А для того чтобы это сделать, надо было как-то отстроиться от тех помех, которые тогда создавались. Специальные радиостанции ставились, у нас тут даже антенны в Петербурге сохранились ещё, они используются по другому назначению. Тогда они использовались для того чтобы создавать этот шумоподобный сигнал на частоте этой станции. И чтобы от этого сигнала отстроиться, надо было очень точно настраиваться – немножко там на боковую полосу, немножко.. В общем, всякие хитрости были, и схема приёмника, который позволял бы это сделать, она, конечно, была более сложная. Но это не значит, что я придумал эту схему, просто я её реализовал. Она довольно сложная, и в настройке такой приёмник, он сложный, это супергетеродинный приёмник с двойным преобразованием так называемый, вот. Приёмник у меня получился такой большой, и я назвал его «Мясо-2».
C.Ивановский. Почему «Мясо-2»?
А.Д.Григорьев. Потому что, как я говорил в школе, мясо – понятие всеобъемлющее. У нас такой клич был в школе, мясо. Вообще в школе, конечно, мы учились интересно.
C.Ивановский. Т.е., получается, вам где-то и компоненты вы могли достать все эти.
А.Д.Григорьев. Компоненты на барахолке.
C.Ивановский. А денежки где на компоненты? Деньги откуда, родители давали?
А.Д.Григорьев. Деньги родители давали, да.
C.Ивановский. Т.е. поддерживали инициативу.
А.Д.Григорьев. Поддерживали, да.
C.Ивановский. А то, что слушали по радио, как-то для себя трактовали? Хорошо, плохо?
А.Д.Григорьев. Конечно, трактовали. Дело в том, что когда я учился в 9 классе, это был 53 год, и вот умирает Сталин. Мы в это время сидим в радиоузле, услышали это. А у нас там приёмник, естественно, был. Значит, мы услышали по нашему радио, не по другому. Услышали эту новость, включили трансляцию на всю школу. Думаем – такое известие, надо, чтобы все слышали. Через 5 минут прибегает директор – кто разрешил? Сейчас всех исключу из школы. Правда, покричал-покричал, успокоился. В общем, у нас учителя такие были, директор…
C.Ивановский. Строгие, судя по всему.
А.Д.Григорьев. Да. Он так приходил в класс, когда мы ломали там, в классе, очередной стол, разбирали так по частям, приходил, спрашивал – вы чьи дети? Кто ваши родители? Надо покопаться в вашем социальном прошлом.
C.Ивановский. Понятно.
А.Д.Григорьев. А этот самый, учитель физкультуры, когда мы там строились плохо – вы на кого работаете, говорит. Вы на Трумэна работаете.
C.Ивановский. Т.е. это, короче, шутки были такие политические, судя по всему.
А.Д.Григорьев. Это уже не шутки были.
C.Ивановский. Это были не шутки.
А.Д.Григорьев. Ну, в общем, такое весёлое было время.
C.Ивановский. Видимо, никто не миновал.
А.Д.Григорьев. Ну, у нас очень-очень хороший был коллектив, мужская школа была, очень дружный был класс, и до сих пор мы с теми, кто остался ещё в живых, мы поддерживаем тесные связи, так же, как и с группой.
C.Ивановский. А вот тогда от увлечений, значит, радиолюбительством перейдём к вашему другому увлечению, вот горные лыжи. Тут тоже есть несколько фотографий интересных. Вот почему горные лыжи, и как вообще так, уже достаточно так, скажем аккуратно, значит, Андрей Дмитриевич отметил в прошлом году 80 лет, юбилей, ну и до сих пор вот катается на горных лыжах, и считает, что, значит, спорт этот, он доступен любому человеку. Расскажите, как в таком возрасте…
А.Д.Григорьев. Ну так вниз, а не вверх.
C.Ивановский. Ну так вниз, если упадёшь, там же тоже всё непросто достаточно становится. Расскажите про горные лыжи, как на горные лыжи встали?
А.Д.Григорьев. Вы знаете, начать надо, опять же, с детства, потому что вот со времён войны. Я был в эвакуации с бабушкой, с матерью, причём в эвакуации в восточноказахстанской области Казахстана. Там Алтайские горы. И вот там я научился кататься на лыжах, причём лыжи у нас были просто палки, вернее, доски, незагнутые.
C.Ивановский. Вообще никак?
А.Д.Григорьев. Ну а как их загнуть?
C.Ивановский. Ну, подточить только.
А.Д.Григорьев. Подточить, да, подточить можно, но чтобы так загнуть носок, это уже было нельзя. Мы катались с горы, у нас там была такая гора, Гребенюха называлась, вот мы с неё катались. И это как-то вот у меня осталось. А потом уже, после института, попал в компанию горнолыжников, и они меня совратили на это. И стали ездить сначала в Токсу, потом в Кировск, значит, Хибинские горы. Потом на Кавказ, в Карпаты и т.д. А потом уже начались поездки и за границу – в Австрию, в Турцию, в Андорру, вот там мне особенно нравилось, нравится кататься, хорошие там места. Вот. Это очень хороший вид спорта.
C.Ивановский. Ну а возраст-то не мешает? У меня есть знакомые, мы гуляли (так, немножко отвлечёмся) тоже вот в парке, я познакомился там с человеком, которому было около 75 лет. И он бегает, летом он бегает, значит, зимой он на лыжах, и я его всё спрашивал, донимал – как так? И он говорит – я всю жизнь спортом занимаюсь, и никогда профессионально не занимался, но вот так вот сложилось. Он говорит – много моих ровесников (ему было тогда 75) уже, говорит, в беспамятстве, но я, говорит, благодаря спорту соображаю неплохо. Как вот вам, вы чувствуете, что всё-таки возраст как-то берёт, не берёт своё, не знаю, тяжело, легко?
А.Д.Григорьев. Ну, на это надо со стороны смотреть, честно говоря. Потому что субъективно вот я как-то не очень ощущаю свой возраст.
C.Ивановский. Это хорошо.
А.Д.Григорьев. Ну, вроде так. Конечно, на 5 этаж это, наверное, мне уже сейчас (без лифта), уже выйдешь с высунутым языком. Но…
C.Ивановский. На лыжах под горку нормально.
А.Д.Григорьев. На лыжах под горку нормально.
C.Ивановский. Хорошо. А вот если расспросить вас про поездки. Вот у вас здесь очень много фотографий, значит, где вы на конференциях, и тут очень много интересного – Варшава, Гарвард, Нью-Йорк, Кембридж, Финляндия (Тампере), Нюрнберг. Тут всё трибуналами сейчас все пугают друг друга нюренбергскими, как у вас там с трибуналами?
А.Д.Григорьев. Нюрнберг вообще интересный город, там сохранился огромный стадион, на котором Гитлер устраивал свои сборища. От него остались, правда, только руины. Ну, часть трибунных помещений осталась, огромное поле осталось, на котором там они все собирались, это первое. Там же, недалеко от этого стадиона, есть поле типа аэродрома для дирижаблей, вот. С мачтами, к которым причаливали эти дирижабли и отчаливали. Это тоже сохраняется как памятник. Ну и, конечно, масса всяких церквей, замков и других интересных вещей. Но был я там, конечно, не для этого, а на Европейской микроволновой неделе, которая там проходила, делал там 2 доклада, вот, послушал, что другие…
Вообще вот участие в конференциях это очень полезная вещь, особенно в международных, потому что это, как говорится, и на других посмотреть, и себя показать. Такое вот живое общение с живыми людьми, оно не заменяет даже Скайпом, интернетом, всё-таки это лучше. И лучше начинаешь понимать те проблемы, которые стоят перед мировой наукой, будем говорить, и пути решения этих проблем, которые предлагаются там, тоже думаешь – это подходит, это нам не очень подходит. В общем, я считаю, что это очень полезное дело, и очень плохо, что в последнее время вот это общение становится всё более затруднённым, прежде всего из-за денег, потому что в нашем университете в последнее время с деньгами не очень хорошо, особенно на командировки, и не всегда удаётся поехать, хотя тебя приглашают, я член оргкомитета многих конференций, но, к сожалению, не всегда удаётся на них поехать. Хотя вот в октябре я ездил в Японию тоже на совместный такой российско-японский семинар, тоже с докладом, и послушал, что там делают. В основном по разработке систем мобильной связи 5 поколения.
C.Ивановский. Это очень интересно. Вот расскажите поподробнее об этом, если можно. В чём там основная суть, основная идея какая там?
А.Д.Григорьев. Вы знаете, что мобильная связь – вот это прорыв в области связи. Между прочим, даже фантасты 80-70-х годов, даже такие выдающиеся писатели как Стругацкие, они не предвидели появление мобильного телефона, если вы почитаете их работы, да
C.Ивановский. Т.е. можно было нафантазировать что угодно, но не мобильную связь?
А.Д.Григорьев. Мобильную – нет. Вот то, что у тебя с собой вот этот самый мобильный телефон, ты поднёс его к уху в любом месте и разговариваешь, этого они не могли придумать, почему-то не могли придумать. Но это появилось. Появилось это в середине 90-х годов. Была связь 1 поколения, когда можно было только разговаривать, потом появились смски, можно было уже текстовые сообщения друг другу посылать, потом появилась возможность входить в интернет, смотреть уже видео, фильмы смотреть. И чем дальше мы идём, тем большим объёмом информации мы можем обмениваться с помощью этих простых устройств. Хотя на самом деле мобильный телефон это одно из самых сложных устройств, если считать по количеству функций в единице объёма. Потому что он маленький, а функций там сейчас напихано очень много. Ну, вы сами знаете, я думаю, все это знают, вот.
Но самая большая проблема с этими мобильными телефонами заключается в том, что надо увеличивать… для того чтобы вот эти функции все реализовать и расширять их, нужно увеличивать скорость передачи информации – и приёма, и передачи информации. А для этого нужно расширять полосу частот, в которых происходит эта связь. Вот это расширение полосы частот, оно невозможно без увеличения рабочей частоты, как бы несущей частоты этого телефона.
C.Ивановский. Ну, может быть, какой-то пример мы можем наглядный привести для сравнения? Вот 1 поколение, какая там была полоса и несущая частота, и вот сейчас.
А.Д.Григорьев. 1 поколение, значит, частота там выбиралась… Дело в том, что ведь все частоты давно распределены, и мы испытываем недостаток свободных частот. И вот эта сотовая связь так называемая, она почему получила такое распространение – она получила такое распространение благодаря возможности многократно использовать одну и ту же частоту. Вот всё пространство разбивается на соты, и в соседних сотах частоты разные, а где-то там вне соседней соты та же частота используется, что и в первоначальной. Но поскольку они далеко друг от друга, они друг другу не мешают. И вот этот принцип многократного использования частот, он и позволил подключить весь мир к этой сотовой связи, миллиарды людей. Для каждого свою частоту найти невозможно, а вот такое многократное использование, оно и обеспечило успех сотовой связи, вот. И дальше, сначала вот голосовая связь, это полоса частот 4 кГц, 4 000 герц полоса частот. Потом текстовые сообщения.
C.Ивановский. Полоса частот 4 кГц это как бы что, это несущая, получается?
А.Д.Григорьев. Нет, это относительно несущей. Т.е. + 2 и - 2.
C.Ивановский. Всё, понял. Т.е. +2 кГц, - 2 кГц относительно несущей.
А.Д.Григорьев. Да, от центрально частоты, вот. Потом появились, значит, другие виды связи, и уже не 4 кГц стало нужно, а стало нужно 400 кГц, это 2 поколение. Но эти 1 и 2 поколение, они нас не затронули, потому что в России они как-то прошли незаметно. Мы начали с 3 поколения. А в 3 поколении уже, значит, появилась возможность использовать интернет, подключаться к интернету, появилась возможность видео смотреть, анимацию какую-то, а это уже миллионы герц. Это 6 мегагерц, 10 мегагерц.
C.Ивановский. Т.е. относительно так же несущей, +, -.
А.Д.Григорьев. Так же относительно несущей, туда и сюда, вот. А теперь стоит задача, вот 4 поколение это уже десятки мегагерц ширина полосы. А теперь стоит задача 5 поколения разработки, которое должно войти в эксплуатацию в 20 году ориентировочно, планируют вот ведущие операторы и разработчики, такие как Самсунг, такие как китайских ряд разработчиков, Моторола и другие. Вот к 20 году появится уже в продаже аппаратура 5 поколения. И там уже речь идёт не о мегагерцах, а о гигагерцах, т.е. о миллиардах герц. И чтобы вот такую широкую полосу реализовать, нужна и центральная частота высокая, иначе там не получится ничего.
C.Ивановский. А центральная частота, несущая, она как смещалась, в какую сторону?
А.Д.Григорьев. Она всё время смещалась вверх. И это характерно не только для мобильной связи, это характерно для всех видов связи – и стационарной, и там межпланетной. И вот за последние 100 лет максимальная частота вот этой связи увеличилась в миллион раз, начиная с этих времён Маркони и Попова.
C.Ивановский. Ну вот у нас вот эта вот картиночка, мы для зрителей покажем.
А.Д.Григорьев. Вот эта картиночка. Вот. И, значит, стоит задача освоения вот этих высокочастотных диапазонов. Здесь масса всяких проблем. Ну и я вот по мере своих сил участвую в решении этих проблем. В частности, на «Светлане», в объединении известном электронной промышленности, объединение электронной промышленности «Светлана» это старейшее наше предприятие в России, которое вот не так давно отпраздновало 125-летие.
C.Ивановский. Немножко вас опередило со своим юбилеем. У вас 80, а у них 125.
А.Д.Григорьев. Да. Постарше. Вот там я участвую в разработке прибора электронного, усилителя, который должен усиливать на частоте 100 гигагерц, это 10 в 11 степени герц.
C.Ивановский. Серьёзно.
А.Д.Григорьев. Проблем здесь очень много.
C.Ивановский. Это для каких целей? Для военных?
А.Д.Григорьев. Это и для военных, и для гражданских целей. Дело в том, что пока заказчика конкретного на это изделие нет, но мы думаем, что если мы покажем образец, то заказчики прибегут сами.
C.Ивановский. А в чём суть, если это можно вообще рассказать?
А.Д.Григорьев. Ну, суть в том, что фактически это известный прибор, это т.н. клистрон, который был изобретён ещё в 1939 году, вот. Но для того чтобы заставить его работать на таких высоких частотах, нужно конструкцию его кардинально поменять. И конструкцию, и технологию изготовления, потому что по мере увеличения частоты уменьшается длина волны. И 100 этих самых гигагерцев, о которых я говорил, соответствуют длине волны 3 мм. Значит, это длина волны. А основные размеры прибора, они должны быть соизмеримы с этой длиной волны, поэтому все детальки должны быть очень маленькие, но в то же время сделаны с очень высокой степенью точности, потому что допуски возможны только в пределах единиц микрометров. И для этого вот приходится использовать новые технологии изготовления, новые методы проектирования и моделирования этих приборов, машинные, естественно. Вот этим мы и занимаемся. Но вот в этом году мы надеемся, что на «Светлане» там сделаем прототип такого прибора.
C.Ивановский. Это интересно очень. И получается, что это должен быть, вот если брать клистроны советского периода, то на картинках если смотришь или в учебниках описано, что это достаточно большие такие, объёмные такие изделия. Т.е. теперь эти изделия должны быть, не знаю, небольшие такие коробочки.
А.Д.Григорьев. Да.
C.Ивановский. Я не знаю, с чем соизмеримы. Ну, если там 3 мм должна быть длина волны, получается, что порядка каких-то сантиметров.
А.Д.Григорьев. Да. Вот рабочая как бы часть, там, где всё происходит, она действительно по размеру, по длине, допустим, сантиметр, а в диаметре это миллиметры – 3 мм, 5 мм, вот. Такую вещь сделать, и внутри там должен быть высокий вакуум, и ещё там должна быть электронная пушка, ещё там должен быть коллектор, ещё нужно придумать систему охлаждения, потому что прибор-то маленький, но он мощный. И поскольку КПД у него не 100%, то остатки этой мощности надо отводить от него. А площадь маленькая, поэтому нужно интенсивную систему охлаждения ещё придумать. В общем, проблем очень много.
C.Ивановский. Ну, а вот если всё-таки вернуться вот теперь к такой, к общей части. Вот у нас такая картиночка интересная, вот для зрителей мы покажем, вообще вот весь диапазон микроволновый. Т.е. мы выбираем только конкретную части и работаем именно в ней. Вот расскажите, пожалуйста, чем отличается диапазон, в котором работаем мы, на СВЧ, от соседних диапазонов, и почему вот мы здесь находимся?
А.Д.Григорьев. Ну, если говорить о спектре электромагнитных колебаний, он делается на несколько больших диапазонов. Если начинать с низких частот, то первое это радиодиапазон. Потом идёт вот этот наш микроволновый диапазон, и потом идёт оптический диапазон. Исторически получилось так, что первым освоили оптический диапазон. А кто его освоил? Освоили его первобытные люди, которые впервые зажгли костёр в своей пещере для того чтобы освещать её…
C.Ивановский. Правильно. Физика это же естественная наука, вот она и началась сама.
А.Д.Григорьев. Да, и подогреть её, да. И вот многие тысячи лет оптический диапазон в таком виде существовал – в виде костров, свеч и тому подобных вещей. И в конце 19 века появился вот этот, началось освоение нового диапазона – радиодиапазона. Началось оно с низких частот и постепенно шло выше-выше-выше. И вот в конце 30-х годов, когда появилась потребность в системах обнаружения быстролетящих самолётов и обнаружениях кораблей, появилась радиолокация, которая работала уже в диапазоне микроволновом, или как у нас в России принято говорить – СВЧ-диапазон, вот.
И сегодня этот СВЧ-диапазон, он используется в самых разнообразных областях науки и техники – радиолокация, связь, ускорение частиц, вот все большие и маленькие ускорители заряженных частиц, они используют для ускорения частиц электромагнитное поле переменное СВЧ-диапазона. Микроволновые печки, все это знают, да. Но кроме микроволновых печек ещё и существуют промышленные установки микроволнового нагрева и пищевых продуктов и, скажем, спекания керамики и многих других вещей. Медицина и биология, потому что вот это излучение микроволнового диапазона, оно взаимодействует с тканями живыми и производить определённый эффект, в т.ч. и лечебный эффект, так что это тоже используется. Поэтому вот этот микроволновый диапазон, он эффективно сегодня используется.
Микроволновый диапазон, получилось, что он последний из этих 3. Началось всё с оптики, потом радио, а это последний, потому что он оказался самый трудный для освоения. А в этом оптическом диапазоне есть свои диапазоны. И вот сегодня стоит задача освоить т.н. терагерцовый диапазон. Это диапазон очень коротких длин волн, который лежит между классическим этим СВЧ-диапазоном и инфракрасным оптическим диапазоном. В этом диапазоне существует сегодня т.н. терагерцовый провал. Если мы график такой изобразим зависимости, скажем, мощности, отдаваемой приборами, от частоты, то вот в этом терагерцовом диапазоне, там самые маленькие мощности. И вот этот провал надо заполнить, вот этим мы сегодня и занимаемся. Не только мы, а во всём мире это делается.
C.Ивановский. А, получается, какой там тогда будет размер приборов? Т.е. мы знаем, что длина волны связана с частотой обратно пропорционально, т.е. там совсем какие-то маленькие должны быть приборы.
А.Д.Григорьев. Вы знаете, такие маленькие приборы, они, конечно, может быть, и имеют право на жизнь, но ясно, что хороших результатов с ними не получить. Надо новые идеи, новые принципы – так, чтобы преодолеть вот эту связь между длиной волны и размерами прибора, чтобы можно было использовать приборы и элементы этих приборов много больше по размеру, чем длина волны. И такие идеи уже есть, и они претворяются в жизнь.
C.Ивановский. Понятно. А вот если чуть-чуть вернуться в историю. Т.е. вот всё-таки самый такой животрепещущий вопрос это кто, Маркони или Попов. Вы ставку на кого делаете? У кого вклад, значит, существеннее?
А.Д.Григорьев. Понимаете, очень трудно выделить кого-то одного, потому что всё-таки конец 19 века, когда всё это происходило, это же период очень интенсивного развития физики. Тогда были открыты и рентгеновские лучи, тогда был открыт атом, открыто строение атома. Тогда же были открыты и целый ряд других интересных эффектов. И вот если говорить о радио, как я это понимаю, это моя личная точка зрения. Значит, для того чтобы передать информацию с помощью радиолучей, нужно что сделать – во-первых, надо создать эти радиоволны, передать их, и потом принять. Вот это реализовал Герц, Генрих Герц, который что сделал – он сделал петлю, искру.
Значит, к этой петле от подсоединял катушку высоковольтную, проскакивала искра, эта искра возбуждала электромагнитные волны. Принимал он эти излучения тоже с помощью такой петельки маленькой с маленьким искровым промежутком. Значит, когда электромагнитные волны доходили до этой петельки, они возбуждали в ней ток, и проскакивала маленькая искра. Чтобы увидеть эту искру, он проводил эти свои эксперименты в полной темноте. Ясно, что, в общем, это не очень хорошо, да. Хотя он получил выдающийся результат – он доказал существование электромагнитных волн, то, что предвидел Максвелл и в своих уравнениях он показал, что это будет, а экспериментально это Герц подтвердил только в 1888 году. Но для практических целей это было…
C.Ивановский. Недостаточно.
А.Д.Григорьев. Недостаточно, да. Кто там будет смотреть в эту самую искру в темноте? Вот. Тем более – как передавать с помощью этой искры информацию? Только азбукой Морзе ещё как-то может быть, вот. Но потом был изобретён т.н. когерер. Это трубочка, наполненная металлическими опилками, которая имеет большое сопротивление между концами, потому что опилки покрыты окси металла. Но если подвергнуть эти опилки действию электромагнитной волны, то там образуются пробои микроскопические, и сопротивление этих опилок резко уменьшается. Вот этот прибор, который потом стал называться когерером, его придумал и усовершенствовал английский учёный Лодж. И в 1894 году, в августе, на заседании Лондонского Королевского общества он продемонстрировал передачу сигнала, где передатчиком служила искра вот эта по-прежнему, а приёмником служил вот этот самый когерер. На расстоянии 30 метров, т.е. это была уже линия радиосвязи.
И я считаю, что вот этот именно момент был моментом открытия радио. Но Лодж не запатентовал своё открытие, и через полгода Попов продемонстрировал вот эту передачу, хотя фактически вот его статья, которую он опубликовал, она называлась не «открытие радио», она называлась «усовершенствование когерера» вот этого. А в чём состояло это усовершенствование? Дело в том, что после того как на этот когерер подействовал импульс, он стал проводить, но обратно в состояние высокого сопротивления он не приходит сам, по нему надо постучать, чтобы он восстановился. И вот раньше стучали молоточком, а Попов придумал, значит, реле, которое само от сигнала стучало, и когерер восстанавливал своё сопротивление, и можно было таким образом передать.
Что касается Маркони, он работал независимо от Попова, он продемонстрировал свой передатчик и приёмник позднее, чем Попов, но зато он быстро очень достиг успеха, и в частности вот уже в 1901 году он построил передатчик, который связал Америку с Европой, т.е. передал информацию с помощью азбуки Морзе, правда, через Атлантический океан. Ну и дальше, в общем, эта радиосвязь стала быстро развиваться, поэтому мне кажется, что вот эти споры Попов-Маркони, ещё кто-то, это пустые в основном разговоры. Это сделано было практически одновременно и независимо друг от друга. И участвовали в этом, в общем, коллективно. Кто-то придумал когерер, кто-то его усовершенствовал, кто-то там заменил искровой передатчик на другой передатчик, вот так всё это шло. Это дело многих людей, интернациональное такое развитие.
C.Ивановский. Физика, она такая, получается, интернациональная такая дисциплина.
А.Д.Григорьев. Конечно, любая наука сейчас интернациональна.
C.Ивановский. Ну, а вот если уже дальше шагать, значит, по приборам. Т.е. там были дальше вот генераторы, указаны ламповые всякие передатчики, т.е. это уже как бы такой дальнейший рост.
А.Д.Григорьев. Дальнейший рост да, происходил сначала на основе вакуумных приборов, это т.н. электронные лампы, электронные приборы, где использовался потом электронов, который проходил в высоком вакууме. Этот поток электронов сначала разгоняется постоянным электрическим полем, и электроны приобретают определённую кинетическую энергию. Потом за счёт взаимодействия с переменным электромагнитным полем часть этой кинетической энергии преобразуется в энергию поля. Вот на этом основано действие этих вакуумных приборов. Потом появились полупроводники. И сегодня полупроводниковые приборы, конечно, занимают большую часть всей номенклатуры микроволновых приборов. Тем более что в последнее время здесь тоже, буквально последние несколько лет тоже появился своего рода прорыв, стали использоваться новые материалы.
Дело в том, что работа полупроводниковых приборов, в частности выходная мощность этих приборов, зависит от того, какой материал мы используем в качестве основы, в котором все эти процессы происходят. Значит, первым материалом, который мы использовали, это был германий. Потом кремний, и кремний до сих пор используется в большинстве полупроводниковых приборов, в частности в вычислительной аппаратуре, в микропроцессорах, в процессорах используется кремний. Но вот эти германий и кремний, они не позволяют получать большие мощности и не позволяют работать на очень высоких частотах в силу своих свойств. А в последнее время мы научились делать новые материалы, т.н. широкозонные, у которых ширина т.н. запрещённой зоны в несколько раз больше, чем у германия и кремния, и за счёт этого к ним можно прикладывать большее напряжение и, соответственно, получать большую мощность.
Это карбид кремния, это нитрит галлия, и это алмаз. Вот эти 3 материала, они произвели революцию за последние несколько лет в полупроводниковой технике. Мы с помощью транзисторов, выполненных на этих материалах, смогли получать такие мощности, которые раньше мы могли получать только с помощью вакуумных приборов.
C.Ивановский. Ну, а вакуумные приборы это всегда большие, габаритные приборы, получается?
А.Д.Григорьев. Ну, они, конечно, имеют большие габариты, чем полупроводник. Почему – потому что электроны в вакууме движутся быстро, фактически предел это скорость света. А вот в полупроводниках они движутся в 1000 раз медленнее. И, соответственно, расстояния, которое они проходят за время одного периода колебания, они тоже в 1000 раз меньше. И, естественно, что и размеры полупроводниковых приборов, они тоже сокращаются. Но и мощности тоже сокращаются, потому что тепло надо отводить от них, от такого маленького прибора много тепла не отведёшь, вот, и другие тоже проблемы существуют, которые не позволяют получать с них большие мощности. Тем не менее, вот эти новые материалы, они позволили на порядок увеличить мощность, получаемую в области микроволновой, вот с этих приборов.
И, кроме того, существуют ещё и лазеры. Лазеры, как вы знаете, успешно работают в оптическом диапазоне. А вот когда мы хотим понизить частоту лазера, вот когда мы говорим о всяких вакуумных полупроводниковых приборах, мы стремимся повысить их частоту, а тут мы, наоборот, хотим понизить. И вот это всё сходится к этому терагерцовому провалу. Получается, что чем меньше частота, которую даёт лазер, тем меньше его мощность. По ряду причин – в частности потому, что на «низких» (потому что они высокие для нас, но низкие для лазера, для оптики). Вот на таких «низких» частотах энергия кванта, излучаемого лазером, она становится сравнимой с энергией теплового излучения, если этот лазер находится при комнатной температуре, например. А это мешает лазеру работать, и поэтому его мощность резко снижается. И вот получается, что в этой области терагерцев и классические приборы плохо работают, и квантовые приборы плохо работают. И вот нужно заполнить этот провал.
C.Ивановский. Чем сейчас в основном и занимаются.
А.Д.Григорьев. Чем сейчас все занимаются и в России, и за рубежом.
C.Ивановский. А вот если перейти к области применения. Вот у нас, например, есть радиолокаторы, современные РЛС на всяких военных кораблях, самолётах, спутниках. Вот расскажите, пожалуйста, я вот, так сказать, перед началом беседы узнал, что у нас есть такой «Панцирь», радиолокационная станция.
А.Д.Григорьев. Значит, «Панцирь», кстати сказать, эти «Панцири» воевали в Сирии и сейчас, наверное, они там ещё есть.
C.Ивановский. Ракетные комплексы.
А.Д.Григорьев. Да, называются зенитный ракетно-артиллерийский комплекс «Панцирь». Это самоходная установка, в которой, значит, существует несколько ракетных пусковых установок с ракетами, и артиллерийские орудия, и он предназначен для борьбы в основном с воздушными целями – и с самолётами, и с крылатыми ракетами, вот, и с планирующими бомбами. В общем, такая эффективная очень система. Для того чтобы наводить это оружие на цель, нужен очень точный радиолокатор. А радиолокация, она точность определения цели по углу, значит, где он там находится, и по дальности. Она зависит от той длины волны, на которой этот радиолокатор работает, потому что вы можете определить и угловые координаты, и линейные координаты с точностью до длины волны.
C.Ивановский. Т.е. точность до см получается практически.
А.Д.Григорьев. Ну, не до см, а до десятков см.
C.Ивановский. Десятков см. Это круто, конечно. Т.е. где-то вот так вот. А расстояние, на котором он может работать, до цели, от самой установки до цели это…?
А.Д.Григорьев. Ну, а это расстояние десятки км.
C.Ивановский. Десятки км, здорово. В частности вы участвуете в какой-то…
А.Д.Григорьев. В какой-то степени да.
C.Ивановский. В разработке самой.
А.Д.Григорьев. Ну, сейчас это уже на вооружении стоит, поэтому тут уже не разработки идут, а поставки.
C.Ивановский. Понятно. Так Андрей Дмитриевич скромненько немножко своё участие объявил, но ладно. А вот на кораблях, спутниках, самолётах, т.е. принципы, в принципе, везде одни и те же, да? Т.е. это либо обнаружение каких-то объектов, либо целей?
А.Д.Григорьев. Обнаружение объектов и наведение на них какого-то оружия. Но кроме этого существует, конечно, и мирное применение радиолокации. На аэродромах стоят станции, без которых самолёт вы не посадите, тем более в плохую погоду.
C.Ивановский. Ну это вот то, что речь идёт о GPS-навигации уже, да?
А.Д.Григорьев. Нет, GPS это другое. GPS это не радиолокация, GPS и ГЛОНАСС это системы определения координат, которые тоже используют микроволновый диапазон, но это не радиолокация, вот. А про радиолокацию ещё бы я сказал несколько слов, это обнаружение скрытых объектов на теле человека, например, при его проходе в аэропорту, на вокзалах, других местах массового скопления людей. Это тоже делается средствами – радиолокаторы в микроволновом диапазоне, это тоже очень важная область применения микроволнового диапазона.
C.Ивановский. Ну, вот мы обсуждали в начале, что спутники, опять же, могут сканировать объекты на Земле?
А.Д.Григорьев. Значит, спутники действительно могут сканировать объекты, причём на спутниках стоит и высококачественная оптическая аппаратура, с помощью которой они могут и фотографировать, и передавать на землю в реальном времени вот эту картину. Но, к сожалению, в оптическом диапазоне мешают облака. А, скажем, у нас в Петербурге облака почти всегда есть. И вот если мы перейдём из оптического диапазона в микроволновый диапазон, то там ситуация резко улучшается, поскольку излучение микроволнового диапазона, оно свободно проникает сквозь облака, даже самые густые, вот. Но для того чтобы получить детальное, скажем, изображение подстилающей поверхности под облаками, опять же, надо иметь маленькую длину волны, т.е. опять мы уходим в этот терагерцовый диапазон.
C.Ивановский. А есть спутники, которые… Или сейчас пока нет приборов вообще в этом диапазоне?
А.Д.Григорьев. Нет, есть диапазон, скажем. Причём эти радиолокаторы, они могут не только просвечивать атмосферу, они могут и проводить диагностику атмосферы. Вот наличие облаков, потому что от облаков всё-таки часть энергии отражается; наличие паров воды в атмосфере, сколько её, причём это не только на земле, но и на других планетах, в частности вот на Марсе работал такой Pathfinder – американский спускаемый аппарат, в котором, значит, находился радиолокатор, работающий на частоте 95 ГГц, который использовался для сканирования атмосферы марса, и мы получили очень много сведений с помощью этого радиолокатора. Он работал там больше года, значит, там был установлен клистрон усилительный, который работал на частоте 95 ГГц и просвечивал атмосферу.
C.Ивановский. Ну, эту вот картиночку можно будет показать зрителю про принцип действия клистрона.
А.Д.Григорьев. Это принцип действия клистрона. Значит, он был изобретён, как я уже говорил, в 37 году братьями Вариан, Сигурд и Рассел, вот. Они придумали такую очень простую схему. Значит, существует электронная пушка, которая создаёт электронный луч тонкий, который проходит от этой пушки, от катода, и до коллектора, который собирает электроны. На пути этого электронного луча поставлены 2 резонатора, в которых… Первый резонатор, в нём возбуждаются электромагнитные колебания. И эти электромагнитные колебания, они воздействуют на электроны. Значит, когда напряжение ускоряющее, скорость электрона немножко увеличивается. А когда напряжение для данного электрона тормозящее, то его скорость замедляется. Поэтому на выходе из резонатора, если на входе в этот первый резонатор все электроны имеют примерно одинаковые скорости, то на выходе они уже, как говорят, модулированы по скорости. Т.е. одни идут быстрее, а другие медленнее.
А дальше начинается то же самое, что начинается на шоссе, когда одна машина едет медленнее, а сзади собирается хвост. И вот тут то же самое получается, что те электроны, которые идут медленнее, их догоняют те, которые вышли позже, но которые идут с большей скоростью. Разница только в том, что электроны могут проходить сквозь друг друга… Ну, не сквозь друг друга, там места достаточно, чтобы они без столкновений, в отличие от машин, прошли, вот. Но в результате быстрые электроны догоняют медленные, и получается уже из однородного потока последовательность сгустков. Один сгусток, сзади идёт второй такой сгусток, и вот эта последовательность сгустков проходит через второй резонатор, и возбуждает в нём колебания. Причём возбуждает таким образом, что напряжение, возникающее на этом резонаторе, оказывается тормозящим для сгустка, и этот сгусток тормозится там, и передаёт часть своей энергии этому полю резонатора. И в результате мы из этого резонатора можем вывести усиленные колебания. Вот в этом состоит принцип действия усилительного клистрона, который изобрели вот эти самые братья Вариан. Сегодня, конечно, эти клистроны имеют гораздо более сложную конструкцию, вот, но, тем не менее, принцип тот же самый.
C.Ивановский. А куда дальше-то? Т.е. почему это так важно? Почему так важно было изобрести эти клистроны?
А.Д.Григорьев. Потому что, значит, важно было вот что. Дело в том, что раньше, когда не было клистронов, приходилось использовать для генерации колебаний обычные электронные лампы, которые имеют… Триод, например, который имеет катод, сетку и анод. Но эти электронные лампы не могут работать на высоких частотах в силу целого ряда причин, я не знаю, стоит ли объяснять. Дело в том, что если мы на сетке управляющей будем быстро менять напряжение, электроны, которые с маленькими скоростями летят от сетки до анода, они, пока летят, напряжение может измениться, изменить даже знак. И в результате нужного эффекта мы не получим – из-за того, что время пролёта вот в этом промежутке оказывается сравнимым с периодом колебаний.
И поэтому большие мощности, большие частоты с помощью обычных приборов мы получить не можем. А вот изобретение клистрона и несколько более позднее изобретение магнетрона, оно в корне изменило ситуацию, потому что в этих приборах используется т.н. динамический способ управления электронным потоком вот за счёт скоростной модуляции, или за счёт образования спиц, как в магнетроне. И это коренным образом изменило ситуацию и позволило получать большие мощности в микроволновом диапазоне. И вот в частности изобретение магнетрона, если уж мы на это пошли, в 40 году английским учёными Ранделлом и Бутом, оно позволило создавать радиолокационные станции, которые можно было устанавливать на самолёты. Раньше эти радиолокационные станции это были сооружения, мачты огромные, огромные антенны, потому что мощности были маленькие, и нам надо было как-то это всё. А тут магнетрон, он сам маленький прибор, простой, но большую мощность генерирует.
Значит, можно было маленькую антенну сделать для этого, и стало возможным устанавливать эти радиолокационные станции на самолёты. Это переменило в корне ситуацию в т.н. битве за Англию, когда вот немцы пытались подавить, ну и разрушить, скажем, промышленность английскую, уничтожить её флот и авиацию. С помощью этих радаров, установленных на самолётах, англичане смогли ночью, в условиях плохой видимости, сбивать немецкие бомбардировщики, и потери стали для немцев настолько большие и, главное, не столько бомбардировщиков, сколько лётчиков, потому что самолёт-то можно новый сделать, а лётчика…
C.Ивановский. Обучить лётчика сложнее.
А.Д.Григорьев. Это непросто. Немцам пришлось отказаться от завоевания Англии, и переключиться на нас.
C.Ивановский. Печально. Технический прогресс сразу выпал против нас. А вот немножечко уйдя в сторону от вакуумных приборов и вообще от приборов, мы немножечко и полупроводниковые затронули. Ну, можем быть, оставим на следующий раз, но, тем не менее, я бы вот хотел задать вопрос про немножко другое. Т.е. когда я учился, ещё будучи 2005-2006 год, вы занимались тогда расчётами электромагнитных полей во всевозможных структурах, в частности вы работали с компанией LG, вот если там можно рассказывать, там что можно, что нельзя. И есть теоретические расчёты, есть программные продукты, которые под вашим руководством выполнены. Вот я думаю, что вот это было бы, наверное, самое интересное, что можно было бы рассказать, потому что это вот прямо вот то, что происходит именно сейчас. Про антенны в мобильных телефонах, т.е. они очень маленькие, очень сложной формы, как их изготавливают, как их рассчитывают, вот очень интересно.
А.Д.Григорьев. Ну, постараюсь покороче, потому что уже время, наверное…
C.Ивановский. Ну, чуть-чуть ещё есть.
А.Д.Григорьев. Есть, да? Значит, действительно вот эта проблема моделирования высокочастотного магнитного поля, она стоит очень остро, потому что экспериментальные методы его изучения, они либо отсутствуют, либо они очень сложные, и они, как бы сказали сейчас, травмирующие. Т.е. когда вы вносите какой-то зонд для того, чтобы это поле измерить, вы тем самым нарушаете его, значит, структуру. И поэтому математическое моделирование играет здесь очень важную роль. И существует целый ряд программных продуктов, сегодня это уже трёхмерное моделирование, т.е. мы можем моделировать электромагнитное поле в разных средах, в очень сложных структурах, состоящих из многих деталей, вот. И в частности вот такая задача была поставлена и перед петербургским филиалом LG Electronics фирмы, который у нас работает уже несколько лет, ну и я вот принимал участие в её решении. Задача состояла в том, чтобы рассчитывать электромагнитное поле антенн сотовых телефонов.
Проблема ещё заключается в том, что вот как я уже говорил про сотовые телефоны, это очень сложная штука. Там напихано, что называется, очень много деталей. И получается так, что для антенны места уже и нет, понимаете, хотя без антенны он превращается в игрушку, вот. Но для антенны места всё меньше и меньше, а сейчас, в связи с переходом на 5 поколение, мы переходим на более высокие частоты, вот как я уже говорил, миллиметровый диапазон, и антенны требуются уже более сложные. Уже не 1 антенна, а антенная решётка, состоящая из многих антенн, сфазированных, излучения которых должны быть сфазированы определённым образом, чтобы создать нужную диаграмму направленности.
И это создаёт большие сложности и при расчёте, потому что нужно учитывать, во-первых, те детали, которые в самом телефоне имеются, а их сотни разных – и диэлектрических, и металлических, начиная с аккумулятора и кончая там гнёздами под, допустим, наушники или ещё чего-то. Много чего. И сама начинка эта многослойная, печатная плата, которая там есть, процессор, ну, начинка очень большая. Плюс к этому надо учитывать влияние головы, надо учитывать влияние руки, в которой вы, ну и всего человеческого тела, вблизи которого этот телефон работает. Так что проблема стоит очень сложная.
И вот мы до сих пор, мы создали эту программу моделирования трёхмерного, которая называется RFS – radio frequency simulator по-английски, и постепенно делаем её, значит, усовершенствования, сейчас уже у нас 10 релиз выходит. Сейчас вот поставлена задача ещё там что-то добавить, что-то убавить, и вот в этой области моделирования мы, я считаю, успешно работаем вместе с коллективом LG, в котором трудятся сейчас 2 моих бывших аспиранта, защитивших диссертацию, успешно работают там. Сейчас вот ещё они одну девочку берут, которая у меня сейчас занимается в магистратуре, т.е. с ними контакты у меня очень хорошие. И проблемы там сложные. Сейчас вот новая проблема, она носит такой специфический характер, про неё трудно рассказывать популярно, но по крайней мере нужно её в ближайшее время решить.
C.Ивановский. Вот самый-то интересный вопрос, очень многие же говорят о вреде электромагнитного поля, и вот влияние боковых лепестков излучения на голову человека. Ну, это было 10 лет назад, а вот за эти 10 лет какие-то существенные изменения в этой проблеме есть?
А.Д.Григорьев. Вы знаете, значит, это вопрос, конечно, больше по медицине, но что я могу на это ответить: значит, существуют нормы допустимого облучения, это т.н. предельно допустимая поглощаемая мощность в, допустим, 1 грамме человеческого тела, или в 10 граммах, там по-разному. Вот эти нормы, они не с потолка взяты. Они взяты на основании статистики, которая говорит о том, что вот если эти нормы не превышаются, то вроде ничего плохого с человеком не происходит, вот. И все современные телефоны проходят испытания на этот т.н. SAR, specific absorption rate, и безусловно, что все телефоны, которые вы покупаете, если только это не с чёрного рынка там откуда-то, они этим нормам удовлетворяют. Вот наша программа эта, RFS, она позволяет рассчитывать эту самую величину, хотя потом эксперимент всё равно ставится и проверяется, но это сложный эксперимент.
А имея эту программу, мы можем сразу посмотреть максимальную мощность, которая поглощается в голове человека. Для этого создаётся модель головы, как говорят «фантом», в которой там и кости, и кожа, и мускулы, и мозги, всё там присутствует, со своими параметрами диэлектрическими, и мы можем оценить вот эту мощность. Если она, вдруг оказывается, что она превышает допустимые значения, значит, нужно менять конструкцию, нужно принимать какие-то меры. Дело ещё в том, что вот мощность, которую, скажем, телефон развивает в режиме передачи, она зависит от многих факторов. Чем вы дальше от базовой станции, тем больше мощность нужно, чтобы передать сигнал. Ну вот сейчас базовые станции стоят достаточно часто, и поэтому предельную мощность телефон развивает в исключительных случаях, это тоже вот облегчает. Поэтому мне кажется, что вот эта тревога относительно того, что ты там потеряешь здоровье из-за того, что говоришь по телефону, это вряд ли обоснованно.
C.Ивановский. Вряд ли, понятно.
А.Д.Григорьев. Хотя я не медик и, конечно, на 100% утверждать этого не могу.
C.Ивановский. А вот интересно ещё позадавать вопросы по поводу принципа работы вот этой вот самой программы. Т.е. вот чуть-чуть рассказать буквально, как-то на пальцах, если это возможно. Во-первых, это уже больше относится, наверное, к разряду теоретической физики и программирования, поскольку мы решаем здесь уравнение Максвелла для электромагнитного поля. Ну вот вам слово.
А.Д.Григорьев. Значит, это, будем говорить так, это относится к области вычислительной физики, есть такая теперь отрасль физики – вычислительная физика, и вычислительная электродинамика. Дело в том, что электромагнитное поле это что такое: вот представьте себе, что в каждой точке пространства у вас есть 6 чисел. Это 3 составляющие напряжённости электрического поля и 3 составляющие напряжённости магнитного поля. Это трудно себе представить, вот в каждой точке сидят 6 чисел, а этих точек бесконечно много. Поэтому рассчитывать на любой вычислительной машине такое поле мы не можем прямо, поскольку вычислительная машина не может иметь дело с бесконечным числом неизвестных, а эти вот числа это же неизвестные, в каждой точке 6 неизвестных чисел, а точек бесконечно много. Поэтому приходится использовать приближённые методы.
И вот один из этих возможных методов, очень универсальный и очень эффективный, состоит в том, чтобы разбить тот объём, в котором мы рассматриваем электромагнитное поле, на маленькие элементики. И в каждом элементе представлять это поле в виде суммы простых функций с неизвестными коэффициентами. Значит, если мы вот возьмём и разобьём, допустим, какой-то объём, возьмём мобильный телефон и вокруг него возьмём какую-то сферу, и в этом объёме возьмём 100 000, допустим, этих элементов. В каждом элементе мы представим поле в виде суммы известных функций, но с неизвестными коэффициентами, и этих известных функций там несколько штук. И в результате мы вместо задачи с бесконечным числом неизвестных получаем задачу уже с конечным числом неизвестных, правда, с очень большим. Но это уже задача решаемая, это зависит от мощности вычислительной машины.
Вот этот т.н. метод конечных элементов, вот каждый маленький объёмчик это конечный элемент. Вот он и используется в нашей программе. Здесь есть несколько проблем. Во-первых, надо разбить вот это на конечные элементы, причём не вручную, конечно, это сделать, а автоматически с учётом свойств материалов. Потому что если у вас материал имеет высокую диэлектрическую проницаемость, в нём длина волны меньше и, соответственно, элементов надо больше, сетка должна быть гуще. А в воздухе она должна быть реже. Вот это первое, это генератор сетки т.н., это самостоятельная чисто геометрическая задача, но которую надо решать. Потом надо составить систему уравнений относительно вот этих неизвестных функций и, значит, коэффициенты этих уравнений все вычислить. А потом надо решить эту систему уравнений. А потом надо как-то графически изобразить результаты решения, постпроцессинг так называемый.
Вот это всё делается, причём всякие хитрости для этого используются для того, чтобы как-то сократить потребность в вычислительных мощностях. Вот сегодня наша программа позволяет разбивать вот эту область на несколько миллионов, там до 10 млн. конечных элементов. А в каждом конечном элемента использовать до 20 функций, т.е. это уже счёт идёт на сотни элементов. И получается в результате система из 100 млн. неизвестных, значит, 100 млн. уравнений со 100 млн. неизвестных, и вот эта система решается. Решается она, ну, это зависит, конечно, от того, на каком компьютере вы это делаете, но на современных мощных рабочих станциях она решается, скажем, за час.
C.Ивановский. Т.е. запускаешь все параметры и сидишь час ждёшь, грубо говоря.
А.Д.Григорьев. Ну, создаёшь геометрическую модель. Кстати сказать, эту геометрическую модель тоже создать непросто, потому что, как я уже говорил, там сотни деталей в телефоне, не говоря о голове, руке и других частях тела. Поэтому эта геометрическая модель импортируется от разработчиков телефона, у них есть вот в системах автоматизированного проектирования, АвтоКад, допустим, есть такая модель. Вот мы её импортируем. Но там не указаны свойства объектов, которые нам нужны для расчёта электромагнитного поля. Значит, каждой детали мы должны присвоить какие-то свойства, а потом уже создавать сетку и остальные этапы решения проводить.
C.Ивановский. И конечный вот результат, он каким образом – и графическим, и в виде графиков, да?
А.Д.Григорьев. Значит, конечный результат, например, важно знать, вот у нас есть генератор, который работает на антенну. Но дело в том, что не всё энергия генератора излучается этой антенной, а часть отражается обратно. И вот важно знать, какая часть отражается. Чем она меньше, тем лучше. Поэтому выводится, скажем, график коэффициента отражения как функция от частоты. Можно вывести, допустим, распределение какой-то составляющей, нужной составляющей электрического поля вдоль кривой или на плоскости, которую сами вы задаёте, вот, в объёме. Можно вывести, вот как я уже говорил, эту удельную поглощаемую мощность. Можно вывести, скажем, такие параметры как КПД антенны, диаграмму направленности антенны, в какую сторону она светит, а в какую сторону она не светит, и массу вот таких вещей, которые позволяет эта программа вычислить после того, как она решит эту задачу. Причём решает она эту задачу в диапазоне частот, как правило. Мы задаём диапазон частот, шаг, с которым эта изменяется частота, и решаем эту задачу, вот так вот.
C.Ивановский. Понятно. Я вот думаю, на этой ноте мы сегодня нашу беседу прервём. Возможно, нам удастся Андрея Дмитриевича ещё раз к нам в гости пригласить с какой-то другой темой, ну или расширить эту, потому что мы достаточно много вопросов не затронули. Ещё раз для зрителей хотел бы, как сказать, ну такое вот резюме сделать в каком плане – у нас не так много осталось людей, которые от, скажем, послевоенного периода начали учиться, развивать нашу науку, технику, и как бы, нехорошо так говорить, но вот дожили до наших времён. Потому что с момента, как вот, допустим, даже я закончил учиться, очень многие профессора из жизни ушли.
И мы сейчас можем обратиться к ним для того, чтобы узнать, как жили они, как выстраивали науку, как выстраивали свою жизнь они. А мы знаем, что в советский период наука у нас, так сказать, процветала. И хотелось бы, пообщавшись с ними, каким бы то образом, может быть, вот в это медиапространство закинуть информацию о том, что, может быть, наша наука, так сказать, не совсем умерла, а может процветать. И в ней в частности такие люди как Андрей Дмитриевич до сих пор трудятся, работают, несмотря на то, что Андрей Дмитриевич вот отпраздновал 80 лет, мы уже говорили. Поэтому всем нам нужно заряжаться энергией от присутствия таких людей, и побольше и почаще с ними общаться и встречаться. Очень рад с вами пообщаться, благодарю.
А.Д.Григорьев. И вам спасибо большое за то, что вот меня выслушали, и я надеюсь, что наши потенциальные зрители заинтересуются вот теми вопросами, которые мы здесь обсуждали.
C.Ивановский. Всем до свидания.
Новости
VIP
