День открытых дверей
Когда-то я зашел на день открытых дверей в одну фирму. Докладчиком был мой будущий коллега Антон Б. Выступая перед студентами, он начал с того, что рассказал, как стал программистом. С первых слов его речи я стал испытывать дежавю.
- Тоже по профессии не айтишник.
- Тоже окончил СГАУ.
- Тоже 2 факультет.
- Тоже обучал студентов методу конечных элементов.
- Тоже не получилось с аспирантурой.
- Тоже не получилось работать по профессии.
- Тоже по-быстрому освоил язык программирования, потому что появилась нужда выполнить одну конкретную задачу (в лоб, так сказать, без каких-либо курсов).
Сейчас прошедших курсы и рассчитывающих на работу в IT, называют вкатышами с негативным оттенком (Дим, спасибо за слово).
Я загорелся и время пошло. Сейчас Антон двинулся дальше, я продвигаю идеи вместо него.
Сегодня я расскажу о своей истории с аспирантурой.
Volkov Commander
С третьего курса работал на своей кафедре лаборантом, а позже инженером. В ведении была в меньшей степени лаборатория ДВС, а в большей - два компьютерных класса.
Надо сказать, что комп у меня появился к концу второго курса, и до этого я не умел правильно выключать ПК. Раньше были блоки питания AT, которые требовали ручного выключения после того, как на экране загорится оранжевая надпись “Теперь питание компьютера можно выключить”.
И зачет по программированию я сдавал с этим скудным багажом знаний. Задача была в Deplhi создать приложение для решения системы уравнений - найти точки пересечения прямой и параболы.
Компа у меня не было, и я приходил в аудиторию в свободное время. Из кода я освоил только конструкции вида StrToFloat() 
Времени на изучение не хватало, да и не созрел я тогда для программирования. Равно как для термеха и сопромата. Я собрал все возможные варианты у одногруппников и нашел наиболее похожий. Изучал, но бестолку.
За пару дней до зачета друг показал дискету, отформатированную на 1,54 МБ (вместо стандартных 1,38 - поправьте меня) и на ней умещался VC Volkov Commander. Двухпанельный менеджер мне понравился встроенным hex-редактором. В нем я поправил exe-файл, в котором поправил фамилию на форме, и пошел на зачет. В остальном прога мне подходила, коэффициенты уравнения там можно было задать, они не были хардкодом.
Преподаватель, милая женщина, увидела ошибку. Вторая точка пересечения прямой с параболой вылазила за экран. Она с досадой посмотрела на результат и открыла дискету.
- Ну что ж ты не доделал? У тебя тут и исходники есть.
Быстренько поправила поля и заново скомпилила программу. Фамилия вернулась к прежней. Моего хака она не заметила, но я решил ей признаться. Рассказал, как все было. Она выслушала и говорит:
- Это “четыре”.
Я бегом домой и сказал родителям, что так продолжаться не может. Мне нужен комп. Тем более обещали чертежи в карандаше отменить. Лето я потратил на изучение дельфи и написал прогу, которая помогала считать курсовые и дипломы.
Linux
Довольно быстро я заинтересовался линуксом и написал исправление в драйвер DVB-карты, через которую друзья принимали спутниковый интернет. Мы сделали роутер на базе Pentium II с дискетой вместо диска, закопали его в керамзит на техническом этаже и соединили две сетки. 1 мегабит делили на несколько человек. В локалке крутился торрент-сервер.
Этих знаний хватило, чтобы я устроился в первую IT-компанию, но это потом. До того я пахал в универе, сторожем в аптеке и позже на заводе в КБ.
В универе было два компьютерных класса, там работал прокси Squid и почта, для которой админ универа никак не хотел регать домен третьего уровня. Вместо этого его устраивало, что каждый из 12 компов в классе имел до ввода прокси белый IP и между компами ходили трояны.
На базе нескольких компьютеров был поднят кластер MPI для параллельных расчетов горения. С виндой в одном кабинете было покончено.
Аспирантура
Между тем, в класс заглянул будущий к.т.н. Б, чтобы распечатать свою диссертацию. Тема мне его показалась интересной, он дорабатывал камеру сгорания двигателя НК-36СТ для снижения выбросов. Это двигатель для газоперекачивающих станций.
Он научил меня пользоваться программой Fluent, в которой считал свою модель. Рассказал, что специально разработал UDF (User Defined Functions) для точного расчета горения. Принцип работы заключался в моделировании продольного сечения камеры сгорания (2D) с наложенными на вход и выход граничными условиями. Слева - поток воздуха от компрессора + газ от горелочных устройств, по наружней стороне дополнительный слой воздуха для защиты камеры, а справа - выход в первую ступень турбины (картинки нет).
Модель разбивалась на ячейки, в которых прикладывались уравнения течения жидкости и газа. Все это дело должно было зажечься и показать картину горения.
Как оно было на самом деле, стало известно через пару лет.
В своем универе меня готовы были принять в аспирантуру с условием, что я займусь вихревыми трубами. Мне эта тема крайне не нравилась, и я отказался. К тому моменту я завершил работу в аптеке и в автосервисе (подбор красок для Subaru), и я удаленно работал на заводе, находясь территориально в универе, оставаясь на кафедре по внутренним делам и обучению студентов.
Поскольку я отказывался от предложенной темы, то я никому не был нужен со своим горением, причем Беляев к тому моменту как раз защитился (я был на его защите) и на основе его работы планировались массово новые работы будущих докторов. Все было расписано по плану. Но было одно но. Оно заключалось в том, что его модель расходилась с испытанным изделием. Он “не мог объяснить”, почему улучшение, посчитанное им, дает небольшое снижение выбросов только на одном режиме работы.
СКБ ГТД Моторостроитель
В 2006 я полностью перешел на работу на завод, поскольку в универе стало неинтересно. Я выпустил трех студентов-троечников, у одного из которых оказалась лучшая работа года и он получил пятерку. Когда он принес коньяк, я уж и забыл за что.
Задача в КБ была поставлена Газпромом (легенда была такая, а как на самом деле, я не знаю). Чтобы Болгария смогла вступить в какую-то организацию в рамках ЕС, требовалось выполнить снижение выбросов на ее газоперекачивающих станциях до новых норм. Все надежды были на небольшой двигатель с новыми характеристиками.
На заводе начальник стал моим научным руководителем при ЖД универе. Мне требовалось снизить выбросы в три раза для двигателя поменьше - НК-14СТ (вот и вот - с момента публикации до выставки всего-то 6 лет, тогда как я за два года рассчитал и испытал прототип).
Я сразу занялся 3D. Света Л. делала модели, а я разбивал их на сетку, накладывал граничные условия и отправлял на расчет. Считал в Fedora на 4 ГБ памяти. Ячеек было 800 000 - 3 000 000. На расчеты уходили дни. Тем временем на втором ПК я готовил новые модели и жаждал сразиться с зам. главного конструктора, которого Света обыгрывала в шахматы.
Генеральный конструктор
Поехал я однажды к генеральному, чтобы получить добро на начало производства. Отдал документы секретарю, стал ждать в очереди перед приемной, вдруг громкий голос:
- Иван Владимирович? А ну-ка заходи!
Вот так я оказался в кабинете сильно вне очереди. Совпадение в имени и отчестве как у генерального порадовали его, и он сделал ход конем. И сам порадовался, и мне дал зеленый свет. Запустили опытную модель сектора камеры сгорания и двигателя полностью в производство.
Борьба конструктора и технолога
Вскоре пришел ко мне технолог и чуть не съездил мне по лицу моими чертежами. А я был нагл, оказывается. Не разузнал, какими технологиями располагал тогда завод, и не предусмотрительно отдал в работу изготовить маленькие отверстия в детали в таком месте, куда инструмент с оснасткой не поместится. В итоге сошлись на том, что отверстие сделают не вровень с плоскостью, а на высоте 2-3 мм, как смогут. В итоге сделали 1 мм. А это очень критично для перемешивания топлива с воздухом. И этого миллиметра оказалось все равно достаточно, чтобы выбросы снизились впятеро.
Результаты
К сожалению у меня сто раз затирались жесткие диски и остались только скриншоты, которые я когда-то прикрепил к резюме.
Ниже показаны поля температур при моделировании частично неработающей горелки. Изучена возможность розжига и степень ухудшения выбросов при разных конфигурациях. Составлен атлас полей температур перед турбиной, по которому можно легко сделать дефектовку двигателя без его разбора (достаточно установить термопары в смотровые лючки и сделать замеры без его остановки).
Это статьи, которые публиковались в журналах. Первый автор ничего в этой работе не сделал, а я публиковался совместно, поскольку меня на тот момент еще не зачислили, да и вообще так всегда делают. В одиночку конечно было бы совсем круто 
В чем ошибка
У меня на руках была диссертация Б, и задумывалось, что я выполню расчет по подобию. А расчет не выходил. В его работе не хватало тех самых UDF и много чего. В итоге я сумел настроить свои модели, даже без свечи зажигания (которая в его работе якобы поддерживала горение). Мои горелки выходили на режим за считанные итерации. И я конечно отдавал заслугу Linux. Ни разу ничего не зависло и не упало помимо прочего.
Когда я стал получать картинки, как в диссертации, то стал замечать, что шкала температур подделана, даже шрифт был подобран неточно. Это был первый звоночек.
В моей работе я получал стабильные температуры, но не мог найти объяснение расположению полей температур внутри камеры. И сейчас важно, нет очень важно:
В классической задаче газовой динамики к газотурбинным двигателям применяется теория и практика холодной продувки с зонами обратных токов (ЗОТ), которые реально измерить только в холодном состоянии. Никто не доказывал раньше, что ЗОТ в горячем двигателе с продуктами горения имеет совершенно иную форму. Тем более в 3D.
В холодном двигателе ЗОТ имеет форму огурца, выходящего из горелки - это подтверждается дымными испытаниями:
А в горячем зона обратных токов вырождается. Граница с нулевой скоростью переходит в новую форму в зависимости от условий. И это невозможно увидеть, сделав срез со стеклом - там все горит с температурой 2300K:
Это было мое финальное заключение. Однако глаза руководителя тускнели тем больше, чем больше он убеждался, что мой расчет правда.
Почему не дали защититься?
В тот год, осенью 2007, один из руководителей аспирантов попал в ДТП и не мог вести своих трехлеток к защите. Аспирантов разбирали другие руководители. Разговор с моим руководителем был короткий:
- Проект Газпрома завершился, испытания подтвердились, премии выплачены. Теперь будет просто оклад.
- Понял. А что с работой? У меня испытания готовы, осталось только записку написать.
- С этим проблема. Тебе не дадут защититься. Ты перешел дорогу многим ученым. На базе той диссертации пишут свои работы многие доктора. Ни один ученый совет тебя не примет. Ты можешь продолжить работу, но без кандидатской пока что. У меня вас сейчас трое, и ты самый последний. Так что получается, тебе нужно уступить тому, у кого в следующем году защита. Я беру одного из осиротевших.
- Ну и пошло оно.
К тому моменту пошли задержки зарплаты, и я смог получить задолженность только через увольнение. Я уже не жил с родителями, и квартиру нужно было на что-то снимать. Ушел в никуда.
Всё, что вы встретите по НК-36СТ, например эту работу и все после 2005 тут, имеет в корне ошибку.
Конференция Ansys
Весной 2008 знакомый из Питера прилетел как ведущий конференции от Ansys (Д.В.). Пригласил слушателем. Спикеры были из разных стран. В перерыве русская публика разошлась, а иностранцы остались в зале, сидели кучкой. Я подошел к ним и на ломаном английском предложил им несколько слайдов, как раз этих, что вы видели выше.
Вывел на экран, стал объяснять как мог, что это. Так незаметно прошел антракт и я оказался внеплановым спикером. Денис увидел, что все слушают меня, и попросил повторить рассказ на русском языке для тех, кто вернулся в зал.
После конференции я устроил гостям экскурсию в закрытый музей двигателей в 14 корпусе. К слову, народ совсем был далек от авиации и ракетной техники. Ни одного самолета и вертолета не знали, но были в восторге от увиденного.
2024
Я много раз рассказывал эту историю с диссертацией, и мой коллега Дима не был исключением - он тоже ее слышал и не особо верил.
Случилось нам с ним возвращаться из командировки из Росатома, ехать решили на поезде из-за нестабильной работы аэропортов.
С нами в купе оказался молодой человек, который при коротком разговоре оказался специалистом по двигателям для газоперекачки. Поскольку мы оказались не только айтишниками, а еще немного знали про горение и турбины, он продолжил со нами беседу.
В разговоре дошли до перспективных моделей двигателей. Он сказал, что недавно был конкурс, и выбирали между двумя двигателями НК (само собой я попросил назвать модели и это были 36СТ и 14СТ), чтобы выбрать газогенератор одного из них и продолжить разработку вообще супер-пупер нового двигателя на десятилетия вперед.
- И какой там победил двигатель?
- НК-14СТ.
- А знаешь, почему?
- Почему?
- Потому что проектировал его я.
Я повторил ему короткую вводную, что заложенные в 36СТ расчеты ошибочные, пояснил почему. Но молодого человека это не сильно заинтересовало и моих контактов он не взял.
Дима сидел в шоке. Попутчик оказался в теме, про которую я ему рассказывал. Все это оказалось не просто правдой, а справедливой правдой. Потребовалось 17 лет, чтобы поменялись люди, причастные к индустрии, и был сделан выбор по подтвержденным фактам. И почти никто не знает, почему я вернулся из той поездки такой счастливый. Не только из-за внедренного кластера 