Einmal besuchte ich einen Tag der offenen Türen bei einem Unternehmen. Der Referent war mein zukünftiger Kollege Anton B. Bei seiner Ansprache vor den Studenten begann er damit, wie er Programmierer wurde. Schon mit seinen ersten Worten bekam ich ein Déjà-vu-Gefühl.
- Auch nicht IT-Experte.
- Auch Absolvent der SGAU.
- Auch 2. Fakultät.
- Auch lehrte er Studenten die Methode der finiten Elemente.
- Auch keine Promotion.
- Auch keine berufliche Tätigkeit nach der Ausbildung.
- Auch lernte er die Programmiersprache schnell, weil eine konkrete Aufgabe erledigt werden musste (einfach so, ohne Kurse).
Heute werden Personen, die Kurse absolviert und eine IT-Stelle erwarten, oft mit dem Begriff „Inkubierer“ bezeichnet, der negativ klingt (Danke, Dim).
Ich wurde begeistert und die Zeit verging. Anton hat sich weiterentwickelt, ich trete an seiner Stelle Ideen vor.
Heute erzähle ich von meiner Promotiongeschichte.
Volkov CommanderAb dem dritten Semester arbeitete ich als Laborant und später als Ingenieur an meiner Fakultät. Meine Hauptverantwortung lag größtenteils bei zwei Computerraumklassen und nur in geringerem Maße bei der Verbrennungsmotorlabor.
Es sei gesagt, dass mein Computer erst Ende des zweiten Semesters kam, und davor wusste ich nicht, wie man einen PC richtig ausschaltet. Davor gab es AT-Netzteile, die man nach dem Auftauchen einer orangefarbenen Meldung auf dem Bildschirm – „Jetzt kann der Computer ausgeschaltet werden“ – manuell ausschalten musste.
Bei der Programmierprüfung hatte ich diesen begrenzten Wissensbestand. Die Aufgabe bestand darin, in Delphi eine Anwendung zu erstellen, die ein System von Gleichungen löst – also die Schnittpunkte zwischen einer Geraden und einer Parabel zu finden.
Ich hatte keinen Computer zu Hause und kam daher in die Vorlesung, wenn ich Zeit hatte. Von Code konnte ich nur Konstruktionen wie StrToFloat() lernen 
Ich hatte damals keine Zeit, mich damit zu beschäftigen, und war auch noch nicht reif genug für Programmierung – genauso wenig wie für Technische Mechanik oder Festigkeitslehre. Ich sammelte alle möglichen Varianten von meinen Kommilitonen und suchte den ähnlichsten. Ich habe ihn studiert, aber es hat nichts gebracht.
Ein paar Tage vor der Prüfung zeigte mir ein Freund eine Diskette, die auf 1,54 MB formatiert war (statt den üblichen 1,38 MB – korrigieren Sie mich bitte), und darauf passte VC Volkov Commander. Der zweifachfenstrige Manager gefiel mir mit dem integrierten Hex-Editor. Ich habe die EXE-Datei dort korrigiert, in der ich meinen Namen auf dem Formular änderte, und bin dann zur Prüfung gegangen. Ansonsten war das Programm für mich geeignet: Die Koeffizienten der Gleichung konnten eingestellt werden und waren nicht hardcodiert.
Die Dozentin, eine nette Frau, bemerkte den Fehler. Der zweite Schnittpunkt der Geraden mit der Parabel ragte außerhalb des Bildschirms hervor. Sie blickte missgelaunt auf das Ergebnis und öffnete die Diskette.
„Nun, warum hast du das nicht fertiggestellt? Du hast hier doch auch die Quelltexte.“Ich habe die Felder schnell korrigiert und die Programm neu kompiliert. Der Nachname ist wieder zurückgekehrt. Sie hat meinen Hack nicht bemerkt, aber ich habe beschlossen, ihr zu gestehen. Ich erzählte ihr alles. Sie hörte zu und sagte:
„Das ist ‚vier‘.“
Ich rannte nach Hause und sagte meinen Eltern, dass es nicht weiter so weitergehen darf. Ich brauche einen Computer. Besonders, da versprochen hatten, die Zeichnungen mit Bleistift zu streichen. Im Sommer habe ich mich mit Delphi beschäftigt und eine Anwendung geschrieben, die mir dabei half, meine Seminar- und Diplomarbeiten zu berechnen.
Linux
Ich interessierte mich recht schnell für Linux und schrieb eine Korrektur für den Treiber der DVB-Karte, durch die meine Freunde den Satelliten-Internetempfang empfingen. Wir bauten einen Router auf Basis eines Pentium II mit einer Diskette statt einer Festplatte, grub ihn in Kies auf dem technischen Stockwerk und verband zwei Netzwerke. Eine Megabit-Verbindung teilten wir unter mehreren Personen auf. Im lokalen Netz lief ein Torrent-Server.
Diese Kenntnisse reichten aus, um mich in das erste IT-Unternehmen einzustellen – das kam später. Davor arbeitete ich im Uni-Studentenjob, als Wachmann in einer Apotheke und später auf einer Fabrik im KB.An der Universität gab es zwei Computerraum, dort lief ein Squid-Proxy und die E-Mail, für die der Uni-Admin keinerlei Lust hatte, einen dritten Level-Domänennamen zu registrieren. Stattdessen war ihm es lieber, dass jeder der 12 Computer im Raum vor dem Proxy-Einsatz einen weißen IP-Adressen hatte und zwischen den Computern Trojaner kursierten.
Auf Basis mehrerer Computer wurde ein MPI-Cluster für parallele Berechnungen von Verbrennungsprozessen aufgebaut. Mit Windows im selben Raum war es vorbei.
Doktorandenausbildung
Inzwischen betrat der zukünftige Dr. techn. B. den Raum, um seine Dissertation zu drucken. Das Thema schien mir interessant, er arbeitete an einer Brennkammer des Motors NK-36ST, um Emissionen zu reduzieren. Dieser Motor dient Gasförderstationen.Er hat mich gelehrt, die Software Fluent zu nutzen, mit der ich meine Modellierung durchführte. Er erklärte, dass er speziell UDFs (User Defined Functions) entwickelt hat, um die Verbrennung präzise zu berechnen. Der Prinzip besteht darin, eine Querschnittsmodellierung der Brennkammer (2D) mit Randbedingungen an Eingang und Ausgang zu erstellen. Links: Luftstrom vom Kompressor plus Gas aus den Brenneranlagen, zusätzlich an der Außenwand ein weiterer Luftschicht zur Schutz der Kammer, rechts: Ausgang in die erste Turbinenstufe (Bilder nicht vorhanden).
Das Modell wurde in Zellen unterteilt, in denen Gleichungen für Flüssigkeits- und Gasströmung angewendet wurden. Alles sollte brennen müssen und eine Verbrennungsbildung zeigen.
Wie es tatsächlich war, wurde erst nach einigen Jahren bekannt.
—Mein Universitätskolleg war bereit, mich in die Doktorandenphase aufzunehmen, unter der Bedingung, dass ich mich mit Wirbelrohren beschäftigen würde. Mir war dieses Thema jedoch äußerst unangenehm, und ich lehnte das Angebot ab. Zu diesem Zeitpunkt hatte ich meine Arbeit in der Apotheke und im Autowerkstatt (Farbauswahl für Subaru) beendet und arbeitete remote auf einem Werk, während ich territorial an der Universität blieb und auf der Lehrstelle für innere Angelegenheiten und Studentenausbildung verblieb.
Da ich die vorgeschlagene Thematik ablehnte, war ich für niemanden mehr von Interesse, und zwar insbesondere, da Belyaev zu diesem Zeitpunkt gerade seine Dissertation abgeschlossen hatte (ich war dabei), und aufgrund seiner Arbeit wurden zahlreiche neue Projekte für zukünftige Doktoranden geplant. Alles war nach Plan vorgesehen. Doch es gab ein „Aber“. Es lag darin, dass seine Modellrechnung nicht mit dem tatsächlich getesteten Gerät übereinstimmte. Er „konnte nicht erklären“, warum die von ihm berechneten Verbesserungen nur zu einem geringen Rückgang der Emissionen auf einem einzigen Betriebsmodus führten.
SKB GTD MotorenbaubetriebIm Jahr 2006 wechselte ich vollständig zur Arbeit auf die Fabrik, da das Studium langweilig wurde. Ich habe drei Drei-er-Studenten abgeschickt, bei einem von ihnen war die beste Arbeit des Jahres und er bekam eine Fünf. Als er mir den Cognac brachte, war ich schon vergessen, worum es ging.
Die Aufgabe im KB wurde von Gazprom gestellt (die Legende war so, wie es tatsächlich war, weiß ich nicht). Damit Bulgarien in eine Organisation innerhalb der EU aufgenommen werden konnte, musste die Emission von Gasförderstationen auf neue Normen reduziert werden. Alle Hoffnungen lagen auf einem kleinen Motor mit neuen Eigenschaften.Im Werk wurde ich von dem Werkleiter als wissenschaftlicher Betreuer an der Bahntechnischen Universität zugewiesen. Ich musste die Emissionen des kleineren Motors NK-14ST um das Dreifache reduzieren (hier und hier – seit Veröffentlichung bis zur Messe nur sechs Jahre, während ich innerhalb von zwei Jahren Prototyp berechnet und getestet habe).
Ich begann sofort mit der 3D-Modellierung. Lichta L. erstellte die Modelle, ich unterteilte sie in ein Gitter, legte Randbedingungen an und schickte sie zur Berechnung. Ich berechnete alles unter Fedora mit 4 GB RAM. Die Gitterzellenzahl betrug 800 000 bis 3 000 000. Die Berechnungen dauerten Tage. In der Zwischenzeit bereitete ich auf dem zweiten PC neue Modelle vor und sehnte mich danach, gegen den stellvertretenden Hauptkonstrukteur zu kämpfen, den Lichta im Schach besiegen konnte.
HauptkonstrukteurEinmal ging ich zum General, um die Genehmigung für den Start der Produktion zu erhalten. Ich gab die Dokumente dem Sekretär und wartete in der Schlange vor dem Empfang. Da ertönte plötzlich eine laute Stimme:
„Iwan Wladimirowitsch? Komm herein!“
So kam ich unerwartet in sein Büro. Das Zusammentreffen von Namen und Vornamen gefiel ihm, und er machte einen Springerzug. Er freute sich selbst, und mir gab er grünes Licht. Die Testversion des Brennkammer- und Triebwerksbereichs wurde direkt in die Serienproduktion gestartet.
Kampf zwischen Konstrukteur und TechnikerEin Techniker kam bald zu mir und hätte fast mein Gesicht mit meinen Zeichnungen verfehlt. Ich war tatsächlich unverschämt – ich hatte nicht herausgefunden, welche Technologien der Werkhof damals besaß, und war vorschnell, eine kleine Bohrung an einem Ort zu veranlassen, an dem der Werkzeug mit der Aufsatzvorrichtung nicht hineinpasste. Schließlich einigten wir uns darauf, dass das Loch nicht in der Ebene, sondern etwa 2–3 mm höher angebracht werden soll, wie es möglich ist. In der Praxis wurde es jedoch nur 1 mm tief. Dies ist für die Mischung von Kraftstoff und Luft sehr kritisch. Doch gerade dieser Millimeter war ausreichend, um die Emissionen um das Fünffache zu senken.
Ergebnisse
Leider wurden meine Festplatten hundertmal gelöscht, und blieben nur Screenshots übrig, die ich einst meinem Lebenslauf beigefügt hatte.Unten sind die Temperaturfelder bei der Simulation einer teilweise nicht funktionierenden Brenneranlage dargestellt. Die Möglichkeit des Zündens sowie das Ausmaß der Verschlechterung der Emissionen bei verschiedenen Konfigurationen wurden untersucht. Ein Temperaturfeldatlas vor der Turbine wurde erstellt, mit dem man den Motor leicht ohne dessen Abnahme prüfen kann (es reicht, Thermoelemente in die Inspektionsluken einzubauen und Messungen durchzuführen, ohne den Motor abstellen zu müssen).
Diese Artikel wurden in Zeitschriften veröffentlicht. Der erste Autor hat an dieser Arbeit nichts geleistet, und ich war gemeinsam mit ihm veröffentlicht worden, da ich damals noch nicht eingetragen war, und so ist es ohnehin immer gewesen. Allein hätte es natürlich noch viel cooler gewesen 
Wo liegt der FehlerBei mir lag die Dissertation B in den Händen, und ich hatte geplant, den Rechnungsaufbau ähnlich durchzuführen. Doch der Rechnungsaufbau klappte nicht. In seiner Arbeit fehlten die erwähnten UDFs und vieles andere mehr. Schließlich gelang es mir, meine Modelle einzustellen, selbst ohne Zündkerze (die in seiner Arbeit angeblich das Brennen aufrechterhielt). Meine Brenner erreichten den Betriebsmodus innerhalb weniger Iterationen. Und ich gab natürlich Linux die volle Anerkennung – nie gab es Abstürze oder Verhängnisse, außerdem nie Probleme.
Als ich Bilder erhielt, die wie in der Dissertation aussahen, bemerkte ich, dass die Temperaturskala manipuliert war, sogar der Schriftart wurde ungenau entsprochen. Das war der erste Warnhinweis.
In meiner Arbeit erhielt ich stabile Temperaturen, konnte aber keine Erklärung für die Verteilung der Temperaturfelder innerhalb der Kammer finden. Und jetzt ist es sehr wichtig:
In der klassischen Aufgabe der Gasdynamik wird bei Gasturbinenmotoren die Theorie und Praxis der kalten Belüftung mit Rückstromzonen (RZ) angewendet, deren Form nur im kalten Zustand gemessen werden kann. Niemand hat bisher bewiesen, dass die RZ in einem heißen Motor mit Verbrennungsprodukten eine völlig andere Form hat. Weniger noch in 3D.
Im kalten Motor hat die RZ die Form eines Gurkens, der aus der Brennkammer herauskommt – dies wird durch Rauchversuche bestätigt:
Im heißen Motor verliert die Rückstromzone ihre Struktur. Die Grenze mit null Geschwindigkeit nimmt eine neue Form an, abhängig von den Bedingungen. Und dies kann nicht gesehen werden, wenn man einen Schnitt mit Glas macht – dort brennt alles bei 2300 K:
Dies war meine endgültige Schlussfolgerung. Je mehr der Leiter jedoch davon überzeugt wurde, dass meine Berechnung richtig war, desto mehr trübten sich seine Augen.
Warum durfte ich nicht verteidigen?
Im Herbst 2007 verunglückte einer der Doktorandenleiter in einem Autounfall und konnte seine drei Jahre alte Doktorarbeit nicht zur Verteidigung bringen. Die anderen Leiter teilten sich die Aufgabe. Mein Gespräch mit meinem Leiter war kurz:
- Der „Gazprom“-Projekt ist abgeschlossen, die Tests bestätigen das, die Preise wurden ausgezahlt. Jetzt wird nur noch ein Festgehalt gezahlt.
- Verstanden. Und was mit der Arbeit? Meine Tests sind fertig, es bleibt nur noch die Bitte an die Verteidigungskommission zu schreiben.
- Hier ist das Problem. Du wirst nicht zur Verteidigung zugelassen. Du hast viele Wissenschaftler übertroffen. Auf dieser Dissertation schreiben viele Doktoranden ihre Arbeiten. Keiner der Wissenschaftlichen Kommissionen wird dich aufnehmen. Du kannst weiterarbeiten, aber nicht zur Kandidatur. Ich habe momentan drei Doktoranden, und du bist der letzte. Also musst du demjenigen weichen, der im nächsten Jahr seine Verteidigung hat. Ich nehme einen der verwaisten.
- Na, und los ging’s.Zu diesem Zeitpunkt kamen Lohnverzögerungen, und ich konnte die Schuld nur durch Kündigung abarbeiten. Ich lebte nicht mehr bei meinen Eltern, und ich musste eine Wohnung mieten. Ich war einfach hinweg.
Alles, was Sie im NK-36ST finden, z. B. diese Arbeit und alles nach 2005 hier, ist grundsätzlich falsch.
Ansys-Konferenz
Im Frühjahr 2008 kam ein Bekannter aus Sankt Petersburg als Hauptreferent der Ansys-Konferenz (D. V.) an und lud mich als Zuhörer ein. Die Referenten kamen aus verschiedenen Ländern. Während der Pause verließen die russischen Teilnehmer den Saal, während die Ausländer zurückblieben und in einer Gruppe saßen. Ich näherte mich ihnen und bot ihnen auf Deutsch mit englischen Akzenten einige Folien an, genau diese, die Sie oben gesehen haben.Ich zeigte es auf dem Bildschirm und erklärte so gut ich konnte, was es war. So schlich der Zwischenakt unbemerkt vorbei, und ich war plötzlich unplanneder Vortragender. Denis bemerkte, dass alle zuhören, und bat mich, die Geschichte auf Russisch noch einmal zu wiederholen, für diejenigen, die zurück ins Auditorium gekommen waren.
Nach der Konferenz führte ich meine Gäste zu einem geschlossenen Museum für Triebwerke im Gebäude 14. Zum Thema: Die Besucher waren völlig fern von der Luft- und Raumfahrttechnik. Keiner von ihnen kannte einen Flugzeug- oder Hubschrauber, aber sie waren begeistert von dem, was sie sahen.
2024
Ich habe diese Geschichte mit meiner Dissertation schon oft erzählt, und mein Kollege Dimas war kein Ausnahme – er hatte sie auch schon gehört und glaubte ihr nicht besonders.
Es geschah uns mit ihm, als wir aus einer Mission bei Rosatom zurückkehrten und beschlossen, stattdessen per Zug zu fahren, da die Flughäfen instabil arbeiteten.
Im Abteil saß ein junger Mann, der bei einem kurzen Gespräch als Spezialist für Triebwerke zur Gasförderung hervortrat. Da wir nicht nur IT-Experten waren, sondern auch etwas über Verbrennung und Turbinen wussten, setzte er die Unterhaltung mit uns fort.Im Gespräch kamen wir auf zukünftige Motormodelle. Er sagte, dass kürzlich ein Wettbewerb stattgefunden hatte, bei dem zwischen zwei NK-Motoren gewählt wurde (natürlich bat ich ihn, die Modellbezeichnungen zu nennen, und es waren der 36СТ und der 14СТ), um den Gasturbogenerator eines davon auszuwählen und weiterhin einen völlig neuen, super-super modernen Motor für Jahrzehnte in die Zukunft zu entwickeln.
- Und welcher Motor hat gewonnen?
- Der NK-14СТ.
- Weißt du, warum?
- Warum?
- Weil ich ihn entworfen habe.
Ich wiederholte ihm kurz die Einleitung, dass die in den 36СТ eingebauten Berechnungen falsch waren, und erklärte, warum. Aber der junge Mann war nicht besonders interessiert und nahm meine Kontakte nicht an.
Dima saß wie betäubt. Der Mitfahrer war tatsächlich in dem Thema, das ich ihm erzählt hatte. Alles, was er erfuhr, war nicht nur wahr, sondern gerecht. Es dauerte 17 Jahre, bis die Menschen in der Branche gewechselt waren und eine Entscheidung auf der Grundlage bewiesener Fakten getroffen wurde. Und kaum jemand weiß, warum ich von dieser Reise so glücklich zurückkam. Nicht nur wegen des implementierten Clusters 