曾经,我参加过一家公司的开放日活动。主讲人是我的未来同事安东·B。他在向学生们演讲时,首先讲述了自己是如何成为一名程序员的。从他演讲的第一句话开始,我就感到一种似曾相识的感觉。
- 与我一样,非IT从业者。
- 与我一样,毕业于萨马拉国立航空航天大学(СГАУ)。
- 与我一样,就读于第二系。
- 与我一样,曾教授学生有限元方法。
- 与我一样,研究生学业未能完成。
- 与我一样,未能从事本专业工作。
- 与我一样,因急需完成一项具体任务,迅速掌握了编程语言(没有参加任何课程,纯靠实战)。
当前,那些参加过培训并期望进入IT行业的学生,常被带有贬义地称为“速成者”(感谢迪姆提供这个词)。
我顿时热血沸腾,时间仿佛就此流逝。如今,安东已经继续前行,而我则代替他推动着这些想法。
今天,我将讲述我自己的研究生经历。
Volkov指挥官从三年级开始,我在自己的系里担任实验员,之后成为工程师。我的工作范围中,内燃机实验室占较小部分,而两个计算机教室则占了大部分。
需要说明的是,我是在二年级末才拥有了自己的电脑,此前我甚至不会正确关机。以前用的是AT电源,必须在屏幕上出现橙色提示“现在可以关闭计算机电源”后,手动关机。
当时我带着这些贫乏的知识参加了编程考试。题目是用Delphi编写一个程序,用于求解方程组——求直线与抛物线的交点。
我没有电脑,只能在空闲时间去教室。从代码方面,我只掌握了类似StrToFloat()这样的结构:grin:当时没时间学习,而且那时我也不适合编程,对理论力学和材料力学也是如此。我向同班同学收集了所有可能的版本,找到了最相似的一个,但学习起来毫无效果。
在考试前两天,一位同学给了我一张格式为1.54MB(而非标准的1.38MB,请纠正我)的软盘,上面装着VC Volkov Commander。它自带的双窗口管理器和内嵌的十六进制编辑器让我很喜欢。我修改了其中的exe文件,把表单上的姓氏改对了,然后去参加考试。除此之外,这个程序也符合我的需求,方程系数可以自定义,不是硬编码的。
教授是一位和蔼的女士,她看到了错误。直线与抛物线的第二个交点超出了屏幕范围。她不悦地看了看结果,然后打开了软盘。
“你为什么不做完?你这里还有源代码呢。”我很快修正了字段并重新编译了程序,姓氏又恢复了原样。她没发现我的小伎俩,但我决定向她坦白。我告诉她一切经过,她听完后说:
- “这是‘四’。”
我立刻跑回家,告诉父母这种情况不能再持续下去,我需要一台电脑。更何况他们曾承诺取消手绘图纸的要求。暑假我用来学习Delphi,写了一个程序,帮助计算课程设计和毕业设计。
Linux
我很快对Linux产生了兴趣,并为DVB卡驱动程序写了一个补丁,朋友们正是通过这张卡接收卫星互联网。我们用Pentium II处理器、软盘代替硬盘,把路由器埋在技术楼的陶粒中,连接了两台网卡。1兆带宽被几个人共享。局域网里还运行着一个BT服务器。
这些知识足够让我进入第一家公司,但那是后来的事了。在此之前,我在大学里打工,曾在药店当保安,后来又在KB工厂工作。大学里有两个计算机教室,那里运行着Squid代理和邮件服务,但校方管理员对为邮件设置三级域名毫无兴趣。相反,他更乐于看到每个教室12台电脑在接入代理前都拥有干净的IP地址,且电脑之间互相传播木马程序。
基于几台计算机,我们搭建了一个MPI集群,用于燃烧过程的并行计算。但Windows系统在同一个机房里被彻底淘汰了。
硕士阶段
与此同时,未来的副博士B来到教室,想打印他的论文。他的选题令我印象深刻,他正在改进NK-36ST发动机燃烧室的摄像系统,以降低排放。该发动机用于天然气增压站。他教会了我如何使用 Fluent 软件来计算我的模型。他提到,他专门开发了用户自定义函数(UDF),以精确计算燃烧过程。其工作原理是模拟燃烧室的纵向截面(2D),并在入口和出口处施加边界条件。左侧是来自压缩机的空气流加上燃烧器产生的燃气,外侧还有一层额外的空气用于保护燃烧室;右侧则是通往第一级涡轮的出口(无图)。
模型被划分为若干网格单元,在每个单元中应用了流体和气体流动的方程。所有这些都本应点燃并呈现出燃烧图像。
实际情况则是在几年后才被知晓。
—在我大学时,他们愿意录取我攻读研究生,但条件是我必须研究旋涡管。我非常不喜欢这个课题,因此拒绝了。那时,我已经完成了在药店和汽车修理厂(为斯巴鲁选配油漆)的工作,同时还在远程为工厂工作,虽然地理位置在大学,但实际仍留在内部事务和学生培训的教研室。
由于我拒绝了所提出的课题,因此没有人再需要我那股热情。而彼时,别利亚夫恰巧已成功答辩(我曾出席他的答辩),并基于他的研究成果,计划大量新课题将由未来的博士们展开。一切都按计划推进。但有一个“但是”——他的模型与实际产品测试结果不符。他“无法解释”,为何他计算出的改进措施,仅在单一工作模式下带来轻微的排放降低。
电机制造设计局(ГТД Моторостроитель)2006年,我完全转到工厂工作,因为大学变得索然无味。我曾指导过三名成绩平平的学生,其中一人获得了年度最佳工作,并拿到了满分。当他送来白兰地时,我已忘了自己究竟因何而高兴。
KB的任务是由俄罗斯天然气工业股份公司(传说如此,我并不清楚实际情况)提出的。为了让保加利亚能够加入欧盟框架下的某个组织,必须将该国输气站的排放量降低至新标准。所有希望都寄托在一款新型小型发动机上。在工厂里,车间主任成了我在铁路大学的导师。我需要将小功率发动机NK-14ST(这里 和 这里 ——从发布到展会仅6年,而我仅用两年就完成了原型设计并进行了测试)的排放量降低三倍。
我立刻开始使用3D建模。斯韦塔·L负责建模,我则将模型划分网格、施加边界条件并提交计算。我在4GB内存的Fedora系统上进行计算,网格单元数在80万至300万之间,计算需要数天时间。与此同时,我在第二台电脑上准备新模型,并渴望与副总设计师对决——斯韦塔在棋盘上常能击败他。
总设计师我曾有一次去见总工程师,以获得批准开始生产。我把文件交给秘书,然后在接待室排队等候,突然传来一个响亮的声音:
— 伊万·弗拉基米罗维奇?快进来!
就这样,我竟意外地提前进入了总工程师的办公室。巧合的是,我的名字和总工程师的姓名、父名完全一致,这让他非常高兴,他甚至得意地“走了一步马”,他自己感到高兴,也给了我绿灯。于是,我们启动了燃烧室和发动机的实验型部件,并直接投入了批量生产。
设计师与工艺师的较量不久后,一位技术员来到我这里,差点用我的图纸打我脸。原来我太鲁莽了——当时根本没弄清楚工厂拥有哪些技术,也没考虑到在工具和夹具根本无法到达的位置上加工零件上的小孔。最后我们达成一致,孔洞可以不与平面齐平,而是尽量在高出2-3毫米的位置加工。结果他们只加工了1毫米。而这个毫米对于燃油与空气的混合至关重要。但最终,这1毫米的偏差竟然足以使排放量降低五倍。
结果
可惜的是,我的硬盘多次被格式化,只剩下我曾经附在简历上的截图。以下是部分燃烧器工作异常时的温度场模拟结果。研究了点火的可能性以及不同配置下排放恶化的程度。还绘制了涡轮前温度场图谱,可无需拆解发动机,仅通过在观察孔内安装热电偶并进行测量(无需停机),即可轻松完成发动机缺陷诊断。
这些文章曾发表于期刊。第一作者在该工作中并未参与任何工作,而我则以合著者身份署名,因为当时我尚未被正式录用,且通常都是这样操作的。若能独立完成,当然会更酷炫 ![]()
错误在哪里我手中持有论文B,原计划仿照其进行计算,但计算结果始终无法达成。他的研究中缺少关键的UDF以及诸多其他要素。最终,我成功配置了自己的模型,甚至无需火花塞(他在论文中声称火花塞是维持燃烧的关键)。我的燃烧器在极少数迭代内便迅速进入稳定工作状态。当然,我也将功劳归于Linux系统——除了其他优点外,它从未出现过任何崩溃或卡顿。
当我开始获得与论文中相似的图像时,我注意到温度标尺被人为篡改,甚至字体选择也不够精确。这便是第一个警示信号。
在我的研究中,我获得了稳定的温度结果,但始终无法解释燃烧室内温度场的分布规律。而如今,这一点非常重要:在经典的燃气动力学问题中,燃气涡轮发动机采用冷吹技术,其中的逆流区(ЗОТ)只能在冷态下实际测量。此前,没有人证明过在热态发动机中,燃烧产物的逆流区具有完全不同的形态,更不用说在三维空间中了。
在冷态发动机中,逆流区呈从燃烧器喷出的黄瓜状,这一形态已被烟雾试验所证实:
而在热态下,逆流区会退化。零速度边界会根据工况转变为新的形态。这无法通过玻璃切片观察到——因为那里所有区域的温度均为2300K:
这是我的最终结论。然而,越是我证明自己的计算正确,导师的眼睛就越黯淡。为什么不让答辩?
那一年,2007年秋天,一位研究生导师遭遇车祸,无法带领自己的三位研究生完成答辩。研究生们由其他导师负责安排。我和导师的谈话很简短:
-
“‘西气东输’项目已结束,试验结果已确认,奖金也已发放。现在只能拿基本工资了。”
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“明白了。那我的论文呢?我的试验已经准备好了,只差写一封申请书。”
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“这就有问题了。他们不会让你答辩。你已经超越了许多学者。以你的论文为基础,很多博士都在写自己的论文。没有一个学术委员会会接受你。你可以继续研究,但暂时不能获得副博士学位。我现在有三位学生,而你是最后一个。所以,你必须让位于明年要答辩的人。我选一个失去导师的学生。”
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“好吧,就这样吧。”到那时,工资开始出现延迟,我只有在被解雇后才能拿到欠薪。我已经不住在父母家了,必须租房子,但无处可去,只能“消失”了。
Ansys会议
2008年春季,一位来自彼得堡的朋友作为Ansys公司的主讲人飞来参加该会议(D.V.),并邀请我作为听众。演讲者来自不同国家。休息期间,俄罗斯听众散去,而外国听众则留在会场,聚在一起。我上前用蹩脚的英语向他们推荐了几张幻灯片——也就是你上面看到的这些。我将内容展示在屏幕上,尽可能地解释着这是什么。不知不觉间,中场休息时间过去了,我竟成了一个临时的演讲者。丹尼斯注意到大家都在听我讲,便请求我用俄语重复讲述一遍,以便那些刚回到会场的人也能听懂。
会议结束后,我为来宾安排了一次参观位于14号建筑内的封闭式发动机博物馆。顺便说一句,观众们对航空和火箭技术几乎一无所知,连飞机和直升机都没见过,但对所见展品却表现出极大的兴趣。
2024
我多次讲述过这段关于论文的故事,我的同事迪马也不例外——他听过这个故事,但并不太相信。
那一次,我和他从俄罗斯原子能公司出差归来,决定乘火车返回,因为当时机场运行不稳定。
我们所在的车厢里,有一位年轻男子,与我们短暂交谈后,发现他竟是燃气输送用发动机领域的专家。由于我们不仅是IT从业者,还对燃烧和涡轮机略知一二,他便继续与我们深入交谈。对话中谈到了前景发动机模型。他说最近有一个竞赛,要在两个NK发动机(当然我要求他们说出型号,分别是36СТ和14СТ)之间选择一个,用其燃气发生器继续研发一个超级超级新发动机,面向未来几十年。
- 那么,哪个发动机赢了?
- NK-14СТ。
- 你知道为什么吗?
- 为什么?
- 因为是我设计的。
我向他简要介绍了36СТ的计算存在错误,并解释了原因。但这位年轻人对此兴趣不大,也没有采纳我的建议。
迪马震惊地坐着。同行者恰好是我在给他讲述的那个话题。这一切不仅属实,而且是公正的真相。花了17年,才让参与该行业的人员更替,最终基于确凿事实做出了选择。而几乎没人知道,我为何从那次旅行回来如此开心——不仅仅是因为那个集群的实施 ![]()





