Виталий Фёдорович Хомаза
12.10.1932 - 18.07.2017
Окончил Радиотехнический факультет Московского Энергетического Института (1950-1955 г.г). После окончания института работал в НИИ Военно-топографической службы Генштаба. К.т.н., один из пионеров лазерной дальнометрии в СССР. Участник сезонного состава 14-й Советской Антарктической Экспедиции (САЭ) на станциях Молодёжная и Новолазаревская (1969 г.). По возвращении работал в Российском Институте космического приборостроения (РНИИ КП) до выхода на пенсию в 2014 г.
Виталий Фёдорович был не только талантливым инженером и учёным. Турист, фотограф, походник, байдарочник, рыбак и охотник. Замечательный факт - в возрасте 72 лет в составе группы из 3 человек (своих сверстников) прошёл пеший маршрут более 200 км по Горному Алтаю.
Земля тебе пухом, Виталий!
Эти воспоминания были опубликованы в журнале "Радиотехнические тетради" (МЭИ, №44, 2011г)., с некоторыми купюрами в тексте, по мнению редакции не приличествующими научному статусу журнала. После чего текст несколько оскудел. Ниже предлагается первоначальный авторский вариант.
На земле космодрома.
к.т.н. В.Ф.Хомаза
Так совпало, что моё распределение на работу в НИИ Военно-топографической службы Генерального штаба состоялось в самом начале 1955-го года одновременно с выходом Постановления ЦК КПСС и СМ СССР (естественно, cов. секретного) о строительстве космодрома в степях Казахстана. НИИ ВТС в те годы был небольшой, можно сказать, архаичный по составу, тематике и оборудованию институт, которого практически не коснулись достижения научно-технической революции. Там занимались в основном разработкой методик проведения геодезических и картографических работ, обработкой их результатов на базе техники, не слишком далеко ушедшей от петровских времен. Пределом мечтаний тогдашнего начальника института генерала Авдеева был бесшумный электронный арифмометр. И его можно понять, т.к. все вычисления, объём которых очень велик, выполнялись с помощью "железных Феликсов", в лучшем случае - электромеханических арифмометров, и в помещениях стоял жуткий треск.
Но всё это я узнал позже, а тогда я пришел в НИИ на преддипломную практику и встретил своего единственного коллегу-радиста Володю Васильева, закончившего наш радиотехнический факультет МЭИ год назад и создавшего за этот год макет светодальномера, способного измерять расстояния до 10 км с относительной погрешностью до 1:100 000 (т.е. до 10 см при длине линии 10 км), что в то время было недостижимой точностью для радиотехнических средств.
Здесь придётся сделать техническое отступление, чтобы объяснить революционную для геодезии суть этого изобретения и принцип действия прибора для пояснения проблем, связанных с его эксплуатацией.
Дело в том,. что главной задачей геодезии было создание опорных координатных сетей на поверхности Земли, на основе которых затем ведётся освоение местности: проектируются и строятся дороги, здания, инженерные сооружения, оборудуются огневые позиции и т. д., то есть создаётся основа для того, чтобы можно было определить своё местоположение на Земле, а также относительное местоположение цели. Вероятно, каждый видел одиноко стоящую где-нибудь в поле или возвышающуюся над лесом ажурную трёх- или четырёхгранную пирамиду-вышку с небольшой площадкой наверху, увенчанную чернёным цилиндром. Это так называемый "геодезический сигнал". Но не каждый знает, что под этим сигналом зарыты массивные 3-этажные бетонные блоки с заделанными в них металлическими марками с точкой в середине, именуемые геодезистами "центром", предназначенные для хранения координат этой точки. Такие пирамиды можно увидеть и в городе на крышах некоторых домов. На некотором расстоянии от этого места (от единиц до 30-40 км в зависимости от назначения и класса точности сети), взобравшись на верхнюю площадку сигнала, можно найти аналогичное сооружение, если, конечно, знаешь, где его искать. На топографических картах их местоположение обозначается маленьким треугольником с точкой в центре.
Понятно, что для передачи координат от одной точки к другой необходимо измерить дирекционный угол и расстояние между ними, при этом точность измерений должна удовлетворять всем требованиям, предъявляемым потребителями координат опорных сетей. А эти требования бывают очень высокими. Например, при сбойке тоннелей метро ошибка не должна превышать 10 см. В связи с этим в наиболее точных государственных сетях 1-го класса относительная погрешность взаимного положения двух соседних точек, расположенных на удалении до 30-40 км друг от друга, не должна превышать 1:300 000. Технику точного измерения углов с помощью оптических приборов человечество освоило давно, а вот с линейными измерениями дело обстояло намного хуже. Единственным средством высокоточных линейных измерений на местности был набор инваровых проволок 24-метровой длины, которые последовательно укладывались вдоль измеряемой трассы на специальных штативах с соблюдением жестких требований по усилию натяжения, учета температурных условий и уклонов, с необходимым компарированием на эталонах до и после полевых работ. Технология измерений была так сложна и ответственна, что, говорят, до революции руководить этими работами доверялось генералам. Зато при тщательном соблюдении технологии относительная погрешность длины не превышала 1:1 000 000. Естественно, передавать координаты на расстояния в десятки и сотни километров таким способом слишком накладно, да и не всегда возможно по условиям рельефа.
По этой причине основным методом построения опорных сетей стал метод триангуляции, когда в исходном пункте сети создавалась базисная сторона длиной, как правило, не более 10км, задававшая линейный масштаб, а затем на её основе строилась сеть последовательных треугольников, углы в которых измерялись оптическими теодолитами. Это приводило к увеличению количества промежуточных пунктов и объёма геодезических работ, а, соответственно, и сроков и стоимости, в несколько раз. Но выбора не было.
И вот при таких исходных условиях мой коллега Володя Васильев создаёт макет светодальномера (тогда такого слова ещё не было, и среди специалистов шли оживлённые дискуссии, как "это" называть: светодальномер, электрооптический дальномер и т.п.) с невиданной до тех пор точностью. По принципу действия он был аналогичен известному каждому школьнику прибору Физо с зубчатым колесом для измерения скорости света, но вместо зубчатого колеса, синхронно пропускавшего или прерывавшего луч от источника света (обыкновенной лампочки накаливания мощностью 7 Вт, слово "лазер" родилось через 6 лет), направленный на установленное на противоположном конце зеркало-световозвращатель, а для обработки принятого отраженного луча использовались два электрооптических модулятора, аналогичных тем, что используются в кино для записи звука на киноплёнку. Модуляторы управлялись одним и тем же напряжением, т.е. синхронно изменяли интенсивность передаваемого и принимаемого лучей с частотой около 10 МГц, чего, конечно, с механическим колесом достичь было невозможно. Принятый световой сигнал регистрировался глазом. Как известно, изменяя скорость колеса (в нашем случае частоту модуляции) можно видеть, что интенсивность наблюдаемого сигнала периодически изменяется. Она достигает максимума, когда за время распространения света по дистанции проходит целое число периодов модуляции, и минимальна, когда за это время проходит нечетное число полупериодов. Таким образом, задача оператора состоит в том, чтобы, наблюдая за интенсивностью принятого сигнала, изменять частоту модуляции до тех пор, пока не будет зарегистрирован максимум. Измерив соответствующую этой ситуации частоту модуляции, можно вычислить расстояние по нехитрой формуле D=NС/2F, где С - скорость света, F- измеренная частота, N- целое число, для вычисления которого применяется специальная процедура с измерениями на других максимумах. На практике для того, чтобы достичь требуемой точности, эту операцию надо было повторить около 150 раз, на что уходило при хороших погодных условиях примерно 2 часа.
Проведение геодезических работ на территории будущего космодрома было поручено Военно-топографическому управлению, а поставленную Партией и Правительством задачу надо было решать в кратчайшие сроки. Тогда мой будущий начальник лаборатории 40-летний майор Виктор Александрович Величко, поддержанный руководством института, выступил с инициативой использовать созданный макет. Это позволяло проложить полигонометрический ход, т.е. вытянутую в одну строку последовательность сторон. Экономия времени и средств была столь заманчивой, что этот, прямо скажем, рискованный план был принят.
В марте 1955 года я явился в НИИ ВТС для прохождения преддипломной практики и получил приглашение принять участие в командировке в Казахстан за 7 рублей (тогдашних, дореформенных) суточных. После бурного неодобрения такой оплаты моими родителями, транслированного мной начальству, ввиду явного дефицита кадров консенсус был достигнут: суточные установили не как стажеру, а как нормальному сотруднику, командируемому в сельскую местность - 13р.50к. И вот 5 мая мы втроём: Величко, Васильев и я отправились поездом в Казахстан. Четвёртое место в купе занимал громадный ящик с инструментом. Должен признаться, что тогда ни я, ни, думаю, и Володя ничего не знали об истории проекта, его цели, важности и ответственности предстоящей работы. До отъезда я успел только в достаточно общих чертах познакомиться с устройством прибора и обсудить тему диплома. Мне предстояло разработать фотоэлектрический приёмник к светодальномеру, предназначенный для замены визуального наблюдения оператором.
Как и положено молодости, не избалованной путешествиями, мы с Володей большую часть дороги простояли у окна. Знакомые зелёные просторы с обилием больших (Волга!) и малых рек сменились бескрайними, но ещё не выжженными степями с массой сусликов, стоявших столбиками вдоль дороги, с незнакомыми птицами на проводах. Насмешили невысокие пологие возвышенности, гордо именовавшиеся на карте Мугоджарским хребтом. Удивило, что железная дорога проходит по плоской, как стол степи не прямо, а непрерывными зигзагами.
Высадились на станции Челкар. Станционный посёлок произвел грустное впечатление. Глинобитные домики, пыль и грязь, вся зелень - четыре дерева возле станции. Нас встретили и отвезли в расположение воинской части (называемой в топографических войсках отрядом.), к которой мы были прикомандированы. Часть стояла палаточным лагерем в нескольких километрах от станции в песчаной полупустыне. Рядом было небольшое, поросшее по берегам камышом, озеро с подсоленной водой, В части располагался штаб. Отсюда рабочие группы разъезжались по своим маршрутам. Нас прикомандировали к группе, состоявшей из капитана и четырех солдат, выдали солдатское обмундирование, 2 шатровые палатки и выделили транспортное средство - грузовик ГАЗ-51. В кузове и поехали на маршрут в сотни километров.
Надо сказать несколько слов о наших соратниках. Офицер оказался очень симпатичным, воспитанным, грамотным специалистом, как большинство полевых геодезистов - работягой, всегда старавшийся помочь нам, чем только мог. Что касается солдат, то надо сказать, что в те годы топографические отряды комплектовали кадрами с самым низким образовательным цензом. Обязательным было только начальное образование, поэтому у наших солдат больше четырех классов ни у кого не было. В их задачи входили строительные работы, обслуживание машины и нашего быта. Были они в меру ленивы, в меру конфликтовали между собой, но без всяких намёков на дедовщину. Командира слушались. Запомнился романтический настрой солдата по фамилии Железнов, отличавшегося довольно крупными габаритами и привлекательной внешностью, который любил петь душещипательные романсы. Очень часто и проникновенно он исполнял: "Помнишь, мама моя, как девчонку чужую я привёл к тебе в дом, у тебя не спросив". Но наибольший восторг и слёзы у меня до сих пор вызывает шедевр неизвестного автора, начинавшийся так:
В небе балтийском заря догорала,
Ало-румяный закат,
А на грудях у сестры умирает
Краснобалтийский моряк
Финал был по-шекспировски трагичен:
В небе балтийском заря догорела,
Ало-румяный закат,
А на грудях у сестры уже умер
Краснобалтийский моряк
..............................
В мёртвом узнала родимого брата
И зарыдала она.
И вот мы отправились прокладывать ход. Распределение обязанностей было таким: капитан с солдатами строил пункт, то есть рыли яму глубиной порядка 2 м, закладывали в неё бетонные центры, строили пирамиды и всё, что при этом положено, и выполняли угловые измерения. Мы с Володей должны были обеспечивать работоспособность дальномера, а Величко производил наблюдения. Техобслуживание макета, изготовленного, по существу, любительским способом начинающим инженером, было не самой простой задачей. Очень колоритное описание подобных ситуаций есть у Гранина, по-моему, в "Искателях". Там ребята создают макет, включают - всё замечательно работает. На следующий день приходят в радужном настроении, включают - не работает. Сколько ни стараются, ничего не выходит. Наконец, кто-то вспоминает, что вчера было пасмурно, а сегодня светит солнце. Стыдясь друг друга, лезут закрывать шторы. Не помогает. Через неделю, наконец, выясняется, как все утверждают, невероятная причина: провисла нить накала лампы. В нашей жизни, осложнявшейся к тому же достаточно жесткими условиями эксплуатации, вариантов было предостаточно. Да и надо признаться, что мы сами не всегда правильно понимали, как функционирует прибор и что с ним надо делать, а в результате наших манипуляций могла выскочить ошибка на половину фазового цикла в 7,5м. Но мы старались самоотверженно. Иногда по недомыслию. Например, надо было заменить электролит в аккумуляторах, от которых питался наш прибор, не имея для этого никаких приспособлений. Недолго думая, свернули воронку из газетной бумаги и, удерживая её голыми руками, залили щёлочь. После этой операции ногти на пальцах расплавились, но кожа целиком не слезла.
Весна уже кончилась, началось лето. Всё зелёное в полупустыне пожухло. Солнце шпарит весь день, на небе ни облачка. Песок разогревается до 60º С. Из тени - только тень от солдатской панамы на голове. Переезды в кузове грузовика не вызывали приятных ощущений, ветер не остужал, а обжигал. И - комары. Они жары не боялись. Для меня это было неожиданным. Откуда в пустыне комары? Оказалось, в пустыне воды много. В низинах встречаются озёра с берегами, заросшими камышом, но вода в них подсолена. Очевидно, это Арал подпирал подпочвенные воды. Спасало то, что наш многоопытный начальник захватил 3-литровую банку только что синтезированного диковинного отпугивающего комаров средства диметилфталат, которым мы с удовольствием умывались. И сейчас я не только на Север или в тайгу, но и в лес на даче без подобных жидкостей не хожу. Рассказывали, что этот секрет узнали случайно, сбив на Дальнем востоке американский самолёт-нарушитель (тогда это случалось частенько), а у катапультировавшихся лётчиков нашли чудо-жидкость и воспроизвели её для армейских нужд.
В принципе наш прибор позволял работать в дневное время, но из-за снижения контраста между светящейся точкой изображения зеркала-световозвращателя и ярко освещённым фоном, а также из-за колоссальной турбулентности перегретой атмосферы и больших градиентов рефракции, постоянно создававших миражи с призраками водных просторов, изображения в трубе плыли и делали наблюдения невозможными. Приходилось весь день скитаться под солнцем, т.к. в палатке больше получаса после восхода жить невозможно. Для отправления потребностей в относительном уединении приходилось уходить за горизонт.. Дождавшись захода - а это были всё-таки самые длинные дни и короткие ночи - начинали готовить аппаратуру к работе. Но возмущённая атмосфера успокаивалась ещё часа два, пока не наступало относительное равновесие и можно было разглядеть световой сигнал. К этому времени в сухом воздухе дневная жара сменялась ощущением сильного холода, приходилось натягивать тёплую одежду. Если сеанс проходил нормально, ещё через два часа можно было отправляться спать. А там уже и до восхода недалеко. На следующий день - переезд на новую точку с тем же расписанием.
К температурным испытаниям добавлялись проблемы с водой. Запас воды возили с собой, а пополняли его чаще всего в заброшенных колодцах. Это всегда была не слишком чистая, солоноватая жидкость, которая к тому же хорошо прогревалась в бочке за день. Скрашивали вкус воды сиропы, расфасованные по маленьким бутылочкам, которые мы - опять же по инициативе начальника - закупили в Москве в больших количествах, Отдельная песня - это кормёжка. Пищу готовил солдат из продуктов, которые были выданы по армейским нормам. Ещё ощущался послевоенный дефицит - снабжение армии было очень экономным и малокалорийным. (К слову, когда через два года я попал на аналогичную работу в Архангельской области на Плесецком полигоне, то это были уже совсем другие времена и нормы). Надо добавить, что варил солдат на костре, в жару, и, мягко говоря, без любви. Короче, макаронный суп на гидрожире я буду помнить столько, сколько живу. Правда, был однажды праздник. Наш капитан застрелил сайгака. Эти животные характерны странным психическим отклонением: отличаясь большой осторожностью, они, завидев машину, не просто мчались прочь, а обязательно должны были пересечь перед ней дорогу. У них всегда кто-то стоял на стрёме, поэтому приблизиться к ним очень непросто. Но один раз капитану удалось, и был у нас пир.
А вот почти смешной случай с кабанами. Остановились лагерем на очередной точке у низины, местами заросшей камышом. Солдат-шофёр полез под машину делать ей профилактику, и вдруг кто-то увидел в двух-трех километрах тёмное пятно. В бинокль разглядели - семейка кабанов. В азарте вскочили в кузов грузовика, Величко схватил свою мелкокалиберную винтовку, завелись, поехали. Когда до кабанов оставалось метров пятьдесят, машина резко встала. От неожиданности мы несколько растерялись, а когда опомнились, кабаны разбежались. Оказалось, в спешке шофёр забыл завинтить пробку картера, масло вытекло, подшипники поплавились. Один солдат вскочил в машину босиком, ему пришлось возвращаться пешком по стерне, и в зарослях камыша он столкнулся нос к носу со здоровым секачом. Немая сцена, к счастью, закончилась миром.
Недели четыре всё шло заведённым порядком, пока вдруг, не выдержав напряжения, заболел наш начальник. Всё-таки в его возрасте организму было трудно справляться с такими нагрузками в сочетании с тухлой водой. Пришлось отправлять его в больницу, а перед нами встал вопрос: кто будет наблюдателем? Капитан не годится из-за незнания предмета, у Володи - очки. Оставался я, не имевший никакого опыта и до того момента фактически не глядевший в зрительную трубу нашего прибора. Сначала с перепугу я вообще не мог навестись на отражатель и увидеть эту светящуюся мерцающую крохотную точку. Потом, наконец, что-то увидел, осознал, и дело пошло. Вылечившегося начальника мы увидели через три недели, когда полевые работы уже заканчивались и начиналась камеральная обработка результатов.
Иногда устоявшийся распорядок нарушался стихийными бедствиями.
18-го июня, в разгар лета, когда казахи уже остригли овец, разразилась жуткая буря с ливнем, ветром. Температура упала почти до нуля. Бедные голые овцы простудились и в одночасье передохли. Возле селений и кочевий валялись сотни трупов.
Другое бедствие организовали мы сами. Однажды устроились на обед, уселись втроём - командный состав - за низенький имитатор стола. В метре за моей спиной солдат развёл небольшой костёр и, как положено, сделал вокруг него окопчик. Съели свой макаронный суп на гидрожире и, ожидая второе, ведём беседу. Солдат что-то замешкался, я оглянулся, смотрю - пламя перемахнуло через окопчик и подожгло сухостой на его краю, но солдат видит, взял тряпку и сбивает огонь. Думаю, раз гасит, значит, всё в порядке. Секунд через тридцать снова оборачиваюсь - очаг стал больше. Тут уже все вскочили и стали гасить, но было поздно. Через 15 минут огонь ушёл за горизонт. Он элементарно перескакивал через колеи дорог, на которых не было ничего сухого, через любые голые песчаные пространства. Вид у сгоревшей чёрной пустыни был жутким. Впечатление усугублялось зрелищем нахохлившихся лишившихся гнёзд орлов, водившихся в больших количествах. На тушение пожара отовсюду, даже из Актюбинска, привозили уйму народа, но справиться с огнем смогли не раньше, чем через неделю. А среди местного населения пошёл слух, что по степи ездят шпионы, переодетые в военную форму, и устраивают пожары.
А уже в конце экспедиции, когда полевые работы закончились, и в большой штабной палатке проходила камеральная обработка, случилась пыльная буря. Шквал налетел внезапно, работавший в палатке батарейный приёмник жутко затрещал из-за электрических наводок на выброшенной наружу антенне, а выдернуть её или выключить приёмник не получалось: из-за сильных разрядов статического электричества до приёмника было невозможно дотронуться. Всё стихло через полчаса. Из любопытства измерили напряжение на металлической окантовке кузова грузовика относительно земли. Оказалось - 3 кВ.
К другим "приятностям" тех мест следует отнести массу всякой ползающей живности: фаланги, скорпионы, каракурты, тарантулы, змеи. Особенно противны мохнатые фаланги и змеи. Фаланги отвратительны ещё тем, что здорово прыгают и свободно могут запрыгнуть на шею.
Работы закончили в середине июля возле райцентра Иргиз. Здесь протекала маленькая речка под одноимённым названием, по берегам которой росла зелёная травка, и это было замечательно. На карте речка начинается и кончается в песках. Сам городок был таким же убогим, как и всё остальное в пустыне: глинобитные дома, грязь, пыль, ничего зелёного. Была больница, обслуживавшая, вероятно, весь район. Все её пациенты, имевшие очень жалкий вид, весь день сидели вокруг здания на улице, т.к. внутри, видимо, было ещё хуже. В местном медпункте работали две молоденькие фельдшерицы, попавшие туда по распределению, которых мы, конечно, посетили. Они просветили нас в части медицинской статистики: у десятков процентов местного населения трахома, бруцеллез, сифилис. И вообще казахи, которых мы встречали по пути, не производили впечатление строителей коммунизма. Забитый, малограмотный, необщительный народ. Встречались иногда и голодные целинники, которых во время освоения целины завезли в степь и бросили на произвол судьбы.
Сейчас мне кажется, что попади я в подобные условия спустя двадцать - тридцать лет, вряд ли протянул бы больше недели. А тогда всё было как с гуся вода.
Вернувшись после всего увиденного и пережитого в Челкар, мы восприняли его как филиал рая на земле, а его четыре дерева у станции - как райские кущи.
Мы были первыми в освоении той земли будущего космодрома Байконур, и это был первый опыт производственного применения светодальномеров для геодезической съёмки в СССР. За нами пришли строители, потом ракетчики.... Всего через два года - 4 октября 1957 г. с этого космодрома запустили первый в мире искусственный спутник Земли, а ещё через 6 лет - 12 апреля 1961 года отсюда совершил свой космический полёт первый космонавт планеты Юрий Алексеевич Гагарин.
Наш вклад в освоение территории не забыли. По случаю запуска на почтовый адрес НИИ, до востребования нам прислали премию по 800 рублей (дореформенных). На почте, выдавая деньги, девушка почему-то поинтересовалась, за что премия, но мы строго хранили государственную тайну.
И в заключение хочу упомянуть об одном факте семейной хроники. Одним из кураторов строительства от управления Министерства обороны, руководившего стройкой космодрома, был мой отец - Хомаза Федор Афанасьевич.
Москва. 2011 г.
1."Военные топографы России в Антарктиде " М., "Наука", 2014, 272с.
2. Е.В. Зубков. "Житие инженера". М., Изд. Дом МЭИ, 399 [17 с.] илл.
