125 лет основателю ультразвуковой дефектоскопии С.Я. Соколову
8 октября 2022 года исполняется 125 лет со дня рождения Сергея Яковлевича Соколова – профессора, члена-корреспондента АН СССР, создателя основ ультразвуковой дефектоскопии, инициатора научно-инженерного подхода к решению ее практических задач.
Сергей Яковлевич Соколов родился 8 октября 1897 года в крестьянской семье в селе Кряжим, Улыбовской волости, Вольского уезда, Саратовской губернии. Исключительная любознательность и страсть к чтению определили его судьбу. Выдержав высокий вступительный конкурс в Саратовское среднее техническое училище, он окончил его в 1919 году со специализацией по электротехнике. В 1921 году, после службы в технических частях Красной Армии, поступил в ЭТИ на самый востребованный и популярный в те годы электротехнический факультет, который готовил инженеров-электриков для решения важнейшей задачи электрификации страны.
Однако, прослушав несколько лекций заведующего кафедрой радиотехники профессора Иманта Георгиевича Фреймана, с увлеченностью раскрывавшего перед студентами перспективы развития радиотехники и ее возрастающей роли в жизни общества, Сергей Яковлевич Соколов на последнем курсе перешел на электрофизический факультет, досдав целый ряд предметов, в том числе специальный курс радиотехники.
С осени 1924 года студент Соколов начинает работать в Центральной радиолаборатории Электротехнического треста заводов слабого тока в лаборатории академика Леонида Исааковича Мандельштама. В 1925 году после защиты дипломного проекта молодой талантливый инженер был оставлен в должности ассистента на кафедре специального курса радиотехники.
В 1925 году И.Г. Фрейман привлек С.Я. Соколова к работам по созданию прибора «сверхтональной акустической волны». 3 декабря 1927 года в радиолаборатории ЛЭТИ были испытаны пьезоэлектрические вибраторы с целью получения интенсивных ультраакустических колебаний в жидкостях. В августе 1928 года в ЛЭТИ были изготовлены две новые пьезоэлектрические камеры мощностью 600 Вт, которые в октябре того же года проходили испытания в Опытовом бассейне. Председатель НТК МС РККА дал высокую оценку работам, проводившимся в ЛЭТИ под руководством С.Я. Соколова: «Работы выполнены серьезно, и результаты их могут быть использованы для направленной связи на ультраакустической волне». Успешные испытания проходили и на Научно-испытательном полигоне связи Военно-морских сил (НИПС), где С.Я. Соколов был консультантом. Таким образом, С.Я. Соколов является одним из основателей отечественной гидроакустики.
Анализ результатов испытаний 1928 года привел к открытию нового научного направления – дефектоскопии, получившего в настоящее время название «звуковидение».
«Бюро Отделения общей физики и астрономии АН СССР на своем заседании 12 января 1972 года установило, что С.Я. Соколовым сделано открытие со следующей формулой: «Экспериментально обнаружено новое физическое явление, состоящее в том, что ультразвуковые волны при прохождении через твердые, жидкие или газообразные среды, содержащие неоднородности, образуют акустическое изображение этих неоднородностей, которое с помощью звукооптических устройств может быть преобразовано в видимое изображение». Приоритет по данному открытию установлен по авторскому свидетельству С.Я. Соколова с приоритетом от 2 февраля 1928 года». – Заведующий кафедрой электроакустики и ультразвуковой техники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Константин Евгеньевич Аббакумов
На созданной в ЛЭТИ в 1931 году кафедре технической акустики началась подготовка инженеров по акустическим специальностям (гидроакустика, аэроакустика). Кафедре было передано здание бывшей полковой церкви – Храма преображения Господня на Инструментальной улице. Руководителем Сергей Яковлевич Соколов был требовательным и справедливым. В 1932 году он издал первый в России учебник «Основы электроакустики».
Уже до Великой Отечественной войны кафедра выпускала по несколько десятков инженеров-акустиков в год. Развитие кафедры технической акустики положило начало созданию первой в России научно-инженерной школы неразрушающего контроля и практически всех научных направлений, связанных с акустическими методами контроля.
Совместно с Александром Федоровичем Шориным – учеником профессора И.Г. Фреймана – С.Я. Соколов стал организатором и заведующим кафедрой акустики в Институте киноинженеров (ЛИКИ, 1932).
Возможности применения методов дефектоскопии особенно эффективными и ценными оказались в годы Великой Отечественной войны. В январе 1942 года С.Я. Соколовым был организован филиал ЛЭТИ в г. Горьком (ныне – Нижний Новгород). В 1942 году деятельность лаборатории была оценена присуждением Сталинской премии II степени за изобретение метода ультраакустической дефектоскопии, входившего в комплекс работ по формированию оборонного потенциала страны. В мае 1945 года коллектив лаборатории вернулся в Ленинград. Предстояла огромная работа по восстановлению лабораторной базы и набору кадров.
«Прекрасный семьянин, Сергей Яковлевич трогательно заботился о своих близких. Заботой он окружил и семью своего любимого учителя И.Г. Фреймана, рано ушедшего из жизни – в 38 лет. Сын профессора Игорь Фрейман еще школьником был оформлен на работу в лабораторию акустики. В первые месяцы блокады при налетах вражеской авиации в бомбоубежище, организованное в здании лаборатории, всегда приглашали и Надежду Николаевну Фрейман, вдову профессора. Особенно ярко проявился деятельный характер Сергея Яковлевича в годы Великой Отечественной войны, его внимательное отношение к людям, с которым он жил, работал и общался». – Директор Мемориального музея А.С. Попова СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Лариса Игоревна Золотинкина
Еще в 1945-1946 годах, на начальном этапе развития атомной промышленности в СССР, были приняты решения о подготовке инженеров для данной отрасли. В 1947 году в ЛЭТИ был организован новый электрофизический факультет для подготовки инженеров по разным специализациям, необходимым в атомной промышленности. Деканом факультета был назначен профессор Сергей Яковлевич Соколов. В начале 1950-х гг. в соавторстве с представителем промышленности он разработал прибор для контроля плотности прилегания оболочки к урановому стержню в блоках. В 1952 году факультет был расформирован.
Наиболее известными выпускниками электрофизического факультета являются академик В.С. Александров (физика), члены-корреспонденты В.В. Богородский (радиофизика, электроакустика), А.А. Вавилов (управление); заслуженные деятели науки и техники России Ю.А. Быстров (электроника, микроэлектроника), В.И. Винокуров (радиофизика, радиолокация), Ю.М. Таиров (микроэлектроника); доктора наук профессора А.Е. Колесников (электроакустика), Е.А. Корепин (электроакустика), Л.Г. Меркулов (физика, электроакустика), А.И. Солодовников (управление), А.В. Харитонов (электроакустика), Г.Ф. Холуянов (диэлектрики и полупроводники).
В 1950-е годы Сергей Яковлевич Соколов инициировал и руководил разработкой (совместно с группой специалистов из Москвы) первых ультразвуковых дефектоскопов и отечественных электронно-акустических преобразователей. Он создал основы инженерного проектирования электронной аппаратуры, систем ультразвуковых преобразователей для промышленных установок ультразвукового контроля массовых и специальных изделий машиностроительного производства.
В 1953 С.Я. Соколову была присуждена Государственная премия I степени за цикл работ по созданию первого отечественного ультразвукового дефектоскопа.
«В предложенных С.Я. Соколовым методах и устройствах визуализации использовался огромный потенциал, заложенный в том принципиальном отличии звуковидения от оптики и рентгена, которое обусловлено возможностью регистрации ультразвуковых сигналов с точностью до фазы. Этот потенциал полностью проявился с появлением оптической голографии.
Парадокс заключается в том, что если в оптике развитие голографии стало возможным только после появления когерентных источников света – лазеров, то в акустике источники звука обладали очень высокой когерентностью. Уже в первых опытах с системами звуковидения регистрировалась интерференция падающих и отраженных от свободной поверхности жидкости когерентных ультразвуковых волн, т. е. образовывалась акустическая голограмма. Очевидно, это дало основание считать, что С.Я. Соколов является создателем акустической голографии». – Заведующий кафедрой электроакустики и ультразвуковой техники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Константин Евгеньевич Аббакумов
Осенью 1955 года С.Я. Соколов был приглашен в Бельгию на Международный конгресс по неразрушающим методам исследования материалов, где он был представлен как пионер этого нового научно-технического направления.
К сожалению, поездка в Брюссель стала практически последним его выступлением, состояние здоровья резко ухудшилось. 20 мая 1957 года на своей даче в Комарово закончил свой яркий, исключительно насыщенный открытиями и научными достижениями жизненный путь выдающийся ученый и педагог, добрый и отзывчивый человек Сергей Яковлевич Соколов.
Научные труды С.Я. Соколова охватывают вопросы распространения ультразвука, теории антенн и ультразвуковых преобразователей, гидроакустики и электроакустики, ультразвуковых измерений, вопросы терминологии (более 50 печатных работ, включая монографии и авторские свидетельства)
В 1997 году решением Международного кураториума специалистов стран Германии и СССР учреждена международная премия «В.К.Рентген – С.Я.Соколов» за выдающиеся успехи в разработке передовых средств неразрушающего контроля и подготовке высококвалифицированных специалистов. Ее первыми обладателями стали сотрудники кафедры электроакустики и ультразвуковой техники: К.Е. Аббакумов, В.М. Веревкин, А.С. Голубев, Д.Д. Добротин, В.А. Каширин, С.К. Паврос.