Николай Алексеевич Фуфаев прожил долгую плодотворную жизнь. Вся она была посвящена науке, родному Нижегородскому университету. До последних дней он оставался профессором кафедры прикладной математики факультета вычислительной математики и кибернетики, и только в печальный день его кончины в трудовую книжку Николая Алексеевича была внесена последняя запись о завершении его трудового пути.
Передо мной одна из рукописей Николая Алексеевича. Ровный, убористый почерк, до боли знакомые остренькие буквы. Дата рукописи легко вычисляется: 1993 год. «Рассказывать о Нижегородском университете — это все равно что рассказать о собственной жизни, потому что вся моя сознательная жизнь по существу связана с Нижегородским университетом. Да и лет-то нам почти поровну: ему — 75, а мне -73.Но начну я с собственного жизнеописания.
Родился я 8 апреля 1920 года в г. Лукоянове Нижегородской области. В 1925 году семья переехала на жительство в Нижний Новгород, где в 1928 году я поступил учиться в начальную школу им. Зелинского и со следующего года одновременно стал заниматься по классу скрипки в музыкальной школе, в то время единственной в нашем городе. С пятого класса по седьмой учился в средней школе им. Покровского (рядом с Оперным театром).
После окончания седьмого класса школы и одновременно муз.школы встал вопрос о выборе моей будущей профессии. Дело в том, что хотя я и закончил седьмой класс школы на одни пятерки, педагоги муз. школы в один голос убеждали моих родителей «не зарывать в землю» мой музыкальный талант и настояли на том, чтобы я продолжил свое образование в музыкальном училище, которое тогда называлось техникумом. Так я оставил школу и за год учебы в музыкальном техникуме добился, как говорили, «блестящих успехов». Однако сам я остался неудовлетворенным, очень скучал по школе и чувствовал, что одного музыкального образования явно недостаточно.
Уже начался второй учебный год, когда я, снедаемый тоской по школе, вдруг решал зайти к директору ближайшей к техникуму школы (а это была средняя школа «Памяти декабристов» на Черном Пруду) и попросил его принять меня для продолжения учебы. В ответ на мою просьбу директор ответил, что уже поздно, учебный год уже начался, классы переполнены… Видя мое огорчение, он на прощание спросил: «А как ты учился-то…?» Я быстро сбегал домой за аттестатом, и когда директор увидел мои отметки, лицо его сразу изменилось и он сказал: «С завтрашнего дня ты ученик 8 «б» класса». Родители, оправившись от шока, согласились с поворотом в моей судьбе, и моя жизнь вновь завертелась с удвоенной нагрузкой, включая участие в концертах, в художественной самодеятельности, в оформлении стенгазет (я неплохо рисовал) и т.д.
Окончив в 1939 году школу с «золотым аттестатом» (единственным на два десятых класса), я поступил, не сдавая экзаменов, в университет на физико-математический факультет. Прерванные на некоторое время занятия музыкой вновь возобновились и были довольно успешными: в 1940 году в честь какого-то торжества я даже выступил на сцене Оперного театра и в сопровождении оркестра филармонии (дирижер С.Л. Лазерсон) исполнил «Канцонетту» из концерта для скрипки с оркестром П.И. Чайковского.
Однако окончить музыкальный техникум как, впрочем, и университет мне не удалось — началась Великая Отечественная война. В университете ввели ускоренное обучение и мы, студенты третьего курса, начали учебный год с 1 августа 1941 года. Однако не прошло и месяца, как нам объявили о призыве на военную службу, срочно погрузили в эшелон, состоящий из товарных вагонов «сорок человек или восемь лошадей», и повезли в сторону Казани. На следующее утро мы обнаружили, что ночью половина нашего эшелона была отцеплена и направлена в Ульяновск, а наша половина следовала через Казань до Бугульмы, где находился сортировочный пункт Красной Армии. Впоследствии выяснилось, что те студенты, которых повезли в Ульяновск, прошли там ускоренный курс подготовки офицеров и почти все погибли под Сталинградом. Много позже выяснилось также, что руководящие функционеры из Горьковского обкома комсомола за наш эшелон «студентов-добровольцев» получили ордена и медали.»
По окончании войны в 1945 году младший сержант Николай Алексеевич Фуфаев возвратился из Казани в Горький и был зачислен на третий курс вновь образованного радиофизического факультета Нижегородского университета. Закончив с отличием учебу в 1949 году, он поступил в аспирантуру к академику Александру Александровичу Андронову и в 1953 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Теория электромагнитного прерывателя» с присуждением ученой степени кандидата физико-математических наук.
Задача, поставленная перед аспирантом Н.А. Фуфаевым, была известна в научном мире, за нее брались известные ученые, но полный успех ими достигнут не был. Разработанный А.А. Андроновым метод точечных отображений позволил по-новому увидеть проблему и существенно продвинуться в разрешении этой интересной конкретной задачи, но и обнаружить явление генерации сложных движений. Важность обнаруженных эффектов была осознана совсем недавно в связи с открытием стохастических эффектов у детерминированных динамических систем невысокой размерности.
Скупые автобиографические сведения:
Николай Алексеевич Фуфаев — один из инициаторов создания в Горьковском университете первого в нашей стране факультета вычислительной математики и кибернетики.
Область научных интересов Николая Алексеевича Фуфаева — динамика неголономных систем и теория движения систем с качением. Неголономными называют системы, движение которых ограничивается условиями, содержащими не только обобщенные координаты и, возможно, время, но также обобщенные скорости, причем эти условия не должны быть интегрируемыми. В приложении к механике неголовомными называют системы, движение которых связано кинематическими связями, которые не сводятся к геометрическим. К неголономным системам относятся, например, такие транспортные средства, как автомобиль, мотоцикл, велосипед, самолет на полосе приземления, буер и другие. Неголономными системами являются электромеханические системы со скользящими контактами. Полученные Николаем Алексеевичем новые научные результаты известны всем специалистам по аналитической механике. Сам Николай Алексеевич определяет эти результаты так:
«… разработана теория устойчивости движения неголономных систем, феноменологическая теория качения деформируемого колеса, а также теория движения механических систем с неудерживающими кинематическими связями».
Следующая запись в автобиографии Николая Алексеевича: «Основными научными работами считаю монографии»:
Эти три книги сам Николай Алексеевич характеризует как «первые в мировой науке монографии, определяющие новые направления в науке».
Книгу «Динамика неголономных систем» следует выделить особо. Это первая в мировой практике монография, целиком посвященная обсуждению концепции систем с неинтегрируемыми (неголономными) связями. В книге систематически излагаются кинематика и динамика неголономных систем, рассматриваются вопросы устойчивости и малых колебаний, решается вопрос о корректности некоторых математических моделей в механике неголономных систем, приведен по существу исчерпывающий библиографический список литературы по неголономной механике. Изложение сопровождается многочисленными примерами, отличающимися полнотой рассмотрения и ясностью физической интерпретации результатов. Неголономные системы нередко ведут себя «странно» по сравнению с привычными голономными, их состояния равновесия и установившиеся (стационарные) движения не являются изолированными, при их анализе естественно возникло обобщение обычного подхода Ляпунова, связанное с тем, что необходимо исследовать устойчивость целых многообразий, а не отдельных точек пространства обобщенных координат или фазового пространства. Траектории точек контакта тел при наложении неголономных связей кажутся неожиданными и причудливыми, нередко изобилуют изломами. Язык книги удивительно богат и точен. Иллюстрации, выполненные Николаем Алексеевичем, до сих пор переходят из статьи в статью во всей мировой литературе по неголономной механике — настолько они выполнены физически точно и графически безупречно. С момента публикации этой книги прошло 30 лет, а число ссылок на нее как на основное издание по динамике неголономных систем не убывает, продолжает расти ее авторитет в мировой науке.
В составленной Николаем Алексеевичем аннотации к написанной совместно с доцентом Белорусского политехнического института М.А. Левиным книге «Теория качения деформируемого колеса», читаем:
«Впервые с единых позиций излагается феноменологический и модельный подход к изучению качения колеса, а также сил взаимодействия деформируемой периферии колеса с опорной поверхностью. Удается построить ряд теорий качения, расположив их по возрастающей сложности. Это позволяет установить соответствие между известными ранее гипотезами и теориями, указать границы их применимости, а также распространить эти теории на более общий случай, в котором учитываются продольная, поперечная и радиальная деформация упругой периферии колеса, размеры пятна контакта с опорной поверхностью, а также возможность частичного проскальзывания в пятне контакта и потери механической энергии при качении».
Тщательного изучения потребовали актуальные задачи о путевой устойчивости автомобиля, мотоцикла, шасси самолета. Получено адекватное описание условий качения реального колеса и сил его взаимодействия с дорогой. К трем названным книгам можно добавить:
«Введение в теорию нелинейных колебаний». Учебник, Москва: Наука, 1976 (совместно с Н.В.Бутениным и Ю.И.Неймарком).
«Теоретическая механика для радиофизиков». Вып. 1–4,1968 -1970 (совместно с И.С.Емельяновой).
«Теория движения систем с качением». Монография, Ташкент: Издательство «Фан», 1987 (совместно с Х.Т.Тураевым и Р.А.Мусарским).
«Введение в аналитическую механику», Москва: Наука, 1991 (совместно с Н.В.Бутениным).
За работу «Концепция твердого тела при математическом моделировании динамики колесных экипажей и оптимизации параметров их движения» решением Государственного комитета Российской федерации по высшему образованию и конкурсного центра грантов по фундаментальным исследованиям в области транспортных наук Николаю Алексеевичу присужден Грант 1993 года по разделу «Теоретические проблемы транспорта».
Второе издание книги «Введение в аналитическую механику» дополнилось по инициативе Николая Алексеевича материалами по темам: «Уравнения движения в квазикоординатах», «Уравнения электромеханических систем», «Канонические уравнения и методы их интегрирования», «Неголономные системы», «Вариационные принципы механики». Это издание переведено на испанский язык.
Николаем Алексеевичем опубликовано свыше 140 научных работ, большая часть из них — в центральной печати, в том числе в издательствах Академии наук, «Высшая школа», «Наука», в международных издательствах, в журналах « Известия РАН. Механика твердого тела», «Прикладная математика и механика», «Автоматика и телемеханика». В список работ Николая Алексеевича, помещенный в конце статьи, мы в1Ь включили тезисы докладов на многочисленных международных, союзных и российских конференциях и некоторые статьи, основные материалы которых включены в содержащиеся в списке другие работы, опубликованные в центральной печати.
Получены авторские свидетельства на изобретения: в 1971 году свидетельство вручено Горьковскому автозаводу и Горьковскому научно-исследовательскому институту прикладной математики и кибернетики за изобретение «Стенд для испытания шин», выполненное по инициативе и под руководством Н.А. Фуфаева и Ю.И. Неймарка; 1981 год ознаменован двумя свидетельствами: «Способ испытания пневматических шин» (совместно с Р.А. Мусарским) и «Стенд для испытания пневматических шин» (совместно с В.П. Могутновым, Н.М. Кислициным, Р.А. Мусарским и В.И. Шишкиным).
Начиная с 1972 года, совместно с профессором Ю.И. Неймарком им выполнен ряд работ по изучению динамики асинхронной машины с ротором типа беличьей клетки, что позволило уточнить известную теорию Крона и дать обоснование идеальности накладываемых связей. Совместно с доцентом В.И. Королевым исследовалась динамика синхронной машины. Совместно с И.С. Емельяновой выявлены особенности, характеризующие состояния равновесия и стационарные движения механических систем.
Под научным руководством Н.А. Фуфаева защитили кандидатские диссертации его ученики, в том числе И.С. Емельянова на тему «О стационарных движениях механических систем»; Х.Т. Тураев — «Экспериментальное определение кинематических параметров и коэффициентов упругости шин для исследования динамики колесных экипажей»; В.П. Могутнов — «Повышение устойчивости и управляемости специализированных автомобилей большой грузоподъемности»; С.М. Огороднов — «Повышение устойчивости прямолинейного движения трехколесного транспортного средства»; А.И. Ястребов — «Исследование дифференциальных и разностных уравнений, связанных с многошаговой стохастической аппроксимацией» (соруководитель С.В. Шильман). Сейчас Р.А. Мусарский, И.С. Емельянова, М.А. Левин, Х.Т. Тураев, А.И. Ястребов — доктора наук и все с благодарностью помнят постоянную помощь, советы и критику Николая Алексеевича.
В течение многих лет Н.А. Фуфаев являлся членом Головного Совета Минвуза РСФСР по механике, членом Научного Совета АН СССР по проблеме «Общая механика», членом Специализированного диссертационного совета Горьковского университета по механике, членом ученых Советов ГГУ, факультета ВМК, НИИ ПМК; входил в редколлегию межвузовского сборника научных трудов «Динамика систем», был активным участником семинаров Нижегородского и Московского университетов, а также Нижегородского научного общества механиков.
Награды Николая Алексеевича:
В последние годы Николай Алексеевич удостоен научной стипендии России, Заслуженный Соросовский профессор.
Николай Алексеевич был прекрасным лектором. Разработанный им курс «Классическая и аналитическая механика» запомнили как один из лучших многие поколения студентов. Продуманное, многократно выверенное содержание, строгая логическая последовательность, глубина и четкость изложения, убедительность примеров. Чертежи и формулы «исполнялись» на доске поистине художественно. Все это создавало впечатление удивительной гармонии, свойственной хорошей музыке или классическому роману. Мне неоднократно приходилось слушать фрагменты курса «Механика» в других вузах, в том числе на механико-математическом факультете Московского университета, но ни один из курсов не мог идти в сравнение с нашим, нижегородским курсом Николая Алексеевича. Многие мои однокурсники, коллеги и друзья, которым довелось учиться у Николая Алексеевича, согласны со мной. Не меньшим изяществом и глубиной содержания отличались специальные курсы «Динамика неголономных систем», «Теория движения систем с качением» и другие.
Николая Алексеевича приглашали для чтения лекций в другие вузы. Самаркандский университет в Узбекистане, Белорусский политехнический институт в Минске. Хабаровский институте инженеров железнодорожного транспорта — вот неполный перечень мест, откуда родной горьковский университет получал прекрасные благодарные отзывы о лекциях Николая Алексеевича.
Рецензия Николая Алексеевича Фуфаева на научную статью, диссертацию или монографию была своеобразным знаком качества работы. Научная честность его была хорошо известна, его резкая критика преградила путь к опубликованию многим околонаучным, ошибочным или просто слабым работам. Получить положительный, тем более лестный отзыв от профессора Фуфаева было нелегко, но какую высокую цену имел такой отзыв!
В автобиографии запись: «Владею иностранными языками: английским — свободно, немецким, французским, итальянским, польским — со словарем».
По примеру учителя академика Александра Александровича Андронова Николай Алексеевич считал неприличным незнание европейских языков и находил само собой разумеющимся, что не только он, но и его ученики должны быть в состоянии понять и прокомментировать содержание любой интересной научной публикации независимо от языка, на котором она написана. Его не мог смутить португальский или сербский язык, но особенно бережно, даже трепетно он относился к родному русскому языку, не терпел никакого словарного мусора, неверных ударений, неуместно или просто недостаточно точно использованных в речи и при письме терминов. Его ухо безошибочно улавливало фальшь не только в музыке, но и в речи.
Многие в университете могут вспомнить живые сцены в университетском холле или на лестнице: Николай Алексеевич рассказывает что-то забавное по-английски или по-немецки преподавателю кафедры иностранного языка, оба увлечены беседой в не обращают внимания на уважительно обходящих их студентов. А вот другая сцена: заканчивается лекция, студенты поглядывают на часы, все-таки полтора часа без перерыва — это утомительно. И вдруг — куда девалась усталость? Последние пять минут — подведение итогов лекции, и профессор перешел на английский.
Николай Алексеевич побывал в Румынии, ГДР, Швеции, Финляндии, Франции, Польше, совершил круизы по Дунаю и вокруг Европы, и везде ему и его спутникам помогало его знание иностранных языков и постоянная тяга к совершенствованию этих знаний. Стремление к совершенствованию всегда было отличительной чертой Николая Алексеевича и проявлялось во всем — в науке, в музыке, в технике, просто в жизни и не могло не «заражать» окружающих. Помню, с каким мальчишеским блеском в глазах Николай Алексеевич предлагал всем попытаться решить очередную заковыристую задачу, как радовался, если нам это удавалось и как, не вытерпев, часто сам демонстрировал разрешение очередной «загвоздки». Болеть Николай Алексеевич «не умел». Даже в больничной палате на тумбочке всегда лежали бумаги, а сам он, примостившись у подоконника или у той же тумбочки, что-то вычислял или готовил очередную статью.
Портрет Николая Алексеевича не будет полным, если не упомянуть его увлечение музыкой. Редкий концерт самодеятельности в университете обходился без его игры на скрипке или фортепиано. Во время стажировок в Московском университете Николай Алексеевич всегда имел исключительное право входа в Клуб Главного здания («Башни») и проводил часы, музицируя на прекрасном старинном рояле. Клубные работники МГУ, коллеги нередко оставляли свои дела и приходили послушать его игру. Музыка, рисование, шахматы, волейбол, плавание и прыжки в воду — вот далеко неполный перечень увлечений Николая Алексеевича. Памятная доска академика Александра Александровича Андронова на фасаде Нижегородского института прикладной математики и кибернетики выполнена по эскизу, выполненному Николаем Алексеевичем.
Еще один дар Николая Алексеевича — дар преданной дружбы. Юрий Исаакович Неймарк и Николай Алексеевич Фуфаев были всю жизнь не только коллегами, удачно дополнявшими друг друга в науке, постоянно обменивавшимися идеями и опубликовавшими в соавторстве многие работы, включая знаменитую монографию по динамике неголономных систем, но и неразлучными друзьями, относившимися друг к другу с удивительной нежностью. Крепкая дружба связывала Николая Алексеевича с бывшим аспирантом академика Андронова, ленинградским профессором Николаем Васильевичем Бутениным, с Виталием Анатольевичем Зверевым. Этот список можно продолжить.
Все мы с благодарностью всегда будем помнить незаурядного и поистине интеллигентного человека, крупного ученого, нашего учителя и друга Николая Алексеевича Фуфаева.
И. С. Емельянова