Владимир Котельников — учёный в области радиофизики, радиотехники, электроники, информатики, радиоастрономии и криптографии. Один из основоположников советской секретной радио- и телефонной связи.
С его именем связана эпоха развития важнейших областей науки и техники, от цифровых систем связи и вычислительных машин до широкомасштабных исследований космического пространства. Теорема Котельникова легла в основу образования любого инженера в области систем связи и информатики. Теория потенциальной помехоустойчивости, созданная В. А. Котельниковым, составляет фундамент всех современных систем связи, радиолокации, радионавигации и телеуправления. Его работы в области радиолокационной астрономии по праву вошли в золотой фонд мировой науки и техники.
Характерной особенностью творчества Владимира Александровича было то, что он, «генератор идей», ставил перед собой научную или инженерную задачу и решал ее, в зависимости от масштаба, сам или вместе с руководимым им коллективом. Проникая в суть проблемы, он приходил к фундаментальным научным открытиям. Владимир Александрович был наделен талантом ученого, инженера, педагога и организатора.
Звук – это функция времени… Как из звука получают цифры?
Будущий академик, вице-президент АН СССР (1970-1988 гг.), дважды Герой Труда родился 6 сентября 1908 года в Казани и учился в Бауманском техническом университете в Москве. Собственно, чтобы поступить туда в 1925 году, требовалось «рабоче-крестьянское происхождение», а в документах Владимира значилось «из дворян»: его дед (математик и доктор философии Петр Котельников) и отец были профессорами Казанского университета. Однако техники Стране Советов были в то время нужны позарез, и в 1926 году, пользуясь объявленным «свободным приемом», Котельников таки был принят студентов Бауманки. Уже после первого курса, в 19 лет, во время летних каникул в Нижегородской радиолаборатории он создал прибор под названием «тройной характерограф».
Закончил он ее в 1930 году – точнее, Московский энергетический институт, который тогда выделился из вуза вместе с электротехническим факультетом. Там Котельников и остался на аспирантуру, параллельно работая инженером в Центральном институте связи Народного комиссариата почт и телеграфов СССР. Молодой ученый возглавил там группу, занимавшуюся разработкой передачи шифрованного сигнала на большие расстояния.
В 24 года ученый сформулировал и доказал свою знаменитую теорему, которая широко известна сегодня как «теорема Котельникова». Речь в ней идет о преобразовании аналогового сигнала в дискретный (т.е. где задается положение несущей в определенные моменты времени) и обратно. Она положила начало теории информации, цифровым системам передачи сообщений, управления, кодирования и обработки информации.
Звучит теорема (1933 г.) следующим образом:
«Любую функцию времени, состоящую из частот от 0 до f, можно непрерывно передавать с любой точностью при помощи чисел, следующих друг за другом через 1/2f в секунду. Для того, чтобы передавать звук в цифровом виде (для восстановления аналогового сигнала), частота дискретизации должна быть как минимум в 2 раза больше частоты спектра исходного сигнала. Если сигнал таков, что его спектр ограничен частотой f, то после дискретизации сигнала с частотой не менее 2f можно восстановить исходный непрерывный сигнал по полученному файлу абсолютно точно».
В 30 лет Ленинградским электротехническим институтом Владимиру Котельникову была присуждена степень кандидата технических наук без защиты диссертации. Сразу же после этого, в 1938 году, ученого поставили руководить двумя лабораториями по засекречиванию телеграфной и телефонной информации. На принципах, разработанных им, была создана шифровальная телеграфная аппаратура «Москва». После создания этой аппаратуры с 1939 года ученому была поручена задача создания шифратора для засекречивания речевых сигналов с повышенной стойкостью к дешифрованию для правительственной ВЧ-связи.
Крупнейшим достижением не только советской, но и мировой радиотехники того времени стало создание уникальной многоканальной телефонно-телеграфной аппаратуры радиосвязи, впервые использующая одну боковую полосу частот. Она была установлена в 1939 году на магистрали Москва-Хабаровск.
Во время войны Владимиром Александровичем в эвакуации в Уфе вместе с группой шифровальщиков (Минц, Егоров, Виторский) был создан новый класс недешифруемых на то время систем кодирования речи для закрытой радиосвязи. Системы использовались не только в действующей армии, но и во время принятия капитуляции Германии для связи советской делегации с Москвой. Лишь немного усовершенствованные системы такого типа успешно использовались для правительственной связи вплоть до 70-х годов. Также в войну ученый разрабатывал телеметрическую аппаратуру для самолетов.
В 36 лет Котельников воссоздал и возглавил кафедру «Теоретические основы радиотехники» на Радиотехническом факультете своей альма-матер МЭИ. Этой кафедрой он руководил в течение следующих 36 лет. Курс лекций Котельникова «Основы радиотехники» был издан в виде двухтомного учебника в 1950 и 1954 годах и пользовался огромной популярностью.
Свою докторскую диссертацию ученый защитил в 38 лет по теме «Теория потенциальной помехоустойчивости». В ней были заложены основы нового научного направления: статистической радиофизики; работа значительно опередила свое время и стала одним из краеугольных камней современной теории связи.
Одна из ведущих организаций-разработчиков радиоэлектронной аппаратуры для ракетно-космических программ, разумеется, не обошлась без участия Котельникова. «Спецсектор» — так она называлась: «Сектор специальных работ для выполнения научных исследований в интересах реактивного вооружения» (впоследствии просто ОКБ МЭИ). Главный конструктор Спецсектора (1947-1953), Владимир Александрович входил в межведомственный Совет главных конструкторов, возглавляемый Сергеем Королёвым.
С именем Котельникова связано и такое направление в исследовании космоса, как планетная радиолокация: в 1961-1964 годах были проведены эксперименты по радиолокации Венеры, в 1962 – Меркурия, в 1963 – Марса и Юпитера. В результате появилась новая теория движения планет Солнечной системы. В 1983-1984 годах удалось получить изображение северной части Венеры площадью 115 млн. кв. км с разрешением 1 км – анализ этих данных позволил создать первый в истории науки «Атлас поверхности Венеры» (1989). С 1981 года Котельников возглавлял Совет по международному сотрудничеству в области исследования и использования космического пространства в мирных целях при АН СССР («Интеркосмос»). В 1998 году Международная академия астронавтики наградила ученого своей высшей наградой – Премией им. фон Кармана, признав его достижения первооткрывателя, а также за творческое мышление, интуицию и дух сотрудничества в поиске решений сложных задач, в особенности за выдающуюся роль в обеспечении постоянного присутствия человека в космосе.
Владимир Александрович был основателем и главным редактором журнала «Радиотехника и электроника» в 1956-1980 годах, а в период с 1974 по 1988 годы – еще и главным редактором «Вестника Академии наук СССР». Современники отмечают, что трудился он на этих постах всегда с полной отдачей, добиваясь концентрации усилий академических учреждений на главных направлениях научно-технического прогресса. Обладая «чудовищной» работоспособностью и высокой ответственностью, он добивался максимальной эффективности результатов. В 1973-1980 годах Котельников был даже избран председателем Верховного Совета РСФСР.
Говорить об этом не принято, но Владимир Котельников был одним из академиков АН СССР, подписавших в 1973 году письмо учёных в в газету «Правда» с осуждением «поведения академика А.Д. Сахарова». В письме Андрей Сахаров обвинялся в том, что он «выступил с рядом заявлений, порочащих государственный строй, внешнюю и внутреннюю политику Советского Союза», а его правозащитную деятельность академики оценивали как «порочащую честь и достоинство советского ученого».
Полное собрание работ В.А. Котельникова можно почитать здесь.
Скончался Котельников 11 февраля 2005 года (на 97-м году жизни). Похоронен в Москве на Кунцевском кладбище. Его имя носит Институт радиотехники и электроники РАН.
_____________________________________________________
✒️Подписывайтесь на наш Telegram-канал и смотрите видео
на канале в YouTube
📩Прислать статью unbelievablesci55@gmail.com
📩Написать редактору glavred@un-sci.com
✒️Читайте нас на Яндекс Дзен
📩У нас есть страница на Facebook и Вконтакте
📩Журнал «Гранит Науки» в Тeletype