ВИКТОР ТИМОФЕЕВИЧ ДОЛБНЯ

Виктор Тимофеевич Долбня является инициатором широкого внедрения топологических методов анализа и синтеза электрических и электронных систем в учебный процесс и научные исследования в Харьковском политехническом институте с начала 60-х годов прошлого столетия. Он – основатель школы научных исследований в этой области в Харькове, автор более 175 научных трудов по указанной тематике. Виктор Тимофеевич родился 27 сентября 1924г. в Харькове в семье бухгалтера. Нормально окончить школу ему не дала война, начало которой пришлось на момент времени, когда Виктор окончил девятый класс. Осенью 1941г. по линии военкомата он с группой допризывников был пешим ходом выведен в Сталинградскую область. Там пришлось работать в колхозе, ютясь в хатах в качестве не всегда желанного квартиранта, не имея теплой одежды и не всегда имея пропитание, ничего не зная о судьбе родных, дожидаясь достижения призывного возраста. Через год был призван, сначала курсантом учебного танкового полка. С 1943г. принимал участие в боевых действиях вплоть до демобилизации в 1947г. Свои воспоминания о военной поре Виктор Долбня кратко записывал в дневниках, а в 1995г. на основе этих записей подготовил книгу «1418 дней», изданную в НТУ «ХПИ» в 2013г. [1]. После демобилизации Виктор Тимофеевич с золотой медалью окончил вечернюю школу, и, работая на заводе им. Малышева, учился на вечернем отделении Харьковского электротехнического института. Его Виктор Тимофеевич также закончил с отличием, и в 1955г. был принят в аспирантуру к доц. Маевскому О.А. на кафедру электрификации промышленных предприятий ХПИ. В 1959 г. Виктор Тимофеевич защитил кандидатскую диссертацию, с 1962г. работал деканом факультета автоматики и приборостроения, с 1964г. – деканом электромашиностроительного факультета, с 1971г. по 1989г. – заведующим кафедрой промышленной электроники, в период с 1974г. по 1989г. – проректором по учебно-методической работе ХПИ. В 1979 г. он успешно защитил докторскую диссертацию на тему «Исследование устройств преобразовательной техники топологическим методом». Вместе со своим учителем проф. О.А. Маевским Виктор Тимофеевич был инициатором открытия в ХПИ новой специальности «Промышленная электроника» и одноименной кафедры, которая родилась в октябре 1963 г.

В.Т. Долбня и О.А. Маевский на Первомайской демонстрации (1969г.)

Первым заведующим кафедрой промышленной электроники был назначен В.Т. Долбня. О.А. Маевский в это время находился в творческом отпуске для завершения докторской диссертации и принял кафедру от Виктора Тимофеевича в сентябре 1964 г. После безвременной кончины проф. Маевского О.А. в 1971г. кафедру опять возглавил В.Т. Долбня, и заведовал ею до 1989г. С 1989г. по настоящее время Виктор Тимофеевич работает профессором кафедры автоматизированных электромеханических систем Харьковского политехнического института.
Страницы военного дневника. Обратимся к страницам военного дневника Виктор Тимофеевича. Вот некоторые выдержки из него.
«8 декабря 1941г. Сегодня мороз уменьшился, день прошел благополучно. У одного из ребят по фамилии Панин купил за 5 рублей книгу «Робинзон Крузо» на украинском языке. Книга привлекла меня тем, что ее общеизвестный вариант занимал не более трети объема этого издания. Далее Дефо описывает путешествия Робинзона по разным странам, в том числе по Китаю и России. О художественной ценности этих разделов ниже, но интересно, как автор представлял себе другие страны, в том числе Россию. До этого я даже не подозревал, что «Робинзон Крузо» имеет такое продолжение. Впрочем, и сейчас, спустя 54 года, я ни разу не встречал этого полного варианта книги. Уже сейчас я удивляюсь своей тяге к книгам (которая, впрочем, всегда у меня была), даже полуголодный, я тратил деньги на редкую вещь. Судя по записи, у меня к этому времени оставался определенный «запас» денег, точнее –150 рублей. По тем временам, это были немалые деньги, но я их берег на черный день. Кроме этого «неприкосновенного» запаса у меня оставалось всего 10 рублей. Сдавая библиотеку преемнику, я передал 24 книги вместо 19: несколько своих книг мне оставили выздоравливающие при выписке из госпиталя. Воспользовавшись своим правом на эти пять книг, я взял из библиотеки одну для меня очень ценную — переписка Александра Блока с Андреем Белым. Взамен нее я и оставил все свои пять книг, тем более что на «Переписку...» особых любителей, кроме меня, вообще не было. Мне вдруг пришла в голову мысль раздобыть в школе, находившейся в станице Глазуновской (туда ходили дочери хозяев), задачник по алгебре и просмотреть его — соскучился по математике.
3 июня 1943г. Попалась книга Перельмана «Занимательная механика». Выписал для памяти формулы механики и проработал теорию относительности Эйнштейна.
2 января 1943г. Утром были на занятиях, до обеда переносили вещи в новое помещение. После обеда я и Божко перевозили вещи техника-лейтенанта Лысенко. Он считал нас лучшими курсантами. Кроме того, у меня произошла с Лысенко любопытная история. Однажды на занятиях он посетовал на то, что не может научить нас многому интересному в области радиопеленгации и ориентирования, так как у него нет таблиц логарифмов. Дело в том, что, когда учебный полк уезжал из Средней Ахтубы, многое из вещей пришлось бросить, в том числе и некоторые учебники. Среди них были оставлены и таблицы логарифмов. Я поднял руку и задал вопрос: «Не подойдут ли четырехзначные таблицы?». Лысенко спросил: «А что, они у тебя есть?». «Да нет», — ответил я. «Но я могу их составить в течение примерно десяти дней, если меня освободят от работы и нарядов.» Лысенко принял это за шутку или розыгрыш, но я объяснил ему, что в моей памяти сохранились две формулы, по которым можно вычислять логарифмы и антилогарифмы любых чисел с пятью знаками. Для точности пятую цифру можно отбросить и получить абсолютно точные четырехзначные таблицы. Эти формулы были мне известны по следующей причине. Когда я учился в 8-м или 9-м классе, наш учитель математики Эдмунд Николаевич Юшкевич вел математический кружок. Мы как раз изучали логарифмы, и он предложил мне сделать доклад о том, что существуют две формулы, позволяющие обойтись без пятизначных таблиц. Они были опубликованы неким инженером Н.В. Погоржельским еще до революции в одном математическом журнале. Я такой доклад сделал, и формулы мне запомнились. Сейчас я их припомнил и приступил к составлению таблиц. Забегая вперед, скажу, что это потрясло воображение Лысенко, он и вообразить себе не мог, что такие формулы могут существовать, и что восемнадцатилетний паренек может такое знать. Вдобавок к этому, я был лучшим курсантом по радиоделу, и Лысенко даже привлек меня к составлению вопросника (примерно 100 вопросов по устройству, эксплуатации и ремонту танковой радиостанции и ответы на эти вопросы), который он использовал для проверки знаний курсантов и для обучения. Таким образом, я был признанным его ближайшим помощником в проведении занятий.» Эти отрывки как нельзя лучше характеризуют цельность натуры Виктора Тимофеевича, его любовь к книге, тягу к знаниям, стремление их систематизировать и применять на практике, его страсть сделать дело наилучшим образом. Эти черты свойственны ему до сих пор. Быть может, именно они и проложили дорогу Виктору Тимофеевичу к топологическим методам. Толчком послужила книга С. Мэзона и Г. Циммермана «Электронные цепи, сигналы, системы», вышедшая в переводе в 1963г. в издательстве «Иностранная литература». К тому времени Виктор Тимофеевич читал трехсеместровый курс «Основы электронной и импульсной техники», и на первом семестре было запланировано изучение методов анализа электронных схем.
«Эти увлекательные графы…». Автору этих строк выпала удача учиться на специальности «Промышленная электроника» в группе набора 1962г. Виктор Тимофеевич читал применение матриц, графов и унисторов для анализа характеристик электронных схем. Я был захвачен этими методами. То, что показывал Виктор Тимофеевич на лекции, было сродни волшебству. А ведь это был только 1965 год. Звучали слова «граф», «передача графа», «топологическая формула Мэзона», «инверсия графа», «унистор», «дерево графа». Все было новое, передовое, только-только появившееся в зарубежной технической литературе. Все это Виктор Тимофеевич привнес в учебный процесс, оперативно издал замечательное краткое учебное пособие в виде конспекта лекций в двух частях [2]. Его и по нынешним меркам я считаю методически безукоризненным. Толковые математические выводы и доказательства, четкие формулировки, наглядные примеры на каждый раздел. Отлично был поставлен и второй курс – «Электронная и импульсная техника». В нем повсеместно использовались графы и унисторы для углубленного анализа электронных усилителей, генераторов, мультивибраторов. Получалась стройная картина при изучении: постановка задачи и математический вывод с помощью графов и унисторов, затем анализ математических выражений и осмысление физики процессов на основе получаемых эквивалентных схем с ответами на вопросы «Что произойдет, если...». Мы, все студенты, с глубоким уважением относились к работе Виктора Тимофеевича во время лекций. Когда он говорил, то был всецело захвачен этим процессом, и это чувствовалось по его глазам, движениям, интонациям речи. Это страстное отношение к процессу обучения передавалось и нам. Потом, собираясь на обсуждение с конспектом, мы легко восстанавливали весь материал, и это тоже доставляло удовлетворение. Конспект прослушанных у Виктора Тимофеевича лекций получался «говорящий», толковый, логичный и конкретный. К этому можно ещё добавить, что обязательным было выполнение домашних заданий, посвященных анализу параметров электронной схемы как матричными, так и топологическими методами. При этом надо было самому проверить правильность результатов – ответы должны были совпасть во всех вариантах анализа. Это действительно давало хорошие навыки анализа электронных схем, столь необходимые при изучении конкретных электронных схем непрерывного и импульсного действия.
В защиту метода графов. В 1969–70гг. на страницах журнала «Электричество» возникла дискуссия о целесообразности изучения и применения топологических методов. Начало обсуждению положила статья О.М.Богатырева [3] – противника использования топологических методов в практике расчетов электрических цепей. В.Т. Долбня с присущей ему страстностью включился в эту дискуссию. Его статья «В защиту метода графов» [4] была, пожалуй, наиболее яркой и убедительной из ряда статей этой дискуссии, поскольку была основана на практических примерах, глубоком знании сущности топологических методов и их преимуществ перед другими методами. Все идеи широкого привлечения топологических методов для анализа электронных схем в полной мере воплотились при написании учебника «Электронные цепи непрерывного и импульсного действия» [5], который вышел с грифом Минвуза СССР (тогда получить гриф было нелегко – не в пример нынешним временам). Учебник готовился и в связи с тем, что Виктор Тимофеевич в это время стал проректором по учебно-методической работе, и с присущей ему скрупулёзностью решил образцово подготовить курс, начав именно с себя. За короткое время были поставлены 12 новых лабораторных работ, разработаны практические занятия и написан этот учебник, прошедший двойное довольно пристальное рецензирование – и в Киеве, и в Москве. В это же время Виктор Тимофеевич готовил к защите свою докторскую диссертацию, посвященную анализу преобразовательных схем, на тему «Исследование устройств преобразовательной техники топологическим методом», которая была успешно защищена 23 октября 1979г. в специализированном совете Института электродинамики АН УССР в Киеве.

Завкафедрой промышленной электроники В. Т. Долбня за подготовкой докторской диссертации (1975 г.)

В научных трудах В.Т. Долбни [6] были введены специальные функции, отражающие переходные процессы, и позволяющие в их терминах по топологическим признакам формировать выражения для вычисления кривых динамических процессов по виду самой анализируемой схемы. При этом отпадает необходимость в составлении дифференциальных уравнений, операторных изображений и т.п., что характерно для общепринятых классических методов. В дальнейшем разработанные методы были применены к преобразовательным устройствам и методу отображения процессов на комплексную плоскость, обладающему также неоспоримой новизной и оригинальностью [7]. Виктор Тимофеевич использовал топологические методы и для решения задач синтеза. К этому его подтолкнули практические потребности, связанные с выполнением специальной тематики НИЛ техники высоких напряжений и преобразователей тока ХПИ. Заведующий этой лабораторией Саул Маркович Фертик в 70-х годах выполнял важную правительственную тематику, связанную с необходимостью разработать методы защиты электронного оборудования от электромагнитного воздействия при действии мощного импульса от взрыва ядерного оружия. Для воспроизведения этого импульса требовалось синтезировать схему, генерирующую требуемый импульс. Генерирование мощных импульсов. Вот что об этом сказал сам Виктор Тимофеевич [8]. «Задача оказалась нелегкой. На протяжении нескольких месяцев не удавалось создать установку, которая воспроизводила бы подобный импульс, что позволило бы затем разработать способы защиты от его воздействия. Были привлечены многие известные ученые-электрики ХПИ, но результата не было – задача синтеза схемы, воспроизводящей такой импульс, казалась неразрешимой, приходилось идти вслепую опытным путем, при помощи инженерного чутья подбирая элементы схем, но это ни к чему не приводило. Конечно, затягивание выполнения работ заказчика не устраивало. Назревали немалые неприятности как для лаборатории, так и для института.» Один из ученых-электриков ХПИ – профессор В. Л. Бенин, посоветовал С. М. Фертику обратиться к заведующему кафедрой промышленной электроники В. Т. Долбне, который в это время занимался вопросами топологического синтеза электрических цепей. Саул Маркович ознакомил Виктора Тимофеевича с задачей и попросил попытаться решить ее хотя бы приближенно с погрешностью не более 10 процентов. В. Т. Долбня согласился принять участие в решении задачи, но для того, чтобы получить исходные данные (шесть конкретных чисел, входящих в уравнение, описывающее электромагнитный импульс), нужно было иметь допуск к совершенно секретной работе. Именно к таким работам относилось все работы, которыми занималась НИЛ ТВН и ПТ. На оформление допуска институту потребовалось около месяца. За это время Виктор Тимофеевич подготовил четыре варианта возможных схем генератора нужного импульса, оставалось лишь подставить в полученные им выражения засекреченные числовые данные. В это время ему позвонил заместитель начальника научно-исследовательского отдела В. М. Наконечный и порекомендовал не браться за эту работу, так как С. М. Фертик уже обращался ко многим ученым-электрикам, но их попытки решить задачу успеха не имели, и они сочли задачу неразрешимой. Но В. Т. Долбня проигнорировал этот совет, так как считал, что разработанный им топологический метод поможет с такой задачей справиться. Наконец допуск В. Т. Долбни к секретной работе был получен, Виктор Тимофеевич записал на клочке бумаги необходимые шесть цифр и ушел домой. В течение вечера он определил параметры элементов для трех наиболее простых схем. На следующий день он сообщил результаты С. М. Фертику. Проверив схемы, Саул Маркович убедился, что они формируют необходимый импульс совершенно точно, без каких-либо приближений, и выразил желание отблагодарить автора решения такой важной задачи денежной премией. Тут же он, правда, поправился и сказал, что это сделать ему не удастся, так как В. Т. Долбня не является сотрудником лаборатории, а контролирующие органы пристально следят за расходованием средств. «А я и не претендовал на денежное вознаграждение», – вспоминает Виктор Тимофеевич, Почетный доктор НТУ «ХПИ», д. т. н., профессор кафедры АЭМС. «Но, собираясь защищать докторскую диссертацию, я не отказался бы от отзыва на выполненную работу, в котором, не раскрывая секретных сведений, давалась бы ее оценка». С. М. Фертик такой отзыв написал, он и сейчас хранится в НИПКИ «Молния». Заключил его Саул Маркович такими словами: «В названной выше задаче доцент В. Т. Долбня определил не только искомые схемы (2 варианта), но, что особенно ценно, доказал, что данные решения являются единственными». Свою благодарность В. Т. Долбне выразил также проректор по науке И. В. Рыжков. Вопрос ответственности С. М. Фертика перед Военно-промышленным комплексом СССР был снят, и работа была благополучно завершена. Частично решение подобной задачи синтеза электрической системы топологическими методами приведено в монографии [9]. Импульсы творчества. В.Т.Долбня дал мощный творческий импульс для работы его учеников. Под его руководством защитили кандидатские диссертации В.Г. Ягуп (1974г.), Е. И. Сокол (1979г.), Н.И. Лазарев (1986г.), А.И. Кипенский (1991г.). Все они впоследствии защитили докторские диссертации. В.Т. Долбня стал научным консультантом при подготовке докторских диссертаций В.Г. Ягупа на тему «Исследование электромагнитных процессов в преобразователях электроэнергии на основе сигнальных графов (теория, методы, алгоритмы и их компьютерная реализация) и Е.И. Сокола на тему «Микропроцессорное управление полупроводниковыми преобразователями электрической энергии по вычисляемым прогнозам», которые также были успешно защищены в ИЭД НАНУ. Е.И. Сокол в 2012г. избран член-корреспондентом НАНУ. Топологические методы широко используются при чтении ряда курсов в различных вузах учениками и коллегами В.Т. Долбни. В Украинской инженерно-педагогической академии (УИПА, г. Харьков) на протяжении 12 лет читался курс «Методы расчета электронных схем» с применением топологических методов, на основе которого излагались курсы «Электроника и микросхемотехника» и «САПР электронных схем» для студентов специальности «Электроника, схемотехника и связь». В Харьковском национальном университете городского хозяйства им. А.Н. Бекетова с использованием топологических методов излагается курс «Математические задачи электроэнергетики», а при изучении дисциплины «Энергетическая электроника» применяется система компьютерного моделирования тиристорных преобразователей СИМПАТ, полностью основанная на аппарате сигнальных графов.

В.Т. Долбня на 50-летнем юбилее кафедры промышленной и биомедицинской электроники НТУ «ХПИ» (май 2013 г.)

В Украинской государственной академии железнодорожного транспорта (г. Харьков) топологические методы внедрены на кафедре автоматизированных систем электротранспорта при чтении курсов «Специальные методы расчетов», «Моделирование систем», «Методы расчета устройств преобразовательной техники». Курсы по моделированию электромеханических систем с использованием сигнальных графов были прочитаны студентам-электрикам Харьковского национального автодорожного университета, Харьковского национального технического университета сельского хозяйства им. Петра Василенко, Донбасской государственной машиностроительной академии (г. Краматорск).

Первые выпускники кафедры промышленной электроники поздравляют В.Т. Долбню с презентацией книги о войне «1418 дней» в НТУ «ХПИ» ( октябрь 2013 г.)

В НТУ «ХПИ» в настоящее время эти методы излагаются профессором В.Т. Долбней в спецкурсе высшей математики для магистров на кафедре автоматизированных электромеханических систем и доцентом Т.В. Миланич в курсе «Аналоговая схемотехника» на кафедре промышленной и биомедицинской электроники [10, 11]. Можно с уверенностью сказать, что дело применения и развития топологических методов в электрических, электронных и электромеханических системах, которому В.Т.Долбня посвятил свою жизнь и творчество, продолжает развиваться и на нынешнем этапе. В эти юбилейные дни хочется от всей души пожелать Виктору Тимофеевичу быть как можно дольше здоровым, полным сил и присущих ему оптимизма, творческой энергии и неиссякаемой трудоспособности, а также выразить ему глубочайшую благодарность за все его многие добрые дела.

1. http://www.promelectronika.kharkov.ua/books/1418.pdf
2. Долбня В.Т. Основы электронной импульсной техники: конспект лекций. В 2-х частях. – Харьков: ХПИ. – 1966.
3. Богатырев О.М. О расчете цепей с помощью графов // Электричество.– 1969. – № 4.– С. 86–91.
4. Долбня В.Т. В защиту метода графов // Электричество.–1970.– № 1.
5. Долбня В.Т., Чикотило И.И., Ягуп В.Г. Электронные цепи непрерывного и импульсного действия.– Киев:Вища школа.–1979.– 336 с.
6. Долбня В.Т. Топологические методы анализа и синтеза электрических цепей и систем: монография. – Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьковском ун-те. – 1974. – 144 с.
7. Долбня В.Т. Исследование переходных процессов в преобразователях путем отображения на комплексную плоскость: монография. – Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьковском ун-те. – 1988. – 136 с.
8. http://polytechnic.kpi.kharkov.ua/ViewArticle.asp?id=3308
9. Долбня В.Т. Топологический анализ и синтез электрических и электромеханических систем: монография. – Харьков: НТУ «ХПИ».–2005. – 336 с.
10. Долбня В.Т., Миланич Т.В. Современные методы анализа электрических и электромеханических систем: учебное пособие. – Харьков: НТУ «ХПИ».– 2002.– 92 с.
11. Долбня В.Т. Методы анализа электронных схем при помощи графов. – Харьков: ХПИ. – 1982. – 84 с.

О.А.Витязь

Ягуп Валерий Григорьевич – докт. техн. наук, профессор Харьковского национального университета городского хозяйства им. А.Н. Бекетова. E-mail: yagup_walery@mail.ru