Самый частый вопрос, который задают профессору доктору физико-математических наук Игорю Ускову его друзья и знакомые, далекие от науки, касается... названия научно-исследовательского института, где он работает. Агрофизический институт? Что это такое? Какое отношение имеет физика к сельскому хозяйству? Разве для того, чтобы доить коров и убирать картошку, необходимо знать законы Ньютона и принципы электропроводности?
«На самом деле организация сельскохозяйственного производства невозможна без глубокого знания физики, – говорит Игорь Усков. – Возьмем, например, растениеводство. На развитие любого растения влияют в первую очередь три фактора: свет, тепло и вода. Без физических знаний невозможно исследовать эти факторы, проводить анализ почвы, решать проблемы рекультивации земель и орошения. Без помощи физики не понять специфику солнечной радиации и не разобраться в том, как защитить от заморозков те или иные растения. Не зная физики, невозможно научно обосновать применение удобрений для каждого конкретного злака...»
Агрофизический институт был создан в Ленинграде в 1932 году. Его первым директором был известный ученый академик Абрам Федорович Иоффе, руководивший коллективом без малого 30 лет. Одной из первых разработок агрофизиков стали полиэтиленовые пленки и модели парников. Ученые создавали пленки направленного действия для различных сельскохозяйственных культур: «дышащие» и воздухооталкивающие, пропускающие и не пропускающие ультрафиолетовые лучи, отражающие и поглощающие инфракрасное излучение.
Игорь Усков в 1969 году возглавил лабораторию моделирования агроклимата и занимает этот пост по сей день. С 1979 по 1996 годы он был директором НИИ, но отказался от административного поста, чтобы сосредоточиться на научной работе. Несколько десятков лет ученый занимается проблемой борьбы с пылевыми бурями, которые являются серьезным препятствием для развития зерноводства на юге РФ.
Так, в конце 1980-х годов ученые разработали уникальный плуг-«волнорез». Волнообразные поверхности зерновых полей были надежно защищены от пылевых бурь. «Эти исследования требовали проведения многочисленных математических и физических расчетов, а также практических экспериментов. Я проанализировал силу сцепления частиц почвы на ровной и волнообразной поверхности, рассчитал оптимальную форму создаваемой волны. Кстати, при моделировании волновой поверхности мне помогло увлечение физикой моря, а также личный опыт: в юности довелось служить на флоте», – рассказывает Игорь Борисович.
Моему собеседнику – 79 лет. Но об уходе на заслуженный отдых ветеран и не помышляет: «Не могу представить себе жизнь без нашего института. Здесь царит особая атмосфера, которая сложилась еще во времена директорства академика Иоффе. Абрам Федорович очень трепетно относился к молодым ученым, всячески их опекал, способствовал становлению новых научных школ. Творческое взаимодействие ученых разных поколений продолжается у нас и поныне. Мне доставляет огромное удовольствие работа с аспирантами и молодыми сотрудниками». С гордостью рассказывает седовласый профессор об исследованиях по глобальному изменению климата своей аспирантки Ольги Кононенко, о работе по борьбе с пылевыми бурями молодого ученого Людмилы Козыревой.
Игорь Усков полон творческих планов. В его рабочем столе лежат чертежи нового, усовершенствованного, плуга- «волнореза”. Но ученый сомневается, удастся ли ему вообще добиться изготовления опытных образцов. В конце 1980-х несколько опытных изделий было изготовлено в институте и передано в колхозы тогдашней Чечено-Ингушетии. Однако после известных событий они были утрачены...
Одна из последних разработок института, вызвавшая широкий интерес не только в РФ, но и за рубежом, – влагомер зерна, изобретенный Игорем Ананьевым, руководителем лаборатории приборных исследований. «Изобретение Ананьева является новым словом в мировом сельскохозяйственном приборостроении. Наш коллега создал прибор, не имеющих аналогов в мире», – считает заместитель директора НИИ Илья Михайленко.
Запатентованный влагомер Ананьева действительно не похож на существовавшие до него приборы.
До Ананьева ситуация была одномерна. Известно: для того чтобы точно измерить влажность зерна, его надо утрамбовать. Обычно для измерения влаги зерно загружалось в контейнер, закрывалось в нем и утрамбовывалось с помощью специальной т. н. пумпы. Но петербургский ученый создал принципиально новый влагомер. Зерно просто укладывается в контейнер, и прибор рассчитывает его диэлектрическую проницаемость и электропроводность. На основании этих данных влагомер автоматически (и совершенно точно) определяет влажность зерна.
Особенностью изобретения Ананьева является надежность и дешевизна приборов. «Сейчас в России влагомеры не производятся, они экспортируются из США и стоят от 300 до 600 долларов. Правда, существуют довольно дешевые влагомеры со «свободной закладкой зерна», в них пумпа отсутствует и зерно не утрамбовывается. Но такие влагомеры не способны к точным измерениям, у них слишком большая погрешность», – рассказывает изобретатель.
По всем экспертным оценкам, стоимость влагомеров Ананьева (при промышленном производстве) будет в полтора-два раза ниже американских. «Мне думается, что внедрение наших разработок в практику – главная проблема института. И в советские времена с этим были трудности, а сейчас ситуация стала еще тяжелее. Ведь раньше у нас действовало собственное конструкторское бюро, были даже планы строительства опытного завода. Сейчас многие процессы пущены на самотек», – сетует изобретатель.
С ведущим инженером НИИ Германом Айвазовым мы встретились в его мастерской. В помещении располагается гордость и талисман института – беспилотный летательный аппарат для дистанционного исследования полей и посевов. Радиоуправляемый аппарат построен Айвазовым несколько лет назад. С помощью этого самолетика сотрудники института проводят аэрофотосъемку.
Герман Сергеевич много лет занимается авиамоделизмом. В Агрофизическом институте его хобби стало профессией. Инженер никогда не говорит: «Самолет летит». Только: «Я лечу». Задача «пилота» – взлететь, удержать аппарат на необходимой высоте (обычно она составляет 800 метров), правильно выдержать траекторию полета и мягко посадить самолет. Все как у настоящих пилотов.
Герман Айвазов – увлеченный, творческий человек. В здании института на Гражданском проспекте встречаешь много таких людей. Сейчас коллектив НИИ составляет 272 человека, из них – 148 научных сотрудников, 73 кандидата наук, 22 доктора наук, два члена-корреспондента Академии сельскохозяйственных наук, два академика. Это петербуржцы, настоящие ученые, в трудных условиях двигающие вперед отечественную науку. Хочется верить, что их разработки будут востребованы в родной стране.