И он сдал все на «отлично». С тех пор математика стала делом его жизни.
Одним из ведущих профессоров в университете был тогда Николай Николаевич Лузин. Он воспитал блестящую плеяду советских математиков: А. Я. Хинчин, П. С. Александров, Л. А. Люстерник, М. А. Лаврентьев, А. Н. Колмогоров. Среди его учеников был и молодой Келдыш. Однажды в фойе Московской консерватории Всеволод Михайлович Келдыш, гуляя с женой во время антракта, встретил Лузина.
– Должен вас огорчить, – сказал математик. – Ваш сын идёт на дно…
Звонок прервал беседу. Нетрудно понять, с каким нетерпением ожидал В. М. Келдыш окончания концерта: шутка ли, когда профессор так характеризует своего студента, а этот студент – твой сын!
– Да, да, идёт на дно! – продолжил в гардеробе Лузин начатый разговор. – Вы представляете, он увлекается прикладной математикой! Его, видите ли, интересуют инженерные задачи! Гибнет незаурядный математический талант!
Может быть, именно эта «инженерная жилка» в молодом математике и привлекла к нему внимание двух других учёных: заместителя начальника Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) Александра Ивановича Некрасова и выдающегося советского аэродинамика, первого ученика Н. Е. Жуковского Сергея Алексеевича Чаплыгина. После окончания университета в 1931 году двадцатилетний Келдыш становится сотрудником ЦАГИ.
Учёные этого ведущего авиационного научно-исследовательского центра страны сделали самолёт предметом всестороннего исследования. Их интересовали вопросы его прочности и устойчивости, поведение на больших скоростях и в штопоре. Уже работала в ЦАГИ большая аэродинамическая труба и четыре других, поменьше. Практика каждый день ставила всё новые и новые задачи, требовала их немедленного разрешения. За изящными изгибами интегралов, за солдатским строем матриц, за бурными волнами графиков стояли судьбы новых машин, труд тысяч людей, жизнь лётчиков-испытателей.
«Научный труд – это не мёртвая схема, а луч света для практиков», – любил повторять Чаплыгин. Может быть, как нигде в другом месте, выявились в те годы в ЦАГИ принципиальные особенности советской математической школы – органическое слияние чистой и прикладной науки, диалектическое единство абстрактного и конкретного. Поэтому не случайной была победа над одним из коварнейших врагов самолётов – победа над флаттером.
В 1933 году бригада конструкторов под руководством П. О. Сухого спроектировала и построила самолёт рекордной дальности РД, и действительно, в сентябре 1934 года Михаил Громов установил на нём такой рекорд, пролетев без посадки 12 411 километров. Примерно в то же время бригада А. А. Архангельского создала самолёт СБ, скорость которого на 70-100 километров в час превышала скорость бомбардировщиков того времени.
Постройке этих уникальных машин предшествовала большая теоретическая работа. Особенно много неприятностей доставил аэродинамикам флаттер – стремительно нарастающая вибрация конструкции, внезапно возникающая при некой, так называемой критической, скорости полёта. Флаттер никак не предупреждал о себе, он внезапно охватывал самолёт, и иногда было достаточно нескольких секунд, чтобы машина в воздухе развалилась на куски. С земли казалось, что самолёты взрывались. Это явление было столь стремительным и неуловимым, что находились люди, считавшие, что причина катастроф кроется совсем в другом, а «флаттер выдуман в ЦАГИ». Работа предстояла большая и серьёзная.
Долгие часы за столом. Графики, расчёты. Что-то перечёркнуто. Что-то, наоборот, подчёркнуто. Гора окурков в пепельнице. А завтра продувки. И уже долгие часы у аэродинамической трубы, наконец, лётные испытания и снова расчёты. Итог: рекомендации конструкторам.
Прошло несколько лет, прежде чем флаттер был побеждён. До конца и навсегда. Это было накануне войны, великой войны с фашизмом.
Трудный, самый трудный 41-й. Немцы знают, что такое ЦАГИ. Бомбёжки чуть ли не каждый день. А институт живёт, работает. Работает для фронта. В ту страшную осень у Мстислава Всеволодовича большая радость – родился сын Петька. Родился прямо во время бомбёжки…
Келдыш весь в работе. У новой темы странное название: шимми переднего колеса трёхколёсного шасси. Шимми – это танец, модный, западный танец. Впервые самолёты «затанцевали» у американцев. Уже у первых машин с трёхколёсным шасси переднее колесо при некоторой скорости начинало произвольно поворачиваться вокруг стойки, то немного вправо, то чуть-чуть влево. Самолёт съезжал с бетонной дорожки, зарывался носом в землю. А того хуже – стойка ломалась на большой скорости, и тогда шимми становился для лётчика танцем смерти.
Все как будто просто. Колесо катится по земле, что тут хитрого? Но колесо нагружено. Какие силы возникают там, где пневматика касалась земли? Как они зависят от скорости движения колеса? Что заставляло его «танцевать»? Член-корреспондент АН СССР М. В. Келдыш стоит во главе коллектива исследователей. У него свой почерк, свой стиль работы с людьми. Он никогда не позволяет себе повышать тон при разговоре, резко перебивать собеседника. Но когда он своим мягким голосом начинает критиковать, тогда, наверное, многие предпочли бы такой «ласковой» критике самый громкий «разнос». Он знает силы каждого, никогда не переоценивает людей, но никогда не мешает им мелкой начальственной опекой. Перед каждым своя задача. Десятки частных ответов дают один – общий. Он доверяет людям. И они это знают. Он охватывает идеи моментально, освобождает их от шелухи второстепенных подробностей, обнажает главное, оценивает его с самых общих, самых объективных позиций. Ему органически чуждо то, что называется ведомственными интересами.
Когда появились первые советские самолёты с трёхколёсным шасси, проблема шимми была уже решена. Советские машины не «танцевали». В год Победы – 1945-й – за эту работу Келдыш был отмечен второй Государственной премией. Через несколько месяцев 35-летний учёный избирается действительным членом Академии наук СССР.
В послевоенные годы академик М. В. Келдыш возглавляет крупные научные коллективы, реорганизует их работу, направляет на решение важнейших научно-технических задач. Расширяется круг его научных интересов, главными из которых становятся ядерная энергетика и космонавтика. Здесь с ещё большей силой проявляется редчайший талант Келдыша-учёного – талант организатора. Жизнь требует от него не только новых научных идей, но и новых организационных форм воплощения задуманного. Вот в это самое время и встретился Мстислав Всеволодович с Сергеем Павловичем Королевым – Теоретик Космонавтики с Главным Конструктором. Встретился, чтобы не расставаться долгие годы. В начале 1956 года Советское правительство поддерживает инициативу Королева и Келдыша и принимает решение о создании в 1957—1958 годах искусственного спутника Земли. Организуется специальная комиссия по ИСЗ во главе с Келдышем.
Уже месяцы остаются до старта межконтинентальной ракеты. Времени мало, а проблем море. Келдыш проводит в Академии наук ряд совещаний, сосредоточивая внимание учёных на двух вопросах: Какие приборы нужны будут спутнику и кто возьмётся их сделать? Что может дать спутник науке?
В начале 1959 года под председательством Мстислава Всеволодовича происходит расширенное совещание специалистов, на котором обсуждается вопрос о подготовке к полёту человека в космос. С этого момента до вечера 10 апреля 1961 года, когда Келдыш вместе с другими членами Государственной комиссии поставил свою подпись под полётным заданием первому космонавту, всего себя отдавал он этой гигантской работе. Утром 12 апреля Мстислав Всеволодович обнял Юрия Гагарина «у подножия» гигантской многоступенчатой ракеты. Скоро старт. Юрий вспоминал: они стояли рядом – Теоретик Космонавтики и Главный Конструктор космических кораблей – два корифея советской науки, командармы армии учёных и инженеров.
– Человечество вступило в новую эпоху овладения сокровенными тайнами природы, скрытыми в глубинах космоса, – говорил М. В. Келдыш, – новые явления, которые мы встретим на других планетах, будут использованы для улучшения жизни на Земле.
Улучшение жизни на Земле – вот главная задача, которую всю жизнь решал выдающийся математик. Математиком он был рождён. Занимая руководящие посты, обременённый административными обязанностями, находясь в центре забот государственных, Келдыш ни на час не переставал быть именно математиком. Я присутствовал на защите одной докторской диссертации. Келдыш председательствовал. Он сидел за столом, посасывая леденцы из плоской железной коробочки – отучался от табака. Выражение лица было отсутствующее, я был уверен, что докладчика-соискателя он не слушает. Отвечая на вопросы, докладчик вдруг споткнулся на одном из них, как говорится, «поплыл». Попробовал что-то путанно объяснить и наконец замолчал. Келдыш встал и, подойдя к развешанным таблицам, сказал своим тихим, мягким голосом, чуть растягивая слова:
