Чаплыгин Сергей Алексеевич

Чаплыгин Сергей Алексеевич [24.3(5.4).1869, г. Раненбург Рязанской губернии, ныне г. Чаплыгин Липецкой области, — 8.10.1942, Новосибирск], советский учёный в области теоретической механики, один из основоположников современной гидроаэродинамики, академик АН СССР (1929; член-корреспондент 1924), Герой Социалистического Труда (1941). Ученик и соратник Н. Е. Жуковского. В 1890 окончил физико-математический факультет Московского университета по специальности прикладная математика и по представлению Жуковского был оставлен там для подготовки к профессорскому званию. С 1893 преподавал физику в женском среднем учебном заведении, механику в Московском высшем техническом училище, Московском инженерном училище, на Московских высших женских курсах, в Московском университете. Чаплыгин — организатор и директор Московских высших женских курсов (1905-18); под его руководством они выросли в крупное высшее учебное заведение, в состав которого входили факультеты по всем основным отраслям знаний. Ч. написаны университетский курс аналитической механики «Механика системы» (ч. 1-2, 1905-07) и сокращённый «Пропедевтический курс механики» для втузов и естественных факультетов университетов (1915).

Первые труды Чаплыгина С.А., созданные под влиянием Жуковского, относятся к области гидромеханики. В работе «О некоторых случаях движения твердого тела в жидкости» (статья 1, 1894) и в магистерской диссертации «О некоторых случаях движения твердого тела в жидкости» (статья 2, 1897) он дал геометрическую интерпретацию законов движения твёрдых тел в жидкости, найденных в аналитической форме в ряде исследований русских и иностранных учёных. По своей простоте и законченности она носит такой же классический характер, как и известная геометрическая интерпретация Пуансо для случая движения тела по инерции.

Последующие научные труды Чаплыгина в основном были посвящены исследованию двух классических задач теоретической механики: задаче о движении тела при наличии неинтегрируемых связей и задаче о движении тяжёлого твёрдого тела вокруг неподвижной точки. В работе «О движении тяжелого тела вращения на горизонтальной плоскости» (1897) Чаплыгин впервые вывел общие уравнения движения неголономных систем. Уравнения Чаплыгина представляют собой обобщения уравнений Лагранжа, от которых они отличаются добавочными членами. К той же области относятся работы Чаплыгина «О некотором возможном обобщении теоремы площадей…» (1897), «О катании шара по горизонтальной плоскости» (1903) и др. За исследования по теории движения твёрдого тела в жидкости и по движению тел с неинтегрируемыми связями Чаплыгин получил в 1899 от Петербургской АН почётную золотую медаль.

В конце 19 — начале 20 вв. Чаплыгин начинает заниматься струйными течениями, он выступает с рядом исследований по теории струй в несжимаемой жидкости. В 1902 Чаплыгин представляет в Московском университете докторскую диссертацию «О газовых струях» (см. Газовая динамика), в которой был дан метод исследования струйных движений газа при любых дозвуковых скоростях. В то время исследование газовых течений со скоростями, приближающимися к скорости звука, не было актуально для авиации. Лишь через 30 лет работа Чаплыгина стала в центре многих исследований аэродинамиков, явилась основой для решения задач о дозвуковых течениях, и развитие созданных в ней методов привело к решению основных вопросов, связанных с работой крыла при больших дозвуковых скоростях, и других задач современной аэродинамики.

В 1910 Чаплыгин выступил с докладом на заседании Московского математического общества, в котором выдвинул положение, позволяющее определить циркуляционное обтекание крылового профиля. Это явилось тем существенным дополнением к теореме Жуковского, которое утвердило её как основной принцип, объясняющий подъёмную силу крыла.

Вопросы аэродинамики стали центром научной деятельности Чаплыгина. В 1910 почти одновременно появились работы Чаплыгина «О давлении плоскопараллельного потока на преграждающие тела» и Жуковского «О контурах поддерживающих поверхностей аэропланов», в которых впервые даются способы количественного определения подъёмной силы крыловых профилей. Они окончательно утвердили принципы аэродинамики и легли в основу всего её дальнейшего развития. В своей работе Чаплыгин применил выдвинутый им принцип схода струй с острой кромки крыла к определению течений около ряда конкретных профилей. В ней же содержатся ставшие общеизвестными формулы определения подъёмной силы и момента по характеристической функции течения и впервые даны способы построения течения около Крыловых профилей с острой задней и скруглённой передней кромками; в частности, Чаплыгин ввёл знаменитые профили типа инверсии параболы, которые другим путём были найдены Жуковским и часто носят название «профилей Жуковского».

В 1914 появилась фундаментальная работа Чаплыгина «Теория решетчатого крыла», в которой заложены основы теории обтекания решёток циркуляционным потоком, явившейся базой для расчёта винтов, турбин и других гидравлических машин. Чаплыгин в последующих трудах решил ряд сложных задач аэромеханики и авиации: определение точки приложения подъёмной силы, определение сил при неустановившемся полёте, теория т. н. механизированного крыла, ряд вопросов об устойчивости крыла в полёте и т.д.

Большой вклад внёс Чаплыгин в математику. Его исследования по приближённому интегрированию дифференциальных уравнений (см. Чаплыгина метод, Чаплыгина неравенство) принадлежат к крупным достижениям математической мысли. Идеи Чаплыгина оказались применимы не только для решения широких классов дифференциальных уравнений, но и при приближённом решении весьма общих классов функциональных уравнений.

После Октябрьской революции 1917 Чаплыгин активно включился в строительство социалистического государства. С 1918 Чаплыгин участвует в работе Комиссии особых артиллерийских опытов при Главного артиллерийского управлении и в работе Научно-экспериментального института путей сообщения, а в конце 1918 привлекается Жуковским к организации крупнейшего в мире Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). В 1921-30 Чаплыгин — председатель коллегии, в 1928-1931 — директор-начальник ЦАГИ. В последующие годы, возглавляя научную жизнь института, руководил созданием крупнейших аэрогидродинамических лабораторий ЦАГИ (1931-41). Одновременно как действительный член АН СССР Чаплыгин принял участие в решении поставленной перед АН задачи приближения науки к запросам строительства социалистического государства.

Чаплыгин — лауреат премии им. Жуковского (1925). Награжден 2 орденами Ленина, 2 другими орденами.

АН СССР учреждена (1942) премия им. С. А. Чаплыгина «за лучшую оригинальную работу по теоретическим исследованиям в области механики». В Москве установлен бюст Чаплыгина (1961), а на территории ЦАГИ — памятник (1959). Его имя носят улицы в Москве и Новосибирске, аэродинамическая лаборатория ЦАГИ, мемориальный музей-квартира в Москве, кратер на обратной стороне Луны.

Академик Чаплыгин был не только выдающимся учёным. Под его руководством ещё до революции в Москве было построено здание Высших женских курсов, после революции здание ЦАГИ, а в начале войны — здание филиала ЦАГИ в Новосибирске, послужившее позднее основой Академгородка.

Чаплыгин оказался гениальным организатором. Преподавая с 1901 по 1917 год на Московских высших женских курсах и, будучи их директором, построил для них новое великолепное здание на пустынном тогда Девичьем поле. При скудности выделенных на строительство средств неоднократно закладывал и перезакладывал сначала выделенный для постройки земельный участок, потом возведённый фундамент, само недостроенное, а затем и уже готовое здание для его оборудования. Этот же организаторский талант и приобретённый уже опыт помог ему построить после революции огромный комплекс зданий ЦАГИ — такого в то время не было нигде в мире.
Уже в 72-летнем возрасте, в конце 1941 года организует в Новосибирске практически на пустом месте эвакуированный туда филиал ЦАГИ. Престарелый учёный каждый день был на строительной площадке и отдавал четкие и ясные распоряжения. Этот филиал ЦАГИ позже стал основой Сибирского отделения АН СССР, а один из учеников Чаплыгина академик М.А.Лаврентьев — первым его председателем. Другой его ученик, М.В.Келдыш в 1957-1975 годах был президентом Академии наук СССР.

В годы войны Чаплыгин С.А. работал в г.Новосибирске, был председателем комитета ученых города Новосибирска. В 1941 году он был удостоен звания «Герой Советского Союза». В конце сентября 1942 года у Чаплыгина произошло кровоизлияние в мозг, кроме того, он заболел воспалением легких. С.А.Чаплыгин умер в Новосибирске 8 октября 1942 года, последние написанные им слова были: «Пока есть еще силы, надо бороться… надо работать». Могила Чаплыгина С.А. на территории института СибНИИА его имени является памятником культуры федерального значения.

Оставить комментарий

Поиск