Сергій Олексійович Чаплигін. Біографія вченого

БІОГРАФІЇ ВЕЛИКИХ ВЧЕНИХ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Біографії великих вчених

Чаплигін Сергій Олексійович. Біографія вченого

Біографії великих вчених

Сергій Олексійович Чаплигін (1869-1942).

Він був уже дорослою людиною, коли авіація тільки робила свої перші боязкі кроки. Разом з іншим великим російським ученим Жуковським Чаплигін стояв біля джерел авіаційної науки, створював теоретичні основи повітроплавання. Він один із основоположників сучасної аерогідродинаміки.

Сергій Олексійович Чаплигін народився 24 березня (5 квітня) 1869 року в Рязанській губернії у місті Раненбурзі. Батько майбутнього вченого, Олексій Тимофійович, служив продавцем у лавці, а мати Ганна Петрівна, гарна, добра жінка, вела домашнє господарство. Батьки жили дружно, але сімейне щастя тривало недовго. Коли Сергію було два роки, батько помер від холери, яка лютувала тоді в тих місцях.

Через деякий час, на настійну вимогу батьків, Ганна Петрівна вийшла вдруге заміж і переїхала разом із сином у Вороніж, де на шкіряній фабриці працював її новий чоловік Семен Миколайович Давидов.

Сергій ріс вдумливим, не по літах серйозним хлопчиком. Він рано навчився читати і рахувати, із задоволенням допомагав матері по господарству. вітчим до пасинка ставився добре. Дізнавшись про те, що мати хоче дати синові освіту, він привів у будинок знайомого семінариста, який взявся підготувати Сергію до вступу до гімназії, і хлопчик витримав вступні іспити. Допомогли видатні здібності та блискуча пам'ять.

Давидов виявився поганим сім'янином і залишив Ганну Петрівну одну із п'ятьма дітьми на руках. На старшого Сергія лягли додаткові турботи. Після занять у гімназії він утік додому допомагати матері по господарству, а потім вирушав давати уроки. Сергій навчався на відмінно, всі знали про його надзвичайні здібності та запрошували займатися зі своїми відстаючими дітьми. Сергій навчав синів заможних городян математики, німецької та грецької мов, латині. У тринадцять років він став годувальником сім'ї.

Закінчивши 1886 року гімназію із золотою медаллю, Сергій вступає на фізико-математичний факультет Московського університету. Він старанно займається, не пропускає жодної лекції, хоча йому, як і раніше, доводиться давати приватні уроки, щоб заробити собі на життя. Більшу частину грошей він посилає матері у Вороніж. Сергій живе надголодь, часто в нього немає навіть трьох копійок на конку, і на уроки з кінця в кінець Москви доводиться добиратися пішки, але він не скаржиться, а наполегливо опановує науки. Найкраще він, звичайно, знав свої улюблені предмети – математику, фізику, астрономію, механіку. Їх йому читали такі відомі вчені, як Б. К. Млодзеєвський, А. Г. Столетов, Ф. А. Бредіхін, Н. Є. Жуковський. Вступаючи до університету, Сергій думав спеціалізуватися з чистої математики, але під впливом лекцій професора Жуковського захопився механікою.

Микола Єгорович Жуковський одразу звернув увагу на блискучі здібності Сергія Чаплигіна, з яким він зустрічався на лекціях. За порадою улюбленого професора Чаплигін починає свою першу наукову працю з гідродинаміки "Про рух важких тіл у стисливій рідині". Це дослідження, представлене у 1890 році Чаплигіним як дипломна робота, було нагороджено університетом золотою медаллю. За пропозицією Жуковського, Сергій Чаплигін був залишений в університеті для підготовки до професорського звання. Йому було призначено стипендію у розмірі п'ятдесяти рублів на місяць. Так перша наукова праця Чаплигіна визначила його подальше життя.

Працюючи над дисертацією, Чаплигін одночасно починає викладацьку роботу. Спочатку з 1893 як вчитель фізики в одному з середніх навчальних закладів Москви, а з 1894 він стає приват-доцентом Московського університету.

Відбуваються зміни й у особистому житті Сергія Олексійовича. Восени 1894 року він одружується зі своєю квартирною господинею Катериною Володимирівною Арно. 3 серпня 1897 року вони народилася дочка Ольга.

Друга наукова робота молодого вченого "Про деякі випадки руху твердого тіла в рідині", опублікована в 1897 році, була захищена ним наступного року як магістерська дисертація. У ній він дав геометричну інтерпретацію законів руху твердих тіл у рідині, знайдених раніше в аналітичній формі деякими російськими та іноземними дослідниками. Жуковський оцінив роботу Чаплигіна як класичну.

Багато уваги Сергій Олексійович приділяв роботі зі студентами. У різний час він викладав у багатьох московських вищих навчальних закладах: університеті, вищому технічному, інженерному та комерційному училищах, лісовому та межовому інститутах, на вищих жіночих курсах, організатором та директором яких він був у 1905-1918 роках. Ним написані підручники "Механіка системи" (1905-1907) та "Пропедевтичний курс механіки" (1915) для втузів та природничих факультетів університетів.

Чаплигін продовжує вести велику наукову працю. Його цікавить рух твердих тіл шорсткою поверхнею. У результаті з'являються два дослідження: "Про рух важкого тіла обертання на горизонтальній площині" і "Про деяке можливе узагальнення теореми площ із застосуванням до завдання про катання куль", за які у 1900 році Сергій Олексійович Чаплигін нагороджується Петербурзькою академією наук почесною золотою медаллю.

На рубежі століть Чаплигін починає займатися струминними течіями в стисливих, а потім і в рідинах, що стискаються. В 1895 він робить доповідь "Про рух газу з утворенням розриву" на засіданні Московського математичного товариства, а в 1903 захищає докторську дисертацію "Про газові струмені", в якій був запропонований метод досліджень струменевих рухів газу при будь-яких дозвукових швидкостях.

Коротко суть роботи "Про газові струмені" наступного. Коли тіло рухається в потоці повітря, воно відчуває аеродинамічний опір. Це опір тим більше, що більше швидкість переміщення. Чаплигін показав, що для швидкостей руху, що не перевищують 100 м/с, аеродинамічний опір пропорційно квадрату швидкості. Якщо швидкість наближається до швидкості звуку (у повітрі вона дорівнює 331 м/с), то знаходження величини лобового опору необхідно вирішити ще одне диференціальне рівняння, що тепер називається рівнянням Чаплыгина. Ефективність запропонованого вченим способу розрахунку плоских газових потоків і зробила цю роботу найбільш видатним дослідженням газової динаміки за півстоліття її розвитку.

Ця робота стоїть окремо у творчості вченого, і доля її незвичайна. Вона довго залишалася незрозумілою та не оціненою сучасниками. У той час, коли авіація робила свої початкові кроки, вчений писав про рух зі швидкостями, близькими до швидкості звуку. Крім того, робота була написана коротко, стисло, і зрозуміти її було важко.

Але недарма кажуть, що немає нічого практичного, ніж хороша теорія. У 1935 році в Римі на конференції з великих швидкостей в авіації іноземні вчені познайомилися з роботою Чаплигіна і назвали її найкращим за точністю, оригінальністю та витонченістю методу дослідженням у галузі газової динаміки. Через сорок років після появи роботи Чаплигіна літаки почали літати із швидкостями, близькими до швидкості звуку. Для інженерів, конструкторів та розробників авіаційної техніки праця вченого стала настільним довідником.

Незабаром після захисту докторської дисертації Чаплигін був обраний професором Московського університету.

У 1910 році вчений виступив на засіданні Московського математичного товариства з доповіддю, в якій показав, як можна підрахувати циркуляцію під час обтікання крила потоком повітря.

Таким чином, якщо Жуковський зробив перший фундаментальний крок у поясненні виникнення підйомної сили крила літака, Чаплигін зробив другий фундаментальний крок, показавши, як можна обчислити реальну підйомну силу крила літака.

1911 року в Московському університеті відбулися студентські хвилювання. Вони жорстоко придушені тодішнім міністром освіти Кассо. На знак протесту проти розправи над студентами з університету пішли всі найкращі професори та викладачі, у тому числі й Чаплігін.

Після Великої Жовтневої соціалістичної революції Сергій Олексійович повернувся до університету. Був важкий час. Трамваї не ходили, і на заняття професора та студенти добиралися пішки. Будівля університету не опалювалася, і в аудиторіях усі сиділи у пальтах та шапках. Але, незважаючи на ці труднощі, життя університету йшло своїм звичайним порядком. Викладачі в точно призначений час входили до аудиторії та розпочинали заняття з нечисленними тоді студентами.

Крім викладання в університеті, Сергій Олексійович продовжує займатися дослідницькою роботою. З 1918 року він бере участь у роботі Комісії особливих артилерійських дослідів при Головному артилерійському управлінні та у роботі Науково-експериментального інституту шляхів сполучення.

Країні Рад потрібні літаки, й у 1918 року у Москві організується Центральний аерогидродинамический інститут (ЦАГИ). Директором призначають Жуковського, який залучає до роботи Чаплигіна. Микола Єгорович доручає йому керувати філією ЦАГІ у Кучіно під Москвою. На жаль, їхня співпраця в ЦАГІ тривала недовго. У 1921 році "батько російської авіації" помирає, і головним науковим керівником та головою колегії ЦАГІ стає Чаплигін.

Будівля Аерогідродинамічного інституту ще не закінчена, і Сергій Олексійович багато часу проводить на будівництві. Під його керівництвом створюються різні лабораторії для випробувань, конструкторське бюро і навіть дослідний завод, де можна було будувати літаки. Водночас він веде велику наукову працю. У цей час їм написані дослідження: "До загальної теорії крила моноплана" (1920), "Схематична теорія розрізного крила" (1921), "Про вплив плоскопаралельного потоку повітря на циліндричне крило, що рухається в ньому" (1926).

Ще в 1914 році Чаплигін виконав дослідження "Теорія ґратчастого крила", яке також на десятиліття випередило свій час. У ньому Чаплигін дійшов парадоксального на перший погляд висновку: крило у вигляді жалюзі має більшу підйомну силу і стійкіше в польоті, ніж суцільне крило такого ж розміру.

Це був значний внесок у теорію крила аероплана. Крім того, робота Чаплигіна мала також значення для теорії гідравлічних машин. Президент Академії наук СРСР М. В. Келдиш так оцінював її:

" " Теорія гратчастого крила " , у якій закладено основи теорії обтікання решіток циркуляційним потоком, є основою розрахунку гвинтів, турбін та інших гідравлічних машин " .

У роботі "Схематична теорія розрізного крила" (1921) він продовжує розмірковувати над проблемою складеного крила і вказує, як можна покращити аеродинамічні якості крила, збільшити його підйомну силу. Якщо крило у формі дуги кола розрізати на дві частини та розсунути їх належним чином, то підйомна сила такого розрізного крила буде більшою.

У 1931 році Чаплигін разом зі своїм учнем Н. С. Аржаніковим написав роботу "До теорії відкрилка і закрилка", яка хіба що завершує цю тему. У чому була цінність цих праць? Чим менша швидкість літака, тим легше йому здійснити посадку, тим вона безпечніша. Звідси бажання – літати з великою швидкістю, а сідати з малою. Але невелика швидкість – це мала підйомна сила. При недостатній підйомній силі літак може впасти на землю і розбитися. Отже, треба збільшувати швидкість, щоб літак тримався у повітрі. Виходить замкнене коло. Роботи Чаплигіна допомогли розірвати це коло.

Крила сучасних літаків мають передкрилки та закрилки. Випускаючи їх, льотчик збільшує підйомну силу на 20, 50 і більше відсотків, що дозволяє йому сідати на смугу з меншою швидкістю.

Цікаво, що ця робота робилася тоді, коли жоден літак у відсутності складових крил. Вони не потребували, оскільки посадкові швидкості були невеликі. Зі зростанням швидкості польоту почала зростати і посадкова швидкість. Тепер усі сучасні літаки мають крила з керованими закрилками та щитками, які дозволяють, не зменшуючи швидкості польоту, зменшувати посадкову швидкість літака. Сергій Олексійович у своїх працях, як завжди, йшов попереду сучасної техніки.

Гратчасті крила сьогодні встановлені на космічному кораблі "Союз" (це елемент аварійного порятунку кабіни з космонавтами), на суднах із підводними крилами, на морських кораблях для стабілізації їх під час качки. Тепер складові та гратчасті крила – це звичайний елемент багатьох транспортних систем.

Наукова діяльність Чаплигіна висунула його на одне з перших місць серед учених Радянського Союзу, і в 1926 він був обраний членом-кореспондентом Академії наук СРСР, а 12 січня 1929 - академіком.

Величезна адміністративна робота, яку вів Чаплигін як директор-начальник ЦАГІ, забирала багато сил, і в 1931 році вчений попросив звільнити його з посади за станом здоров'я. Прохання було задоволене, але роботу в ЦАГІ Чаплигін продовжував до останніх днів життя. Він був начальником загальнотеоретичної групи ЦАГІ, а з 1940 року очолював аеродинамічну лабораторію, яка тепер має його ім'я. У будь-яку погоду, незважаючи на старечі нездужання, у певний час він приходив до лабораторії, показуючи своїм молодим колегам приклад справжнього служіння науці. Співробітники відзначали його справедливість, суворість та доброту.

У 1933 році Чаплигін був нагороджений орденом Леніна, а в лютому 1941 йому було присвоєно високе звання Героя Соціалістичної Праці.

Коли розпочалася війна, Сергію Олексійовичу запропонували виїхати з Москви, але він відмовився. У жовтні 1941 року фронт близько підійшов до столиці. Було ухвалено рішення перебазувати ЦАГІ на схід. Разом з інститутом до Новосибірська виїхав і Чаплігін. На новому місці він очолив роботу із створення філії ЦАГІ. Щодня на будівельному майданчику можна було бачити літнього вченого, що віддає чіткі та ясні розпорядження.

Сергій Олексійович помер у Новосибірську 8 жовтня 1942, не доживши до Перемоги, в яку свято вірив і для якої самовіддано працював. Останні написані ним слова були: "Поки ще є сили, треба боротися... треба працювати".

Ім'ям Чаплигіна названо вулиці в Москві та Новосибірську, кратер на зворотному боці Місяця. На території ЦАГІ йому встановлено пам'ятник. Академія наук присуджує премію ім. С. А. Чаплигіна "За кращу оригінальну роботу з теоретичних досліджень у галузі механіки".

Автор: Самін Д.К.

Рекомендуємо цікаві статті розділу Біографії великих вчених:

▪ Ферма П'єр. Біографія

▪ Лайель Чарлз. Біографія

▪ Фермі Енріко. Біографія

Дивіться інші статті розділу Біографії великих вчених.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Знімки МРТ стануть чіткішими 27.03.2021

Фізики змогли підвищити роздільну здатність знімків магнітно-резонансної томографії (МРТ), змінивши геометрію диполів усередині магнітної котушки. Метод дозволяє підвищувати чіткість зображення, не змінюючи характеристик МРТ-апарата.

МРТ дозволяє вивчати внутрішні органи без хірургічного втручання та без застосування небезпечного для організму іонізуючого випромінювання, як у разі рентгенівської томографії. При цьому, МРТ має й недоліки - по-перше, апарати для магнітно-резонансної томографії надзвичайно дорогі, а по-друге, точність зображень, що видаються ними, не завжди висока.

Принцип роботи МРТ ґрунтується на радіочастотному магнітному полі, яке взаємодіє з ядрами водню. Для створення поля використовуються фазовані антенні решітки, елементами яких можуть бути дипольні антени. У процесі роботи між активними диполями утворюється зв'язок, що знижує ефективність всієї котушки. Для запобігання цьому задіяні додаткові пасивні диполі. Але останні можуть псувати якість картинки.

Фахівцям ІТМО вдалося змінити геометрію диполів для підвищення роздільної здатності МРТ. І тому вчені розташували пасивні елементи перпендикулярно активним. Крім того, фізики помістили пасивний елемент у кінець ґрат, щоб забезпечити сильний електричний зв'язок між диполями. Ефективність отриманого результату була перевірена за допомогою комп'ютерної симуляції та експериментально.

Інші цікаві новини:

▪ Увімкнення та відключення обжерливості

▪ Кровоносні судини динозавра

▪ Годинник Huawei Watch D з тонометром та ЕКГ

▪ Навісний мотор до інвалідного крісла

▪ Відеокарта GeForce GTX 960

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Світлодіоди. Добірка статей

▪ стаття Двері, що обертаються. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Чи світить Сонце весь час однаково? Детальна відповідь

▪ стаття Моторист розчиномішалки, бетономішалки. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Вимірювання чутливості радіоприймачів з магнітною антеною. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Універсальний еквівалент навантаження. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт