|
№ 3 (4152) |
Основоположник аэромеханики
Десятого октября 2005 г. в Институте механики МГУ им. М.В. Ломоносова начала работу ежегодная конференция – конкурс молодых ученых Института. Первый день работы был посвящен воспитаннику Московского университета, выдающемуся ученому, одному из основоположников аэромеханики, крупному организатору науки академику С.А. Чаплыгину. Своей разносторонней деятельностью он оставил заметный след в отечественной науке, технике, промышленности и даже в московской архитектуре. Именем Чаплыгина названа улица в Москве. В доме №1а по этой улице, где с 1920 г. жил Сергей Алексеевич, в 1970 г. был открыт мемориальный музей-квартира. Экскурсию для молодых ученых Института механики по музею-квартире с обстоятельным рассказом о С.А. Чаплыгине провела научный сотрудник музея Н.Е. Жуковского Н.Г. Свищева.
В.В. Сычеву также посчастливилось видеть С.А. Чаплыгина лично, они жили в соседних переулках в Москве. Колоритный ученый оставил заметный след в памяти подростка: мощная и несколько грузная фигура, огромная голова мыслителя, львиная грива густых седых волос. Родился Чаплыгин 24 марта 1869 г. в Раненбурге (ныне этот город носит его имя – Чаплыгин Липецкой области). Он был старшим сыном в семье, рано (в возрасте двух лет) потерял отца, и детство его прошло в тяжелых материальных условиях. Мать и отчим Чаплыгина отнюдь не принадлежали к интеллигенции, но, несмотря на материальные затруднения, постарались дать ему образование. После домашней подготовки Сергей поступил в Воронежскую гимназию (1877 г.). Быстро проявились его способности к обучению, особенно к точным предметам. С 12 лет Сергей стал подрабатывать частными уроками, что позволяло продолжать учебу и помогать матери. Забота о семье стала его пожизненной обязанностью. Окончив в 1886 г. гимназию, Чаплыгин поступил на физико-математический факультет Московского университета. В то время в университете преподавала плеяда профессоров – крупных ученых: Ф.А. Бредихин, В.Я. Цингер, А.Г. Столетов, начинал свою карьеру Н.Е. Жуковский. Вероятно, живое, увлекательное преподавание Н.Е. Жуковского склонило интересы Сергея в сторону механики. Природные данные Чаплыгина (ясный ум, отличная память) и упорство в учебе сделали свое дело: по окончании университета в 1890 г. он был оставлен в нем по ходатайству Н.Е. Жуковского для приготовления к профессорскому званию по кафедре теоретической механики. Показателен следующий случай: в студенческие годы Чаплыгин на спор за две недели сумел освоить новый для себя предмет – химию и сдать экзамен по ней с оценкой «хорошо» комиссии из весьма пристрастных экзаменаторов-студентов. Первая же научная работа Чаплыгина по изучению движения твердых тел в жидкости была удостоена Московским университетом премии имени профессора Н.Д. Брашмана как лучшее сочинение по математике. Вторая из работ была представлена им как магистерская диссертация и защищена в 1898 г. Затем Чаплыгин изучает движение твердого тела, ограниченного некоторого вида связями, за что получает в 1903 г. золотую медаль от Российской академии наук. Интенсивное изучение движения тяжелого твердого тела с одной неподвижной точкой в это время было вызвано открытием в 1889 г. С.В. Ковалевской нового общего случая интегрируемости уравнений движения такого тела. Чаплыгин нашел ряд новых частных решений и дал их приложения к конкретным задачам. В 1893 г. Чаплыгин начал свою педагогическую деятельность преподавателем физики в женском Екатерининском институте. С 1894 г. он – приват-доцент Московского университета, с 1901 г. – профессор Императорского технического училища (ныне МГТУ им. Н.Э. Баумана), с 1903 г. – профессор уже Московского университета и читает лекции по механике. В 1905 г. проявился яркий организаторский талант С.А. Чаплыгина: он был избран директором Высших женских курсов, созданных в 1900 г. группой профессоров и давших российским женщинам доступ к высшему образованию (в то время по уставу университетов женщины к поступлению в них не допускались). Несмотря на сложность того времени, начавшуюся реакцию после общественных волнений 1905 г., Чаплыгин добился расширения Курсов и строительства для них новых зданий. Это потребовало проявления выдающегося хозяйственного умения. Чаплыгин, сумев безвозмездно получить землю под строительство на Девичьем поле Москвы, но, не имея денег на его осуществление, пускается на рискованное предприятие. Заложив сначала выделенную землю, он поэтапно осуществляет строительство: фундамент, первый этаж, первое здание, всякий раз закладывая построенное, и на вырученные деньги завершает строительство всех (!) зданий. Подробности остались неизвестными, а Чаплыгин лишь хитро смеялся по этому поводу… Здания Курсов украшают Москву до сих пор (ныне Московский педагогический государственный университет, Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова и Российский медицинский университет). Чаплыгин заведовал Курсами до 1918 г., под его руководством они выросли в крупное высшее учебное заведение, с факультетами по всем основным отраслям знания, с большим числом хорошо оборудованных лабораторий. К преподаванию были привлечены крупнейшие научные силы и подготовлены тысячи педагогов, врачей, специалистов по химии, геологии, биологии, истории. Работа директором Курсов создала Чаплыгину высокий авторитет, и в 1917 г., еще при Государе Императоре, он был выдвинут на пост городского головы Москвы, но не был утвержден. На рубеже XIX–XX вв. Чаплыгин начинает заниматься вопросами теории полета, а в 1902 г. представляет в Московский университет докторскую диссертацию «О газовых струях». В этой работе он приводит сложные нелинейные уравнения газовой динамики к системе линейных уравнений, решение которых может быть получено. Судьба этой работы показательна. Защищенная в 1903 г., она осталась почти незамеченной. Сам Чаплыгин (как и никто другой) не продолжил развивать ее идеи. В то время полеты с большими скоростями не были осуществимы практически. Только когда через тридцать лет это стало актуально, оказалось, что новые методы давали значительно худшие результаты, нежели развитые прежде методы Чаплыгина. В 1910 г. появляется первая работа Чаплыгина по теории крыла, и вопросы аэродинамики становятся центром его научной деятельности. Когда в 1906 г. Жуковский сформулировал свою знаменитую теорему о подъемной силе крыла, не было понятно, как приложить эту теорему к практическим вычислениям. Продолжались поиски объяснения этой силы с разных позиций. Сам Жуковский считал, что подъемная сила связана с влиянием трения. Но, правильное с физической точкой зрения, это объяснение не давало путей для определения величины силы. В 1909 г. на заседании секции воздухоплавания после доклада Жуковского Чаплыгин предложил путь преодоления трудностей, основанный на экспериментальном факте: при плавном обтекании крыла потоком воздуха острая задняя кромка является точкой схода струй с верхней и нижней поверхностей крыла. Это правило известно сейчас как «принцип Чаплыгина–Жуковского».
В своем научном методе Чаплыгин очень отличался от своего учителя Жуковского, ценившего наглядность получаемых результатов. Исследования Чаплыгина носили чисто аналитический характер, читать его работы было не просто. Жуковский любил участвовать в экспериментах, Чаплыгин же, много лет проработав в ЦАГИ, руководя работой огромных лабораторий, лично к эксперименту отношения не имел. По его словам, в своей жизни он проделал только один эксперимент еще в студенческие годы и «ничего хорошего не получил». «Станком», на котором он работал, был письменный стол. В 1911 г. Чаплыгин покинул Московский университет вместе с большой группой профессоров в знак протеста против действий министра просвещения Л.А. Кассо. Опять в университет он вернулся только в 1917 г., а в 1924 г. вновь оставил его, отдав себя целиком научной и административной работе. Чаплыгин не был блестящим лектором, читать лекции не любил и прекратил это занятие безо всякого сожаления. Все же им подготовлены учебные курсы «Механика системы» и «Пропедевтический курс механики», в них ясность и сжатость изложения соединяются с большим числом иллюстрирующих общие положения задач. С 1918 г. Чаплыгин принимал участие в работе Комиссии особых артиллерийских опытов при Главном артиллерийском управлении и в работе Научно-экспериментального института путей сообщения, а в конце 1918 г. был привлечен Жуковским к работе созданного в это время ЦАГИ. После смерти Н.Е. Жуковского в 1921 г. Чаплыгин становится во главе ЦАГИ: занимает должность председателя коллегии, позже (1928–1931 гг.) – должность начальника ЦАГИ. В это время комплекс зданий Института, по сути, закладывался с нуля. Чаплыгин – председатель строительной комиссии ЦАГИ, и он вновь строит, и строит, и строит. Академиков тогда было мало, к их голосу прислушивались, и С.А. Чаплыгин сумел организовать решение сложных вопросов строительства экспериментальной базы (ныне территория московского филиала ЦАГИ). Минуя секретарей и референтов, Сергей Алексеевич проходил и к Дзержинскому, и к Орджоникидзе, и ко всем самым высоким руководящим работникам страны. В результате был сдан комплекс аэродинамических труб, самых больших в мире в то время (наибольший размер рабочей части 6 м, наибольшая достигаемая скорость 100 м/с), гидроканал, лаборатория двигательных установок, лаборатория новых материалов (в то время это – алюминий, дюраль), зал испытаний статической прочности самолетов. Все это стало фундаментом для развития авиационной промышленности, зарождавшейся здесь же под руководством А.Н. Туполева. Успехи были впечатляющими – например, беспосадочный перелет самолета АН-25 в Америку. Под руководством С.А. Чаплыгина ЦАГИ вырастает в центр развития отечественной механики, где наряду с развитием авиационной науки и строительством новых отечественных самолетов создаются крупные научные центры в области моторостроения, промышленной аэродинамики, гидротехники. Он участвовал и в работе по таким сооружениям, как Днепрострой. Руководителем ЦАГИ он был экономным. Показателен следующий случай. В аэродинамической трубе для определения сопротивления продули модель поезда, автомобиля, мотоциклиста, всадника, чучело вороны и чучело петуха. Чаплыгин запретил оплачивать продувку петуха и разъяснил так: «Петух не летает». В 1931 г. ЦАГИ был передан в Министерство военно-морских дел. Представляется, что фигура С.А. Чаплыгина не соответствовала духу этого министерства. Учитывая и состояние здоровья, Сергей Алексеевич по собственному желанию оставил пост начальника ЦАГИ. Но и после этого он продолжал возглавлять научную жизнь ЦАГИ, был начальником общетеоретической группы и в дальнейшем руководителем одной из крупнейших его лабораторий. Он создал научную школу и управлял ею: из участников возглавляемого им семинара общетеоретической группы ЦАГИ вышел цвет отечественной механики: Л.И. Седов, М.В. Келдыш, Л.Н. Сретенский, Г.И. Петров, С.А. Христианович, Н.Е. Кочин, М.А. Лаврентьев, Л.С. Лейбензон и другие. Регулярно Чаплыгин выслушивал доклады по выполненным работам, часто выступал сам. Всегда меткими, хотя и лаконичными замечаниями (иногда совершенно неожиданными, особенно если человек что-то «завирал») он направлял многие работы и способствовал их выполнению. Работать с Чаплыгиным было нелегко, многие его побаивались. В своих научных оценках он временами был беспощаден, но говорил строго аргументировано. При этом о Чаплыгине отзывались как о добром, отзывчивом человеке. Он был членом Моссовета, с 1920 г. занимал руководящие посты в комиссии по улучшению быта ученых (ЦЕКУБУ), работал в Московском доме ученых, руководил Управлением домами ученых. Директор музея Н.Е. Жуковского А.П. Красильщиков вспоминал, как в эвакуации, в Новосибирске, он заочно познакомился с С.А. Чаплыгиным. Узнав, что ребенок болеет, Чаплыгин прислал ему кулечек конфет. О Чаплыгине ходило много легенд. Рассказывали, например, что, решив жениться (1894 г.), он устроил в доме невесты систему зеркал хитрым образом. Во время гадания «на суженого» та, до той поры совершенно не обращавшая на него внимание, ясно увидела именно его образ. Заметим, к слову, что Сергей Алексеевич недурно пел и играл на гитаре, его дочь стала балериной. В 1926 г. Чаплыгин был избран членом-корреспондентом АН СССР, в 1929 г. – ее действительным членом. Вел активную работу, с 1933 г. он – председатель группы техники, с 1937 г. – председатель комиссии по гидромеханике, затем по аэродинамике, входит в состав Ученого совета вновь созданного Института механики АН СССР (1939 г.). Деятельность Чаплыгина отмечалась наградами: орден Трудового Красного Знамени (РСФСР 1927 г., СССР 1931 г.), Ленина (1933 г.). В связи с пятидесятилетием научной деятельности (февраль 1941 г.) ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда. После начала Великой Отечественной войны, в конце 1941 г. Чаплыгин вместе с рядом лабораторий ЦАГИ переехал в Новосибирск; продолжал активно работать, был председателем Ученого совета Новосибирского филиала ЦАГИ. 8 октября 1942 г. в Новосибирске Сергей Алексеевич скончался от кровоизлияния в мозг. Он похоронен на территории Сибирского научно-исследовательского института авиации (СибНИА), ныне имени С.А. Чаплыгина, в Новосибирске. А.Н. Богданов, Институт механики МГУ |
||||
