Расчеты Чаплыгина, опережающие звук и время

В 1895 году Сергей Алексеевич Чаплыгин делает доклад «О движении газа с образованием разрыва» на заседании Московского математического общества, а в 1903 году защищает докторскую диссертацию «О газовых струях», где был предложен метод исследований струйных движений газа при любых дозвуковых скоростях. Суть работы в аэродинамическом сопротивлении в зависимости от скорости движения — до 100 м/с оно пропорционально квадрату скорости. Но при приближении к сверхзвуковой (примерно 331 м/с), то требуется решение еще одного дифференциального уравнения для расчета плоских газовых потоков, названного потом именем Чаплыгина.

1 Профессор С.А. Чаплыгин
1 Профессор С.А. Чаплыгин

Несмотря на эффективность предложенного решения, эта работа осталась малоизвестной. Авиация только начинала своё развитие, а здесь речь шла о скорости звука. Но спустя 30 лет на конференции в Риме по большим скоростям в авиации в 1935 году, эта работа была признана лучшей по точности, оригинальности и эффективности предложенного метода.

Уже после смерти Чаплыгина, когда закончилась Вторая мировая война, пришло время сверхзвуковых скоростей для авиации. И для инженеров и конструкторов авиации работы Сергея Александровича стали настольным справочником. Его работы опередили время на 40 лет.

Другая похожая работа была сделана по расчетам подъемной силы крыла. Жуковский сделал первый шаг в этом направлении, объяснив возникновение подъемной силы, а Чаплыгин в 1910 представил метод ее расчета. Развитие этой темы произошло в 1921 году в разработке теории по составному крылу для увеличения подъемной силы. А в 1931 году, когда он вместе с учеником Н.С. Аржаниковым написал работу по теории закрылков, закрыв эту тему.

Этими исследованиями Чаплыгин разрешил противоречие — чем меньше скорость самолета, тем легче и безопаснее посадка. Но при небольшой скорости нет подъемной силы у крыла и самолёт упадет. Когда Сергей Алексеевич занимался этой задачей, такой проблемы в авиации еще не было, так как скорости были низкими. Полёты современных авиалайнеров возможны именно благодаря этому решению.

2 Сверхзвуковой самолет Ту-144 на аэродроме
2 Сверхзвуковой самолет Ту-144 на аэродроме

Некоторые факты биографии

Сергей Алексеевич Чаплыгин родился 5 апреля 1869 года в Рязанской губернии в городе Раненбурге. Отец умер от холеры когда ему было 2 года и семья переехала в Воронеж. Отчим помог подготовиться к поступлению в гимназию и Сергей прошел экзамены при поступлении. Он не только сам хорошо учился, но и помогал детям обеспеченных горожан подтянуть знания по математике, немецкому и греческому языкам, латыни. В тринадцать лет он стал кормильцем семьи.

Окончив в 1886 году гимназию с золотой медалью, Сергей поступает на физико-математический факультет Московского университета, но при этом вынужден продолжать заниматься репетиторством, чтобы прокормить себя и поддержать мать в Воронеже. Но университете он ходил на лекции Б.К. Млодзеевского, А.Г. Столетова, Ф.А. Бредихина Особое влияние на жизнь повлиял профессор Н.Е. Жуковский определивший дальнейший путь Чаплыгина.

3 Николай Егорович Жуковский
3 Николай Егорович Жуковский

Николай Егорович Жуковский обратил внимание талантливого студента Сергея Чаплыгина, с которым он встречался на лекциях. По его совету Чаплыгин начинает свой первый научный труд по гидродинамике «О движении тяжелых тел в несжимаемой жидкости». Это исследование, представленное в 1890 году Чаплыгиным в качестве дипломной работы, было награждено университетом золотой медалью. По предложению Жуковского Сергей Чаплыгин был оставлен в университете для подготовки к профессорскому званию. Так, первый научный труд Чаплыгина определил его дальнейшую жизнь.

Интересно? Еще можно почитать

1) «У Оберта это привело к тому, что, как сказал один из его биографов, 90% своего вклада в рождение ракетно-космической техники он совершил до 35-летнего возраста и позже оказывался как бы «не нужным».

Для тех, кто возглавит потом создание ракетно-космической промышленности (не только заводов, но и соответствующих конструкторских и научных организаций), требуются, как уже говорилось, совершенно другие таланты.

Поэтому здесь неизбежна смена руководителей, здесь, условно говоря, пионер передаёт эстафетную палочку своему ученику, а сам отходит на второй план. Оберт, по всей видимости, не понимал этого в 30-40-е годы. Ему казалось, что его обходят, оттесняют от руководства тем, что он породил».

Этот и еще 53 материала VIKENT.RU по теме Внедрение инноваций

2) Видео: СОЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ / ИННОВАЦИИ и принцип Ле Шателье

3) Идёт приём Ваших новых вопросов по более чем 400-м направлениям творческой деятельности – на онлайн-консультацию третье воскресенье каждого месяца в 19:59 (мск). Это принципиально бесплатный формат.

Задать вопросы Вы свободно можете здесь: https://vikent.ru/w0/

Источники

  • Сергей Алексеевич Чаплыгин на портале VIKENT.RU Сергей Алексеевич Чаплыгин
  • Самин Д. К., 100 великих ученых. — М.: Вече, 2004. — 592 с. (100 великих) с.443-448

Фото:

Начать дискуссию