Люди и наука

Чаплыгин Сергей Алексеевич

Чаплыгин Сергей Алексеевич — советский учёный в области теоретической механики и гидроаэродинамики, академик Академии Наук СССР, заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Сергей Алексеевич Чаплыгин родился 5 апреля 1869 года в Рязанской губернии в городе Раненбурге. Окончив в 1886 году Воронежскую гимназию с золотой медалью, Сергей поступает на физико-математический факультет Московского университета. По предложению Жуковского Чаплыгин был оставлен в университете для подготовки к профессорскому званию.

Работая над диссертацией, Чаплыгин одновременно начинает вести преподавательскую работу. Вначале с 1893 года в качестве учителя физики в одном из средних учебных заведений Москвы, а с 1894 года он становится приват-доцентом Московского университета. В 1898 году защищает магистерскую диссертацию с научной работой «О некоторых случаях движения твердого тела в жидкости». В 1903 году защитил докторскую диссертацию «О газовых струях», в которой был предложен метод исследований струйных движений газа при любых дозвуковых скоростях. Эта работа положила начало новой отрасли механики — газовой динамике, сыгравшей в дальнейшем огромную роль в развитии авиации.

Вопросы аэродинамики стали центром его научной деятельности. В 1910 г. 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 циркуляции вокруг профиля. Это явилось необходимым дополнением к теореме Жуковского о подъёмной силе крылового профиля. 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 формулы определения аэродинамической подъёмной силы и момента. В последующих трудах Чаплыгин решил ряд сложных задач, связанных с определением точки приложения подъёмной силы, определением сил, действующих в неустановившемся полёте, теорией т. н. механизированного крыла, вопросами устойчивости крыла в полёте и т. д.

Труды Чаплыгина явились основой для решения задач о дозвуковых течениях и позволили разрешить основные проблемы, связанные с работой крыла при больших дозвуковых скоростях, и другие проблемы современной аэродинамики. Он решил ряд сложных задач аэромеханики и авиации, которые во многом способствовали развитию теории устойчивости крыла самолёта в полёте. Им впервые были выведены формулы для неустановившегося движения крыла — на взлёте и посадке, что имело большое значение для практической аэродинамики.

Помимо преподавания в университете Сергей Алексеевич продолжает заниматься исследовательской работой. С 1918 году он участвует в работе Комиссии особых артиллерийских опытов при Главном артиллерийском управлении и в работе Научно-экспериментального института путей сообщения. В 1918 году в Москве организуется Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ). Директором назначают Жуковского, который привлекает к работе Чаплыгина. Николай Егорович поручает ему руководить филиалом ЦАГИ в Кучино под Москвой. После смерти Жуковского научным руководителем и председателем коллегии ЦАГИ становится Чаплыгин. Под его руководством создаются различные лаборатории для испытаний, конструкторское бюро и даже опытный завод, на котором можно было строить самолеты. Одновременно он ведет большую научную работу. С 1931 г. он был начальником общетеоретической группы ЦАГИ, а с 1940 года возглавлял аэродинамическую лабораторию, которая теперь носит его имя.

В 1933 году Чаплыгин был награжден орденом Ленина, а в феврале 1941 года ему было присвоено высокое звание Героя Социалистического Труда. Большой вклад внёс Чаплыгин в математику. Его исследования по приближённому интегрированию дифференциальных уравнений 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.

Сергей Алексеевич Чаплы́гин скончался в Новосибирске 8 октября 1942. АН СССР в 1942 г. учредила именную премию С.А. Чаплыгина, его имя носит Сибирский научно-исследовательский институт авиации, расположенный в Новосибирске.

В Сибирь

С началом Великой Отечественной войны ЦАГИ эвакуируют в два тыловых отряда – Казань и Новосибирск. И Сергей Алексеевич уезжает в столицу Сибири. Здесь он участвует в создании аэродинамических лабораторий, занимается исследованиями. За проведённый в Новосибирске год Чаплыгин успевает заложить основы сибирской авиа-ционной науки: уже после войны на базе филиала ЦАГИ создадут Сибирский научно-исследовательский институт авиации (СибНИА), получивший имя Чаплыгина.

Умер Сергей Алексеевич от кровоизлияния в мозг 8 октября 1942 года в возрасте 73 лет. Его последними записанными словами были: «Пока есть силы, надо бороться… надо работать». Основателя СибНИА похоронили на территории созданного им института, сотрудники которого ухаживают за его могилой.

«Судьба выбрала меня – вот и всё…»

■ Дочь Чаплыгина Ольга Сергеевна была балериной. Ради театра она оставила Высшие женские курсы, директором которых в то время был Сергей Алексеевич. Во время учёбы она часто слышала: «Это его дочь!» Во время гастролей театра в Одессе Чаплыгин присутствовал на спектакле с участием дочери и после представления услышал, как про него говорили: «Это её отец!»

■ Известно, что специалисты спокойно воспринимают термин «полуэмпирическая» теория турбулентности. Но когда кто-то употреблял этот термин при Чаплыгине, то получал гневную отповедь от Сергея Алексеевича (по воспоминаниям учёного Льва Лойцянского).

■ Учёный ЦАГИ Мстислав Келдыш так рассказывал о Чаплыгине: «У него не было ни капли снобизма, который иногда присущ теоретикам. Он ценил не только теоретические работы, не только научные, но и инженерные работы. Он ценил всё то, где проявляется гений человеческого разума, всё то, что ведёт человечество к прогрессу, и проявление человеческой мысли во всех направлениях он ставил на равную ногу».

■ Свои таланты Чаплыгин объяснял просто. «Всё это мне удалось совершить только благодаря природным способностям. Судьба выбрала меня, вот и всё», – говорил учёный.

Революция мысли

Так почему же Чаплыгина называют одним из столпов мировой науки? Прежде всего, он стал знаменит благодаря созданию новой отрасли механики, газовой динамики, которую учёные теперь называют между собой «газ Чаплыгина». В своей докторской работе «О газовых струях» (1903 год) Сергей Алексеевич надолго опередил время: в век тихоходной авиации, которая только начинала делать первые шаги, он предложил революционные методы исследования струйных движений газа при скоростях, приближающихся к скорости звука. И только через 30 лет эти знания стали использовать в авиастроении.

Однако знания, полученные учёным, всё же пригодились и в современной авиации. Чаплыгин и Жуковский независимо друг от друга дополнили теорему Жуковского 1906 года, в которой содержалась формула подъёмной силы. А позже учитель и ученик сформулировали постулат Жуковского-Чаплыгина: он дал полное решение задачи о силах, воздействующих на обтекаемое крыло самолёта. Это стало настоящим прорывом! С тех пор самолёты больше не строились «на глаз». Ведь у авиаконструкторов появился точный инструментарий для проектирования крыла. Это значительно увеличило не только скорость крылатых машин, но и, что самое главное, их безопасность.

В дальнейшем Чаплыгин продолжает работать в этой области. Так, в 1913 году он представляет доклад с описанием новых знаний для конструирования крыльев, в 1914 – труд с базой для расчётов винтов, турбин и других лопаточных машин: от домашних вентиляторов до турбин современных самолётов.

За многочисленные заслуги перед наукой в 1924 году Сергея Алексеевича избирали членом-корреспондентом РАН, а в январе 1929 года – академиком Академии наук СССР. 1 февраля 1941 года в связи с пятидесятилетием научной деятельности Чаплыгину присваивают звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и Золотой медали «Серп и Молот». Академик Чаплыгин стал первым отечественным учёным, удостоившимся такого «букета» наград.