Sergei Aleksejevitš Chaplygin | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Syntymäaika | 24. maaliskuuta ( 5. huhtikuuta ) , 1869 | |||||||
Syntymäpaikka | Ranenburg , Ryazanin kuvernööri , Venäjän valtakunta | |||||||
Kuolinpäivämäärä | 8. lokakuuta 1942 (73-vuotias) | |||||||
Kuoleman paikka | Novosibirsk , Venäjän SFNT , Neuvostoliitto | |||||||
Maa |
Venäjän valtakunta ,RSFSR(1917-1922), Neuvostoliitto |
|||||||
Tieteellinen ala | mekaniikka , matematiikka | |||||||
Työpaikka |
Moskovan yliopisto , MVZhK , Moskovan valtionyliopisto , TsAGI |
|||||||
Alma mater | Moskovan yliopisto (1890) | |||||||
Akateeminen tutkinto | Sovellettavan matematiikan tohtori (1903) | |||||||
Akateeminen titteli | Neuvostoliiton tiedeakatemian akateemikko (1929) | |||||||
tieteellinen neuvonantaja | N. E. Žukovski | |||||||
Opiskelijat | N. E. Kochin | |||||||
Tunnetaan | Moskovan korkeampien naisten kurssien johtaja, Moskovan 2. valtionyliopiston rehtori, TsAGI:n johtaja | |||||||
Palkinnot ja palkinnot |
|
|||||||
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Sergei Aleksejevitš Chaplygin ( 24. maaliskuuta [ 5. huhtikuuta ] 1869 , Ranenburg , Ryazanin maakunta - 8. lokakuuta 1942 Novosibirsk ) - venäläinen ja neuvostoliittolainen mekaanikko ja matemaatikko , yksi modernin aeromekaniikan ja aerodynamiikan perustajista , Neuvostoliiton tiedeakatemian akateemikko 1929), sosialistisen työn sankari (1941), RSFSR:n kunniatutkija (1929) [1] .
Syntynyt 24. maaliskuuta ( 5. huhtikuuta ) 1869 Ranenburgissa (nykyisin - Chaplyginin kaupunki , Lipetskin alue ). Kun hän oli kaksivuotias, hänen isänsä, virkailija Aleksei Timofejevitš, kuoli 24-vuotiaana koleraan ; äiti Anna Petrovna meni naimisiin toisen kerran Voronežin kauppias Davydovin kanssa ja vei poikansa Voronežiin [2] [3] .
Vuonna 1877 Sergei Chaplygin aloitti opiskelun Voronežin lukiossa [3] . Opettajille kävi pian selväksi, että pojalla oli poikkeuksellisia kykyjä ja harvinainen muisti. Hän oli yhtä helposti muinaisten ja uusien kielten, historian ja muiden aineiden kanssa, mutta hän osoitti erityistä kiinnostusta matematiikkaan. Neljätoistavuotiaana hän itse alkoi opettaa lapsia, ohjaten maanomistajien lapsia [4] .
Keväällä 1886 Chaplygin loistavasti kultamitalilla valmistui lukiosta ja tuli keisarilliseen Moskovan yliopistoon . Vuonna 1890 hän valmistui fysiikan ja matematiikan tiedekunnasta ja jätettiin N. E. Žukovskin ehdotuksesta yliopistoon kahdeksi vuodeksi valmistautumaan professuuriin 50 ruplan stipendillä (mikä teki hänen perheensä erittäin onnelliseksi, mistä sellainen määrä vaikutti saavuttamattomalta ihanteelta) [3] .
Vuodesta 1893 lähtien S. A. Chaplygin alkoi opettaa fysiikkaa Moskovan Katariina-instituutissa . Vuonna 1894 hän alkoi lukea soveltavaa matematiikkaa Moskovan yliopistossa (alun perin apulaisprofessori, vuodesta 1898 - apulaisprofessori , vuodesta 1904 - ylimääräinen ja vuodesta 1909 - tavallinen professori teoreettisen ja käytännön mekaniikan laitoksella) [2] [5 ] ] [6] . hän opetti myös mekaniikkaa keisarillisessa Moskovan teknillisessä koulussa (1895-1906 [7] ), korkeampaa matematiikkaa ja teoreettista mekaniikkaa Moskovan maanmittausinstituutissa (1895-1901). Hän opetti myös Moskovan insinöörikoulussa [8] (syyskuusta 1896 - tilaston ja teoreettisen mekaniikan opettaja, vuodesta 1901 tammikuuhun 1910 - ylimääräinen professori) ja Moskovan korkeammilla naisten kursseilla (vuodesta 1901) [7] .
Vuoden 1911 tapahtumien yhteydessä hän jätti Moskovan yliopiston suuren opettajaryhmän kanssa. Vuodesta 1905 hän oli Moskovan korkeampien naisten kurssien (MVZhK) johtaja ja sitten Moskovan 2. valtionyliopiston rehtori, joksi nämä kurssit muutettiin (1918-1919). Vuonna 1906 hän sai kaupunginduumalta luvan rakentaa kursseja varten rakennuksia Tsaritsynskaya -aukiolle (Neitsyt kenttä ); 3. kesäkuuta 1907 Malaya Tsaritsynskaya -kadulle (nykyisin Malaya Pirogovskaya ) tapahtui rakennusten laskeminen. Rakentamiseen ei varattu tarvittavaa määrää ja se toteutettiin myönnetyn kohteen turvallisuudesta [8] [9] .
Tuolloin julkaistiin Chaplyginin yliopiston analyyttisen mekaniikan kurssi "Järjestelmän mekaniikka" (osat 1-2, 1905-1907) ; sitten tuli lyhennetty "Propaedeutic Course in Mechanics" teknisille korkeakouluille ja yliopistojen luonnontieteille (1915).
6. huhtikuuta 1914 hänet ylennettiin aktiiviseksi valtioneuvoston jäseneksi . Hän oli professori Moskovan kaupallisessa instituutissa [10] . Maaliskuussa 1917 hänet nimitettiin Moskovan koulutuspiirin luottamusmieheksi [7] .
25. kesäkuuta 1917 hänet valittiin kadettipuolueen listalla Moskovan kaupunginduuman jäseneksi [11] .
Vuoden 1917 lokakuun vallankumouksen jälkeen Chaplygin jatkoi aktiivisesti pedagogista työtä ja tieteellistä tutkimusta. Hän osallistui tykistöjen pääosaston erityistykistökokeilutoimikunnan työhön sekä viestintätieteellisen ja kokeellisen instituutin työhön.
Vuoden 1918 lopulla Žukovski houkutteli hänet TsAGI -organisaatioon , jossa hän aloitti työnsä [8] , Žukovskin kuoleman jälkeen hän otti johtavan aseman (vuosina 1921-1930 - hallituksen puheenjohtaja, vuonna 1928 -1931 - johtaja-päällikkö). TsAGI:n tieteellisessä ja teoreettisessa seminaarissa S. A. Chaplyginin johdolla kotimaisen mekaniikkatieteen kukka kasvoi ( M. A. Lavrentiev , M. V. Keldysh , Kh. M. Mushtari , N. E. Kochin , L. I. Sedov , G (I. Petrov , L. S. S. A. Khristianovitš jne.). Seuraavina vuosina Chaplygin johti TsAGI :n suurimpien aerodynaamisten laboratorioiden luomista (1931-1941).
Vuosina 1918-1925 Chaplygin oli myös professori Moskovan metsäinstituutissa .
Toisen maailmansodan puhjettua lokakuussa 1941 S. A. Chaplygin muutti Novosibirskiin , missä osa TsAGI -laboratorioista evakuoitiin, mikä muodosti TsAGI :n haaran nro 2, josta sittemmin kasvoi Siberian Research Institute of Aviation (SibNIIA).
Hän asui talossa 8 Frunze Streetillä (muistolaatta) [12] .
S. A. Chaplygin kuoli aivoverenvuotoon 8. lokakuuta 1942 ollessaan evakuoituna. Hänet haudattiin Novosibirskiin SibNIIA :n alueelle [13] .
S. A. Chaplyginin pääteokset liittyvät hydroaerodynamiikkaan , ei-holonomiseen mekaniikkaan , differentiaaliyhtälöiden teoriaan, ilmailun teoriaan [14] . Hänen panoksestaan tieteeseen Chaplygin valittiin 6. joulukuuta 1924 Venäjän tiedeakatemian kirjeenvaihtajajäseneksi ja 12. tammikuuta 1929 Neuvostoliiton tiedeakatemian akateemikolle [15] .
Ensimmäiset Chaplyginin teokset, jotka on luotu N. E. Žukovskin vaikutuksesta , kuuluvat hydromekaniikan alaan . Teoksessaan "On joitakin tapauksia jäykän kappaleen liikkeestä nesteessä" ( 1894 ) ja samannimisessä pro gradu -työssään ( 1897 ) hän antoi geometrisen tulkinnan kappaleiden liikkeen laeista nestemäisessä väliaineessa.
Teoreettisen mekaniikan alalla Chaplygin vaikutti merkittävästi ei - holonomisten järjestelmien dynamiikan kehittämiseen (jolle on ominaista lineaaristen differentiaalisten ei-integroituvien rajoitusten esiintyminen ). Chaplyginin teokset ”Raskasen pyörimiskappaleen liikkeestä vaakatasossa” (1897), ”Pinta-alalauseen jostakin mahdollisesta yleistyksestä soveltamalla vierivien pallojen ongelmaan” (1897), ja Chaplyginin myös lukenut vuonna 1901 on omistettu tällaisten järjestelmien tutkimiselle. Moskovan matemaattisen seuran kokouksessa yhdessä E. A. Bolotovin kanssa raportti "Uusi näkökulma Hamiltonin periaatteeseen" - teos, jossa Hamiltonin periaate yleistettiin ei-holonisten järjestelmien tapaukseen [6] .
S. A. Chaplygin eritteli melko laajan alaluokan ei-holonomisia järjestelmiä, joilla on lineaarisia kinemaattisia rajoituksia (yleensä ei-integroitavia), jota myöhemmin kutsuttiin Chebyshev-järjestelmäksi [16] . Puhumme järjestelmistä, joissa on mahdollista valita n yleistettyä koordinaattia siten, että niistä ensimmäisen m muunnelmia voidaan pitää itsenäisinä, eikä järjestelmän liike- energiaa eikä koordinaatteja vastaavia yleistettyjä voimia. ensimmäinen ryhmä, eikä kertoimet yleistetyillä nopeuksilla kinemaattisten suhteiden yhtälöissä.
Näille järjestelmille Chaplygin johti niiden liikkeen yleiset yhtälöt (joka siirtyy kinemaattisten rajoitusten yhtälöiden integroitavuuden tapauksessa tavallisiksi toisen tyyppisiksi Lagrange-yhtälöiksi ) [5] . Hän raportoi näistä yhtälöistä (nykyisin Chaplygin-yhtälöinä ) 25. lokakuuta 1895 Natural Science Lovers -yhdistykselle ja julkaisi vuonna 1897 (artikkelissa "Raskas vallankumouskappaleen liikkeestä vaakatasossa", julkaistu). tämän seuran toiminnassa) [17] .
Tässä työssä Chaplygin ensin totesi raskaan dynaamisesti symmetrisen pyöreän kiekon liikkeen ongelman integroitavuuden ehdottoman karkealla vaakatasossa ja rajoitti sen hypergeometristen kvadratuurien analysointiin. Hän osoitti myös mielivaltaisen dynaamisesti symmetrisen raskaan pyörimiskappaleen vaakatasossa vierimisen ongelman integroitavuuden (tässä tapauksessa ongelman ratkaisu pelkistyy 2. kertaluvun lineaarisen differentiaaliyhtälön integrointiin) [18] .
Tutkimuksesta kiinteän kappaleen liikkeestä nesteessä ja mekaanisten järjestelmien liikkeestä, joissa ei ole holonomisia rajoituksia , Chaplygin sai Pietarin tiedeakatemian kunniamitalin vuonna 1899 .
Chaplygin jatkoi kiinteiden kappaleiden vierimisen ilmiön tutkimista myöhemmin. Vuonna 1903 hän suoritti täydellisen tutkimuksen ongelmasta, joka koskee dynaamisesti epäsymmetrisen pallon pyörittämistä karkealla tasolla olettaen, että pallon massakeskipiste osuu yhteen sen geometrisen keskustan ( Chaplygin-pallo ) kanssa. Hän onnistui löytämään integroivan tekijän ja saamaan ratkaisun tällaisen pallon liikeyhtälöihin kvadratuurissa [19] .
1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa Chaplygin alkoi tutkia suihkusuihkuja. Vuonna 1902 hän jätti väitöskirjansa "On Gas Jets" Moskovan yliopistoon ja puolusti sitä vuonna 1903. Siinä Chaplygin onnistui pelkistämään (siirtymällä ns. hodograafitasolle ) kokoonpuristuvan kaasun kaksiulotteisen kiinteän tasaisen isentrooppisen liikkeen yleisen ongelman yhden lineaarisen osittaisen differentiaaliyhtälön ratkaisuksi [20] .
Tämä työ, jossa ehdotettiin menetelmää kaasun suihkuliikkeiden tutkimiseksi millä tahansa aliäänenopeuksilla [14] , merkitsi uuden mekaniikan haaran alkua - kaasudynamiikkaa ; jälkimmäisellä oli myöhemmin valtava rooli ilmailun kehityksessä, vaikka 1900-luvun alussa ei vielä ollut ilmailun kannalta merkityksellistä tutkia kaasuvirtoja, joiden nopeuksilla on lähellä äänen nopeutta . Vain 30 vuotta myöhemmin Chaplyginin työ toimi perustana äänivirtojen ongelmien ratkaisemiselle, ja siinä luotujen menetelmien kehittäminen johti siiven toimintaan korkeilla ääninopeuksilla liittyvien pääongelmien ratkaisemiseen.
Tärkeimmän panoksen S. A. Chaplygin antoi sen virtaviivaistamaan lentokoneen siiveen ilmavirran puolelta vaikuttavien voimien ongelman ratkaisuun . Ensimmäisen vakavan edistyksen tähän suuntaan teki N. E. Žukovski, joka vuonna 1906 todisti lauseen ( Žukovskin lause) , jonka mukaan siiven nostovoima ilmaistaan kaavalla siipeä ympäröivää ääriviivaa pitkin. Mutta Žukovski ei antanut yleistä tapaa laskea kiertokulkua , eikä hänen lausettaan käytännössä käytetty [21] .
Vuonna 1910 S. A. Chaplygin teki Moskovan matemaattisessa seurassa raportin "Taso-rinnakkaisvirtauksen paineesta estettäviin kappaleisiin (lentokoneen teoriasta)", joka julkaistiin samana vuonna erillisenä esitteenä, ja seuraavana vuonna - artikkelin muodossa "Mathematical Collection" -lehdessä. Siinä Chaplygin antoi kompleksisen muuttujan funktioteorian menetelmiä käyttäen uuden analyyttisen johdannaisen Žukovskin kaavasta (Chaplyginin kaava ) ja osoitti, että kiertoarvo määräytyy yksiselitteisesti vaatimuksesta, jonka mukaan nopeus loppureunassa siipiprofiilin on oltava äärellinen ( Žukovski-Chaplygin-postulaatti ) [22] .
Postulaatin nimi selittyy sillä, että S. A. Chaplyginista riippumatta ja lähes samanaikaisesti hänen kanssaan myös N. E. Zhukovsky tuli hypoteesiin nopeuden äärellisyydestä siipiprofiilin takareunassa (teoksessa "Määrityksistä" lentokoneiden tukipintojen osalta”); Samaan aikaan tutkijoita ohjasivat erilaiset näkökohdat. Jos Žukovski lähti havainnoistaan todellisista nestevirroista lähellä siiven kantosiipiä alhaisissa kohtauskulmissa, niin Chaplygin lähti kantosiipivirtauksen ominaisfunktion muodosta ja vaatimuksesta, että analyyttinen ratkaisu on ainutlaatuinen. Tämän hypoteesin perusteella voidaan yksiselitteisesti laskea nopeuskierto kantosiiven ympärillä sen muodon tuntemalla [23] . Siten Zhukovsky-Chaplygin-postulaatti toimii luonnollisena lisäyksenä Žukovski-lauseeseen ja antaa yhdessä sen kanssa täydellisen ratkaisun virtaviivaisen kappaleen virtausvoimien ongelmaan [14] .
Raportissa "Vortex-teoria siipien noususta", joka luettiin 22. lokakuuta 1913 Moskovan matemaattisen seuran kokouksessa , S. A. Chaplygin käsitteli ensimmäistä kertaa äärellisen siiven teoriaa ja osoitti, että tässä tapauksessa löydettäessä nostovoiman vuoksi on tarpeen ottaa huomioon lisävirtaus, joka synnyttää kaksi päätepyörtettä siiven lähelle, jotka pakenevat siiven päistä, jolloin koko tutkimus saadaan eksplisiittiseen kaavaan [24] .
Vuonna 1914 ilmestyi Chaplyginin perustavanlaatuinen teos "Theory of Lattice Wing", joka loi perustan teorialle kiertävästä virtauksesta ristikoiden ympärillä, joka oli perusta potkurien , turbiinien ja muiden lapakoneiden laskennassa. Myöhemmissä töissä Chaplygin ratkaisi useita monimutkaisia ongelmia, jotka liittyivät nostovoiman kohdistamispisteen määrittämiseen, epävakaassa lennossa vaikuttavien voimien määrittämiseen, niin sanotun mekaanisen siiven teoriaan, siipien vakautta koskeviin kysymyksiin lennon aikana jne.
S. A. Chaplygin johti nostovoiman ja induktiivisen vastuksen kaavat, joita ei vahvistettu N. E. Žukovskin kokeissa, mutta jotka osoittautuivat todeksi; muutamaa vuotta myöhemmin niistä tuli Prandtlin "induktiivisen teorian " [2] perusta .
Vuonna 1922 Chaplygin oli esseessään "Yleinen teoria yksitasaisesta siivestä" ensimmäinen, joka tutki siiven metasentristä käyrää ; samalla hän osoitti, että yksitasolle se on aina paraabeli , selvitti tämän paraabelin fokuksen ja parametrin mekaanisen merkityksen ja selvitti, miten sen muoto liittyy siiven vakauteen [25] .
S. A. Chaplygin vaikutti myös merkittävästi voitelun hydrodynaamisen teorian kehittämiseen . Vuonna 1906 hän julkaisi yhteistyössä Zhukovskin kanssa teoksen "Piikin ja laakerin välisen voitelukerroksen kitkasta". Se antoi tarkan ratkaisun voitelukerroksen liikkeen ongelmaan. Työllä oli suuri käytännön merkitys; se johti useisiin teoreettisiin ja kokeellisiin tutkimuksiin, joissa teemaa kehitettiin [26] .
Chaplygin teki suuren panoksen matematiikkaan . Hän ehdotti (1919) menetelmää differentiaaliyhtälöiden likimääräiseksi integroimiseksi ja osoitti samalla hänen nimeään kantavan epäyhtälölauseen ( Chaplyginin lause ) [14] ; myöhemmin hän jatkoi tämän aiheen käsittelyä. Chaplyginin tutkimus differentiaaliyhtälöiden likimääräisestä integroinnista on yksi matemaattisen ajattelun suurimmista saavutuksista; hänen ideansa osoittautuivat soveltuvaksi paitsi laajojen differentiaaliyhtälöluokkien ratkaisuun myös hyvin yleisten funktionaalisten yhtälöiden luokkien likimääräiseen ratkaisuun. Lisäksi S. A. Chaplygin ja D. F. Egorov kehittivät osittaisdifferentiaaliyhtälöiden geometrisen teorian .
S. A. Chaplyginin tytär Olga Sergeevna oli balerina. Hän jätti Higher Women's Courses -kurssit , joiden johtajana Chaplygin oli toiminut vuodesta 1905, neljäntenä vuotenaan antautuen intohimoiselle vetovoimalle teatteria kohtaan. Opintojensa aikana hän kuuli usein: "Tämä on hänen tyttärensä!". Hän kuitenkin lupasi isälleen palata kursseille, kun hän testasi itseään oikealla näyttämöllä. Olga Sergeevna hyväksyttiin Bolshoi-teatterin haaratoimistoon . Odessan teatterikiertueen aikana S. A. Chaplygin oli läsnä esityksessä tyttärensä kanssa. Esityksen lopussa hän kuuli ihmisten sanovan hänestä: "Tämä on hänen isänsä!" [9] . Tytär ei ollut naimisissa eikä hänellä ollut lapsia.
Poika Juri Gorshkov syntyi suhteesta kotityöntekijään, joka osoittautui myöhemmin taitavaksi tiedemieheksi. Hyväksyi isänsä sukunimen vähän ennen ensimmäisen vaimonsa kuolemaa, joka tapasi hänet [28] .
Temaattiset sivustot | ||||
---|---|---|---|---|
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
| |||
|