Лев Гумилевский - Чаплыгин

• Название: Чаплыгин
• Автор: Лев Гумилевский
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1969

В книге повествуется о жизни и научной деятельности действительного члена Академии наук СССР, профессора физико-математических наук, Сергея Алексеевича Чаплыгина, посвятившего свои труды аэродинамике и самолетостроению.

---

Когда прошли сроки, назначенные мужу и дочери природой, Оля и Сергей Алексеевич возвратились к своим занятиям и домовым заботам.

Сергей Алексеевич зарегистрировал свой второй брак. Евдокия Максимовна и Юрий стали жить в Машковом переулке. По странной случайности повторилась жизнь сводных братьев и сестер, когда-то пережитая Сергеем Алексеевичем.

Ольга Сергеевна хранит на своем столе портрет брата. На обороте фотографии нетвердым и небрежным почерком написано: «Моей замечательной сестре».

Живым идеалом внутрисемейных отношений для Ольги Сергеевны были отношения ее отца к семье Давыдовых. Для его сводных братьев и сестер, уже имевших свои собственные семьи, служебные и домашние дела, Сергей все еще был старшим, любимым и самым умным. Его слово принималось ими как высшая справедливость или закон.

Детство и ранняя юность Юрия прошли мимо сестры. Ей хотелось особенным вниманием возместить утраченные радости невозвратимого детства. И юноша почувствовал это, когда Оля сказала по какому-то поводу:

— Наш отец…

Они любили говорить об отце.

Сергей Алексеевич в это время возвратился к исследованиям по аэродинамике крыла. В 1936 году он указал интересную серию новых аэродинамических профилей. Работу он не опубликовал, а на вопрос Юрия ответил:

— Эта работа не дает ничего принципиально нового!

— Может быть, мне-то дашь посмотреть? — спросил сын.

Сергей Алексеевич улыбнулся своей милой улыбкой.

— Почему же не дать? Пожалуйста!

И прибавил, вспоминая своего учителя:

— Николай Егорович говорил в таких случаях: я пробовал заниматься этим, но у меня ничего не получилось. Попробуйте вы, может быть, у вас получится. Попробуй ты, может быть, найдешь применение моей формуле… Но сделай мне одолжение — сначала окончи университет. Подарю тебе эту мою работу в день, когда принесешь диплом!

Сергей Алексеевич не забыл этого обещания.

Однако, окончив университетский курс, Юрий Сергеевич взял темой для кандидатской диссертации один из частных случаев глиссирования, то есть скольжения по поверхности воды, где поддерживающая сила целиком обусловливается динамической реакцией воды. При движении обычных судов поддерживающей силой является гидростатическая сила, открытие которой составляет историческую славу Архимеда.

Вопросами глиссирования занимался молодой профессор Московского университета Леонид Иванович Седов. Еще в 1931 году, окончив университет, он начал работать в только что оборудованной гидродинамической лаборатории ЦАГИ.

Гидродинамическая лаборатория ЦАГИ часто называется просто гидроканалом, составляющим центральную часть лаборатории. В гидроканале были произведены многие эксперименты над разнообразными объектами, движущимися внутри воды или по поверхности ее с большими скоростями. Исследуются, конечно, модели объектов. Их с различными скоростями протаскивает по каналу тележка, бегающая над каналом по рельсам.

Исследовались в гидроканале взлет и посадка гидросамолетов, формы судов, устойчивость движения, конкретные машины, удар о воду и ряд физических закономерностей.

«Механическая сущность явления глиссирования, — говорит академик Л. И. Седов, — имеет много общих черт с аэродинамическими явлениями, с процессами волнообразования при движении судов и со струйными течениями, приводящими к интенсивному брызгообразованию. Поэтому в исследованиях явления глиссирования можно отметить синтез классической теории струй с аэродинамикой тонкого крыла и с теорией волн на поверхности тяжелой жидкости».

По глиссированию в Советском Союзе получены главные результаты, составляющие научную основу этой новой отрасли гидромеханики, имеющей важное техническое значение.

Задача о струйном обтекании плоской пластинки невесомой жидкостью при конечной и бесконечной глубине рассматривалась применительно к проблеме глиссирования и С. А. Чаплыгиным при участии М. И. Гуревича и А. Р. Ямпольского в 1933 году.

Дальнейший теоретический анализ решения плоской задачи о глиссировании без учета весомости воды дали М. И. Гуревич, Н. К. Калинин и Ю. С. Чаплыгин. Они разработали удобные и простые методы решения задач о глиссировании, ими изучено распределение давлений и положение центра давления, определено влияние глубины воды.

Новой отраслью гидромеханики, имеющей важное техническое значение, Сергей Алексеевич интересовался не случайно. Вероятно, он и обратил внимание сына на проблемы глиссирования. Нынешние суда на подводных крыльях свидетельствуют, что, как и во многих других вопросах механики, ученый смотрел далеко вдаль.

Работы Юрия Сергеевича по глиссированию — «Глиссирование плоской пластинки бесконечного размаха по поверхности тяжелой жидкости» и «Глиссирование по жидкости конечной глубины» — были опубликованы в 1940 и 1941 годах в «Трудах ЦАГИ» и в журнале «Прикладная математика и механика». Они принесли диссертанту ученую степень кандидата технических наук и должность старшего инженера ЦАГИ, где он и стал заниматься профилями крыла.

Обобщая формулу отца в заброшенной его работе, Чаплыгин-сын нашел, что при надлежащем подборе входящих в эту формулу параметров получаются серии новых профилей с особыми преимуществами по аэродинамическим свойствам. Отличие изученных им профилей от профилей Жуковского было в том, что наибольшей толщины новый профиль достигает в средней части.

Совместная работа С. А. Чаплыгина и Ю. С. Чаплыгина была опубликована под заглавием «Новые теоретические профили крыльев и винтов» в журнале «Техника Воздушного Флота» в начале 1942 года.

Молодой ученый проглядывал публикацию статьи, когда Ольга Сергеевна сказала ему:

— Ты знаешь… наш отец никогда никого из своих не хвалил… Когда я поступала на курсы, он снисходительно заметил, правда, что у меня есть способности к математике… О Леночке Жуковской он говорил то же самое: у нее есть способности…

Она помолчала немножко, чтобы паузой оттенить значительность признания, и посмотрела на брата:

— А вот про тебя он сказал, что у тебя талант…

Ольге Сергеевне показалось, что Юрий ждал чего-то более неожиданного. И действительно, опуская вновь взгляд свой в журнал, который держал в руках, он промолвил равнодушно:

— Да, я знаю.

Психологической размолвки с сестрой он не почувствовал.

23 ГАЗОВАЯ ДИНАМИКА

Гениальный человек производит на вас впечатление совершенно особенного рода, какого не производят самые умные, самые даровитые из других людей: вы видите в нем такой ум, которому ясны самые трудные вопросы, который даже не понимает, что в них трудного; когда он говорит, и для вас становится ясно и просто все.

Чернышевский

Первые удачные полеты самолетов поставили перед ученым миром задачу о воздействии воздуха на крыло и винт самолета. Никакой помощи тогдашняя аэрогидродинамика ученым и конструкторам оказать не могла. Но запросы техники побудили ученый мир в лице Н. Е. Жуковского и С. А. Чаплыгина полностью раскрыть физическую картину и законы обтекания твердого тела потоком.

В классическом исследовании С. А. Чаплыгина «О газовых струях» было показано, что характер задачи самым существенным образом связан со скоростью потока.

Вопрос об учете сжимаемости жидкости при ее движении лишь за последние годы приобрел исключительную важность в связи с громадным ростом авиационной техники. Дело в том, что при увеличении мощности современных моторов окружная скорость пропеллера превышает звуковую. Проблемы овладения стратосферой, а затем и космосом также выдвинули вопрос об увеличении скоростей, а все это вместе взятое заставило аэродинамиков изучать проблемы движения с большими скоростями, что необходимо влечет за собой учет сжимаемости среды.

В этом отношении докторская работа С. А. Чаплыгина является фундаментальной, непревзойденной работой по этому вопросу, значительно опередившей мировую науку.

В 1932 году в докладах Французской академии было опубликовано изложение этого исследования русского ученого и отмечены содержащиеся в нем ценнейшие научные выводы, впервые так четко и обоснованно сформулированные.

В 1935 году, с 30 сентября по 6 октября, в Вечном городе — Риме происходил Всемирный конгресс, посвященный вопросам больших скоростей в авиации. Конгресс был созван Академией наук Италии, основанной знаменитым Александром Вольта. С докладами выступали видные европейские ученые, в том числе Прандтль, Карман, Тейлор, Феррари, Пистоле и многие другие.

И в Риме исследования Чаплыгина были признаны крупнейшим вкладом в мировую науку, и без ссылок на работу русского ученого не обходился ни один докладчик.

И в последующие годы внимание к диссертации русского ученого не уменьшалось. В 1944 году, во время войны, в связи с появлением реактивных двигателей и ракетного оружия, в Соединенных Штатах Америки специальный журнал «Технические записки» полностью опубликовал работу Чаплыгина на английском языке.