Chaplygin, Sergei Alekseevich

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 25. marts 2021; checks kræver 18 redigeringer .
Sergei Alekseevich Chaplygin
Fødselsdato 24. marts ( 5. april ) 1869( 05-04-1869 )
Fødselssted Ranenburg , Ryazan Governorate , Det russiske imperium
Dødsdato 8. oktober 1942 (73 år)( 1942-10-08 )
Et dødssted Novosibirsk , russisk SFSR , USSR
Land  Det russiske imperium ,RSFSR(1917-1922), USSR

 
Videnskabelig sfære mekanik , matematik
Arbejdsplads Moscow University ,
MVZhK ,
Moscow State University ,
TsAGI
Alma Mater Moskva Universitet (1890)
Akademisk grad Doktor i anvendt matematik (1903)
Akademisk titel Akademiker fra USSRs Videnskabsakademi (1929)
videnskabelig rådgiver N. E. Zhukovsky
Studerende N. E. Kochin
Kendt som Direktør for Moscow Higher Women's Courses, rektor for 2nd Moscow State University, direktør for TsAGI
Priser og præmier
Helt fra socialistisk arbejde - 1.2.1941
Leninordenen - 1.2.1941 Leninordenen - 22/12/1933 Arbejdets Røde Banner - 10.7.1927 Arbejdets Røde Banner Orden
Æret videnskabsmand fra RSFSR.pngPris opkaldt efter N. E. Zhukovsky - 1925
Ordenen af ​​Skt. Vladimir 4. grad Sankt Stanislaus orden 2. klasse Sankt Stanislaus orden 3. klasse Sankt Anne Orden 2. klasse Sankt Annes orden 3. klasse
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Sergei Alekseevich Chaplygin ( 24. marts [ 5. april ]  1869 , Ranenburg , Ryazan-provinsen  - 8. oktober 1942 , Novosibirsk ) - russisk og sovjetisk mekaniker og matematiker , en af ​​grundlæggerne af moderne aeromekanik og aerodynamik, akademiker for videnskaben i USSR 1929), Hero of Socialist Labour (1941), Æret videnskabsmand fra RSFSR (1929) [1] .

Biografi

Født den 24. marts  ( 5. april )  1869 i Ranenburg (nu - byen Chaplygin , Lipetsk-regionen ). Da han var to år gammel, døde hans far, kontoristen Alexei Timofeevich, i en alder af 24 af kolera ; mor, Anna Petrovna, giftede sig for anden gang med Voronezh-handleren Davydov og tog sin søn med til Voronezh [2] [3] .

Uddannelse

I 1877 begyndte Sergei Chaplygin at studere på Voronezh gymnasium [3] . Det blev hurtigt klart for lærerne, at drengen havde ekstraordinære evner og en sjælden hukommelse. Han var lige tilpas med gamle og nye sprog, historie og andre fag, men han viste særlig interesse for matematik. I en alder af fjorten år begyndte han selv at undervise børn og underviser godsejeres børn [4] .

I foråret 1886 dimitterede Chaplygin strålende, med en guldmedalje, fra gymnasiet og gik ind på det kejserlige Moskva-universitet . I 1890 dimitterede han fra Fakultetet for Fysik og Matematik og blev efter forslag fra N. E. Zhukovsky efterladt på universitetet i to år for at forberede sig til et professorat med et stipendium på 50 rubler (hvilket gjorde hans familie meget glad, for hvilket en sådan mængde syntes et uopnåeligt ideal) [3] .

Pædagogisk aktivitet

Siden 1893 begyndte S. A. Chaplygin at undervise i fysik ved Moskva Catherine Institute . I 1894 begyndte han at læse anvendt matematik ved Moskva Universitet (først adjunkt, siden 1898 - lektor , siden 1904 - ekstraordinær , og siden 1909 - almindelig professor i Institut for Teoretisk og Praktisk Mekanik) [2] [5 ] [6] . han underviste også i mekanik ved Imperial Moscow Technical School (1895-1906 [7] ), højere matematik og teoretisk mekanik ved Moscow Land Survey Institute (1895-1901). Han underviste også på Moskvas Ingeniørskole [8] (siden september 1896 - lærer i statistik og teoretisk mekanik, fra 1901 til januar 1910 - en ekstraordinær professor), og ved Moskvas Højere Kvindekurser (siden 1901) [7] .

I forbindelse med begivenhederne i 1911 forlod han Moskva Universitet med en stor gruppe lærere. Siden 1905 var han direktør for Moscow Higher Women's Courses (MVZhK) og derefter rektor for 2nd Moscow State University, som disse kurser blev omdannet til (i 1918-1919). I 1906 fik han tilladelse fra bydumaen til at opføre bygninger til kurser på Tsaritsynskaya-pladsen ( Jomfrumarken ); Den 3. juni 1907 fandt lægningen af ​​bygninger på Malaya Tsaritsynskaya Street (nu Malaya Pirogovskaya ) sted. Det nødvendige beløb blev ikke afsat til byggeriet, og det blev udført på den tildelte grunds sikkerhed [8] [9] .

På det tidspunkt udkom Chaplygins universitetskursus i analytisk mekanik "Systemets mekanik" (del 1-2, 1905-1907) ; så kom det forkortede "Propaedeutic Course in Mechanics" for tekniske højskoler og naturfakulteter ved universiteter (1915).

Den 6. april 1914 blev han forfremmet til aktiv etatsråd . Han var professor ved Moscow Commercial Institute [10] . I marts 1917 blev han udnævnt til administrator af Moskvas undervisningsdistrikt [7] .

Den 25. juni 1917, på kadetpartiets liste , blev han valgt til medlem af Moskvas byduma [11] .

I Sovjetrusland

Efter oktoberrevolutionen i 1917 fortsatte Chaplygin aktivt med at udføre pædagogisk arbejde og videnskabelig forskning. Han deltog i arbejdet i Kommissionen for særlige artillerieksperimenter ved hovedartilleridirektoratet og i arbejdet i det videnskabelige og eksperimentelle kommunikationsinstitut.

I slutningen af ​​1918 blev han tiltrukket af Zhukovsky til organisationen af ​​TsAGI , hvor han begyndte at arbejde [8] , efter Zhukovskys død indtog han en ledende stilling (i 1921-1930 - formand for bestyrelsen, i 1928 -1931 - direktørchef). I det videnskabelige og teoretiske seminar af TsAGI under ledelse af S. A. Chaplygin voksede blomsten af ​​indenlandsk mekanisk videnskab ( M. A. Lavrentiev , M. V. Keldysh , Kh. M. Mushtari , N. E. Kochin , L. I. Sedov , G (I. S. Petrov . S. A. Khristianovich osv.). I de efterfølgende år ledede Chaplygin oprettelsen af ​​de største aerodynamiske laboratorier ved TsAGI (1931-1941).

I 1918-1925 var Chaplygin også professor ved Moscow Forestry Institute .

Slut på livet

Med udbruddet af Anden Verdenskrig i oktober 1941 flyttede S. A. Chaplygin til Novosibirsk , hvor en del af TsAGI- laboratorierne blev evakueret, som dannede TsAGI -gren nr. 2, hvorfra Siberian Research Institute of Aviation (SibNIIA) efterfølgende voksede frem.

Han boede i hus 8 på Frunze Street (mindeplade) [12] .

S. A. Chaplygin døde af en hjerneblødning den 8. oktober 1942 , mens han var på evakuering. Han blev begravet i Novosibirsk på SibNIIAs område [13] .

Videnskabelig aktivitet

S. A. Chaplygins hovedværker relaterer sig til hydroaerodynamik , ikke-holonomisk mekanik , teorien om differentialligninger , teorien om luftfart [14] . For sit bidrag til videnskaben blev Chaplygin den 6. december 1924 valgt til et tilsvarende medlem af det russiske videnskabsakademi og den 12. januar 1929  til akademiker ved USSR Academy of Sciences [15] .

Hydromekanik

De første værker af Chaplygin, skabt under indflydelse af N. E. Zhukovsky , hører til området for hydromekanik . I sit værk "Om nogle tilfælde af bevægelse af et stivt legeme i en væske" ( 1894 ) og i sin kandidatafhandling med samme titel ( 1897 ) gav han en geometrisk fortolkning af legemers bevægelseslove i et flydende medium.

Teoretisk mekanik

Inden for teoretisk mekanik ydede Chaplygin et væsentligt bidrag til udviklingen af ​​dynamikken i ikke- holonomiske systemer (kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​lineære differentielle ikke-integrerbare begrænsninger ). Chaplygins værker "Om bevægelsen af ​​et tungt omdrejningslegeme på et horisontalt plan" (1897), "Om en mulig generalisering af arealsætningen med anvendelse på problemet med at rulle kugler" (1897), og også læst i 1901 af Chaplygin er afsat til studiet af sådanne systemer. På et møde i Moscow Mathematical Society, sammen med E. A. Bolotov, rapporten "A new look at the Hamiltonian Princip" - et værk, hvor Hamilton-princippet blev generaliseret til tilfældet med ikke-holonomiske systemer [6] .

S. A. Chaplygin udpegede en ret bred underklasse af ikke-holonomiske systemer med lineære kinematiske begrænsninger (generelt set ikke-integrerbare), senere kaldet Chebyshev-systemet [16] . Vi taler om systemer, hvor det er muligt at vælge n generaliserede koordinater , således at variationerne af den første m af dem kan opfattes som uafhængige, og hverken systemets kinetiske energi eller de generaliserede kræfter svarende til koordinaterne for første gruppe, ej heller koefficienterne ved generaliserede hastigheder i ligningerne for kinematiske begrænsninger.

For disse systemer udledte Chaplygin de generelle ligninger for deres bevægelse (i tilfælde af integrerbarhed af ligningerne af kinematiske begrænsninger overgår det til almindelige Lagrange-ligninger af den anden slags ) [5] . Han rapporterede disse ligninger (nu kendt som Chaplygin-ligningerne ) den 25. oktober 1895 til Society of Natural Science Lovers og publicerede i 1897 (i artiklen "On the motion of a heavy body of revolution on a horizontal plane", offentliggjort i dette selskabs sager) [17] .

I dette arbejde etablerede Chaplygin først integrerbarheden af ​​problemet med bevægelsen af ​​en tung dynamisk symmetrisk cirkulær skive på et absolut groft vandret plan og reducerede det til analysen af ​​hypergeometriske kvadraturer. Han viste også integrerbarheden af ​​problemet med at rulle et vilkårligt dynamisk symmetrisk tungt omdrejningslegeme på et vandret plan (i dette tilfælde er løsningen af ​​problemet reduceret til at integrere en lineær differentialligning af 2. orden) [18] .

For forskning i bevægelsen af ​​et fast legeme i en væske og bevægelsen af ​​mekaniske systemer med ikke-holonomiske begrænsninger modtog Chaplygin en æresguldmedalje fra St. Petersburg Academy of Sciences i 1899 .

Chaplygin fortsatte med at studere fænomenet rullende faste kroppe senere. I 1903 gennemførte han en komplet undersøgelse af problemet med at rulle en dynamisk asymmetrisk kugle på et groft plan under den antagelse, at kuglens massecenter falder sammen med dens geometriske centrum ( Chaplygin ball ). Han formåede at finde en integrerende faktor og opnå en løsning på bevægelsesligningerne for en sådan kugle i kvadraturer [19] .

Aeromekanik og gasdynamik

I slutningen af ​​det 19. og begyndelsen af ​​det 20. århundrede begyndte Chaplygin at studere jetstrømme. I 1902 indleverede han sin doktorafhandling "On Gas Jets" til Moskva Universitet og forsvarede den i 1903. I den formåede Chaplygin at reducere (ved at overføre til det såkaldte hodografplan ) det generelle problem med en todimensionel stationær flad isentropisk bevægelse af en komprimerbar gas til løsningen af ​​en lineær partiel differentialligning [20] .

Dette arbejde, hvor en metode blev foreslået til at studere jet-bevægelser af gas ved enhver subsonisk hastighed [14] , markerede begyndelsen på en ny gren af ​​mekanik - gasdynamik ; sidstnævnte spillede senere en enorm rolle i udviklingen af ​​luftfarten, selvom det i begyndelsen af ​​det 20. århundrede endnu ikke var relevant for luftfarten at studere gasstrømme med hastigheder, der nærmede sig lydens hastighed . Kun 30 år senere tjente Chaplygins arbejde som grundlag for at løse problemer med lydstrømme, og udviklingen af ​​metoderne, der blev skabt i det, førte til løsningen af ​​de vigtigste problemer relateret til driften af ​​vingen ved høje subsoniske hastigheder.

Det vigtigste bidrag blev ydet af S. A. Chaplygin til løsningen af ​​problemet med de kræfter, der virker fra siden af ​​luftstrømmen på flyvingen strømlinet af den . Det første seriøse fremskridt i denne retning blev foretaget af N. E. Zhukovsky, som i 1906 beviste et teorem ( Zhukovskys sætning) , ifølge hvilket  løftekraften af  ​​en vinge er udtrykt  ved formlen langs konturen, der omslutter vingen. Men Zhukovsky gav ikke en generel måde at beregne cirkulationen på , og hans teorem blev praktisk talt ikke brugt [21] .

I 1910 lavede S. A. Chaplygin en rapport ved Moscow Mathematical Society "Om trykket af en fly-parallel strømning på obstruerende kroppe (om teorien om et fly)", som blev udgivet samme år som en separat brochure, og efterfølgende år - i form af en artikel i tidsskriftet "Matematisk Samling". I den gav Chaplygin, ved hjælp af metoderne til teorien om funktioner for en kompleks variabel , en ny analytisk afledning af Zhukovsky- formlen (Chaplygin-formlen ) og indikerede, at cirkulationsværdien er unikt bestemt ud fra kravet om, at hastigheden ved bagkanten af vingeprofilen være endelig ( Zhukovsky- Chaplygin postulatet ) [22] .

Navnet på postulatet forklares af det faktum, at N. E. Zhukovsky uafhængigt af S. A. Chaplygin og næsten samtidigt med ham også kom til hypotesen om hastighedens endelighed ved vingeprofilens bagkant (i værket "On the contours" af flyvemaskiners støtteflader"); Samtidig blev forskerne styret af forskellige overvejelser. Hvis Zhukovsky gik ud fra observationer af reelle væskestrømme nær vingeprofilen ved lave angrebsvinkler, så gik Chaplygin ud fra formen af ​​den karakteristiske funktion af flyvefladestrømmen og kravet om, at den analytiske løsning skulle være unik. Baseret på denne hypotese kan man entydigt beregne hastighedscirkulationen rundt om bærefladen, ved at kende dens form [23] . Zhukovsky-Chaplygin-postulatet fungerer således som en naturlig tilføjelse til Zhukovsky-sætningen og giver sammen med det en komplet løsning på problemet med strømmens kræfter på et strømlinet legeme [14] .

I rapporten "Vortex theory of wing lift", læst den 22. oktober 1913 på et møde i Moscow Mathematical Society , overvejede S. A. Chaplygin for første gang teorien om en vinge med begrænset spændvidde og viste, at i dette tilfælde, da man fandt løftekraften, er det nødvendigt at tage højde for et ekstra flow, som skaber to terminalhvirvler nær vingen, der undslipper fra enderne af vingen, hvilket bringer hele undersøgelsen til en eksplicit formel [24] .

I 1914 udkom Chaplygins grundlæggende værk "The Theory of Lattice Wing", som lagde grundlaget for teorien om cirkulerende strømning omkring gitter, som var grundlaget for beregning af propeller , turbiner og andre vingemaskiner. I efterfølgende værker løste Chaplygin en række komplekse problemer relateret til bestemmelse af anvendelsespunktet for løftekraften, bestemmelse af de kræfter, der virker i ustabil flyvning, teorien om den såkaldte mekaniserede vinge, spørgsmål om vingestabilitet under flyvning osv.

S. A. Chaplygin afledte formler for løftekraften og induktiv modstand, som ikke blev bekræftet i N. E. Zhukovskys eksperimenter, men viste sig at være sande; få år senere blev de grundlaget for Prandtls "induktive teori " [2] .

I 1922 var Chaplygin, i sit essay "On the General Theory of the Monoplane Wing", den første til at studere vingens metacentriske kurve ; samtidig viste han, at det for en monoplan altid er en parabel , fandt ud af den mekaniske betydning af denne parabels fokus og parameter og fastslog, hvordan dens form er relateret til vingens stabilitet [25] .

Smøringsteori

S. A. Chaplygin ydede også et væsentligt bidrag til udviklingen af ​​den hydrodynamiske teori om smøring . I 1906 udgav han i samarbejde med Zhukovsky værket "Om friktionen af ​​smørelaget mellem en spids og et leje." Det gav en nøjagtig løsning på problemet med smørelagets bevægelse. Arbejdet var af stor praktisk betydning; det gav anledning til en række teoretiske og eksperimentelle undersøgelser, der udviklede temaet [26] .

Differentialligninger

Chaplygin gjort et stort bidrag til matematik . Han foreslog (1919) en metode til tilnærmet integration af differentialligninger og beviste på samme tid sætningen om uligheder, der bærer hans navn ( Chaplygins sætning ) [14] ; senere fortsatte han med at beskæftige sig med dette emne. Chaplygins forskning i den tilnærmede integration af differentialligninger er en af ​​de største resultater inden for matematisk tænkning; hans ideer viste sig at være anvendelige ikke kun til løsning af brede klasser af differentialligninger, men også til den omtrentlige løsning af meget generelle klasser af funktionelle ligninger. Derudover udviklede S. A. Chaplygin og D. F. Egorov den geometriske teori om partielle differentialligninger .

Priser og præmier

i det russiske imperium [10] i USSR

Hukommelse

Familie

Datter af S. A. Chaplygin Olga Sergeevna var en ballerina. Hun forlod Higher Women's Courses , som Chaplygin havde været leder af siden 1905, på sit fjerde år, hvilket gav efter for en lidenskabelig tiltrækning til teatret. Under sine studier hørte hun ofte: "Dette er hans datter!". Hun lovede dog sin far at vende tilbage til kurserne, når hun testede sig selv på en rigtig scene. Olga Sergeevna blev optaget i en afdeling af Bolshoi Theatre . Under teaterturen i Odessa var S. A. Chaplygin til stede ved forestillingen med deltagelse af sin datter. I slutningen af ​​forestillingen hørte han folk sige om ham: "Dette er hendes far!" [9] . Datteren var ikke gift og havde ingen børn.

Sønnen Yuri Gorshkov blev født fra et forhold med en hjemmehjælper, som senere viste sig at være en dygtig videnskabsmand. Adopterede sin fars efternavn kort før hans første kones død, som mødte ham [28] .

Bibliografi

Se også

Noter

  1. ↑ Bogolyubov, 1983 , s. 515-516.
  2. ↑ 1 2 3 Kolyagin, Savvina, 2010 .
  3. ↑ 1 2 3 Veselovsky, 1974 , s. 251.
  4. ↑ V. V. Golubev skriver: "Allerede i gymnasiets middelklasse tjener han [Chaplygin] penge ved lektioner og om sommeren ved ture til de omkringliggende godser "på betingelse", hvor han forbereder godsejernes børn til eksamen. Disse indtægter gav en ret betydelig tilføjelse til det sparsomme familiebudget ”( Golubev V.V. Sergey Alekseevich Chaplygin. - M. , 1947. - S. 14. Genudgivelse: Golubev V.V. Chaplygin. - M. , 2002. - S. 11. - ISBN 5-93972-152-4 . ).
  5. ↑ 1 2 Annals of Moscow University
  6. ↑ 1 2 Veselovsky, 1974 , s. 252.
  7. ↑ 1 2 3 Moskva-professorer, 2003 , s. 258.
  8. ↑ 1 2 3 Bogolyubov, 1983 , s. 515.
  9. ↑ 1 2 Gumilevsky, 1969 .
  10. ↑ 1 2 Chaplygin Sergey Alekseevich // Liste over civile rækker i IV-klassen. Rettet den 1. september 1915. Del 2. - S. 2368.
  11. ↑ Moskva byduma efter oktober // Red Archive, bind 2 (27), 1928, s. 58-109
  12. ↑ Mindeplade til Chaplygin i Novosibirsk
  13. ↑ S. A. Chaplygins grav på SibNIIA-instituttets territorium
  14. ↑ 1 2 3 4 Bogolyubov, 1983 , s. 516.
  15. ↑ Chaplygin Sergey Alekseevich. Profil på RAS hjemmeside
  16. ↑ Neimark, Fufaev, 1967 , s. 103-104.
  17. ↑ Neimark, Fufaev, 1967 , s. 109-110.
  18. ↑ Borisov, Mamaev, Kilin, 2002 , s. 99.
  19. ↑ Kilin, 2002 , s. 76.
  20. ↑ Landau, Lifshitz, 1986 , s. 607.
  21. ↑ Mekanikkens historie i Rusland, 1987 , s. 356.
  22. ↑ Mekanikkens historie i Rusland, 1987 , s. 356-357.
  23. ↑ Mekanikkens historie i Rusland, 1987 , s. 264.
  24. ↑ Mekanikkens historie i Rusland, 1987 , s. 358.
  25. ↑ Grigoryan, Fradlin, 1977 , s. 122.
  26. ↑ Sergei Alekseevich Chaplygin
  27. ↑ nr. 2019-073. 150 år siden fødslen af ​​S.A. Chaplygin (1869–1942), mekanik, matematik
  28. ↑ Familiens træ: 150 år af Chaplygin Sergey Alekseevich

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier