谢尔盖·阿列克谢耶维奇·查普利金。一位科学家的传记

查普雷金·谢尔盖·阿列克谢耶维奇。这位科学家的传记

伟大科学家的传记

谢尔盖·阿列克谢耶维奇·查普利金 （1869 1942）。

当航空业刚刚迈出胆怯的第一步时，他已经是成年人了。与另一位伟大的俄罗斯科学家茹科夫斯基一起，查普利金站在航空科学的起源，创造了航空学的理论基础。他是现代空气流体动力学的奠基人之一。

谢尔盖·阿列克谢耶维奇·查普利金于 24 年 5 月 1869 日（XNUMX 月 XNUMX 日）出生在梁赞省的拉嫩堡市。未来科学家阿列克谢·季莫菲耶维奇的父亲担任店员，他的母亲安娜·彼得罗夫娜（Anna Petrovna）是一位美丽善良的女人，负责管家。父母同居，但一家人的幸福并没有持续多久。谢廖扎两岁时，父亲死于霍乱，霍乱在这些地方肆虐。

一段时间后，在父母的坚持下，安娜·彼得罗夫娜再婚并与儿子一起搬到沃罗涅日，她的新婚丈夫谢苗·尼古拉耶维奇·达维多夫在一家皮革厂工作。

Serezha 成长为一个深思熟虑、认真的男孩，超出了他的年龄。他很早就学会了阅读和数数，并乐于帮助母亲做家务。继父对继子很好。得知母亲要给儿子上学后，他带了一个认识的神学生到家里，负责为谢廖扎准备进入体育馆，儿子通过了入学考试。出色的能力和出色的记忆力有所帮助。

达维多夫原来是个不顾家的男人，让安娜·彼得罗夫娜独自一人，怀里抱着五个孩子。更多的关心落在了老谢尔盖身上。在体育馆上完课后，他跑回家帮妈妈做家务，然后去上课。谢尔盖学习完美，每个人都知道他的非凡能力，并邀请他与落后的孩子一起学习。谢尔盖教富人的儿子们数学、德语、希腊语和拉丁语。十三岁时，他成为了家庭的养家糊口。

1886 年以金牌从体育馆毕业后，谢尔盖进入莫斯科大学物理与数学系。他学习刻苦，一节课不缺席，尽管他仍要上私人课以维持生计。他把大部分钱寄给了沃罗涅日的母亲。谢尔盖过着白手起家的生活，他常常连三戈比一匹马都没有，他不得不步行从莫斯科到终点去上课，但他没有抱怨，而是坚持不懈地掌握科学。最重要的是，当然，他知道他最喜欢的科目——数学、物理、天文学、力学。 B. K. Mlodzeevsky, A. G. Stoletov, F. A. Bredikhin, N. E. Zhukovsky 等著名科学家向他朗读了这些内容。进入大学后，谢尔盖本想专攻纯数学，但在朱可夫斯基教授讲课的影响下，他对力学产生了兴趣。

尼古拉·叶戈罗维奇·茹科夫斯基立即引起了人们对谢尔盖·查普利金出色能力的关注，他在讲座中遇到了他。在他心爱的教授的建议下，查普利金开始了他关于流体动力学的第一项科学工作，“关于不可压缩流体中重体的运动”。这项研究由 Chaplygin 于 1890 年作为论文提出，并被该大学授予金质奖章。在茹科夫斯基的建议下，谢尔盖·查普利金被留在大学准备担任教授职位。他获得了每月五十卢布的奖学金。因此，查普利金的第一部科学工作决定了他未来的生活。

在撰写论文时，查普利金同时开始教学。最初，从 1893 年开始，他在莫斯科的一所中等教育机构担任物理教师，从 1894 年开始，他成为莫斯科大学的一名私立教师。

谢尔盖·阿列克谢耶维奇的个人生活发生了变化。 1894 年秋天，他娶了他的女房东叶卡捷琳娜·弗拉基米罗夫娜·阿尔诺。 3 年 1897 月 XNUMX 日，他们的女儿奥尔加出生。

青年科学家的第二部科学著作《关于刚体在液体中的一些运动案例》发表于 1897 年，次年被他作为硕士论文进行了答辩。在其中，他对固体在液体中的运动规律进行了几何解释，此前一些俄罗斯和外国研究人员已经以分析形式发现了这一规律。茹科夫斯基称赞查普利金的作品堪称经典。

Sergei Alekseevich 非常重视与学生的合作。在不同时期，他在莫斯科的许多高等教育机构任教：大学、高等技术、工程和商业学校、林业和土地测量学院、高等女子课程，他在 1905-1918 年担任该课程的组织者和主任。他为技术学院和大学的自然学院编写了教科书《系统力学》（1905-1907）和《力学基础课程》（1915）。

Chaplygin 继续进行伟大的科学工作。他对粗糙表面上的固体运动很感兴趣。结果，出现了两项研究：“关于一个重的旋转体在水平面上的运动”和“关于面积定理的一些可能的推广和应用于滚球问题”，1900 年谢尔盖·阿列克谢耶维奇·查普利金被圣彼得堡科学院授予荣誉金质奖章。

在世纪之交，查普利金开始研究不可压缩液体中的射流，然后是可压缩液体。 1895 年，他在莫斯科数学会的一次会议上作了“关于气体的运动与间隙的形成”的报告，并于 1903 年为他的博士论文“论气体射流”进行了答辩，其中他提出了一种方法研究气体在任何亚音速下的喷射运动。

简而言之，“关于气体喷射”的工作的本质如下。当一个物体在气流中移动时，它会受到空气动力阻力。这种阻力越大，运动的速度就越大。 Chaplygin 表明，对于不超过 100 m/s 的速度，气动阻力与速度的平方成正比。如果速度接近声速（在空气中大约等于 331 m / s），那么要找到正面阻力的大小，就需要求解另一个微分方程，现在称为 Chaplygin 方程。这位科学家提出的计算平坦气流的方法的有效性使这项工作成为其发展半个世纪以来最杰出的气体动力学研究。

这项工作在科学家的工作中脱颖而出，其命运非同寻常。很长一段时间，她一直被同时代的人误解和欣赏。在航空业刚刚起步的时候，这位科学家写到了接近音速的运动。此外，这部作品写得简明扼要，难以理解。

但是他们说没有什么比一个好的理论更实际的了。 1935 年，在罗马的一次航空高速会议上，外国科学家了解了查普利金的工作，并称其在方法的准确性、独创性和优雅性方面是气体动力学领域中最好的研究。在查普利金的作品出现四十年后，飞机开始以接近音速的速度飞行。对于航空技术的工程师、设计师和开发人员来说，这位科学家的工作已成为桌面参考。

博士论文答辩后不久，查普利金被选为莫斯科大学教授。

1910 年，这位科学家在莫斯科数学会的一次会议上发表了演讲，他在会上展示了当空气在机翼周围流动时如何计算环流。

因此，如果朱可夫斯基在解释飞机机翼升力的起源方面迈出了基本的第一步，那么查普利金则迈出了第二步，展示了如何计算飞机机翼的真实升力。

1911年，莫斯科大学发生学生骚乱。他们被当时的教育部长卡索残酷镇压。为了抗议学生被屠杀，所有最优秀的教授和老师都离开了大学，包括查普利金。

伟大的十月社会主义革命后，谢尔盖·阿列克谢耶维奇回到了大学。那是一段艰难的时期。电车没有运行，教授和学生步行上课。大学大楼没有暖气，教室里每个人都穿着大衣，戴着帽子。但是，尽管有这些困难，大学的生活还是照常进行。老师们正好在约定的时间走进教室，和当时为数不多的学生开始上课。

除了在大学任教外，谢尔盖·阿列克谢耶维奇还继续从事研究工作。 1918年起参加炮兵总局特种炮兵试验委员会工作和通信科学实验研究所工作。

苏联国家需要飞机，1918 年，中央空气流体动力学研究所 (TsAGI) 在莫斯科成立。朱可夫斯基被任命为导演，他吸引了查普利金工作。 Nikolai Yegorovich 指示他管理位于莫斯科附近 Kuchino 的 TsAGI 分公司。不幸的是，他们在 TsAGI 的合作并没有持续多久。 1921年，“俄罗斯航空之父”去世，查普利金成为TsAGI学院的首席科学主任和主席。

空气流体动力研究所的建设尚未完工，谢尔盖·阿列克谢耶维奇在工地上花费了大量时间。在他的领导下，建立了各种测试实验室、设计局甚至试点工厂，在那里可以制造飞机。同时，他也在做大量的科学工作。此时，他撰写了研究论文：《论单翼机翼的一般理论》（1920 年）、《分裂机翼的示意图》（1921 年）、《论平面平行气流对圆柱机翼的影响》搬进去”（1926 年）。

早在 1914 年，查普利金就完成了“格子翼理论”的研究，这也比当时的时代提前了几十年。在其中，查普利金得出了一个看似矛盾的结论：百叶窗式机翼比相同尺寸的实心机翼具有更大的升力并且在飞行中更稳定。

这是对飞机机翼理论的重大贡献。此外，查普利金的工作对液压机理论也很重要。苏联科学院院长 M. V. Keldysh 评价如下：

“格子翼理论为格子周围的循环流动理论奠定了基础，是计算螺旋桨、涡轮机和其他液压机械的基础。”

在他的分裂机翼示意图（1921）中，他继续思考复合机翼的问题，并指出如何提高机翼的空气动力学质量并增加其升力。如果将圆弧形式的机翼切成两部分并适当地分开，那么这种分裂机翼的升力会更大。

1931 年，查普利金与他的学生 N. S. Arzhanikov 一起撰写了《论开瓶器和襟翼的理论》一书，仿佛完成了这个主题。这些作品的价值是什么？飞机的速度越低，他越容易降落，就越安全。因此渴望 - 高速飞行，低速着陆。但低速意味着低升力。如果升力不足，飞机可能会坠地并坠毁。因此，有必要提高速度，使飞机停留在空中。结果是一个恶性循环。 Chaplygin 的工作打破了这个循环。

现代飞机的机翼有缝翼和襟翼。通过释放它们，飞行员将升力增加 20%、50% 或更多，这使他能够以较低的速度降落在跑道上。

有趣的是，这项工作是在没有一架飞机有复合机翼的时候完成的。不需要它们，因为着陆速度很低。随着飞行速度的增加，着陆速度也随之增加。现在所有现代飞机都有带有受控襟翼和襟翼的机翼，可以在不降低飞行速度的情况下降低飞机的着陆速度。 Sergei Alekseevich 在他的作品中一如既往地领先于他的当代技术。

格子翼目前安装在联盟号宇宙飞船（这是宇航员紧急救援机舱的一个元素）、水翼船和海船上，以在俯仰过程中稳定它们。现在复合和格子护舷是许多运输系统的共同特征。

Chaplygin's scientific activity put him forward to one of the first places among the scientists of the Soviet Union, and in 1926 he was elected a corresponding member of the USSR Academy of Sciences, and on January 12, 1929 - an academician.

Chaplygin 作为 TsAGI 的主管所做的巨大行政工作耗费了大量精力，1931 年，这位科学家因健康原因要求被免职。请求得到了批准，但查普利金继续在 TsAGI 工作，直到他生命的最后几天。他是 TsAGI 综合理论小组的负责人，自 1940 年以来，他领导了现在以他的名字命名的空气动力学实验室。不管什么天气，尽管年老体弱，他还是按时来到实验室，向年轻的同事们展示了真正为科学服务的榜样。员工们注意到他的公平、严谨和善良。

1933年，查普利金被授予列宁勋章，1941年XNUMX月被授予社会主义劳动英雄崇高称号。

战争开始时，谢尔盖·阿列克谢耶维奇被提议离开莫斯科，但他拒绝了。 1941年XNUMX月，前线逼近首都。决定将 TsAGI 迁往东部。查普利金与研究所一起前往新西伯利亚。在新地点，他领导了创建 TsAGI 分支机构的工作。每天在工地上都能看到老科学家下达明确而准确的命令。

谢尔盖·阿列克谢耶维奇于 8 年 1942 月 XNUMX 日在新西伯利亚去世，他没有活着看到他坚信并为之无私工作的胜利。他写的最后一句话是：“虽然还有力量，但我们必须战斗……我们必须努力。”

莫斯科和新西伯利亚的街道，月球背面的一个陨石坑以查普利金命名。在 TsAGI 的领土上为他竖立了一座纪念碑。科学院为他们颁奖。 S. A. Chaplygin “力学领域理论研究的最佳原创作品”。

作者：萨明 D.K.

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