Серге́й Алексе́евич Чаплы́гин (1869—1942) — русский и советский физик, один из основоположников гидро- и аэродинамики, академик АН СССР (1929), Герой Социалистического Труда (1941).

Был ректором (1918—1919) 2-го МГУ. Член-корреспондент АН СССР c 6 декабря 1924 года; академик c 12 января 1929 года.

Биография

Родился 24 апреля (5 апреля) 1869 года в Раненбурге (ныне Чаплыгин Липецкой области) Когда ему было 2 года, отец Чаплыгина, приказчик Алексей Тимофеевич, умер от холеры; мать, Анна Петровна, вышла второй раз замуж за воронежского мещанина Давыдова и увезла сына в Воронеж^[1].

Образование

В 1877 году, в восемь лет, Чаплыгин начал учиться в гимназии. Преподавателям скоро стало ясно, что мальчик обладает незаурядными способностями и редкой памятью. Ему одинаково легко давались древние и новые языки, история и другие предметы, но особенный интерес проявлял он к математике. В четырнадцать лет он сам стал учить детей, занимаясь репетиторством с детьми помещиков^[2].

Весной 1886 года Чаплыгин блестяще, с золотой медалью, окончил воронежскую гимназию и подал заявление в Московский университет. В 1890 году он окончил физико-математический факультет Московского университета и по представлению Н. Е. Жуковского был оставлен при университете для подготовки к профессорскому званию.

В 1898 году он защищает магистерскую диссертацию с научной работой «О некоторых случаях движения твердого тела в жидкости»; в 1903 году — 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 динамики, сыгравшей в дальнейшем огромную роль в развитии авиации.

Педагогическая деятельность

С 1893 года С. А. Чаплыгин преподавал физику в Московском Екатерининском институте, механику в Императорском Московском техническом училище (1896—1910), высшую математику и теоретическую механику — в Московском межевом институте (1895—1901), прикладную математику — в Московском университете (сначала — приват-доцент, с 1898 — доцент, с 1904 — экстраординарный, а с 1909 — ординарный профессор по кафедре теоретической и практической механики)^[1][3]. В связи с событиями 1911 года покинул университет с большой группой преподавателей.

Сергей Чаплыгин — директор Московских высших женских курсов (МВЖК) (1905—1918) и ректор 2-го Московского государственного университета, в который были преобразованы МВЖК (1918—1919). В 1906 году он получил разрешение Думы на строительство зданий для курсов на Царицынской площади (Девичье поле). 3 июня 1907 года состоялась закладка зданий на Малой Царицынской (ныне Малая Пироговская) улице. Под строительство необходимой суммы не было выделено и оно велось под залог выделенного участка^[4].

Чаплыгиным написаны университетский курс аналитической механики «Механика системы» (ч. 1—2, 1905—1907) и сокращенный «Преподавательский курс механики» для втузов и естественных факультетов университетов (1915). Первые труды Чаплыгина, созданные под влиянием Жуковского, относятся к области гидромеханики. В работе «О некоторых случаях движения твёрдого тела в жидкости» (1894) и в магистерской диссертации «О некоторых случаях движения твёрдого тела в жидкости» (1897) он дал геометрическую интерпретацию законов движения тел в жидкой среде.

Профессор Московского лесотехнического института (1918—1925). С 1914 года - действительный статский советник.

Научная деятельность

За исследования по теории движения твёрдого тела в жидкости и по движению тел с неинтегрируемыми связями Чаплыгин получил в 1899 году от Петербургской АН почётную золотую медаль. В конце XIX — начале XX века Чаплыгин начинает заниматься струйными течениями. В 1902 году представляет в Московский университет докторскую диссертацию «О газовых струях». В то время исследование газовых течений со скоростями, приближающимися к скорости звука, не было актуально для авиации.

Лишь через 30 лет работа Чаплыгина явилась основой для решения задач о звуковых течениях, а развитие созданных в ней методов привело к решению основных вопросов, связанных с работой крыла при больших дозвуковых скоростях. Вопросы аэродинамики стали центром его научной деятельности. В 1910 году 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 1914 году появилась фундаментальная работа Чаплыгина «Теория решётчатого крыла», в которой заложены основы теории обтекания решёток циркуляционным потоком, явившейся базой для расчёта винтов, турбин и других лопаточных машин. В последующих трудах Чаплыгин решил ряд сложных задач, связанных с определением точки приложения подъёмной силы, определением сил, действующих в неустановившемся полёте, теорией так называемого механизированного крыла, вопросами устойчивости крыла в полёте и т. д.

С. А. Чаплыгин вывел формулы для подъёмной силы и индуктивного сопротивления, которые не подтвердились в опытах Н. Е. Жуковского, но которые оказались верными; несколько лет спустя они стали основой «индуктивной теории Прандтля»^[1].

В 1906 году Чаплыгин в сотрудничестве с Жуковским опубликовали работу «О трении смазочного слоя между шипом и подшипником». В ней было дано точное решение задачи о движении смазочного слоя. Работа имела огромное практическое значение; она вызвала ряд развивающих тему теоретических и экспериментальных исследований^[5].

Большой вклад внёс Чаплыгин в математику. Его исследования по приближённому интегрированию дифференциальных уравнений принадлежат к крупным достижениям математической мысли. Он впервые вывел общие уравнения для случая линейных дифференциальных интегрируемых связей (1897)^[3]. Идеи Чаплыгина оказались применимы не только для решения широких классов дифференциальных уравнений, но и при приближённом решении весьма общих классов функциональных уравнений. С. А. Чаплыгин и Д. Ф. Егоров разрабатывали геометрическую теорию уравнений в частных производных.

После Октябрьской революции 1917 года Чаплыгин активно продолжает вести научные исследования. С 1918 года он участвует в работе Комиссии особых артиллерийских опытов при Главном артиллерийском управлении и в работе Научно-экспериментального института путей сообщения, а в конце 1918 года привлекается Жуковским к организации ЦАГИ. В 1921—1930 годах Чаплыгин — председатель коллегии, в 1928—1931 годах — директор-начальник ЦАГИ. В научно-теоретическом семинаре ЦАГИ под руководством С.А.Чаплыгина вырос цвет отечественной механической науки (М.А. Лаврентьев, М.В. Келдыш, Н.Н. Кочин, Л.И. Седов, Г.И. Петров, Л.С. Лейбензон, С.А.Христианович и др.) В последующие годы Чаплыгин руководил созданием крупнейших аэродинамических лабораторий ЦАГИ (1931—1941).

С. А. Чаплыгин умер от кровоизлияния в мозг 8 октября 1942 года, находясь в эвакуации в Новосибирске, куда было эвакуирована и часть лабораторий ЦАГИ, образовавших филиал № 2.

Похоронен в Новосибирске на территории Сибирского научно-исследовательского института авиации (СибНИА).

Память

• Академия наук СССР учредила в 1942 году премию им С. А. Чаплыгина «За лучшую оригинальную работу по теоретическим исследованиям в области механики».
• Город Раненбург бывшей Рязанской губернии, где родился Чаплыгин, переименован в Чаплыгин (Липецкая область).
• В Москве установлен бюст Чаплыгина (1960), а на территории ЦАГИ — памятник (1959). В Москве действует мемориальный музей-квартира Чаплыгина.
• Его имя носят Сибирский научно исследовательский институт авиации в Новосибирске, аэродинамическая лаборатория в ЦАГИ.
• В Новосибирске в честь Чаплыгина установлены мемориальные доски: на доме, где жил ученый (ул. Фрунзе, д. 8); на корпусе № 1 СибНИА; на аэродинамической трубе Новосибирского авиационного колледжа.
• Его именем назван кратер на обратной стороне Луны.
• В 1944 году в честь Чаплыгина была выпущена марка «Почты СССР».
• Имя С. А. Чаплыгина носит улицы:
  • в микрорайоне Северное Кучино в Железнодорожном Московской области; улица расположена поблизости от бывшего места нахождения Аэродинамического института, основанного в 1904 году Д. П. Рябушинским при содействии Н. Е. Жуковского, в котором также трудился С. А. Чаплыгин;
  • в городе Жуковском Московской области;
  • в Новосибирске; на доме № 51 по улице Чаплыгина есть мемориальная доска, объясняющая в честь кого названа улица.

Интересные факты

• Известно, что специалисты спокойно воспринимают термин «полуэмпирическая» теория турбулентности, но когда кто-то попробовал употребить при С. А. Чаплыгине термин «полутеоретическая», то получил гневную отповедь из уст Сергея Алексеевича (по воспоминаниям Л. Г. Лойцянского)^[6]
• Дочь С. А. Чаплыгина Ольга Сергеевна была балериной. Она оставила Высшие женские курсы, директором которых с 1905 года был Чаплыгин, на четвёртом курсе, уступая страстному влечению к театру. Во время учёбы она часто слышала: «Это его дочь!». Впрочем, она пообещала отцу вернуться на курсы, когда испытает себя на настоящей сцене. Ольга Сергеевна была принята в филиал Большого театра. Во время гастролей театра в Одессе С. А. Чаплыгин присутствовал на спектакле с участием дочери. По окончании спектакля он услышал, как про него говорили: «Это её отец!»^[4]

Награды и премии

• Герой Социалистического Труда (1941) — был награждён первым среди учёных.
• Награждён двумя орденами Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени.
• Премия им. Н. Е. Жуковского (1925).

См. также

• Чаплыгин (кратер)
• Постулат Жуковского — Чаплыгина

Литература

• Академик С. А. Чаплыгин. Ред.-сост. Г. С. Бюшгенс. — М.: Наука, 2010. — 286 с. — ISBN 978-5-02-036972-6.
• Колягин Ю.М., Саввина О. А. Дмитрий Федорович Егоров Путь ученого и христианина. — М.: ПСТГУ, 2010. — 302 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-7429-0611-7
• Гумилевский Л. И. Чаплыгин. — М.: Молодая гвардия, 1969. — 272 с. — 100 000 экз.

Примечания