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BIOGRAFIEN GROSSER WISSENSCHAFTLER
Chaplygin Sergey Alekseevich. Biographie des Wissenschaftlers
Verzeichnis / Biografien großer Wissenschaftler
Er war bereits erwachsen, als die Luftfahrt gerade ihre ersten zaghaften Schritte unternahm. Zusammen mit einem anderen großen russischen Wissenschaftler, Zhukovsky, stand Chaplygin an den Ursprüngen der Luftfahrtwissenschaft und schuf die theoretischen Grundlagen der Luftfahrt. Er ist einer der Begründer der modernen Aerohydrodynamik. Sergei Alekseevich Chaplygin wurde am 24. März (5. April) 1869 in der Provinz Rjasan in der Stadt Ranenburg geboren. Der Vater des zukünftigen Wissenschaftlers, Alexei Timofeevich, diente als Verkäufer, und seine Mutter, Anna Petrovna, eine schöne, freundliche Frau, führte den Haushalt. Die Eltern lebten zusammen, aber das Familienglück hielt nicht lange an. Als Seryozha zwei Jahre alt war, starb sein Vater an der Cholera, die damals an diesen Orten wütete. Nach einiger Zeit heiratete Anna Petrovna auf Drängen ihrer Eltern erneut und zog mit ihrem Sohn nach Woronesch, wo ihr neuer Ehemann Semyon Nikolaevich Davydov in einer Lederfabrik arbeitete. Serezha wuchs über sein Alter hinaus als nachdenklicher, ernsthafter Junge auf. Er lernte früh lesen und rechnen, gerne half er seiner Mutter bei der Hausarbeit. Der Stiefvater behandelte seinen Stiefsohn gut. Nachdem er erfahren hatte, dass seine Mutter ihrem Sohn eine Ausbildung ermöglichen wollte, brachte er einen ihm bekannten Seminaristen ins Haus, der sich verpflichtete, Seryozha auf den Eintritt ins Gymnasium vorzubereiten, und der Junge bestand die Aufnahmeprüfungen. Herausragende Fähigkeiten und ein brillantes Gedächtnis halfen dabei. Davydov entpuppte sich als schlechter Familienvater und ließ Anna Petrovna mit fünf Kindern im Arm allein. Zusätzliche Sorgen fielen auf den älteren Sergey. Nach dem Gymnasium lief er nach Hause, um seiner Mutter im Haushalt zu helfen, und ging dann zum Unterrichten. Sergey lernte perfekt, jeder wusste von seinen außergewöhnlichen Fähigkeiten und lud ihn ein, mit seinen zurückgebliebenen Kindern zu lernen. Sergei unterrichtete die Söhne wohlhabender Bürger in Mathematik, Deutsch und Griechisch und Latein. Mit dreizehn Jahren wurde er der Ernährer der Familie. Nach seinem Abschluss am Gymnasium im Jahr 1886 mit einer Goldmedaille trat Sergei in die Fakultät für Physik und Mathematik der Moskauer Universität ein. Er lernt fleißig, verpasst keine einzige Vorlesung, obwohl er noch Privatunterricht geben muss, um seinen Lebensunterhalt zu verdienen. Das meiste Geld schickt er zu seiner Mutter nach Woronesch. Sergei lebt von der Hand in den Mund, oft hat er nicht einmal drei Kopeken zu Pferd, und er muss zu Fuß von einem Ende zum anderen in Moskau zum Unterricht kommen, aber er beschwert sich nicht, sondern beherrscht die Wissenschaften beharrlich. Das Beste war natürlich, dass er seine Lieblingsfächer kannte - Mathematik, Physik, Astronomie, Mechanik. Sie wurden ihm von so berühmten Wissenschaftlern wie B. K. Mlodzeevsky, A. G. Stoletov, F. A. Bredikhin, N. E. Zhukovsky vorgelesen. Beim Eintritt in die Universität dachte Sergei, sich auf reine Mathematik zu spezialisieren, aber unter dem Einfluss der Vorlesungen von Professor Zhukovsky interessierte er sich für Mechanik. Nikolai Yegorovich Zhukovsky machte sofort auf die brillanten Fähigkeiten von Sergei Chaplygin aufmerksam, den er bei Vorlesungen traf. Auf Anraten seines geliebten Professors beginnt Chaplygin seine erste wissenschaftliche Arbeit über Hydrodynamik, „On the Motion of Heavy Bodies in an Incompressible Fluid“. Diese 1890 von Chaplygin als Dissertation vorgelegte Studie wurde von der Universität mit einer Goldmedaille ausgezeichnet. Auf Vorschlag von Schukowski wurde Sergei Chaplygin an der Universität zurückgelassen, um sich auf eine Professur vorzubereiten. Er erhielt ein Stipendium in Höhe von fünfzig Rubel im Monat. So bestimmte die erste wissenschaftliche Arbeit von Chaplygin sein weiteres Leben. Während er an seiner Dissertation arbeitet, beginnt Chaplygin gleichzeitig zu unterrichten. Zunächst ab 1893 als Physiklehrer an einer der höheren Lehranstalten in Moskau, ab 1894 als Privatdozent an der Moskauer Universität. Es gibt Veränderungen im Privatleben von Sergei Alekseevich. Im Herbst 1894 heiratet er seine Wirtin Ekaterina Vladimirovna Arno. Am 3. August 1897 wurde ihre Tochter Olga geboren. Die zweite wissenschaftliche Arbeit des jungen Wissenschaftlers „Über einige Fälle der Bewegung eines starren Körpers in einer Flüssigkeit“, erschienen 1897, wurde von ihm im folgenden Jahr als Magisterarbeit verteidigt. Darin gab er eine geometrische Interpretation der Bewegungsgesetze fester Körper in einer Flüssigkeit, die zuvor von einigen russischen und ausländischen Forschern in analytischer Form gefunden worden waren. Schukowski lobte Chaplygins Werk als Klassiker. Sergei Alekseevich widmete der Arbeit mit Studenten große Aufmerksamkeit. Zu verschiedenen Zeiten unterrichtete er an vielen Moskauer Hochschulen: der Universität, höheren technischen, Ingenieur- und Handelsschulen, Forst- und Landvermessungsinstituten, an höheren Frauenkursen, deren Organisatorin und Direktorin er 1905-1918 war. Er verfasste die Lehrbücher „Mechanik des Systems“ (1905-1907) und „Propädeutischer Kurs der Mechanik“ (1915) für Fachhochschulen und naturwissenschaftliche Fakultäten der Universitäten. Chaplygin leistet weiterhin großartige wissenschaftliche Arbeit. Er interessiert sich für die Bewegung fester Körper auf einer rauen Oberfläche. Als Ergebnis erschienen zwei Studien: "Über die Bewegung eines schweren Rotationskörpers in einer horizontalen Ebene" und "Über eine mögliche Verallgemeinerung des Flächensatzes mit Anwendung auf das Problem rollender Kugeln", für die 1900 Sergei Alekseevich Chaplygin wurde von der St. Petersburger Akademie der Wissenschaften mit einer Ehrenmedaille in Gold ausgezeichnet. Um die Jahrhundertwende begann Chaplygin, Strahlströmungen in inkompressiblen und dann in kompressiblen Flüssigkeiten zu untersuchen. 1895 verfasste er auf einer Tagung der Moskauer Mathematischen Gesellschaft einen Bericht „Über die Gasbewegung bei Spaltbildung“ und verteidigte 1903 seine Doktorarbeit „Über Gasstrahlen“, in der er eine Methode zur Untersuchung von Strahlbewegungen von Gas bei beliebigen Unterschallgeschwindigkeiten. Kurz gesagt, die Essenz der Arbeit "On gas jets" ist wie folgt. Wenn sich ein Körper in einem Luftstrom bewegt, erfährt er Luftwiderstand. Dieser Widerstand ist umso größer, je größer die Bewegungsgeschwindigkeit ist. Chaplygin zeigte, dass bei Geschwindigkeiten von nicht mehr als 100 m/s der Luftwiderstand proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit ist. Wenn sich die Geschwindigkeit der Schallgeschwindigkeit nähert (in Luft entspricht sie ungefähr 331 m/s), muss zur Ermittlung der Größe des Luftwiderstands eine weitere Differentialgleichung gelöst werden, die jetzt als Chaplygin-Gleichung bezeichnet wird. Die Wirksamkeit der von dem Wissenschaftler vorgeschlagenen Methode zur Berechnung flacher Gasströmungen machte diese Arbeit zur herausragendsten Forschung zur Gasdynamik in einem halben Jahrhundert ihrer Entwicklung. Diese Arbeit sticht aus der Arbeit des Wissenschaftlers heraus und ihr Schicksal ist ungewöhnlich. Von ihren Zeitgenossen blieb sie lange missverstanden und unbeachtet. In der Zeit, als die Luftfahrt ihre ersten Schritte machte, schrieb der Wissenschaftler über Bewegungen nahe der Schallgeschwindigkeit. Zudem war die Arbeit kurz, prägnant und schwer verständlich geschrieben. Aber nicht umsonst sagt man, dass es nichts Praktischeres gibt als eine gute Theorie. 1935 lernten ausländische Wissenschaftler in Rom auf einer Konferenz über hohe Geschwindigkeiten in der Luftfahrt die Arbeit von Chaplygin kennen und nannten sie die beste Forschung auf dem Gebiet der Gasdynamik in Bezug auf Genauigkeit, Originalität und Eleganz der Methode. Vierzig Jahre nach dem Erscheinen von Chaplygins Werk begannen Flugzeuge mit Geschwindigkeiten nahe der Schallgeschwindigkeit zu fliegen. Für Ingenieure, Designer und Entwickler von Luftfahrttechnik ist die Arbeit des Wissenschaftlers zu einer Desktop-Referenz geworden. Kurz nach der Verteidigung seiner Doktorarbeit wurde Chaplygin zum Professor an der Moskauer Universität gewählt. 1910 hielt der Wissenschaftler einen Vortrag auf einem Treffen der Moskauer Mathematischen Gesellschaft, in dem er zeigte, wie die Zirkulation berechnet werden kann, wenn die Luft um den Flügel strömt. Wenn also Schukowski den ersten grundlegenden Schritt zur Erklärung des Ursprungs der Auftriebskraft eines Flugzeugflügels unternahm, unternahm Chaplygin den zweiten grundlegenden Schritt, indem er zeigte, wie die tatsächliche Auftriebskraft eines Flugzeugflügels berechnet werden kann. 1911 kam es an der Moskauer Universität zu Studentenunruhen. Sie wurden vom damaligen Bildungsminister Kasso brutal unterdrückt. Aus Protest gegen das Massaker an Studenten verließen alle besten Professoren und Lehrer die Universität, einschließlich Chaplygin. Nach der Großen Sozialistischen Oktoberrevolution kehrte Sergei Alekseevich an die Universität zurück. Es war eine schwierige Zeit. Straßenbahnen fuhren nicht, und Professoren und Studenten gingen zu Fuß zu den Vorlesungen. Das Universitätsgebäude war nicht beheizt, und in den Hörsälen saßen alle in Mänteln und Mützen. Aber trotz dieser Schwierigkeiten ging das Universitätsleben wie gewohnt weiter. Die Lehrer betraten genau zur verabredeten Zeit das Klassenzimmer und begannen mit den damals wenigen Schülern den Unterricht. Neben der Lehre an der Universität engagiert sich Sergei Alekseevich weiterhin in der Forschung. Seit 1918 beteiligt er sich an der Arbeit der Kommission für spezielle Artillerie-Experimente bei der Hauptartillerie-Direktion und an der Arbeit des Wissenschaftlich-Experimentellen Instituts für Kommunikation. Das Land der Sowjets brauchte Flugzeuge, und 1918 wurde in Moskau das Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI) gegründet. Zhukovsky wird zum Direktor ernannt, der Chaplygin zur Arbeit anzieht. Nikolai Yegorovich beauftragt ihn mit der Leitung der TsAGI-Niederlassung in Kuchino bei Moskau. Leider dauerte ihre Zusammenarbeit bei TsAGI nicht lange. 1921 stirbt der "Vater der russischen Luftfahrt" und Chaplygin wird wissenschaftlicher Leiter und Vorsitzender des TsAGI-Kollegiums. Das Gebäude des Aerohydrodynamischen Instituts ist noch nicht fertiggestellt, und Sergei Alekseevich verbringt viel Zeit auf der Baustelle. Unter seiner Leitung entstanden verschiedene Testlabors, ein Konstruktionsbüro und sogar ein Pilotwerk, in dem Flugzeuge gebaut werden konnten. Gleichzeitig leistet er viel wissenschaftliche Arbeit. In dieser Zeit verfasste er Studien: „Über die allgemeine Theorie des Eindeckerflügels“ (1920), „Die schematische Theorie des geteilten Flügels“ (1921), „Über die Wirkung einer planparallelen Luftströmung auf einen zylindrischen Flügel Darin bewegen" (1926). Bereits 1914 stellte Chaplygin die Studie „The Theory of the Lattice Wing“ fertig, die ihrer Zeit ebenfalls um Jahrzehnte voraus war. Darin kam Chaplygin zu einem scheinbar paradoxen Ergebnis: Ein Lamellenflügel hat mehr Auftrieb und ist stabiler im Flug als ein massiver Flügel gleicher Größe. Dies war ein bedeutender Beitrag zur Theorie des Flugzeugflügels. Darüber hinaus waren Chaplygins Arbeiten auch für die Theorie der hydraulischen Maschinen wichtig. Der Präsident der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, M. V. Keldysh, bewertete es wie folgt: „Die Gitterflügeltheorie, die die Grundlagen für die Theorie der Umströmung von Gittern legt, ist die Grundlage für die Berechnung von Propellern, Turbinen und anderen hydraulischen Maschinen.“ In seiner schematischen Theorie eines geteilten Flügels (1921) denkt er weiter über das Problem eines Verbundflügels nach und zeigt auf, wie die aerodynamischen Eigenschaften eines Flügels verbessert und sein Auftrieb erhöht werden können. Wenn der Flügel in Form eines Kreisbogens in zwei Teile geschnitten und richtig auseinandergespreizt wird, dann wird die Auftriebskraft eines solchen geteilten Flügels größer sein. 1931 schrieb Chaplygin zusammen mit seinem Schüler N. S. Arzhanikov die Arbeit "Über die Theorie des Öffners und der Klappe", als würde er dieses Thema abschließen. Welchen Wert hatten diese Werke? Je niedriger die Geschwindigkeit des Flugzeugs ist, desto einfacher ist es für ihn zu landen, desto sicherer ist es. Daher der Wunsch, mit hoher Geschwindigkeit zu fliegen und mit niedriger Geschwindigkeit zu landen. Aber niedrige Geschwindigkeit bedeutet niedrigen Auftrieb. Bei unzureichendem Auftrieb kann das Flugzeug auf den Boden fallen und abstürzen. Daher ist es notwendig, die Geschwindigkeit zu erhöhen, damit das Flugzeug in der Luft bleibt. Es stellt sich ein Teufelskreis heraus. Chaplygins Arbeit hat dazu beigetragen, diesen Kreis zu durchbrechen. Die Flügel moderner Flugzeuge haben Vorflügel und Klappen. Durch das Loslassen erhöht der Pilot den Auftrieb um 20, 50 oder mehr Prozent, wodurch er mit geringerer Geschwindigkeit auf der Landebahn landen kann. Es ist interessant, dass diese Arbeit zu einer Zeit durchgeführt wurde, als kein einziges Flugzeug Verbundflügel hatte. Sie waren nicht erforderlich, da die Landegeschwindigkeiten niedrig waren. Mit zunehmender Fluggeschwindigkeit stieg auch die Landegeschwindigkeit. Jetzt haben alle modernen Flugzeuge Flügel mit gesteuerten Klappen und Klappen, die es ermöglichen, ohne die Fluggeschwindigkeit zu verringern, die Landegeschwindigkeit des Flugzeugs zu verringern. Sergei Alekseevich ging in seinen Werken wie immer seiner zeitgenössischen Technologie voraus. Gitterflügel werden derzeit auf dem Sojus-Raumschiff (dies ist ein Element der Notrettung der Kabine mit Astronauten), auf Tragflächenschiffen und auf Seeschiffen installiert, um sie während des Stampfens zu stabilisieren. Heute sind Verbund- und Gitterkotflügel ein gemeinsames Merkmal vieler Transportsysteme. Chaplygins wissenschaftliche Tätigkeit brachte ihn zu einem der ersten Plätze unter den Wissenschaftlern der Sowjetunion, und 1926 wurde er zum korrespondierenden Mitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR und am 12. Januar 1929 zum Akademiker gewählt. Die enorme Verwaltungsarbeit, die Chaplygin als Direktor-Chef von TsAGI leistete, kostete viel Energie, und 1931 bat der Wissenschaftler, aus gesundheitlichen Gründen von seinem Posten entbunden zu werden. Dem Antrag wurde stattgegeben, aber Chaplygin arbeitete bis zu den letzten Tagen seines Lebens weiter bei TsAGI. Er war Leiter der allgemeinen theoretischen Gruppe von TsAGI und leitete seit 1940 das aerodynamische Labor, das jetzt seinen Namen trägt. Bei jedem Wetter, trotz der Alterskrankheiten, kam er zur festgesetzten Zeit ins Labor und zeigte seinen jungen Kollegen ein Beispiel für wahren Dienst an der Wissenschaft. Die Mitarbeiter bemerkten seine Fairness, Strenge und Freundlichkeit. 1933 wurde Chaplygin der Lenin-Orden verliehen, und im Februar 1941 wurde ihm der hohe Titel „Held der sozialistischen Arbeit“ verliehen. Als der Krieg begann, wurde Sergei Alekseevich angeboten, Moskau zu verlassen, aber er lehnte ab. Im Oktober 1941 näherte sich die Front der Hauptstadt. Es wurde beschlossen, TsAGI nach Osten zu verlegen. Zusammen mit dem Institut reiste auch Chaplygin nach Nowosibirsk. Am neuen Standort leitete er die Arbeiten zur Gründung einer Zweigstelle von TsAGI. Jeden Tag auf der Baustelle konnte man sehen, wie der betagte Wissenschaftler klare und präzise Befehle erteilte. Sergei Alekseevich starb am 8. Oktober 1942 in Nowosibirsk, ohne den Sieg erlebt zu haben, an den er fest glaubte und für den er selbstlos arbeitete. Die letzten Worte, die er schrieb, waren: "Solange wir noch Kraft haben, müssen wir kämpfen ... wir müssen arbeiten." Straßen in Moskau und Nowosibirsk, ein Krater auf der anderen Seite des Mondes, sind nach Chaplygin benannt. Auf dem Territorium von TsAGI wurde ihm ein Denkmal errichtet. Die Akademie der Wissenschaften verleiht ihnen den Preis. S. A. Chaplygin „Für die beste Originalarbeit zur theoretischen Forschung auf dem Gebiet der Mechanik.“ Autor: Samin D. K.
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