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BIOGRAPHIES DE GRANDS SCIENTIFIQUES
Chaplygin Sergueï Alekseevich. Biographie du scientifique
Annuaire / Biographies de grands scientifiques
Il était déjà adulte lorsque l'aviation faisait ses premiers pas timides. Avec un autre grand scientifique russe Joukovski, Chaplygin était à l'origine de la science aéronautique, créant les fondements théoriques de l'aéronautique. Il est l'un des fondateurs de l'aérohydrodynamique moderne. Sergei Alekseevich Chaplygin est né le 24 mars (5 avril) 1869 dans la province de Ryazan dans la ville de Ranenburg. Le père du futur scientifique, Alexei Timofeevich, était vendeur et sa mère, Anna Petrovna, une belle et gentille femme, tenait la maison. Les parents vivaient ensemble, mais le bonheur familial n'a pas duré longtemps. Lorsque Seryozha avait deux ans, son père est mort du choléra, qui a alors fait rage dans ces endroits. Après un certain temps, sur l'insistance de ses parents, Anna Petrovna s'est remariée et a déménagé avec son fils à Voronej, où son nouveau mari Semyon Nikolaevich Davydov a travaillé dans une usine de cuir. Serezha a grandi comme un garçon sérieux et réfléchi au-delà de ses années. Il apprit très tôt à lire et à compter, avec plaisir il aidait sa mère aux tâches ménagères. Le beau-père a bien traité son beau-fils. Ayant appris que sa mère voulait donner une éducation à son fils, il a amené à la maison un séminariste qu'il connaissait, qui s'est engagé à préparer Seryozha à entrer au gymnase, et le garçon a réussi les examens d'entrée. Des capacités exceptionnelles et une mémoire brillante ont aidé. Davydov s'est avéré être un mauvais père de famille et a laissé Anna Petrovna seule avec cinq enfants dans ses bras. Des soins supplémentaires sont tombés sur l'aîné Sergey. Après les cours au gymnase, il courut chez lui aider sa mère à faire le ménage, puis alla donner des cours. Sergey a parfaitement étudié, tout le monde connaissait ses capacités extraordinaires et l'a invité à étudier avec ses enfants en retard. Sergei a enseigné aux fils de riches citoyens les mathématiques, l'allemand et le grec et le latin. À l'âge de treize ans, il devient le soutien de famille. Après avoir obtenu son diplôme du gymnase en 1886 avec une médaille d'or, Sergei entre à la Faculté de physique et de mathématiques de l'Université de Moscou. Il étudie assidûment, ne manque pas un seul cours, bien qu'il doive encore donner des cours particuliers pour gagner sa vie. Il envoie la majeure partie de l'argent à sa mère à Voronej. Sergei vit au jour le jour, souvent il n'a même pas trois kopecks à cheval, et il doit suivre des cours d'un bout à l'autre de Moscou à pied, mais il ne se plaint pas, mais maîtrise constamment les sciences. Mieux encore, bien sûr, il connaissait ses matières préférées - mathématiques, physique, astronomie, mécanique. Ils lui ont été lus par des scientifiques célèbres tels que B. K. Mlodzeevsky, A. G. Stoletov, F. A. Bredikhin, N. E. Zhukovsky. Entrant à l'université, Sergei pensait se spécialiser en mathématiques pures, mais sous l'influence des cours du professeur Joukovski, il s'est intéressé à la mécanique. Nikolai Yegorovich Zhukovsky a immédiatement attiré l'attention sur les brillantes capacités de Sergei Chaplygin, qu'il a rencontré lors de conférences. Sur les conseils de son professeur bien-aimé, Chaplygin entame son premier travail scientifique sur l'hydrodynamique, "Sur le mouvement des corps lourds dans un fluide incompressible". Cette étude, présentée en 1890 par Chaplygin sous forme de thèse, a reçu une médaille d'or de l'université. À la suggestion de Joukovski, Sergei Chaplygin a été laissé à l'université pour se préparer à un poste de professeur. Il recevait une allocation de cinquante roubles par mois. Ainsi, le premier travail scientifique de Chaplygin a déterminé sa vie future. Tout en travaillant sur sa thèse, Chaplygin commence simultanément à enseigner. Initialement, à partir de 1893, en tant que professeur de physique dans l'un des établissements d'enseignement secondaire de Moscou, et à partir de 1894, il devient Privatdozent à l'Université de Moscou. Il y a des changements dans la vie personnelle de Sergei Alekseevich. À l'automne 1894, il épouse sa logeuse Ekaterina Vladimirovna Arno. Le 3 août 1897, leur fille Olga est née. Le deuxième ouvrage scientifique du jeune scientifique "Sur quelques cas de mouvement d'un corps rigide dans un liquide", publié en 1897, est soutenu par lui l'année suivante en tant que mémoire de maîtrise. Il y donne une interprétation géométrique des lois du mouvement des solides dans un liquide, qui avait déjà été trouvée sous forme analytique par certains chercheurs russes et étrangers. Zhukovsky a salué le travail de Chaplygin comme un classique. Sergei Alekseevich a accordé beaucoup d'attention au travail avec les étudiants. À diverses époques, il a enseigné dans de nombreux établissements d'enseignement supérieur de Moscou: l'université, les écoles supérieures techniques, d'ingénieurs et de commerce, les instituts forestiers et topographiques, dans les cours supérieurs pour femmes, dont il était l'organisateur et le directeur en 1905-1918. Il a écrit les manuels "Mécanique du système" (1905-1907) et "Cours propédeutique de mécanique" (1915) pour les collèges techniques et les facultés naturelles des universités. Chaplygin continue de mener de grands travaux scientifiques. Il s'intéresse au mouvement des corps solides sur une surface rugueuse. En conséquence, deux études sont apparues: "Sur le mouvement d'un corps lourd de révolution sur un plan horizontal" et "Sur une éventuelle généralisation du théorème d'aire avec application au problème des billes roulantes", pour lesquelles en 1900 Sergei Alekseevich Chaplygin a reçu l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg avec une médaille d'or honorifique. Au tournant du siècle, Chaplygin commence à étudier les écoulements en jet dans les liquides incompressibles, puis dans les liquides compressibles. En 1895, il a fait un rapport "Sur le mouvement du gaz avec la formation d'un espace" lors d'une réunion de la Société mathématique de Moscou, et en 1903, il a soutenu sa thèse de doctorat "Sur les jets de gaz", dans laquelle il a proposé une méthode pour étudier les mouvements des jets de gaz à toutes les vitesses subsoniques. En bref, l'essence du travail "Sur les jets de gaz" est la suivante. Lorsqu'un corps se déplace dans un courant d'air, il subit une traînée aérodynamique. Cette résistance est d'autant plus grande que la vitesse de déplacement est grande. Chaplygin a montré que pour des vitesses ne dépassant pas 100 m/s, la traînée aérodynamique est proportionnelle au carré de la vitesse. Si la vitesse se rapproche de la vitesse du son (dans l'air, elle est approximativement égale à 331 m/s), alors pour trouver l'amplitude de la traînée, il est nécessaire de résoudre une autre équation différentielle, qui s'appelle maintenant l'équation de Chaplygin. L'efficacité de la méthode proposée par le scientifique pour calculer les flux de gaz plats a fait de ce travail la recherche la plus remarquable sur la dynamique des gaz en un demi-siècle de son développement. Cet ouvrage est à part dans l'œuvre du scientifique, et son destin est atypique. Elle est restée longtemps incomprise et méconnue de ses contemporains. Au moment où l'aviation faisait ses premiers pas, le scientifique a écrit sur le mouvement à des vitesses proches de la vitesse du son. De plus, le travail a été écrit de manière brève, concise et difficile à comprendre. Mais ce n'est pas pour rien qu'ils disent qu'il n'y a rien de plus pratique qu'une bonne théorie. En 1935, à Rome, lors d'une conférence sur les vitesses élevées dans l'aviation, des scientifiques étrangers se sont familiarisés avec les travaux de Chaplygin et les ont qualifiés de meilleures recherches dans le domaine de la dynamique des gaz en termes de précision, d'originalité et d'élégance de la méthode. Quarante ans après l'apparition de l'œuvre de Chaplygin, les avions ont commencé à voler à des vitesses proches de la vitesse du son. Pour les ingénieurs, les concepteurs et les développeurs de technologies aéronautiques, le travail du scientifique est devenu une référence de bureau. Peu de temps après avoir soutenu sa thèse de doctorat, Chaplygin a été élu professeur à l'Université de Moscou. En 1910, le scientifique a fait une présentation lors d'une réunion de la Société mathématique de Moscou, dans laquelle il a montré comment calculer la circulation lorsque l'air circule autour de l'aile. Ainsi, si Joukovski a franchi la première étape fondamentale pour expliquer l'origine de la force de portance d'une aile d'avion, alors Chaplygin a franchi la deuxième étape fondamentale, montrant comment la force de portance réelle d'une aile d'avion peut être calculée. En 1911, des troubles étudiants ont eu lieu à l'Université de Moscou. Ils ont été brutalement réprimés par le ministre de l'éducation de l'époque, Kasso. Pour protester contre le massacre d'étudiants, tous les meilleurs professeurs et enseignants ont quitté l'université, y compris Chaplygin. Après la Grande Révolution socialiste d'Octobre, Sergei Alekseevich est retourné à l'université. C'était une période difficile. Les tramways ne circulaient pas et les professeurs et les étudiants se rendaient en cours à pied. Le bâtiment de l'université n'était pas chauffé et dans les salles de classe, tout le monde était assis avec des manteaux et des chapeaux. Mais, malgré ces difficultés, la vie de l'université continua comme d'habitude. Les enseignants à l'heure exacte sont entrés dans la salle de classe et ont commencé les cours avec les quelques élèves de l'époque. En plus d'enseigner à l'université, Sergei Alekseevich continue de s'engager dans des travaux de recherche. Depuis 1918, il participe aux travaux de la Commission des expériences spéciales d'artillerie à la Direction générale de l'artillerie et aux travaux de l'Institut scientifique expérimental des communications. Le pays des Soviétiques avait besoin d'avions et, en 1918, l'Institut central d'aérohydrodynamique (TsAGI) fut organisé à Moscou. Joukovski est nommé directeur, qui attire Chaplygin au travail. Nikolai Yegorovich lui confie la direction de la succursale TsAGI à Kuchino près de Moscou. Malheureusement, leur coopération à TsAGI n'a pas duré longtemps. En 1921, le "père de l'aviation russe" meurt et Chaplygin devient le directeur scientifique en chef et président du collège TsAGI. La construction de l'Institut aérohydrodynamique n'est pas encore terminée et Sergei Alekseevich passe beaucoup de temps sur le chantier. Sous sa direction, divers laboratoires d'essais, un bureau d'études et même une usine pilote ont été créés, où il était possible de construire des avions. En même temps, il fait beaucoup de travaux scientifiques. A cette époque, il écrit des études : « Sur la théorie générale de l'aile monoplane » (1920), « La théorie schématique de l'aile fendue » (1921), « Sur l'effet d'un flux d'air plan-parallèle sur une aile cylindrique Bouger dedans" (1926). En 1914, Chaplygin termina l'étude "La théorie de l'aile en treillis", qui avait également des décennies d'avance sur son temps. Dans ce document, Chaplygin est parvenu à une conclusion apparemment paradoxale : une aile persienne a plus de portance et est plus stable en vol qu'une aile solide de même taille. Ce fut une contribution significative à la théorie de l'aile d'avion. De plus, les travaux de Chaplygin étaient également importants pour la théorie des machines hydrauliques. Le président de l'Académie des sciences de l'URSS, M. V. Keldysh, l'a évalué comme suit : "La théorie des ailes en treillis, qui jette les bases de la théorie de l'écoulement circulant autour des treillis, est à la base du calcul des hélices, des turbines et d'autres machines hydrauliques." Dans sa Théorie schématique de l'aile fendue (1921), il poursuit sa réflexion sur le problème de l'aile composite et indique comment améliorer les qualités aérodynamiques de l'aile et augmenter sa portance. Si l'aile en forme d'arc de cercle est coupée en deux parties et les écarte correctement, la force de portance d'une telle aile divisée sera plus grande. En 1931, Chaplygin, avec son élève N. S. Arzhanikov, a écrit l'ouvrage "Sur la théorie de l'ouvreur et du rabat", comme s'il terminait ce sujet. Quelle était la valeur de ces œuvres ? Plus la vitesse de l'avion est faible, plus il lui est facile d'atterrir, plus il est sûr. D'où le désir - de voler à grande vitesse et d'atterrir à basse vitesse. Mais une faible vitesse signifie une faible portance. Avec une portance insuffisante, l'avion peut tomber au sol et s'écraser. Par conséquent, il est nécessaire d'augmenter la vitesse pour que l'avion reste en l'air. Il s'avère un cercle vicieux. Le travail de Chaplygin a contribué à briser ce cercle. Les ailes des avions modernes ont des becs et des volets. En les relâchant, le pilote augmente la portance de 20, 50 ou plus pour cent, ce qui lui permet d'atterrir sur la piste à une vitesse inférieure. Il est intéressant de noter que ce travail a été effectué à une époque où aucun avion n'avait d'ailes en composite. Ils n'étaient pas nécessaires, car les vitesses d'atterrissage étaient faibles. À mesure que la vitesse de vol augmentait, la vitesse d'atterrissage augmentait également. Désormais, tous les avions modernes ont des ailes à volets et volets contrôlés, qui permettent, sans réduire la vitesse de vol, de réduire la vitesse d'atterrissage de l'avion. Sergei Alekseevich dans ses œuvres, comme toujours, a devancé sa technologie contemporaine. Des ailes en treillis sont actuellement installées sur le vaisseau spatial Soyouz (il s'agit d'un élément du sauvetage d'urgence de la cabine avec des astronautes), sur des hydroptères et sur des navires de mer pour les stabiliser lors du tangage. Désormais, les défenses composites et en treillis sont une caractéristique commune de nombreux systèmes de transport. L'activité scientifique de Chaplygin l'a propulsé à l'une des premières places parmi les scientifiques de l'Union soviétique et, en 1926, il a été élu membre correspondant de l'Académie des sciences de l'URSS et, le 12 janvier 1929, académicien. L'énorme travail administratif que Chaplygin a effectué en tant que directeur-chef de TsAGI a pris beaucoup d'énergie et, en 1931, le scientifique a demandé à être relevé de son poste pour des raisons de santé. La demande a été acceptée, mais Chaplygin a continué à travailler à TsAGI jusqu'aux derniers jours de sa vie. Il était à la tête du groupe théorique général du TsAGI et, depuis 1940, il dirigeait le laboratoire d'aérodynamique, qui porte aujourd'hui son nom. Par tous les temps, malgré les maux séniles, il est venu au laboratoire à l'heure dite, montrant à ses jeunes collègues un exemple de véritable service à la science. Les employés ont noté son équité, sa rigueur et sa gentillesse. En 1933, Chaplygin a reçu l'Ordre de Lénine et, en février 1941, il a reçu le titre élevé de Héros du travail socialiste. Lorsque la guerre a commencé, Sergei Alekseevich s'est vu proposer de quitter Moscou, mais il a refusé. En octobre 1941, le front se rapproche de la capitale. Il a été décidé de déplacer TsAGI vers l'est. Avec l'institut, Chaplygin est également parti pour Novossibirsk. Sur le nouveau site, il a dirigé les travaux de création d'une branche de TsAGI. Chaque jour, sur le chantier, on pouvait voir le vieux scientifique donner des ordres clairs et précis. Sergei Alekseevich est décédé à Novossibirsk le 8 octobre 1942, n'ayant pas vécu pour voir la Victoire, en laquelle il croyait fermement et pour laquelle il travaillait de manière désintéressée. Les derniers mots qu'il a écrits ont été : "Tant qu'il y a encore de la force, nous devons nous battre... nous devons travailler." Les rues de Moscou et de Novossibirsk, un cratère de l'autre côté de la lune, portent le nom de Chaplygin. Un monument lui a été érigé sur le territoire de TsAGI. L'Académie des sciences leur décerne le prix. S. A. Chaplygin "Pour le meilleur travail original sur la recherche théorique dans le domaine de la mécanique." Auteur : Samin D.K.
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