Символ факультета Официальный сайт механико-математического факультета
Контакты
О факультете
Кафедры
Сотрудникам и студентам

История кафедры вычислительного эксперимента в механике

«Человек полетит, опираясь на силу своего разума» – Н.Е. Жуковский.

История создания кафедры механики СГУ
Уроки и традиции наших учителей

Первые десятилетия ХХ века, к которым относится период создания кафедры механики в СГУ, характеризуется бурным развитием авиации. В ряде стран возникают организации по аэронавтике. Н.Е. Жуковский, П. А. Рябушинский, Д.П. Рябушинский В России Н.Е. Жуковский вместе с известными промышленниками П.А. Рябушинским, Д.П. Рябушинским (на фото справа-налево) создали в 1906 году Аэродинамический институт в Кучино (под Москвой), предшественник ЦАГИ (1918 г.). Во Франции в 1908 г. образовалась лаборатория Эйфеля; в Великобритании в 1909 г. был сформирован Королевский исследо-вательский комитет по аэронавтике (RAE); в Германии с 1908 г. исследования велись в лаборатории Л. Прандтля в Геттингене, а в 1912 г. был организован Немецкий институт аэродинамики (DVL) под Берлином. Позднее был создан NACA в США (1915 г.).

По инициативе Н.Е. Жуковского в 1918 г был создан Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), ставший центром теоретических и прикладных исследований в России. Показательно, что уже в то время тяжелая авиация России значительно превосходила зарубежную. Тяжелые четырехмоторные самолеты И.И. Сикорского «Русский витязь», «Илья Муромец» имели уникальные по тем временам летнотехнические характеристики (грузоподъемность, дальность полета).

Кафедра вычислительного эксперимента в механике (теоретической механики и аэрогидродинамики до 1983 года) имеет богатую историю, уходящую корнями к 1920 году, когда в СГУ была создана кафедра механики. На кафедре начинали свою творческую деятельность такие выдающиеся ученые, как В.В. Голубев, Л.С. Лейбензон, Г.Н. Свешников, Г.П. Боев, Б.К. Ризенкампф, И А. Кибель, С.Г. Лехницкий, С.В. Фалькович, Б.М. Буллах, А.С. Космодамианский, В.В. Румянцев и др.

За 85 лет творчества на кафедре развивались научные направления, в которых авторитет кафедры был очень высоким, а достижения - на уровне мировых – это фундаментальные исследования нелинейных проблем трансзвуковой газодинамики, конических течений, взаимодействий ударных волн, проблем фильтрации, волновых процессов геофизики, проблем управления движением тел и др.

Г.Н. Свешников

Первый заведующий кафедрой механики проф. Г.Н. Свешников (1918–30 г.г. раб.) возглавлял ее в течении 10 лет. Г.Н. Свешников читал общий курс механики, курс высшей алгебры и теории интегральных уравнений, а как исследователь занимался задачами математической физики. Профессор В.В. Голубев (1917- 1930 г.г. раб.) был избран заведующим кафедрой математики. В.В. Голубев В начале своей деятельности он читал многочисленные специальные курсы из области теории функций комплексного переменного, а к 30 годам перешел на чтение курса аэродинамики плоско-параллельного потока и исследование проблем крыла самолета. Переработанные им конспекты лекций впоследствии составили книгу «Теория крыла аэроплана в плоскопараллельном потоке», а ее автор был признан одним из ведущих специалистов в области аэродинамики. В этой же области к тому времени начинают работать ученики В.В. Голубева: Г.П. Боев, Ф.Г. Шмидт, Н.К.Калинин, Н.А. Черномашенцев. В 1930 г. В.В. Голубев по приглашению С.А. Чаплыгина перешел на работу в ЦАГИ. Впоследствии В.В. Голубев – член - корреспондент АН СССР, генерал-майор Военной академии им. Н.Е. Жуковского, декан механико-математического факультета МГУ. В.В. Голубев является одним из творцов теории крыла конечного размаха, весьма важной для развития авиации.

Профессор Б.К. Ризенкампф возглавлял кафедру с 1934 по 1941 г. Научные исследования велись им в области теории фильтрации, важной для решения задач гидростроительства. Кроме него научную и учебную работу вели доценты Н.А. Черномашенцев, Н.К. Калинин, Д.И. Лучинин, В.С. Кузнецов, асс. С.В. Фалькович, И.Г. Чудаков. Исследования Б.К. Ризенкампфа по теории фильтрации были объединены в монографию «Гидравлика грунтовых вод», на основе которой была защищена им докторская диссертация. Важнейшими из решенных в этой работе задач явились задача фильтрации в многослойном грунте и задача о силах, действующих со стороны грунтовых вод на грунт.  С. В. Фалькович обобщил решение Б.К. Ризенкампфа на случай наклонного расположения грунтов и получил решения задач о высачивании грунтовых вод на низовой откос плотины, о притоке к системе дрен, расположенных на непроницаемом основании. На основе этих работ в июне 1941 г. он защитил кандидатскую диссертацию.

Становление научной школы газодинамики. Создание лаборатории аэрогидродинамики.

В 1935 г. на кафедре была основана лаборатория аэрогидродинамики. В 1936 г. И.Г. Чудаковым и С.Н. Кутиным с сотрудниками была закончена работа по созданию гидролотка и большой аэроди-намической трубы. фото 1959 года: С.Н. Кутин, И.Г. Чудаков, С. В. Фалькович у большой аэродинамической трубы. На фото 1959 года: С.Н. Кутин, И.Г. Чудаков, С. В. Фалькович у боль-шой аэродинамической трубы. Обе эти установки были рассчитаны И.Г. Чудаковым. Диаметр рабочей части аэродинамической трубы был равен 102 см, а максимальная скорость воздушного потока составляла 30 м/сек. Достаточно точные аэродинамические весы остроумной конструкции для аэродинамической трубы были созданы С.Н. Кутиным в 1953 г.

Создание аэрогидродинамической лаборатории в СГУ, одной из первых в стране, позволило развернуть научную и учебную работу по аэрогидродинамике. Увеличению объема научной работы способствовало и открытие в 1937 году при физико-математическом факультете НИИ математики, механики и физики (первый директор – В.В. Вагнер). Отдел механики имел два подотдела: аэро-гидродинамики и теории упругости. Основателем научной школы газовой динамики СГУ, признанной в отечественном и зарубежном научных сообществах, был проф. С.В. Фалькович (1936–1982 – г.г. раб.) – заведующий кафедрой теоретической механики и аэрогидродинамики с 1953 по 1982 г., член Национального комитета по теоретической и прикладной механике.

Становление научной школы газодинамики приходится на 50–е годы ХХ века, когда проблемы движения с большими скоростями, близкими к скорости звука, сделали необходимым учитывать при проектировании самолетов и ракет влияние сжимаемости потока, выдвинули газодинамику на перед-ний план.

Важнейшими теоретическими результатами исследований в этой области явились достижения отечественных ученых С.А. Чаплыгина, С.А. Христиановича, Ф. И. Франкля.

Исследования С.В. Фальковича (1946-48 г.г.) по теории сопла Лаваля и др. принесли ему широкую известность как крупнейшему специалисту по околозвуковой газовой динамике; позже эти работы были опубликованы в США в докладах NACA. С 1953 г. начался период интенсивного развития аэрогид-родинамики в СГУ. Б.М. Буллах защитил в 1954 г. кандидатскую диссертацию «Ктеории нелинейных конических течений». С.К. Асланов защитил кандидатскую диссертацию «Обтекание клиновидных тел газовым потоком» в 1955 году. В 1963-65 г. после окончания аспирантуры и защиты кандидатских диссертаций были оставлены для работы на кафедре Г.П. Шиндяпин, И.А. Чернов, Я.Г. Сапунков, Г.Д. Севостьянов, О.М. Сапункова, В.Б. Горский. В 1965 году в лаборатории аэрогидродинамики под руководством выпускника кафедры А.К. Казеннова (1960-1969 -годы работы) была построена сверхзвуковая аэродинамическая труба периодического действия со сменными соплами, оборудованная автоматикой для поддержания устойчивого режима работы и оптической системой Теплера для регистрации полей плотности. По проекту С.Н. Кутина в 1969 - 70 г.г. ст. инженером В.И. Коробко (1969 – 1977 – годы работы) была построена малая аэродинамическая труба, позволившая проводить исследования при умеренных дозвуковых скоростях потока. В это же приблизительно время лаборатория аэрогидродинамики пополнилась установками электро–гидродинамического (ЭГДА) и гидро-газодинамического (ГАГА) моделирования. В 70 – 90 – х годах в лаборатории были выполнены многие исследования по договорам с ЦАГИ, ВНИИФТРИ, ГИПРОНИИГАЗ, НИТИ и др.

Г.П. Шиндяпин, В.М. Гурьянов

На фото 1983 года у сверхзвуковой трубы: Г.П. Шиндяпин, В.М. Гурьянов. В 70–80е годы на кафедре развиваются новые направления теоретических исследований:

  • взаимодействия ударных волн (Г.П. Шиндяпин, П.А. Вельмисов, А.Д. Ковалев);
  • движение вязкопластических сред (А.И. Сафрончик, Я.Г. Сапунков, А.И. Карагодов, Н.Г. Больман);
  • струйные течения (В.П. Коробко, Ю.В. Сунгурцев, В.К. Шашмин);
  • магнитная газодинамика (С.В. Фалькович, О.М. Сапункова, Я.Г. Сапунков ).

Продолжаются исследования трансзвуковых течений газа (С.В. Фалькович, И.А. Чернов, Г.Д. Севостьянов, В.Ю. Ольшанский). К середине 90х годов на кафедре работают 5 докторов и 7 кандидатов наук. фото профессоров кафедры

На фото доктора наук, профессора кафедры В.В. Ридель, Э.В. Антоненко, В.М. Гурьянов, Г.П. Шиндяпин, Ю.Н. Челноков.

Фото 1998 г. Кафедра вычислительного эксперимента в механике: профессор В.М. Гурьянов, доц. О.М. Сапункова, профессор (зав. каф.) Г.П. Шиндяпин, математик В.П. Солдатова; ст. преп. Н.Г. Больман, зам. декана, доцент С.В. Галаев, доцент Я.Г. Сапунков, доцент А.Г. Маркушин, профессор Э.В. Антоненко, профессор Ю. Н. Челноков, доцент И.А. Чернов, (2 – ой ряд), доцент Ю.А. Блинков, доцент А.И. Сафрончик, доцент Г.Д. Севостьянов, аспирант В.Л. Мыльцын фото профессоров кафедры

Современный период работы кафедры

Кафедра имеет богатый опыт подготовки специалистов механиков (около 60 лет) и математиков–прикладников (более 25 лет).

Современный период работы кафедры характеризуется значительным подъемом научной и педагогической деятельности. Сотрудники кафедры ведут фундаментальные и прикладные исследования по приоритетным направлениям науки и техники – грантам РФФИ, программам Министерства образования и науки, государственным контрактам и госбюджетным темам. Среди исследуемых проблем современной механики:

  • трансзвуковые и гиперзвуковые течения газа (И.А. Чернов, Г.Д. Севостьянов, Я.Г. Сапунков, Э.В. Антоненко);
  • нелинейные взаимодействия ударных волн (Г.П. Шиндяпин, В.М. Гурьянов, П.А. Вельмисов, А.Д. Ковалев, А.А. Матутин);
  • вычислительная гидро-аэродинамика (В.В. Мозжилкин, С.П. Шевырев, А.Г. Маркушин);
  • математическое моделирование детонационных двигателей (Г.П. Шиндяпин, Я.Г. Сапунков, С.П. Шевырев, А.Г. Маркушин, А.М. Чернов);
  • теоретическая механика и управление движением (Ю.Н. Челноков, Я.Г. Сапунков, В.Г. Бирюков).

За последнее десятилетие воспитанниками кафедры были защищены 9 докторских (Г.П. Шиндяпин, В.Ю. Ольшанский, П.А. Вельмисов, А.И. Землянухин, П.Ф. Зибров, А.В.Кочетков, А.В. Волошинов, А.И. Есин) и более 15 кандидатских диссертаций. Следует отметить, что при решении современных научно-технических задач (исследовании автоколебательных режимов при сверхзвуковом обтекании различных тел, струйных течений и др.) при выполнении приоритетных программ важная роль принадлежит экспериментальным результатам, полученным в лаборатории аэрогидродинамики СГУ.

фото профессоров кафедры На верхнем фото сотрудники кафедры запечатлены в день юбилея лаборатории (слева-направо): Челноков Ю.Н., Ольшанский В.Ю., Терентьев С.А., Сафрончик А.И., Антоненко Э.В., Сапунков Я.Г., Челнокова Л.А., Карагодов А.И.(1966-1985гг работы на кафедре), Шиндяпин Г.П., Бирюков В., Ковырягин М.А., Чернов И.А., Чернов А.М., Матутин А.А. фото профессоров кафедры

На нижнем фото представлена картина сверхзвукового автоколебательного течения, полученная оптическим методом Теплера. Уникальное оборудование лаборатории аэрогидродинамики (сверх- и дозвуковые аэродинамические трубы, оптические приборы для визуализации потоков и др.) представляет ценность для научной, учебной и инновационной деятельности сотрудников СГУ, а также для представительских целей, наглядной демонстрации творческих возможностей Саратовского госуниверситета.


Powered by Gentoo Linux