История

Уроки и традиции наших учителей

«Человек полетит, опираясь на силу своего разума» – Н.Е. Жуковский. Первые десятилетия ХХ века, к которым относится период создания кафедры механики в СГУ, характеризуется бурным развитием авиации. В ряде стран возникают организации по аэронавтике. 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 исс ледовательский комитет по аэронавтике (RAE); в Германии с 1908 г. исследования велись в лаборатории Л. Прандтля в Геттингене, а в 1912 г. был организов ан 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 тяжёлая авиация России значительно превосходила зарубежную. Тяжёлые четырёхмоторные самолёты И.И. Сикорского «Русский витязь», «Илья Муромец» имели уникальные по тем временам лётнотехнические характеристики (грузоподъёмность, дальность полёта). 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 учёные, 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. Первый заведующий кафедрой механики проф. Г.Н. Свешников (1918–30 г.г. раб.) возглавлял её в течение 10 лет. Г.Н. Свешников читал общ ий курс механики, курс высшей алгебры и теории интегральных уравнений, а как исследователь занимался задачами математической физики. Про фессор В.В. Голубев (1917- 1930 г.г. раб.) был избран заведующим кафедрой математики. В начале своей деятельности он читал многочис ленные специальные курсы из области теории функций комплексного переменного, а к 30 годам перешёл на чтение курса аэродинамики плоско-параллельного потока и исследование проблем крыла самолёта. Переработанные им конспекты лекций впоследствии составили книгу «Теория крыла аэроплана в плоскопараллельном потоке», а её 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 перешёл 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 решённых 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 аэродинамической трубы.

На фото 1959 года: С.Н. Кутин, И.Г. Чудаков, С. В. Фалькович у большой 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 объёма 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: аэрогидродинамики 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 крупнейшего специалиста по околозвуковой газовой динамике; позже эти работы были опубликованы в США в докладах NACA. С 1953 г. начался период интенсивного развития аэрогидродинамики в СГУ. Б.М. Буллах защитил в 1954 г. кандидатскую диссертацию «К теории 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. Казённова (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 – гг. работы) была построена малая аэродинамическая труба, позволившая проводить исследования при умеренных дозвуковых скоростях потока. Приблизительно в это же время лаборатория аэрогидродинамики пополнилась установками электрогидродинамического (ЭГДА) и гидрогазодинамического (ГАГА) моделирования. В 70 – 90-х годах в лаборатории были выполнены многие исследования по договорам с ЦАГИ, ВНИИФТРИ, ГИПРОНИИГАЗ, НИТИ и др. На фото 1983 года у сверхзвуковой трубы: Г.П. Шиндяпин, В.М. Гурьянов. В 70–80-е годы на кафедре развиваются новые направления теоретических исследований: Продолжаются исследования трансзвуковых течений газа (С.В. Фалькович, И.А. Чернов, Г.Д. Севостьянов, В.Ю. Ольшанский). К середине 90-х годов на кафедре работают 5 докторов и 7 кандидатов наук. 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

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 подъёмом 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: 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. 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.

 

• взаимодействия ударных волн (Г.П. Шиндяпин, П.А. Вельмисов, А.Д. Ковалёв);
• 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 ).
  • взаимодействия ударных волн (Г.П. Шиндяпин, П.А. Вельмисов, А.Д. Ковалёв);
  • 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 ).
  • 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 гидроаэродинамика (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).