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BIOGRAFIAS DE GRANDES CIENTISTAS
Chaplygin Sergey Alekseevich. Biografia de um cientista
Diretório / Biografias de grandes cientistas
Já era adulto quando a aviação dava seus primeiros passos tímidos. Juntamente com outro grande cientista russo Zhukovsky, Chaplygin esteve nas origens da ciência da aviação, criando os fundamentos teóricos da aeronáutica. Ele é um dos fundadores da aerohidrodinâmica moderna. Sergei Alekseevich Chaplygin nasceu em 24 de março (5 de abril) de 1869 na província de Ryazan, na cidade de Ranenburg. O pai do futuro cientista, Alexei Timofeevich, serviu como assistente de loja, e sua mãe, Anna Petrovna, uma mulher bonita e gentil, administrava a casa. Os pais viviam juntos, mas a felicidade da família não durou muito. Quando Seryozha tinha dois anos, seu pai morreu de cólera, que então assolou esses lugares. Depois de algum tempo, por insistência de seus pais, Anna Petrovna se casou novamente e se mudou com seu filho para Voronezh, onde seu novo marido Semyon Nikolaevich Davydov trabalhava em uma fábrica de couro. Serezha cresceu como um menino pensativo e sério além de sua idade. Aprendeu cedo a ler e a contar, com prazer ajudava a mãe nas tarefas domésticas. O padrasto tratou bem o enteado. Ao saber que sua mãe queria dar educação ao filho, ele trouxe para casa um seminarista que conhecia, que se comprometeu a preparar Seryozha para entrar no ginásio, e o menino passou nos exames de admissão. Excelentes habilidades e uma memória brilhante ajudaram. Davydov acabou sendo um mau pai de família e deixou Anna Petrovna sozinha com cinco filhos nos braços. Cuidados adicionais recaíram sobre o Sergey mais velho. Depois das aulas no ginásio, ele correu para casa para ajudar a mãe nas tarefas domésticas e depois foi dar aulas. Sergey estudou perfeitamente, todos sabiam de suas habilidades extraordinárias e o convidaram para estudar com seus filhos atrasados. Sergei ensinou aos filhos de cidadãos ricos matemática, alemão e grego e latim. Aos treze anos, tornou-se o arrimo da família. Depois de se formar no ginásio em 1886 com uma medalha de ouro, Sergei entrou na Faculdade de Física e Matemática da Universidade de Moscou. Ele estuda diligentemente, não perde uma única palestra, embora ainda tenha que dar aulas particulares para ganhar a vida. Ele envia a maior parte do dinheiro para sua mãe em Voronezh. Sergei vive de mão em boca, muitas vezes ele não tem nem três copeques a cavalo, e ele tem que aprender de ponta a ponta de Moscou a pé, mas ele não reclama, mas persistentemente domina as ciências. O melhor de tudo, é claro, ele conhecia suas matérias favoritas - matemática, física, astronomia, mecânica. Eles foram lidos para ele por cientistas famosos como B. K. Mlodzeevsky, A. G. Stoletov, F. A. Bredikhin, N. E. Zhukovsky. Entrando na universidade, Sergei pensou em se especializar em matemática pura, mas sob a influência das palestras do professor Zhukovsky, ele se interessou por mecânica. Nikolai Yegorovich Zhukovsky imediatamente chamou a atenção para as brilhantes habilidades de Sergei Chaplygin, que ele conheceu em palestras. Seguindo o conselho de seu amado professor, Chaplygin começa seu primeiro trabalho científico sobre hidrodinâmica, "Sobre o movimento de corpos pesados em um fluido incompressível". Este estudo, apresentado em 1890 por Chaplygin como tese, foi premiado com uma medalha de ouro pela universidade. Por sugestão de Zhukovsky, Sergei Chaplygin foi deixado na universidade para se preparar para uma cátedra. Ele recebeu uma bolsa de estudos no valor de cinquenta rublos por mês. Assim, o primeiro trabalho científico de Chaplygin determinou sua vida futura. Enquanto trabalha em sua dissertação, Chaplygin simultaneamente começa a ensinar. Inicialmente, a partir de 1893, como professor de física em uma das instituições de ensino médio em Moscou, e a partir de 1894, tornou-se Privatdozent na Universidade de Moscou. Há mudanças na vida pessoal de Sergei Alekseevich. No outono de 1894, ele se casa com sua senhoria Ekaterina Vladimirovna Arno. Em 3 de agosto de 1897, nasceu sua filha Olga. O segundo trabalho científico do jovem cientista "Sobre alguns casos de movimento de um corpo rígido em um líquido", publicado em 1897, foi defendido por ele no ano seguinte como dissertação de mestrado. Nele, ele deu uma interpretação geométrica das leis do movimento de corpos sólidos em um líquido, que já havia sido encontrada em forma analítica por alguns pesquisadores russos e estrangeiros. Zhukovsky elogiou o trabalho de Chaplygin como um clássico. Sergei Alekseevich prestou muita atenção ao trabalho com os alunos. Em vários momentos, ele ensinou em muitas instituições de ensino superior de Moscou: a universidade, escolas técnicas superiores, engenharia e comércio, institutos florestais e de agrimensura, em cursos superiores para mulheres, organizador e diretor do qual ele foi em 1905-1918. Escreveu os livros didáticos “Mecânica do Sistema” (1905-1907) e “Curso Propedêutico de Mecânica” (1915) para colégios técnicos e faculdades naturais de universidades. Chaplygin continua a realizar um grande trabalho científico. Ele está interessado no movimento de corpos sólidos em uma superfície áspera. Como resultado, surgiram dois estudos: "Sobre o movimento de um corpo pesado de revolução em um plano horizontal" e "Sobre alguma possível generalização do teorema da área com aplicação ao problema de bolas rolantes", para o qual em 1900 Sergei Alekseevich Chaplygin foi premiado com a Academia de Ciências de São Petersburgo com uma medalha de ouro honorária. Na virada do século, Chaplygin começou a estudar fluxos de jato em líquidos incompressíveis e depois em líquidos compressíveis. Em 1895, ele fez um relatório "Sobre o movimento do gás com a formação de uma lacuna" em uma reunião da Sociedade Matemática de Moscou e, em 1903, defendeu sua tese de doutorado "Sobre jatos de gás", na qual propôs um método para estudando movimentos de jato de gás em qualquer velocidade subsônica. Resumidamente, a essência do trabalho "Em jatos de gás" é a seguinte. Quando um corpo se move em uma corrente de ar, ele experimenta arrasto aerodinâmico. Essa resistência é tanto maior quanto maior a velocidade do movimento. Chaplygin mostrou que para velocidades não superiores a 100 m/s, o arrasto aerodinâmico é proporcional ao quadrado da velocidade. Se a velocidade se aproxima da velocidade do som (no ar é aproximadamente igual a 331 m/s), então para encontrar a magnitude do arrasto é necessário resolver outra equação diferencial, que agora é chamada de equação de Chaplygin. A eficácia do método proposto pelo cientista para o cálculo de fluxos de gases planos fez deste trabalho a pesquisa mais destacada sobre dinâmica de gases em meio século de seu desenvolvimento. Este trabalho se destaca no trabalho do cientista e seu destino é incomum. Ela permaneceu incompreendida e desvalorizada por seus contemporâneos por muito tempo. Na época em que a aviação dava seus primeiros passos, o cientista escreveu sobre o movimento em velocidades próximas à velocidade do som. Além disso, o trabalho foi escrito de forma breve, concisa e de difícil compreensão. Mas não é à toa que dizem que não há nada mais prático do que uma boa teoria. Em 1935, em Roma, em uma conferência sobre altas velocidades na aviação, cientistas estrangeiros conheceram o trabalho de Chaplygin e o chamaram de a melhor pesquisa no campo da dinâmica dos gases em termos de precisão, originalidade e elegância do método. Quarenta anos após o surgimento do trabalho de Chaplygin, as aeronaves começaram a voar a velocidades próximas à velocidade do som. Para engenheiros, designers e desenvolvedores de tecnologia aeronáutica, o trabalho do cientista tornou-se uma referência de desktop. Pouco depois de defender sua tese de doutorado, Chaplygin foi eleito professor da Universidade de Moscou. Em 1910, o cientista fez uma apresentação em uma reunião da Sociedade Matemática de Moscou, na qual mostrou como a circulação pode ser calculada quando o ar flui ao redor da asa. Assim, se Zhukovsky deu o primeiro passo fundamental para explicar a origem da força de sustentação de uma asa de avião, então Chaplygin deu o segundo passo fundamental, mostrando como a força de sustentação real de uma asa de avião pode ser calculada. Em 1911, a agitação estudantil ocorreu na Universidade de Moscou. Eles foram brutalmente reprimidos pelo então ministro da educação Kasso. Em protesto contra o massacre de estudantes, todos os melhores professores e professores deixaram a universidade, incluindo Chaplygin. Após a Grande Revolução Socialista de Outubro, Sergei Alekseevich retornou à universidade. Foi um momento difícil. Os bondes não circulavam e professores e alunos iam a pé para as aulas. O prédio da universidade não era aquecido e nas salas de aula todos se sentavam com casacos e chapéus. Mas, apesar dessas dificuldades, a vida da universidade continuou normalmente. Os professores, exatamente no horário marcado, entraram na sala de aula e iniciaram as aulas com os então poucos alunos. Além de ensinar na universidade, Sergei Alekseevich continua a se envolver em trabalhos de pesquisa. Desde 1918, tem participado nos trabalhos da Comissão de Experiências Especiais de Artilharia da Direcção Principal de Artilharia e nos trabalhos do Instituto Científico Experimental de Comunicações. O país dos soviéticos precisava de aeronaves e, em 1918, o Instituto Aerohidrodinâmico Central (TsAGI) foi organizado em Moscou. Zhukovsky é nomeado diretor, que atrai Chaplygin para trabalhar. Nikolai Yegorovich o instrui a administrar a filial TsAGI em Kuchino, perto de Moscou. Infelizmente, sua cooperação na TsAGI não durou muito. Em 1921, o "pai da aviação russa" morre, e Chaplygin torna-se o principal diretor científico e presidente do collegium TsAGI. O edifício do Instituto Aerohidrodinâmico ainda não foi concluído e Sergei Alekseevich passa muito tempo no canteiro de obras. Sob sua liderança, foram criados vários laboratórios de testes, um escritório de projetos e até uma planta piloto, onde foi possível construir aeronaves. Ao mesmo tempo, ele está fazendo muito trabalho científico. Nesta época, ele escreveu estudos: "Sobre a teoria geral da asa monoplano" (1920), "A teoria esquemática da asa dividida" (1921), "Sobre o efeito de um fluxo de ar plano-paralelo em uma asa cilíndrica Movendo-se nele" (1926). Em 1914, Chaplygin completou o estudo "The Theory of the Lattice Wing", que também estava décadas à frente de seu tempo. Nele, Chaplygin chegou a uma conclusão aparentemente paradoxal: uma asa com persianas tem mais sustentação e é mais estável em voo do que uma asa sólida do mesmo tamanho. Esta foi uma contribuição significativa para a teoria da asa do avião. Além disso, o trabalho de Chaplygin também foi importante para a teoria das máquinas hidráulicas. Presidente da Academia de Ciências da URSS M. V. Keldysh avaliou da seguinte forma: "A teoria da asa da treliça, que estabelece as bases para a teoria do fluxo circulante em torno das treliças, é a base para o cálculo de hélices, turbinas e outras máquinas hidráulicas." Em seu Schematic Theory of a Split Wing (1921), ele continua a refletir sobre o problema de uma asa composta e indica como melhorar as qualidades aerodinâmicas de uma asa e aumentar sua sustentação. Se a asa na forma de um arco de círculo for cortada em duas partes e separá-las adequadamente, a força de sustentação dessa asa dividida será maior. Em 1931, Chaplygin, juntamente com seu aluno N. S. Arzhanikov, escreveu a obra "Sobre a Teoria do Abridor e do Flap", como se estivesse completando este tópico. Qual foi o valor dessas obras? Quanto menor a velocidade da aeronave, mais fácil é para ele pousar, mais seguro é. Daí o desejo - voar em alta velocidade e pousar em baixa velocidade. Mas baixa velocidade significa baixa elevação. Com sustentação insuficiente, a aeronave pode cair no chão e cair. Portanto, é necessário aumentar a velocidade para que o avião permaneça no ar. Acontece um círculo vicioso. O trabalho de Chaplygin ajudou a quebrar esse círculo. As asas dos aviões modernos têm slats e flaps. Ao soltá-los, o piloto aumenta a sustentação em 20, 50 ou mais por cento, o que lhe permite pousar na pista a uma velocidade menor. É interessante que este trabalho tenha sido feito em uma época em que nem uma única aeronave tinha asas compostas. Não havia necessidade deles, pois as velocidades de pouso eram baixas. À medida que a velocidade de voo aumentava, também aumentava a velocidade de pouso. Agora todas as aeronaves modernas possuem asas com flaps e flaps controlados, que permitem, sem reduzir a velocidade de voo, reduzir a velocidade de pouso da aeronave. Sergei Alekseevich em suas obras, como sempre, foi à frente de sua tecnologia contemporânea. Asas treliçadas estão atualmente instaladas na espaçonave Soyuz (este é um elemento do resgate de emergência da cabine com astronautas), em navios hidrofólios e em navios marítimos para estabilizá-los durante o lançamento. Agora, as defensas compostas e treliçadas são uma característica comum de muitos sistemas de transporte. A atividade científica de Chaplygin o colocou em um dos primeiros lugares entre os cientistas da União Soviética e, em 1926, ele foi eleito membro correspondente da Academia de Ciências da URSS e, em 12 de janeiro de 1929 - um acadêmico. O enorme trabalho administrativo que Chaplygin fez como diretor-chefe do TsAGI exigiu muita energia e, em 1931, o cientista pediu para ser demitido de seu cargo por motivos de saúde. O pedido foi atendido, mas Chaplygin continuou trabalhando no TsAGI até os últimos dias de sua vida. Ele era o chefe do grupo teórico geral do TsAGI e, desde 1940, chefiava o laboratório aerodinâmico, que hoje leva seu nome. Em qualquer tempo, apesar das doenças senis, ele veio ao laboratório na hora marcada, mostrando aos seus jovens colegas um exemplo de verdadeiro serviço à ciência. Os funcionários notaram sua imparcialidade, rigor e gentileza. Em 1933, Chaplygin foi condecorado com a Ordem de Lenin e, em fevereiro de 1941, recebeu o alto título de Herói do Trabalho Socialista. Quando a guerra começou, Sergei Alekseevich foi oferecido para deixar Moscou, mas ele recusou. Em outubro de 1941, a frente chegou perto da capital. Foi decidido realocar TsAGI para o leste. Junto com o instituto, Chaplygin também partiu para Novosibirsk. No novo local, liderou os trabalhos de criação de uma filial da TsAGI. Todos os dias no canteiro de obras podia-se ver o velho cientista dando ordens claras e precisas. Sergei Alekseevich morreu em Novosibirsk em 8 de outubro de 1942, não tendo vivido para ver a Vitória, na qual ele acreditava firmemente e pela qual trabalhou desinteressadamente. As últimas palavras que escreveu foram: "Enquanto ainda houver força, devemos lutar... devemos trabalhar". Ruas em Moscou e Novosibirsk, uma cratera do outro lado da lua, têm o nome de Chaplygin. Um monumento foi erguido para ele no território de TsAGI. A Academia de Ciências concede o prêmio a eles. S. A. Chaplygin "Pelo melhor trabalho original sobre pesquisa teórica no campo da mecânica." Autor: Samin D. K.
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