Чаплыгин Сергей Алексеевич

Основоположники и теоретики авиации

С.А. Чаплыгин никогда не проектировал самолеты. Но разработанная им теория движения тел в потоке жидкости или газа позволила производить расчеты и заранее представлять, как поведет себя в воздухе летающая машина.

Родился Сергей 24 марта (5 апреля) 1869 года в городке Раненбурге Рязанской губернии (ныне город Чаплыгин Липецкой области), в семье купеческого сына Алексея Тимофеевича Чаплыгина. Осенью 1877 года способный, обладавший феноменальной памятью мальчик поступил в Воронежскую казенную гимназию. Учился он легко, постоянно занимал в классе первое место и с пятого класса сам давал уроки.

Наиболее близким Чаплыгину из преподавателей оказался профессор Н.Е. Жуковский, который читал курсы статики и динамики, включая гидростатику и гидродинамику. Дипломную работу Чаплыгин делал под руководством Николая Егоровича. Он выполнил исследования и в 1890 году блестяще их защитил, что дало основание Жуковскому предложить оставить молодого ученого стипендиатом при кафедре. Его работа «О движении твердого тела в несжимаемой жидкости» была высоко оценена специалистами и удостоена премии имени Н.Д. Брашмана. 20 марта 1898 года защитил магистерскую диссертацию о некоторых случаях движения твердого тела в жидкости.

В этот период ученый разрешал важные вопросы классической механики. В 1905 году Жуковский опубликовал статью «О присоединенных вихрях», в которой предложил удобную формулу расчета подъемной силы, включавшую плотность и скорость воздушного потока, а также величину циркуляции; Чаплыгин же, слушая 2 января 1910 года доклад Жуковского «Современное состояние аэродинамики в связи с воздухоплаванием», нашел математический способ расчета циркуляции. В результате родился «постулат Жуковского-Чаплыгина», гласивший, что при обтекании профиля крыла воздухом на поверхности крыла не может быть точек с бесконечной скоростью.

Так же ученый пришел к выводу, что длинные узкие крылья дают большую подъемную силу, чем короткие и широкие и что крыло должно иметь округлую переднюю и острую заднюю кромку. При проверке расчетных профилей в аэродинамической трубе опыт подтвердил расчеты. Жуковский пришел к аналогичным выводам, но своим путем.

В 1914 году вышла работа Чаплыгина «Теория решетчатого крыла». Ученый считал, что при больших углах атаки, если сделать в крыле щели, возрастет подъемная сила. Со временем опыты с разрезными крыльями показали, что их прочность меньше, чем обычных. Однако идея не пропала, появившись в форме предкрылков. Шаг за шагом ученый создавал математический аппарат, позволявший вести расчеты самолетов при различных скоростях.

Тем временем была создана по инициативе Н.Е.Жуковского организация, которой этот математический аппарат оказался нужен. Осенью 1918 года научно-технический совет ВСНХ разрешил создать аэродинамическую секцию во главе с Жуковским и А.Н. Туполевым для изучения теоретических вопросов. Однако Николай Егорович и Туполев убедили, что необходимо создать институт, и в декабре по указанию В.И.Ленина был организован Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ). Летом 1920 года сотрудником ЦАГИ стал и Чаплыгин.

В 1923-1924 годах ЦАГИ получил значительные средства на сооружение лабораторных помещений. Председателем строительной комиссии ЦАГИ назначили С.А. Чаплыгина. С помощью группы молодых инженеров он проектировал институт, который выдвинулся в число лучших в мире. В числе построек были аэродинамическая лаборатория с тремя трубами, гидроканал для испытания быстроходных судов, опытный завод с конструкторским бюро. В этот период Чаплыгина избрали членом-корреспондентом Академии наук, наградили премией имени Н.Е. Жуковского за работы по теории аэроплана. Его имя присвоили новой аэродинамической лаборатории ЦАГИ.

Чаплыгину довелось наблюдать за строительством и развитием ЦАГИ, заниматься разработкой вертолетов и самолетов, которые вели подчиненные ему группы. Его и А.Н. Туполева наградили орденами Трудового Красного Знамени за создание научно-исследовательской базы самолетостроения и новых типов самолетов, включая бомбардировщик ТБ-1.

В ноябре 1939 года Чаплыгина назначили начальником аэродинамической лаборатории его имени, которая осталась на прежнем месте, тогда как основные подразделения ЦАГИ переехали к месту, где строили новые аэродинамические трубы. Он продолжал оставаться во главе ученого совета ЦАГИ. Последнее десятилетие жизни (с 1933 года) ученый серьезно занимался вопросами технической терминологии. В последние предвоенные годы в ЦАГИ работал его сын, Юрий Сергеевич, который обещал стать крупным ученым, но прожил недолго.

В 1941 году Чаплыгин возглавил эвакуированный на восток филиал ЦАГИ. Его сотрудники создавали новую экспериментальную базу и оказывали помощь самолетостроительным заводам. В 1942 году Сергей Алексеевич добивался, чтобы ЦАГИ возглавил создание реактивной авиации. Тогда в аэродинамической трубе испытали первый реактивный самолет БИ, который вскоре поднялся в воздух. В ноябре 1942 года в лаборатории имени Чаплыгина организовали реактивный отдел ЦАГИ. Но ученый не мог этого видеть. Он скончался 8 октября 1942 года.