Русские инженеры

Можно было бы указать еще ряд работ Чаплыгина, посвященных различным вопросам инженерной техники. Эти работы показывают, что во многих вопросах Чаплыгин опережал своих современников и для полной оценки их нужно еще время. Но уже сейчас Чаплыгин рисуется нашему взгляду могучей и оригинальной фигурой «инженера высшего ранга», вписавшего вместе с Жуковским одну из наиболее блестящих страниц в историю механических наук.

Чаплыгин еще молодым ученым вошел в круг интересов тогдашних университетских математиков и механиков. Интересы эти сводились главным образом к геометрии и классической механике. В те годы техники и инженеры предъявляли очень малые требования к механике. Большинство сооружений строилось еще старыми способами. Опыт и многообразная практика считались лучшей наукой.

Интересы механиков группировались вокруг вопросов астрономии и физики. Многие из этих вопросов имели большое принципиальное значение, способствуя развитию общих методов механики, но они не имели отношения к технике.

Чаплыгину принадлежит ряд выдающихся исследований в этой так называемой «классической механике». Они показали, что молодой ученый владеет самыми сложными аналитическими методами науки. В первой такой работе Чаплыгина — о движении твердых тел в жидкости — был раскрыт ряд геометрических законов движения. После этого Чаплыгин дал ряд работ по общим уравнениям механики и общим методам их решения, имея конкретные механические приложения. Во всех дальнейших работах Чаплыгина мы не найдем ни одной, которая не была бы применена им к конкретным задачам.

Никакие математические трудности не останавливали Чаплыгина. В каждом случае он создавал свои оригинальные методы, позволяющие наиболее удачно решить задачу. Этим объясняется, что многие из его работ получили широкое применение в исследованиях других ученых.

Наиболее крупной работой Чаплыгина является его докторская диссертация «О газовых струях». Эта работа примыкает к ряду работ Жуковского и других ученых, которые дали новое направление Московской школе механиков. Теория струи в то время для Жуковского и его учеников представлялась средством для изучения вопросов сопротивления тел при движении их в жидкости.

«Эти первые работы в конце концов привели Жуковского, Чаплыгина и их учеников к проблематике, которая создала новую эпоху в механике — эпоху технической механики, — говорит академик Келдыш. — В центре этой новой проблематики стали вопросы теории полета, но интересы распространились и на задачи баллистики, теории смазки, гидравлики и всех других областей, связанных с интенсивным развитием техники XX столетия. Это новое направление совершенно изменило лицо механики, сделав ее наукой, непосредственно связанной с техникой, непосредственно решающей технические вопросы. В настоящее время вопросы техники стали столь велики, что для решения выдвигаемых ею задач необходимо привлечение наиболее сложных и тонких методов математики и механики. Но вместе с этим сближение механики с техническими вопросами изменило и самые методы механики. Если в классической механике все вопросы решались математическими методами, то технические проблемы потребовали привлечения широкого научного эксперимента, и механика из математической дисциплины превратилась в науку, опирающуюся на наиболее современные достижения математики и на широкий научный эксперимент. С. А. Чаплыгин является одним из сильнейших ее представителей, внесших математическую науку в решение технических задач. Он сам всегда работал средствами математического анализу, но вместе с тем он всегда придавал первостепенное значение развитию экспериментальных методов, использовал в своих исследованиях гипотезы, возникшие из экспериментальных исследований, и придавал основное значение экспериментальной проверке своих работ»[48].

Работа «О газовых струях» является одной из первых работ, знаменующих переход к новой эпохе в механике. В этой работе С. А. Чаплыгин дает решение ряда задач о струйных движениях сжимаемого газа. Основное значение этой работы заключается в том, что в ней даны методы изучения газовых течений со скоростями, близкими к звуковым.

Чаплыгин писал свою знаменитую диссертацию летом 1901 года. В решении такого рода задач в те времена техника особенно не нуждалась. Вопросы сопротивления воздуха, представляющего частный случай газового потока, практиков мало интересовали. Их скорее интересовали бы вопросы сопротивления жидкостей, но и в этой области сделано было очень мало.