Лойцянский Л. Г. - Механика жидкости и газа (1067432), страница 8
Текст из файла (страница 8)
А. '1ацлы>ина. С именем С. А. Чаплыгина связано начало систематического применения комплексных функций и конформных отображений в теории плоского беввихревого движенив жидкости. В 1910 г. С. А. Чаплыгин опубликовал первые формулы силы н момента, цейс>ву>о>них ца крыло со сгороны жидкости, выражщоцгие их через контурные интегралы, содержащие производные от комплексного потенциала. К точу же 1 910 г.
относится создание Жуковским и Чаплыгиным первых в мире теоретических крыловых профилей с закругленной передней кромкой, причем ав>оры дали способы построения этих профилерц вычислили нх >еометрические и аэродиначическве харшш еристики. Наряду с созданием общей теории крыла С. А. Чаплыгину принадлежат первые теоретические Гсщ гн Алексегн~> > изыскания так называемого „меха- '>а п.>ыюш лизированного" крыла, т.
е. (! Иц! > — 1!>чб) разрезного крыла, крыла с предкрычком и с закрылкоч. В 1914 г. С. А. ь1сплыгин изложил новую теорию решетчатого >грь>ла, схечатизиру>ощего лопастной аппарат турбомашины. Теорегическне исследования С. А. Чаплыгина, появившиеся после смерти.Н. 1'.. Жуковского, содержат продолжение работ по примененн>о метода ко>шлексного переменного к теории крыла в плоскоцараллельном потоке; сюда относится установление теоремы о параболе устойчивости крылового профиля, о приведении давления потока ца крыло к силе, приложенной в фокусе, и паре с независящим от угла атаки моментом. К тому же периоду относятся новые исследования С. А.
Чаплыгина по разрезному крылу, в которых он показал, что совокугшость двух надлежащим образом раздвинутых дуг одного и то>.о же радиуса имеет большук> подъемную силу, чем одна дуга той >ке длины, дал характеристическую функцию обтекания лобов системы дуг одной н той же окружности или:побого числа отрезков прямой. СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ Зй 9 51 В 1926 г.
С. А. Чаплыгин обобщил свои замечательные формулы илы и момента на случай нестационарного движения крыла при постоянной во времени циркуляции, чем положил основу нового на„равления теории крыла, в дальнейшем широко развитого и углубленного его последователями. уже почти перед самой смертью С. А. Чаплыгин предложил новый класс теоретических профилей, отвечающих современным требованиям, предъявляемым к крылу скоростного самолета. Известно, что еще в 1910 г. С.
А. Чаплыгин пришел к вполне законченным общим представлениям о вихревой системе крыла конечного размаха, а в 1913 г. ему удалось преодолеть математические трудности и дать основные формулы подъемной силы и индуктивного сопротивления. Примерно в то же время (начиная с 1912 г.) Н. В. Жуковский создал свою вихревую теорию винта, содержавшую как частный случай вихревую теорию крыла конечного размаха. Однако ни Чаплыгин, ни Жуковский не выпустили специальных публикаций по теории крыла конечного размаха; это дало возможность ззрубежным ученым приписать приоритет создания общей теории крыла конечного размаха немецкому аэродинамику Л. Г1рандтлю, опубликоВавшему свою теорию значительно позднее. Таков весьма краткий перечень наиболее важных результатов Жуковского и "1аплыгина по теории крыла; их фундаментальные идеи были в дальнейшем развнтм уЧеНИкаМИ И пОСлеДозателяМи — МОЛОдыин советскими аэродинамиками. Значительное развитие и углубление получила гидродинамика плоского безвихревого потока в работах М.
В. Келдыша, М. А. Лаврентьева, Л. И. Седова и других, продолжавших с успехом применять в теории крыла методы теории функций комплексного переменного, в свое время выдвинутые Н. В. Жуковским и С. А. Чаплыгиным. Исследования Жуковского по обтеканию тел с отрывом струй были обобщены н получили новые применения в работах М. А.
Лаврентьева, А. И. Некрасова и др. М. В. Келдыш и М. А. Лаврентьев свели задачу о колеблющемся профиле к определению обтекания крыла со скачком потенциала на прямолинейном вихревом следе за крылом, обобщив, таким образом, метод Чаплыгина на случай крыла с переменной циркуляцией. Л. И. Седов дал общие формулы силы и момента, действующих на про1ззвольно движущееся крыло. В этой работе, а также в монографии, относящейся к 1939 г., Л. И.
Седов дал систематическое изложение новых применений метода комплексного переменного к исследованию движения крыла, систем крыльев и бесконечных решеток их, завершив этим большой исторический этап развития теории плоского безвихревого движения, начатой работами Чаплыгина. Н. В.
Кочин предложил строгое решение задачи об установившемся движении круглого в плане крыла и о его колебаниях. А. А. Лородпнцын разработал теорию расчета стреловидного крыла и крыла, 3 Зк». 1МЬ Л Г. Лкькк кккя. ввьдннне летящего со скольжением. В. В. Голубев создал теорию машущего крыла и решил ряд задач теории крыла в плоском потоке.
Задача об обтекании „теоретических профилей", выдвинутая Н. Е. Жуковским и С. А. Чаплыгиным, обогатилась новыми решениями и была обобщена на случай обтекания изолированного профиля произвольной формы и произвольной решетки профилей в работах Я. М. Серебрийского, Л. А. Симонова, Э. Л. Блоха и др. Созданная Н.
Е. Жуковским вихревая теория винта получила в работах советских ученых (В. П. Ветчинкин, Н. Н. Поляхов и др). дальнейшую глубокую разработку; М. В. Келдыш и Ф. И. Франкль дали строгое обоснование вихревой теории Жуковского. Теория волнового движения тяжелой жидкости, волнового сопротивления, а также теория движения тела вблизи свободной поверхности жидкости достигли своего подлинного расцвета в работах русских ученых послереволюционного периода.
Ряд фундаментальных исследований по классической теории волн, по волнам в жидкости конечной глубины, по теории волн конечной амплитуды и другим вопросам принадлежит акад. Н. Е. Кочину накал. А. И. Некрасову. Теория волнового сопротивления получила развитие в исследованиях Л. Н. Сретенского, Движение твердого тела вблизи свободной поверхности, в частности, движение подводного крыла, составило предмет изысканий М. В. Келдыша, Н.
Е. Кочина, М. А. Лаврентьева и др. Л. И. Седов первый строго поставил и разрешил зздачу о глиссировании тела по поверхности тяжелой жидкости. Всемирную известность получили ставшие уже классическими исследования выдающегося советского механика и кораблестроителя акад. А. Н. Крылова — основоположника теории качки корабля на волнении. Явление удара тела о свободную поверхность тяжелой жидкости, изученное впервые Н. Е.
Жуковским еще в 1910 г., было с исчерпывающей полнотой исследовано М. А. Лаврентьевым, М, В. Келдышем, Л. И. Седовым и другими в период 1932 †19 гг.; работы этих ученых показали всю силу метода теории комплексно~о переменного в задачах гидродинамики. В современной механике жидкости и газа центральное место как по принципиальной глубине основных идей, так и по практической значимости разрешаемых проблем занимает сравнительно молодой, но бурно развивающийся отдел — газовая динамика.
Подобно многим другим отделам гидроаэродинамикн, развитие газодинамики в настоящее время находится почти целиком в руках советских ученых. Фундаментальное значение для создания всей современной газодинамики имеет исключительная по глубине идей работа С. А. Чаплыгина „О газовых струях', написанная им в 1901 г.
и представленная к защите на соискание ученой степени доктора в 1902 г. Прошло почти пятьдесят лет со дня появления диссертации С. А. Чаплыгина, но и сейчас мы продолжаем быть свидетелями все возрастающего интереса к этой работе со стороны советских и зарубежных ученых 31 соя кьшнный этан влзвнтия Г1ричина этого заключается в том, что применение изложенного в работе метода годографа скоростей выходит далеко за рамки той сравнительно узкой цели обобщения теории струйного обтекания тел Кирхгоффа †Жуковско на случай сжимаемого газа, которую поставил перед собой С. А.
Чаплыгин. Метод этот получил дальнейшее развитие в известных исследованиях акад. С. А. Христиановича, огносящихся к определению влияния сжимаемости газа на обтекание крылового профиля прн больших докритических скоростях потока. В области теории дозвуковых течений серьезные достижения принадлежат М. В. Келдышу и Ф. И. Франклю, давшим в 1934 г. строгую постановку вопроса об обтекании крыла сжимаемым газом и обобщившим на этот случай теорему Жуковского, Н.
А. Слезкину, в 1935 г. показавшему применение метода Чаплыгина к расчету беспиркуляционного обтекания крыла. Академик А. И. Некрасов предложил в 1946 г. новый метод непосредственного интегрирования уравнений газовой динамики, превосходящий по эффективности старый метод Янзена — Релея. Велики заслуги советской науки в области теории сверхзвуковых н смешанных течений. С. А. Христианович в 1941 г. дал общий анализ сверхзвуковых течений вблизи линий перехода дозвукового течения в сверхзвуковое и предложил систематическую классификацию этих течений. Идеи С. А. Христиановича послужили основои и плодотворным изысканиям в том же направлении его учеников А.
А. Никольского и Г. И. Таганова. С. А. Христизновнч создал з 1947 г. новый метод приближенного расчета сверхзвуковых течений, являющийся дальнейшим развитием его метода расчета дозвуковых потоков. С. А. Христиановичу принадлежит также методика построения „безударного' сопла Лаваля, метод расчета сверхзвуковых эжек.горов и много других важных теоретических и практических результатов. Графические методы (метод характеристик) расчета сверхзвуковых плоских и осесимметричных обтеканий тел обязаны своим развитием главным образом усилиям двух советских ученых в И. А. Кибеля и Ф.
И. Франкля. Им, а также В. В. Татаренчику, удалось построить ряд точных решений уравнений газодинамики. Ф. И. Франкль добился значительных результатов в постановке и разрешении .смешанной" задачи газодинамики о газовом потоке с до- и сверхзвуковыми областями. Теория стационарного и нестацнонарного движения крыла в сверхзвуковом потоке достигла своего расцвета в исследованиях группы советских ученых: Л. А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
