Маркеев Б.М. Краткий очерк научной, научно-организационной и педагогической деятельности В.В.Струминского (1993)
 Навигация
 
 

Струминский В.В.




     *библиография + база данных
     *жизнь и деятельность
     *избранные труды



Научные школы ННЦ
 
МАРКЕЕВ Б.М. КРАТКИЙ ОЧЕРК ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В.В.СТРУМИНСКОГО*
 

Академик Владимир Васильевич Струминский родился 29 апреля 1914 г. в Оренбурге в семье педагога. В 1925 г. семья переехала в Казань. После окончания семилетки работал на машиноремонтных заводах Казани слесарем, затем токарем. В 1931 г. он приехал в Москву и поступил на завод "Динамо". Работал токарем. После окончания рабфака при заводе в 1933 г. Владимир Васильевич был принят на физический факультет Московского государственного университета, который в 1938 г. окончил с отличием и по рекомендации научного руководителя дипломного проекта академика М.А.Леонтовича поступил в аспирантуру Института физики МГУ.

В конце 1940 г. им досрочно сделана диссертационная работа на тему "Квантовая теория твердых тел", в которой ему удалось впервые получить решение уравнения Шредингера для кристаллической решетки сплава, состоящей из различных атомов. Эта работа была выполнена в рентгеноструктурной лаборатории Института, возглавляемой в то время профессором С.Т.Канобеевским. В ней было показано, что на базе квантовой механики можно с достаточной точностью определить постоянную решетки, энергию решетки, энергию сублимации, упругие константы, хорошо совпадающие с опытными данными. В настоящее время эта работа приобрела еще большее научное и практическое значение в связи с поиском более прочных, износостойких и легких металлов. В мае 1941 г. после успешной защиты кандидатской диссертации и окончания аспирантуры Владимир Васильевич был направлен на постоянную работу в ЦАГИ в г. Жуковский, где начал заниматься новыми для него проблемами - аэродинамическими исследованиями крыльев конечного размаха. В то время начальником ЦАГИ был известный прочнист профессор С.Н.Шишкин. Начальником самолетной лаборатории N 1 ЦАГИ был известный самолетчик профессор И.В.Остославский, лабораторию малых скоростей N 2 ЦАГИ возглавил профессор А.К.Мартынов, а лабораторию прочности д.т.н. В.А.Дубровин. В ЦАГИ создавалась лаборатория больших околозвуковых скоростей N 6, начальником которой был назначен д.ф-м.н. С.А.Христианович.

В то время одной из самых важных проблем авиации была проблема, связанная с созданием крыльев, обеспечивающих высокую надежность и высокую безопасность полета на больших околокритических углах атаки, что в значительной степени связано с характером развития срывов потока с их поверхности. В ЦАГИ существовало несколько противоположных точек зрения на возможные методы аэродинамической компоновки крыла. Владимир Васильевич пришел к выводу, что необходимые свойства надежности и безопасности полета могут быть достигнуты только путем специальной аэродинамической компоновки крыла из набора профилей с безотрывным обтеканием концевых сечений крыльев, и начал проводить теоретические и экспериментальные исследования по обоснованию этого направления. Были разработаны методы расчета максимальной подъемной силы крыла и распределения срывных зон по его размаху. Проведенные исследования серии крыльев конечного размаха в натурной трубе ЦАГИ при больших числах Рейнольдса подтвердили эффективность данного метода аэродинамической компоновки крыла. Метод получил окончательное признание после поездки В.В.Струминского во время Великой Отечественной войны в авиационные части на фронт под г. Оршу для подробного опроса летчиков, участвовавших в военных операциях. Позднее, в 1947 г., за разработку и внедрение в серию новых крыльев для скоростных самолетов В.В.Струминскому совместно с другими учеными ЦАГИ была присуждена Государственная премия.

Особенно важное значение эти идеи В.В.Струминского приобрели в дальнейшем, при создании безопасных стреловидных крыльев. Обтекание стреловидных крыльев характеризуется ранними концевыми срывами потока, для предотвращения которых необходимо было в компоновке концевых частей крыла использовать профили с высокими несущими свойствами.

В первые годы Великой Отечественной войны Владимиром Васильевичем были выполнены теоретические работы, которые сыграли исключительную роль для дальнейшего развития авиационной техники. Были найдены точные решения трехмерных уравнений пограничного слоя для скользящих крыльев бесконечно большого размаха и для стреловидных крыльев большого удлинения, обтекаемых потоком жидкости и газа. Было показано, что эффект скольжения в реальных жидкостях и газах в полной мере проявляется только при определенных условиях, а именно, в случае изотермических течений и течений, в которых число Прандтля равно 1, а теплопередача между потоком и поверхностью крыла отсутствует. В этих случаях продольные течения практически не зависят от поперечных, однако с увеличением углов атаки поперечные течения уже начинают влиять на продольные, приводя к преждевременным срывам потока, а на больших углах атаки этот эффект резко выражен. Такие же поперечные токи должны возникать у самолетов со стреловидными крыльями на режимах взлета, посадки и маневра, вызывая отрыв потока в концевых сечениях крыла и нарушая характеристики безопасности полета самолета. Экспериментальные исследования полностью подтвердили эти теоретические выводы. Результаты этих теоретических исследований В.В.Струминского были явно недооценены и поэтому длительное время не были опубликованы в "Трудах ЦАГИ", и лишь в 1946 г. появились в "Докладах Академии наук СССР", которые, как правило, не читаются работниками авиационной промышленности. На совещаниях Генеральных конструкторов, которые проводил начальник ЦАГИ, В.В.Струминский неоднократно выступал с новыми результатами теоретических и экспериментальных исследований. Теория обтекания скользящих и стреловидных крыльев была использована В.В.Струминским в докторской диссертации.

Руководство лаборатории N 2 с большим недоверием относилось к применению стреловидных крыльев в авиации. Об этом оно неоднократно высказывалось на семинарах и научно-технических советах. Более того, руководство лаборатории сочло необходимым в противовес Отделу В.В.Струминского, в котором исследовались характеристики самолетов со стреловидными крыльями, создать отдел по исследованию самолетов с ромбовидными крыльями малых удлинений, с углом стреловидности по задней кромке c = -11°30', в которой, якобы, состоит суть дела. Применение крыльев малых удлинений - треугольных, ромбовидных - само по себе могло тогда иметь некоторый интерес, однако угол c = -11°30' или близко к нему, как выяснилось, не имеет никакого значения.

Уже в конце войны Владимир Васильевич со своими помощниками и учениками выполнили большой цикл теоретических и экспериментальных исследований по аэродинамике стреловидных крыльев и по аэродинамическим характеристикам самолетов с такими крыльями.

Результаты этих исследований доводились до ведущих конструкторских бюро авиационной промышленности и публиковались в технических отчетах и трудах ЦАГИ. Уже в 1947 г. в опытно-конструкторских бюро С.А.Лавочкина, А.И.Микояна, А.С.Яковлева были построены первые опытные истребители со стреловидными крыльями. На самолете С.А.Лавочкина Ла-174 со стреловидным крылом z = 35° были достигнуты близкие к звуковому барьеру скорости полета. В 1948 г. С.А.Лавочкин построил самолет Ла-176 со стреловидным крылом z = 45°. На нем на подмосковном аэродроме был преодолен звуковой барьер. Однако в то время погода в Москве была неблагоприятная (нелетная) и испытания решено было перенести на один из военных аэродромов в Крыму. Там летчиком B.C.Соколовским был вновь преодолен в декабре 1948 г. звуковой барьер. B.C.Соколовский дважды летал на трассу, и дважды его материалы подтвердили преодоление звукового барьера и выход на сверхзвуковые скорости полета. Таким образом, на самолете Ла-176 B.C.Соколовским был поставлен мировой рекорд - преодоление звукового барьера. В следующем полете летчик, впервые в мире преодолевший звуковой барьер скорости, на взлете, допустив элементарную небрежность пилотирования, погиб. Для проверки достоверности записей бортовой и телеметрической аппаратуры в Крым была направлена комиссия в составе профессоров В.В.Струминского, И.В.Остославского и B.C.Матвеева. Комиссия полностью подтвердила достоверность записей аппаратуры и установила факт преодоления звукового барьера, который затем был зафиксирован международной организацией ФАИ.

В 1948 г. Владимиру Васильевичу присуждена Государственная премия за разработку скоростных стреловидных крыльев и их внедрение в серийное производство. В этом же году ему за лучшую работу по теории авиации присуждена первая премия им. профессора Н.Е.Жуковского и золотая медаль.

В докторскую диссертацию В.В.Струминского вошел также полученный им крупный результат о влиянии нестационарности обтекания крыла на его аэродинамические характеристики. Они вызваны были тем, что с ростом скоростей полета росли и потребные ускорения, которые приводили к нестационарности обтекания. Теория стационарного пограничного слоя Прандтля-Кармана была впервые обобщена В.В.Струминским на нестационарные режимы обтекания. При этом были обнаружены крайне интересные явления. Как известно, в диффузорной части крыла в области положительных градиентов давления обычно возникают отрывы потока, приводящие к резкому увеличению сопротивления. При нестационарном движении крыла, кроме градиентов давления или скорости потока, такое же влияние оказывает относительное ускорение потока - отношение ускорения потока к его скорости. Положительное ускорение будет уменьшать неблагоприятное влияние градиентов и ликвидировать отрывы, и наоборот, отрицательные градиенты скорости будут усиливать отрывы потока, увеличивая сопротивление крыла. В диссертации был приведен также ряд точных решений для нестационарного пограничного слоя.

В последующие годы стреловидные крылья стали широко внедряться сначала в легкую истребительную авиацию, затем в более тяжелые истребители-перехватчики и фронтовые бомбардировщики, а далее уже и в бомбардировщики средней и большой дальности. В начале 50-х годов В.В.Струминский был назначен заместителем начальника ЦАГИ по аэродинамике и руководителем основной аэродинамической лаборатории ЦАГИ N 2.

В те годы в ЦАГИ был сделан крупный скачок в теории стреловидных крыльев и проведены систематические исследования по аэродинамике моделей самолетов со стреловидными крыльями, нашедшие широкое практическое применение. Однако многие другие важные проблемы были исследованы совершенно недостаточно. Это относится к теоретическим и экспериментальным исследованиям проблем:

- определение границ устойчивости ламинарных пограничных слоев;

- определение характеристик трения в турбулентных пограничных слоях;

- экспериментальные исследования режимов трения в специальных малотурбулентных трубах, которых не было в то время в ЦАГИ.

Этот комплекс проблем был явно упущен в военные и послевоенные годы в ЦАГИ. Поэтому в последующие годы коллектив ученых ЦАГИ пережил целый ряд особого рода трудностей, связанных с необходимостью завоевания большой дальности полета, в частности, тяжелыми стратегическими самолетами. Дело в том, что для решения стратегических задач Советского Союза необходимо было создать самолеты с дальностью полета порядка 17-18 тыс. км.

Коллектив ЦАГИ совместно с коллективами ОКБ развернули широкий поиск возможных путей увеличения дальности полета стратегических самолетов.

Первое направление работ основывалось на применении обычного углеводородного топлива и детальном анализе резервов аэродинамиков, прочнистов и двигателистов. Более чем трехлетний напряженный поиск не привел и не мог привести к обнадеживающим результатам. Добиться потребного увеличения дальности полета самолета на обычном авиационном топливе не представлялось возможным.

Второе направление работ было связано с предложением В.В.Струминского о необходимости оценить возможность применения атомной энергии в авиации, чем вплотную занялись в ЦАГИ и ОКБ, руководимом A.M.Люлькой, при непосредственном участии академиков И.В.Курчатова и А.П.Александрова. A.M.Люлька занялся расчетом основных параметров ядерного двигателя, а в ЦАГИ шли расчеты по выбору параметров стратегического бомбардировщика с таким двигателем. Для защиты экипажа от радиации на самолете оказалось необходимым разместить 90 т свинцовых покрытий при общем весе самолета 140-150 тонн. Расчеты показали, что на таком самолете может быть достигнута дальность 18-20 тыс. км, т.е. оказывалось возможным полностью удовлетворить потребности страны. Однако при этом экипаж в течение полета будет подвергнут значительной радиации, такой, что при возвращении на базу придется менять кровь. Если же в процессе полета возникнет особая ситуация и время полета увеличится, то окажется необходимым менять у летчиков часть костного мозга в конечностях.

Таким образом, атомная энергия в авиации позволяла решать важнейшие стратегические задачи, но достигалось это слишком дорогой ценой и потому было отвергнуто.

Третьим направлением ЦАГИ совместно с ОКБ A.M.Люльки рассматривало применение совершенно нового энергоносителя в качестве топлива - жидкого водорода. Жидкий водород обладает рядом уникальных качеств. В газообразном виде он в 14 раз легче воздуха, в жидком - примерно также в 14 раз легче авиационных топлив. В жидком состоянии он находится при очень низких криогенных температурах (-250°С) и должен содержаться в специальных криогенных емкостях. Эти емкости имеют двухстенную конструкцию с отражающими поверхностями, находящимися в межстенном пространстве в глубоком вакууме. Испытания, проведенные на стенде в ОКБ, показали, что обычные реактивные двигатели прекрасно работают на водородном топливе, а расчеты, проведенные В.В.Струминским и его ближайшим помощником Л.М.Шкадовым, показали, что дальность полета стратегического бомбардировщика на водороде будет примерно вдвое больше обычного. Надо отметить, что количество энергии, или теплотворная способность, водородного топлива более чем вдвое больше, чем у обычного авиационного топлива. Предложение В.В.Струминского и A.M.Люльки с сотрудниками о применении криогенного водородного топлива в авиации, ракетной и космической технике было встречено холодно на НТС Министерства. Однако спустя 30 лет на криогенном водороде была создана одна из самых мощных ракет-носителей - "Энергия". Криогенный водород является прекрасным энергоносителем. Он может применяться всюду: в космосе (ракетно-космическая техника), в атмосфере (авиация), на земле (транспорт), под водой (подводные лодки). В авиационной технике криогенный водород впервые был применен на самолете А.А.Туполева ТУ-155 в 1989 г.

Тем не менее против применения водорода сложилось крепкое предубеждение. В.В.Струминским было написано в центральных газетах около десятка статей в его защиту. С 1967 г. им проводятся систематические исследования автомобильных двигателей в автомобилях на водороде. По улицам Москвы бегают два автомобиля с криогенными баками. Они обслуживали марафонский бег на Олимпиаде-80 и были удостоены олимпийской медали и грамоты. Однако внедрение водородной техники на транспорте в больших городах практически не трогается с места.

Одним из основных направлений деятельности ЦАГИ в то время были проблемы, возникшие в связи с созданием дальней стратегической морской авиации. Как известно, вместо фюзеляжа в морской авиации используются лодки, способные садиться в океане в штормовую погоду. Для посадки в океане при волнении моря в 9 баллов лодка стратегического гидросамолета должна иметь миделево сечение в несколько раз больше, чем у соответствующего стратегического сухопутного самолета. Ясно, что при таком увеличении площади поперечного сечения гидросамолета дальность его полета будет значительно меньше дальности "сухопутного" самолета. По расчетам ЦАГИ дальность стратегических гидросамолетов не могла превосходить 6-8 тыс. км. Однако возник конфликт с командованием морского флота, считавшим, что эти показатели можно существенно увеличить. В результате проведенной экспертизы были подтверждены расчеты ЦАГИ.

Шли годы рождения новой авиационной техники со стреловидными крыльями и реактивными двигателями. Стреловидные крылья стали широко внедряться в пассажирскую авиацию. Одним из первых авиационных конструкторов, который применил стреловидные крылья на самолете ТУ-104, был А.Н.Туполев. Большая нагрузка в конце 50-х годов легла на аэродинамиков, управленцев и прочнистов ЦАГИ. Менялись все аэродинамические и прочностные формы самолетов, менялась форма элементов и органов управления, менялась также система управления самолета. При этом коллективом ЦАГИ был решен большой комплекс различных важнейших задач. За комплекс исследований по разработке новых аэродинамических форм для аппаратов различного назначения Владимиру Васильевичу совместно с ближайшими учениками и коллегами была присуждена в 1961 г. Ленинская премия.

В это время много важных проблем аэродинамики уже ближайшей перспективы получили определенное решение. Бурно развивалась пассажирская и транспортная околозвуковая авиация, и появились реальные условия для создания сверхзвуковых пассажирских самолетов.

В каком же направлении должны идти дальнейшие исследования и разработки в области авиации? Владимир Васильевич считал необходимым продолжать работу в следующих основных направлениях: в направлении дальнейшего улучшения аэродинамического совершенства самолета за счет уменьшения его сопротивления, трения, в частности, путем искусственного управления пограничным слоем, а также в направлении изыскания путей, обеспечивающих создание пассажирской авиации со сверхзвуковыми и гиперзвуковыми скоростями полета.

Над проблемой управления пограничным слоем с целью существенного уменьшения трения около двух десятков лет работал известный американский ученый Пфеннингер. Он доказал, что путем отсоса воздуха с поверхности крыла можно ликвидировать турбулентные течения на крыле и увеличить дальность полета пассажирского самолета в полтора раза. Метод ламинаризации крыла, разработанный Пфеннингером, было трудно внедрить в серийное производство. Поэтому необходимо было фактически заново провести весь огромный комплекс теоретических и тонких экспериментальных исследований, изыскивая другие инженерные методы решения проблемы ламинаризации пограничного слоя. Эта работа требовала колоссальных усилий и прежде всего создания уникальных аэродинамических труб с малой степенью турбулентности потока.

Еще сложнее оказалось второе из указанных направлений - создание самолетов, способных длительно летать с гиперзвуковой скоростью полета порядка 4-8 тыс. км/ч. При этом пришлось отказаться от традиционных представлений о самолете, его аэродинамической схеме, силовой установке и т.п. Здесь оказалось необходимым:

- вместо обычных турбореактивных двигателей на маршевых режимах применять прямоточные двигатели со сверхзвуковым горением;

- вместо обычных углеводородных топлив применять более калорийные криогенные топлива - жидкий водород;

- вместо традиционной компоновки самолета - фюзеляж, крыло, двигатели - применить интегральную компоновку, в которой основные элементы самолета органически сочетаются, образуя единую аэродинамически совершенную пространственную конфигурацию.

В.В.Струминский отчетливо понимал, что для решения этих сложнейших научно-технических проблем прежде всего необходимо будет приложить огромные усилия для создания уникальной аэродинамической базы:

малых, а затем больших малотурбулентных аэродинамических труб; окончание строительства и наладка первой гиперзвуковой трубы ЦАГИ Т-116; создание более скоростных гиперазвуковых аэродинамических труб; создание малых импульсных и вакуумных аэродинамических труб; создание стендов и лабораторий для отработки криогенной техники на водороде; изыскание путей модернизации основной аэродинамической трубы ЦАГИ Т-106, отработавшей свой ресурс.

Работа в указанных направлениях была развернута во многих лабораториях ЦАГИ и шла успешно.

В начале 60-х годов в ЦАГИ был назначен новый начальник, который не придавал этим работам такого значения. Поэтому В.В.Струминский приступил к выполнению своих основных научных обязанностей в качестве начальника-руководителя отдела N 6, деятельность которого была хорошо известна всему коллективу ЦАГИ и за его пределами.

В первые же годы была построена специальная установка для изучения влияния охлаждения поверхности крыла на переход ламинарного режима течения в пограничном слое в турбулентный. Серия опытов на крыле впервые в мире показала, что охлаждение поверхности приводит к смещению точки перехода назад и к значительному эффекту ламинаризации. В аэродинамической трубе Т-116 при числе М=3 было получено критическое число ReKp = 60-70 млн. В отделе разрабатывались также методы нелинейной теории устойчивости, которые, в основном, согласовались с этими экспериментальными данными. В отделе разработаны также асимптотические методы нелинейной теории устойчивости, обобщающие качественную теорию Л.Ландау 1941 г.

Значительные работы были проведены в отделе по выбору геометрических параметров аэродинамической трубы с малой степенью турбулентности потока. Параметры такой трубы были подтверждены расчетами, и они были направлены в ОКБ ЦАГИ для изготовления рабочих чертежей.

В этом же отделе продолжались работы по разработке методов кинетической теории газов. Был получен целый ряд важнейших результатов по обоснованию и развитию методов решения кинетического уравнения Больцмана. Было показано, что некоторые хорошо известные методы решения уравнения Больцмана являются некорректными. Был разработан наиболее общий метод решения кинетического уравнения Больцмана, основанный на обобщении метода Пуанкаре для непериодических процессов.

В 1966 г. В.В.Струминский избирается действительным членом Академии наук СССР, а затем был единогласно избран директором Института теоретической и прикладной механики СО АН СССР и членом Президиума СО АН СССР. Он детально ознакомился с экспериментальной базой и работой лабораторий. Экспериментальная база и теоретические работы произвели на академика тяжелое впечатление. В институте в то время не было ни одной работающей аэродинамической трубы. Огромный корпус парогазовых установок, не имеющий отношения к острейшим проблемам механики, находился в процессе сборки. В большом зале, построенном по чертежам ЦАГИ, располагалась небольшая аэродинамическая труба, которая была в самой начальной стадии наладки. В остальном зал был занят маленькими вспомогательными помещениями отдельных лабораторий. Крупных законченных ни теоретических, ни экспериментальных работ фактически тогда не было. Проводился большой цикл исследовательских кустарных работ по плазменным струям. Ни теоретических, ни систематических экспериментальных исследований по этой тематике не проводилось. Эта обстановка не могла не отразиться на количестве и качестве публикаций института до 1966 г. Академик В.В.Струминский собрал расширенное заседание НТС и предложил для обсуждения целый ряд проблем. После обсуждения, которое прошло весьма оживленно, единогласно было принято решение утвердить следующие направления практической деятельности:

  1. Приступить к быстрейшей наладке сверхзвуковой аэродинамической трубы Т-313, являющейся практически копией аэродинамической трубы ЦАГИ Т-113.
  2. Приступить к созданию малотурбулентной околозвуковой трубы Т-324.
  3. Приступить к разработке малой сверхзвуковой малотурбулентной аэродинамической трубы.
  4. Приступить к разработке малых гиперзвуковых плазменных установок.
  5. Обратиться в Президиум СО АН СССР с просьбой об оказании помощи институту в приобретении вычислительной техники и в проведении работ на опытном заводе.

Эти направления исследований были доложены членом Президиума СО АН СССР академиком В.В.Струминским на заседании Президиума Сибирского отделения АН СССР и получили одобрение. В решении было записано об оказании первоочередной помощи институту в решении указанных выше проблем.

В последующие годы наряду с указанными направлениями практической деятельности в институте развернулись следующие теоретические разработки:

  1. Исследование устойчивости ламинарных течений и определение критических чисел Рейнольдса.
  2. Исследование по нелинейной теории устойчивости и структуры турбулентных потоков.
  3. Изучение методов кинетической теории газов.
  4. Разработка методов решения кинетического уравнения Больцмана.
  5. Исследование по применению жидкого водорода на космических аппаратах и продолжение работ по теоретическим исследованиям МГД в генераторах.

Коллектив института начал работать с большим энтузиазмом и полным ходом включился в разработку новой тематики. Работали иногда до 10-12 часов ночи, нередко и в выходные дни. В результате уже через год аэродинамическая труба Т-313 была пущена в эксплуатацию, и работы шли в две смены. В следующем году была сооружена первая малотурбулентная труба Т-324 (раньше, чем в ЦАГИ) и малая сверхзвуковая малотурбулентная труба T-325, которой не было в ЦАГИ. Коллектив наладил и пустил в эксплуатацию малые бестурбулентные трубы Т-324 и Т-325 раньше ЦАГИ.

Усиленно развивались и теоретические исследования по аэродинамической устойчивости и кинетической теории газов. Институт успешно провел I Сибирскую конференцию по аэродинамике и III Всесоюзную конференцию по аэродинамике разреженных газов. Институт по праву стал носить название Института теоретической и прикладной механики Сибирского отделения АН СССР. В.В.Струминский регулярно в течение ряда лет читал лекции для сотрудников Института и студентов кафедры газовой динамики Новосибирского университета по аэрогазодинамике летательных аппаратов, по кинетической теории газов, по теории устойчивости и проблемам турбулентности.

Бурно развивающийся технический прогресс в стране указывал на возможность дальнейшего существенного прорыва в космической технике. В частности, еще в первой половине 60-х годов академики В.В.Струминский, A.M.Люлька и другие ученые ЦАГИ в итоге большой работы доказали возможность создания космического крылатого аппарата, способного совершить самолетную посадку на космодром. В процессе обсуждения этой проблемы С.П.Королев и А.И.Микоян полностью поддержали такую постановку вопроса. Было принято постановление о создании крылатого космического аппарата "Спираль". По компоновке этого аппарата работы в ОКБ А.И.Микояна возглавлял Г.Е.Лозино-Лозинский, а задачи старта взял на себя С.П.Королев. Первые модели крылатого космического аппарата "Спираль" испытывались в трубе Т-313 ИТПМ СО АН СССР. К сожалению, работа эта была приостановлена.

Уже в 1967-1968 гг. в институте сложился достаточно грамотный коллектив аэродинамиков, который непрерывно работал над совершенствованием экспериментальной базы. Коллектив отчетливо понимал, что существующая в то время в стране экспериментальная база явно не удовлетворяла все возрастающие запросы авиационной техники и требовалось принятие немедленных мер к созданию новой более совершенной базы. Президиум Сибирского отделения Академии одобрил эти работы, затем Президент Академии наук академик М.В.Келдыш собрал расширенное заседание Президиума Академии наук с приглашением руководства Министерства авиационной промышленности, Госплана СССР, Генеральных конструкторов авиационной промышленности - А.Н.Туполева, А.И.Микояна, A.M.Люльки, ведущих академиков Б.Н.Петрова, Г.И.Петрова, Л.И.Седова, директоров ведущих институтов ЦАГИ, ЦИАМ и т.д. На заседании заслушали и обсудили доклад и предложение В.В.Струминского и приняли положительное решение. Для проверки и в случае необходимости уточнения названных в докладе параметров аэродинамических труб была создана рабочая группа под председательством академика Г.И.Петрова. Рабочая группа разработала проект решения, который не был подписан председателем группы, который возглавил московскую оппозицию, но это не было принято во внимание, так как остальные члены комиссии подписали.

Это предложение было одобрено Советом Министров СССР и закреплено соответствующим Постановлением. В 1968 г. под непосредственным руководством В.В.Струминского началось ее строительство на противоположной стороне Обского моря и к 1971 г. после огромных усилий коллектива было успешно закончено сооружение первого промышленного корпуса. Однако по мере сооружения нового газодинамического центра, в Сибирском отделении Академии наук все сильнее росло опасение, что новый Центр затмит старый, важное противодействие сыграла московская оппозиция. Поэтому, несмотря на исключительную важность разрабатываемых Институтом работ по созданию космических крылатых аппаратов и, в частности, двухкрылых составных систем, В.В.Струминский вынужден был отойти от этих работ. В итоге, в 1971 г. В.В.Струминский вынужден был оставить пост директора ИТПМ и возвратился в Москву, став заведующим отделом физической аэромеханики Института проблем механики Академии наук.

К этому времени у него созрели новые идеи - по использованию огромного опыта и научного потенциала, накопленного в оборонной промышленности, для интенсификации технологических процессов в промышленности и сельском хозяйстве. С этой же целью в том же 1971 г. он организовал конференцию в Мозжинке, на которую пригласил, с одной стороны, ученых-механиков - академиков М.Д.Миллионщикова, Л.И.Седова, А.Ю.Ишлинского и др., с другой стороны, химиков-технологов - академика Н.М.Жаворонкова, члена-корреспондента В.А.Малюсова, М.Г.Слинько. На конференцию были приглашены ведущие ученые ЦАГИ, ЦИАМ, институтов химической и нефтехимической промышленности.

На конференции развернулись бурные дискуссии по проблемам масштабного перехода от малых лабораторных установок к крупномасштабным установкам и роли проблемы турбулентности. Конференция пришла единодушно к решению, что достижения аэродинамики, полученные в институтах оборонной промышленности, имеют прямое отношение к решению проблемы масштабного перехода для химико-технологических производств. Поэтому на конференции приняли решение всячески развивать контакты, которые установились в Мозжинке между учеными аэромеханиками и химиками-технологами, а для этого было решено:

  1. Создать в Комитете по науке и технике под председательством академика В.В.Струминского научно-технологический совет по использованию достижений аэродинамики в оборонных отраслях промышленности для интенсификации химико-технологических процессов.
  2. Образовать в Институте проблем механики под руководством академика В.В.Струминского семинар по указанным проблемам.

Для развития и продолжения этих работ ему были выделены крупные средства для проведения исследований на стыке аэродинамики и технологии. Это и было одной из возможных работ по конверсии, начатой еще в 70-е годы. В последующие годы выяснилось, что, хотя непосредственное использование аэродинамики для интенсификации технологических процессов имеет большое прикладное значение, в технологии имеются сложнейшие фундаментальные проблемы науки, которые до последнего времени оставались практически вне поля зрения Академии науки неразработанными. Речь идет о движении газовых смесей; движении дисперсных сред; движении двухфазных сред.

Эти процессы определяют эффективность многих технологических производств, но они не разработаны даже в своей основе. Более того, в университетах и даже в Академии наук нет четкого понимания, какая разница между дисперсными и двухфазными средами. Это породило много путаницы и ошибочных работ.

Таким образом, конференция в Мозжинке, организованная В.В.Струминским, выявила широкий комплекс научных проблем, которые предстояло решить в ближайшее время. Конечно, ни научно-технические комиссии Комитета по науке и технике, ни семинар академика Б.В.Струминского не могли их решать. Требовалось создание специальной организации, однако В.В.Струминскому потребовалось около шести лет, чтобы добиться ее создания. В марте 1976 г. на базе отдела ИПМ АН СССР В.В.Струминского была создана самостоятельная организация - Сектор механики неоднородных сред АН СССР. В этом Секторе развернулись работы по кинетической теории газов; теории дисперсных сред; аэродинамике летательных аппаратов; проблеме ламинаризации обтекания крыла для увеличения дальности полета самолетов; проблеме турбулентности.

Основные кадры Сектор механики неоднородных сред растил на базе кафедры механики гетерогенных сред, созданной в 1974 г. академиком В.В.Струминским в МФТИ. По названным выше проблемам образовались группы и лаборатории, пополняемые с кафедры механики гетерогенных сред и кафедр других институтов. По указанным выше направлениям стали появляться новые существенные результаты.

Значительные результаты были получены по обобщению и развитию методов кинетической теории газов; построению теории движения и теплообмена в двухкомпонентных и двухфазных средах; теории устойчивости ламинарных течений и, в частности, по линейной теории устойчивости; теории турбулентности. Большой цикл работ был проведен по проблеме ламинаризации обтекания крыла самолета. В частности, было показано, что на современых многотоннажных пассажирских смолетах вряд ли удастся реализовать разработанную профессором Пфеннингером щелевую конструкцию системы отсоса пограничного слоя. Была предложена новая технологическая схема конструкции крыла, описанная в патенте за 1983 г., которая также может быть эффективно использована для ламинаризации обтекания крыла путем нагревания части поверхности. Эта проблема была детально разработана в Секторе.

Большой комплекс тонких экспериментальных и строгих теоретических работ был выполнен в Секторе по проблемам турбулентности. Результаты этих и других теоретических исследований были использованы для повышения эффективности многих технологических процессов и, в частности, каталитических процессов в химической технологии. Сектор механики неоднородных сред АН СССР установил тесную связь с промышленностью, став центром и связующим звеном между фундаментальной и отраслевой науками. Ученые химических и нефтехимических отраслей промышленности регулярно участвовали в работе семинара Сектора и комиссии Госкомитета по науке и технике. Регулярно проводились всесоюзные конференции по аэродинамике и механике неоднородных сред.

Учеными Сектора был выполнен ряд важнейших работ, в частности, по проблемам двухфазных сред, по кинетической теории газов. В начале 1989 г. на базе Сектора был образован отдел "Механико-математические методы в технологических и экономических разработках". Отдел успешно продолжает развивать направления, начатые в Секторе, и регулярно проводить всесоюзные конференции по механике технологических процессов. На базе Отдела работает кафедра механики гетерогенных сред МФТИ. В последние годы в Отделе начали разрабатываться экономические проблемы. Так, в частности, на базе метода Л.С.Понтрягина об оптимальных процессах построена теория рынка, основанная на использовании переменных известного ученого Вальраса об избыточном спросе.

Доктор физико-математических наук Б.М.МАРКЕЕВ

 * Маркеев Б.М. Краткий очерк научной, научно-организационной и педагогической деятельности В.В.Струминского: [Вступ. статья] // Владимир Васильевич Струминский / Сост. Р.И.Горячева и Р.Н.Клейменова. - М.: Наука, 1993. - С.7-23. - (Материалы к биобиблиографии ученых. Сер. техн. наук. Механика; Вып.21).
 

Научные школы ННЦ В.В.Струминский | Литература о жизни и деятельностиПодготовили Зоя Вахрамеева и Сергей Канн  
 


[Начало | О библиотеке | Академгородок | Новости | Выставки | Ресурсы | Партнеры | ИнфоЛоция | Поиск | English]
В 2004-2006 гг. проект поддерживался грантом РФФИ N 04-07-90121
 
© 2004-2024 Отделение ГПНТБ СО РАН (Новосибирск)
Статистика доступов: архив | текущая статистика

Документ изменен: Wed Feb 27 14:56:20 2019. Размер: 69,179 bytes.
Посещение N 4654 с 01.03.2005