 |
 Русский EnglishПроезд Карта сайта |
|---|
|
|---|
Сергей Алексеевич Христианович(27 октября (9 ноября) 1908 – 28 апреля 2000)
Сергей Алексеевич родился в Санкт-Петербурге в семье помещиков Орловской губернии. Детство провел в деревне, в имении недалеко от Орла и получил воспитание, принятое в дворянских семьях: занимался с преподавателями, была гувернантка француженка (французский он знал почти как родной язык). Грянула революция, затем гражданская война. Когда в 1920 г. армия Деникина при отступлении оставила Орел, родители Христиановича во избежание репрессий были вынуждены уйти вместе с ней. В Ростове-на-Дону вся семья заболела сыпным тифом. Родители и старшая сестра умерли, а маленький Сережа выжил, оставшись сиротой без дома, без средств к существованию. Он долго бедствовал, беспризорничал, пока в 1922 г. в Ростове случайно не встретил свою тетку М.Н. Бек. Через нее Сергей познакомился с профессором Д.И. Иловайским, знавшим родителей, который стал опекуном и принял большое участие в судьбе будущего ученого. В 1923 г. Сергей Алексеевич переехал в Петроград, там в 1925 г. он окончил среднюю школу и поступил в Ленинградский государственный университет. В 1930 г. Сергей Алексеевич успешно окончил ЛГУ по Отделению математики по специальности математик-механик. Человек необычайно одаренный, благодаря своей энергии и воле, он в короткий срок сумел получить хорошее глубокое образование. Его учителями в университете были прекрасные профессора и преподаватели: B.И. Смирнов, Н.М. Гюнтер, Н.Е. Кочин и др., а коллегами по учебе были молодые талантливые, в будущем выдающиеся ученые: С.Л. Соболев, В.А. Амбарцумян, C.Г. Михлин, Л.В. Канторович, Б.Б. Девисон и другие. Как сказал как-то сам С.А. Христианович "рядом со мной были очень хорошие люди. Я благодарен судьбе за то, что их было много". Надо заметить, что одновременно с обучением в университете ему приходилось зарабатывать себе на жизнь преподаванием в школе поварского ученичества, в клубе инвалидов, на бухгалтерских курсах. После окончания ЛГУ в 1930 г. С.А. Христианович поступил на работу в Государственный гидрологический институт в Ленинграде. Там решалась в то время очень важная проблема: составление водного кадастра Советского Союза с целью обеспечить крупнейшее гидротехническое строительство тех лет и водоснабжение новых растущих промышленных центров. Сергею Алексеевичу была поручена задача расчета неустановившегося течения в каналах и реках в связи с разработкой проекта каскада Волжских станций. Ее решение было связано с интегрированием нелинейных дифференциальных уравнений гиперболического типа. Начало исследованиям в этой области положил Риман, потом этими вопросами много занимался Адамар; они рассматривали распространение волн в газе, движение воздуха при сверхзвуковых скоростях. Однако оказалось, что это совершенно аналогичные по математическому аппарату задачи. С.А. Христианович развил для решения таких задач метод характеристик и получил свои первые важные научные результаты. В последующие годы данный подход широко использовался им, его учениками и последователями в аэродинамике сверхзвуковых скоростей, теории пластичности. В 1935–1937 гг. в Москве в докторантуре Математического института им. B.А. Стеклова АН СССР С.А. Христианович продолжил заниматься решением нелинейных гиперболических уравнений со многими переменными (проблемой Коши), но уже в области теории пластичности. В 1936 г. им было дано решение задачи о распределении напряжений в пластической зоне вокруг отверстия произвольной формы, получившее высокую оценку Адамара. В то же время С.А. Христианович начал заниматься нелинейной фильтрацией грунтовых вод, а также изучать вопросы механики полета при больших скоростях. Как он сам вспоминает "Годы работы в Математическом институте были очень плодотворными. Я успел сделать очень много. Больше, чем потом когда-либо за такой короткий срок". Его коллегами по Математическому институту были И.М. Виноградов (директор), М.А. Лаврентьев, C.Л. Соболев, Н.Е. Кочин, П.Я. Кочина, А.Н. Колмогоров, И.М. Гельфанд, Л.А. Люстерник, П.С. Александров – в таком сообществе продолжал расти большой ученый. Защитив в докторантуре одновременно две докторские диссертации (по физико-математическим и техническим наукам), Сергей Алексеевич в 1939 г. был избран членом-корреспондентом Академии наук за работы в области гидрологии. В это время под руководством академика Б.Н. Галеркина был создан новый институт – Институт механики Академии наук. С.А. Христианович был назначен туда заместителем директора. Проработал он там очень недолго: несмотря на все усилия, не удалось получить для института достойное помещение и экспериментальное оборудование. В 1940 г. Сергей Алексеевич по приглашению нового начальника Центрального аэрогидродинамического института им. Н.Е. Жуковского, выдающегося организатора генерала И.Ф. Петрова перешел на работу в ЦАГИ, где проработал 14 лет – сначала начальником лаборатории аэродинамики больших скоростей (1940–1942 гг.), а затем заместителем начальника ЦАГИ по аэродинамике (1942–1953 гг.). Безусловно, это годы высшего творческого подъема Сергея Алексеевича. В этот период под его руководством были созданы научные основы авиации звуковых и сверхзвуковых скоростей, реактивной авиации. За годы работы в ЦАГИ им опубликовано около 20 работ, содержащих как фундаментальные, так и инженерно-научные результаты по ряду аспектов газовой динамики больших скоростей: обтеканию тел произвольной формы, течениям в каналах и соплах. В ставшей классической работе "Обтекание тел газом при больших дозвуковых скоростях" (1940 г.) С.А. Христианович, опираясь на идеи С.А. Чаплыгина, разработал теорию обтекания плоских и осесимметричных тел сжимаемым газом при околозвуковых скоростях, применив для этого оригинальный и эффективный математический аппарат. В следующей его работе того же года "Влияние сжимаемости на характеристики крыла" предложен метод расчета распределения давления по профилю крыла и подъемной силы. В соответствии с полученными в этих работах результатами были разработаны авиационные профили для больших скоростей. В авиации стояла задача преодоления звукового барьера, и в 1941 г. выходит работа С.А. Христиановича "О сверхзвуковых движениях газа", в которой исследованы закономерности перехода течения газа через скорость звука, найден локальный критерий непрерывного перехода. Благодаря этой работе удалось объяснить образование скачков уплотнения и резкое увеличение сопротивления при полете с трансзвуковыми скоростями. Большое значение для проектирования аэродинамических труб имела его работа "О расчете сопл Лаваля", где показано, что для обеспечения равномерности сверхзвукового потока необходимо создавать плоскую поверхность перехода через критическую скорость. В работе "О расчете эжектора" даны основы теории классического эжектора, обеспечивающего работу сверхзвуковой аэродинамической трубы. В ЦАГИ непосредственно под его руководством была создана мощная экспериментальная база для изучения аэродинамики больших скоростей, самая мощная тогда в мире. Были построены уникальные аэродинамические трубы для испытания самолетов. Благодаря их наличию удалось усовершенствовать систему охлаждения, устойчивость, управляемость самолетов, увеличить их скорость, потолок полета и советские самолеты с 1943 г. начали качественно превосходить соответствующие немецкие машины. В 1943 году за эти работы С.А. Христианович был избран академиком по Отделению физико-математических наук. Нельзя не сказать еще об одном важном результате, полученном С.А. Христиановичем совместно с Ф.Р. Гантмахером, Л.М. Левиным и И.И. Слезингером в самый разгар войны. По поручению правительства в кратчайшие сроки ими было решена задача значительного увеличения кучности и точности реактивных минометов "Катюш". Решение было очень простым с технологической точки зрения – за счет создания в снарядах тангенциальных каналов, при выходе через которые небольшой части пороховых газов снарядам придавалось вращение в самом начале полета. В 1948 г. в ЦАГИ вышла замечательная работа С.А. Христиановича, В.Г. Гальперина, И.П. Горского, А.И. Ковалева "Физические основы околозвуковой аэродинамики". В ней были опубликованы результаты исследований обтекания профилей трансзвуковым потоком и в том числе открытого экспериментальным путем "закона стабилизации" или "принципа замораживания". Он состоит в том, что локальные числа Маха на профиле до скачка уплотнения не зависят от числа Маха полета, распределение чисел Маха по профилю не меняется при увеличении скорости газа на бесконечности. В том же году под редакцией С.А. Христиановича издана монография "Прикладная газовая динамика", написанная им и его коллегами В.Г. Гальпериным, М.Д. Миллионщиковым, Л.А. Симоновым, где подведены итоги работы научной школы ЦАГИ в этой области. В послевоенные годы, продолжая работать в ЦАГИ, С.А. Христианович активно занимался научным строительством. В связи с бурным развитием новой сложной техники: радиоэлектроники, ракетной и авиационной техники, атомной промышленности – стране требовались специалисты, сочетающие глубокое научное образование и хорошую инженерную подготовку. По предложению ряда крупнейших советских ученых, прежде всего академиков П.Л. Капицы и С.А. Христиановича, создаются вузы нового типа: Московский физико-технический институт и Московский инженерно-физический институт. Основными принципами, на которых построены эти институты, стали: тщательный отбор для обучения наиболее одаренной молодежи, привлечение к преподаванию ведущих ученых и инженеров в ключевых областях науки и техники и участие студентов в непосредственной работе на предприятиях и в научно-исследовательских институтах за счет создания там базовых кафедр. В 1947 году С.А. Христианович возглавил физико-технический факультет Московского университета, который затем выделился в МФТИ, и стал первым ректором созданного института. С 1946 г. С.А. Христианович избран в состав Президиума АН СССР, а в 1953 г. перешел на основную работу в АН СССР, где до 1956 г. был академиком-секретарем Отделения технических наук. Под его руководством в эти годы очень интенсивно шло расширение, строительство и реорганизация Технического отделения. Научная мысль Сергея Алексеевича была обращена на решение газодинамических проблем атомного взрыва. В Институте химической физики им и его учениками, молодыми выпускниками физтеха, была построена нелинейная теория слабых волн с большими градиентами давления – теория коротких волн. На основе этой теории был решен ряд важных задач: распространения ударных волн в атмосфере, взаимодействия их с различными препятствиями, отражения от свободной поверхности и жесткой стенки. Он принимал непосредственное участие в испытаниях атомной, а затем и водородной бомбы. За эти разработки С.А. Христианович был удостоин Государственной премии (уже третьей в его биографии). Одновременно в Институте нефти он занимался теорией трещин и вопросами нефтяной механики. Совместно с Ю.П. Желтовым и Г.И. Баренблаттом им разработана теория гидравлического разрыва нефтяного пласта. Этот способ повышения дебитов скважин до сих пор является основным в нефтегазодобывающей промышленности. К этому периоду относятся первые работы Сергея Алексеевича по внезапным выбросам угля и газа, в которых был заложен фундамент развитой им в 1970–1980-е годы очень ясной и адекватной теории этого катастрофического явления. В середине 1950-х годов сложилась такая ситуация, что все научные силы страны были сконцентрированы в центральных районах страны, прежде всего в Москве, Ленинграде и Киеве, а в ее восточных районах – на Урале, в Сибири они практически отсутствовали. По инициативе С.А. Христиановича, М.А. Лаврентьева и С.Л. Соболева в 1957 г. в Новосибирске началось строительство крупного научного центра – Сибирского отделения Академии наук. На посту первого заместителя Председателя СО АН СССР в 1957–1962 гг. Сергей Алексеевич возглавлял строительство и проектирование академгородка. Одновременно под его руководством там строился Институт прикладной и теоретической механики, где с 1957 по 1965 г. он был директором. Сейчас этот институт носит имя С.А. Христиановича. Одним из основных научных направлений, которым Сергей Алексеевич занимался в Сибирском отделении, было создание парогазовых теплоэнергетических установок, с одновременной очисткой топлива на электростанциях, в цикле, в процессе генерации электроэнергии. Такие станции уже построены и в России, и за рубежом и доказали свою высокую эффективность. В 1965 г. по ряду причин, в том числе и по состоянию здоровья, Сергей Алексеевич возвратился в Москву, где стал работать научным руководителем Всесоюзного научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений Госстандарта СССР (1965–1972 гг.). С 1972 г. он был Председателем Межведомственного совета по качеству Госстандарта СССР. Будучи с 1966 г. членом Коллегии Государственного Комитета Совета Министров СССР по науке и технике, Сергей Алексеевич способствовал формированию и становлению ряда направлений научной деятельности в стране. В 1972 году С.А. Христианович перешел на работу в Институт проблем механики АН СССР (ныне Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН) и работал там до конца жизни (28 апреля 2000 г.). Этот период его научной деятельности характерен тем, что он отказался практически от всех административных должностей и решил полностью сосредоточиться на науке. В связи с этим интересен выбор тем, которыми Сергей Алексеевич занимался – теория пластичности, внезапные выбросы угля, породы и газа и вопросы разработки нефтяных и газовых месторождений. Каждой из этих проблем он в свое время уже уделял достаточно много времени и сил, и возврат к ним говорит о том, что эти вопросы он считал важными и недостаточно исследованными. Надо сказать, что каждая из выполненных в этот период работ является фактически пионерской. В своих работах в области теории пластичности С.А. Христианович продолжил исследования, начатые им еще в Новосибирске вместе с академиком Е.И. Шемякиным. В работе "Деформация упрочняющегося пластического материала" он предложил новую модель, на основе которой построил общую теорию пластичности при сложном напряженном состоянии. Эта теория, получившая название полумикроскопической теории пластичности (ПМТП), на первый взгляд очень сложная и трудная для понимания, позволила с поразительной точностью объяснить эксперименты, выполненные по самым сложным траекториям нагружения. Она получила развитие в работе "О пластическом деформировании упрочняющихся металлов и сплавов. Определяющие уравнения и расчеты по ним", выполненной С.А. Христиановичем вместе со своими учениками. В ней показано, что для широкого класса конструкционных материалов (поликристаллических металлов и сплавов) с монотонной кривой упрочнения их пластические свойства полностью задаются всего двумя константами – коэффициентом упрочнения и пределом текучести, находимым из простейшего макроскопического опыта, например, из испытания на растяжение. При этом из теории следует универсальность единой кривой упрочнения в координатах "интенсивность напряжения – интенсивность деформаций". В работе "О пластическом деформировании упрочняющихся металлов и сплавов. Анализ данных экспериментов и решение упрогопластических задач" приведены результаты сопоставления расчетов по уравнениям ПМТП с данными многочисленных экспериментов с разным типом траекторий нагружения, на материалах указанного типа (стали, алюминиевые сплавы и др.). Показано хорошее совпадение теоретических предсказаний для широкого класса траекторий нагружения. Следующим направлением исследований, которые проводил Сергей Алексеевич в Институте проблем механики, была проблема борьбы с внезапными выбросами угля, породы и газа. В более ранних работах, посвященных этой тематике (1953 г.), как он сам подчеркивал, не было главного – понимания механизма развития внезапных выбросов. В работе "Внезапные выбросы угля (породы) и газа. Напряжения и деформации" такой механизм представлен, и он заключается в образовании в пласте ориентированной системы газонаполненных трещин, перпендикулярных направлению разгрузки. Угольный пласт в нетронутом состоянии не фильтрует, в изолированных порах содержится свободный газ под давлением, близким горному. Фильтрационная способность возникает в пласте в результате разгрузки пласта в ходе ведения горных работ (создания выработок) за счет прорастания из этих пор системы трещин преимущественно в плоскостях, ориентированных перпендикулярно направлению наименьшего сжатия. Этот вывод чрезвычайно важен для создания эффективных способов предотвращения внезапных выбросов угля и газа. В последние годы своей жизни Сергей Алексеевич занимался в основном вопросами, связанными с добычей нефти и газа. Близкие вопросы он рассматривал в середине 1950-х годов, когда им была создана теория гидроразрыва нефтяного пласта. С тех пор большое развитие получили теория трещин и механика разрушения. Достижения в этих областях позволили по-новому взглянуть на такие традиционные области, как механика нефтяного пласта и теория фильтрации нефти в нем. С.А. Христианович дал новое представление о структуре грунтового скелета коллекторов нефтяных месторождений, предложив рассматривать их как микротрещиновато-пористую среду, в которой нефть содержится в порах, соединенных трещиноподобными образованиями, по которым происходит фильтрация нефти. В работе "Об основах теории фильтрации" он ввел новую константу, которая в явном виде отражает структуру порового пространства. Такой подход позволил составить новые уравнения теории фильтрации, которые при определенных условиях совпадают с традиционными. На основе развитых представлений С.А. Христиановичем и его учениками был предложен новый способ повышения продуктивности нефтяных и газовых скважин – метод георыхления. Неотъемлемая часть этого способа – испытание кернового материала, отобранного из скважин исследуемого месторождения, на созданной в ИПМех РАН по инициативе С.А. Христиановича уникальной испытательной системе трехосного независимого нагружения. Указанный способ прошел успешные опытно-промышленные испытания на ряде месторождений Западной Сибири и Прикамья. На протяжении всей жизни с юности и до самого конца Сергей Алексеевич научную работу сочетал с активной преподавательской деятельностью. С 1946 по 1950 г. был проректором МГУ им. М.В. Ломоносова, с 1950 по 1957 г. и с 1965 г. до своей кончины – профессором Московского физико-технического института, с 1959 по 1965 г. заведовал кафедрой Новосибирского Государственного университета. Среди его учеников много крупных ученых, во всех областях, где ему пришлось работать. Поражает многогранность таланта Сергея Алексеевича – ученого, руководителя, преподавателя. Как-то на одном из международных научных форумов, где он выступал с докладом, к нему подошел иностранный профессор и задал вопрос о том, что Христианович – очень распространенная фамилия в СССР, потому что он встречал ее в самых различных областях науки. Спектр научных проблем, которыми занимался и получил выдающиеся результаты С.А. Христианович весьма широк: гидроаэродинамика, прочность, пластичность, фильтрация, энергетические установки; общность этих проблем состоит в том, что они всегда возникали из практики, причем связаны были с решением наиболее остро стоящих перед страной задач. Свою работу он доводил до конкретного результата, имеющего большое практическое значение, поэтому велик его вклад в развитие не только фундаментальной науки, но и отечественной и мировой инженерно-технической мысли. Родина высоко оценила его заслуги – Сергею Алексеевичу Христиановичу было присвоено звание Героя Социалистического Труда, он трижды был удостоин Государственной премии, награжден шестью орденами Ленина и другими орденами и медалями. Яркость таланта ученого проявляется в том, что у него всегда свой новый взгляд на явление, новые идеи. Глубину и плодотворность идей Сергея Алексеевича Христиановича подтвердило время, они оказались востребованными и будут востребованы многими последующими поколениями исследователей. Источник текста: См. также:
|
