CC BY
79
2010____ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА________Сер. 1___Вып. 3
ХРОНИКА
УДК 533.6.011
ИСААК ПАВЛОВИЧ ГИНЗБУРГ К 100-летию со дня рождения
С. К. Матвеев1, В. Н. Усков2
1. С.-Петербургский государственный университет, д-р физ.-мат. наук, профессор, [email protected]
2. Балтийский государственный технический университет «Военмех», д-р техн. наук, профессор
Профессор Исаак Павлович Гинзбург (1910-1979), крупный специалист в области гидрогазодинамики и управления полетом, был не только прекрасным ученым , но и замечательным организатором науки и блестящим педагогом. Спустя 30 лет после его ухода из жизни более 150 прямых учеников Исаака Павловича помнят о нем и стараются равняться на него. Ученики его учеников считают большой честью принадлежать к созданной им научной школе в области механики жидкости, газа и плазмы.
И. П. Гинзбург родился в селе Монастырщина Смоленской губернии 10 марта 1910 г. О своем детстве он иногда рассказывал в редкие свободные от работы минуты, обычно по пути в командировки. На юбилее своего земляка и друга детства Р. Е. Соркина, он вспоминал, как они в 1927 г. приехали поступать и поступили на физико-математический факультет Ленинградского университета. Во время учебы он работает сначала тех-ником-геодезистом, затем инженером. Уже тогда он проявляет склонность к научным исследованиям, выполняет ряд работ по теории дробления и мокрой классификации руд. После окончания университета в 1931 г. Исаак Павлович, работая в гидравлическом отделе ЦАГИ, исследует вопросы турбулентности и выполняет несколько экспериментальных работ по гидротехническим сооружениям.
В 1932 г. он возвращается в ЛГУ и поступает в аспирантуру. В те годы в Ленинградском университете в области механики жидкости и газа работали видные ученые А. А. Фридман,
© С. К. Матвеев, В. Н. Усков, 2010
Н. Е. Кочин, И. А. Кибель, А. А. Саткевич, К. К. Страхович и др. Учеба в аспирантуре под руководством И. А. Кибеля, завершились присвоением молодому ученому в 27 лет степени кандидата физ.-мат. наук после защиты диссертации на тему «К вопросу о движении реальных газов при больших скоростях». В конце 30-х годов И. П. Гинзбург публикует ряд работ, посвященных исследованию распространения волн взрыва, а также теории корабельных волн и волнового сопротивления.
В трудные годы Великой Отечественной войны в Елабуге, куда была эвакуирована часть Ленинградского университета, в составе группы аэродинамиков под руководством члена-корр. АН СССР В. И. Смирнова он проводит научные исследования по заданию Государственного Комитета Обороны. За эту работу сотрудники университета были отмечены государственными наградами, Исаак Павлович был награжден орденом «Знак Почета». По материалам этих исследований Исаак Павлович подготовил и в 1944 г. защитил докторскую диссертацию, посвященную теории полета артиллерийских снарядов, мин и авиабомб. В 1946 г. он был утвержден в звании профессора.
Сразу после возвращения университета из эвакуации в 1944 г. по инициативе И. П. Гинзбурга возобновилась работа по созданию новой газодинамической лаборатории на математикомеханическом факультете ЛГУ, начатая еще в 1940 г. и прерванная войной. В декабре 1944 г. приказом директора НИИММ И. П. Гинзбург был назначен заведующим этой лабораторией и руководил ею более 30 лет. Экспериментальные работы на первых смонтированных установках начались в сентябре 1946 г. Первой работой, завершенной в лаборатории, была работа Н. М. Маркевич, связанная с исследованием пневматических систем управления, которая была защищена как кандидатская диссертация в 1947 г. С этого времени лаборатория начала проводить экспериментальные работы по прикладной газовой динамике для ряда организаций. Работы по хоздоговорам дали возможность значительно улучшить оснащенность лаборатории. С начала 60-х годов начались экспериментальные исследования на ударной трубе, импульсной и вакуумной аэродинамических трубах.
С 1950 г. в лаборатории начал проводиться практикум по экспериментальной газовой динамике для студентов четвертого и пятого курсов математико-механического факультета ЛГУ и некоторых других вузов. Этот опыт был обобщен в опубликованном в 1959 г. под редакцией И. П. Гинзбурга учебном пособии «Руководство к лабораторным работам по аэрогазодинамике» (авторы — А. В. Белова, М. А. Ковалев, В. Г. Ландман, Н. М. Маркевич). Из исследований этого периода, выполненных И. П. Гинзбургом и его аспирантами, отметим решение задач о движении вязкого газа в подвижной щели, об установившемся истечении газа из баллона через подвижную щель и через длинные трубопроводы. Результаты этих работ нашли отражение в вышедшей в 1958 г. монографии И. П. Гинзбурга «Прикладная гидрогазодинамика», изданной впоследствии в США на английском языке.
Под руководством И. П. Гинзбурга в лаборатории были выполнены следующие работы по прикладной газодинамике: теоретическое и экспериментальное решение задачи об отражении ударной волны от стенки, ослабленной отверстием (В. Г. Дулов, Н. М. Маркевич), исследование распространения стационарных и нестационарных сверхзвуковых струй и их воздействия на преграды (А. И. Старшинов, Н. М. Маркевич, О. С. Зеленков, Б. Ф. Панов), исследование особенностей распространения сверхзвуковых струй в ограниченном пространстве (Б. А. Ба-ланин), теоретические исследования, связанные с определением донного давления (О. С. Зе-ленков, А. В. Юрков, А. С. Силина); экспериментальные исследования по аэродинамике космических аппаратов (А. А. Крылов, Б. Б. Стариков), по определению аэродинамических характеристик, коэффициентов восстановления и тепловых потоков при обтекании тел (Г. Е. Лондон,
Н. М. Маркевич, Б. Ф. Панов и др.), разработка методов определения температур и тепловых потоков при обтекании тел импульсным потоком (Г. Е. Лондон).
В середине 60-х годов Исаак Павлович опубликовал ряд важных результатов своих исследований по динамике регулирования гидротурбин и стабилизации тел, находящихся на качающихся платформах, а также работы о возможных методах расчета турбулентного пограничного слоя.
В эти годы под руководством И. П. Гинзбурга сотрудниками лаборатории были решены многие задачи о движении вязкой жидкости в пограничном слое и в свободных струях. Это задачи о расчете лучисто-конвективного теплообмена в ламинарном пограничном слое и в струе (З. С. Галанова), о влиянии неравновесных явлений на течение диссоциированного газа в ламинарном пограничном слое и в вязком ударном слое (Л. А. Ладнова, Л. И. Скурин), о нестационарном оплавлении тел под действием аэродинамического нагрева (С. К. Матвеев), о расчете течения газа в каналах переменного по длине сечения (А. Ф. Полянский). Методами группового анализа исследованы уравнения свободного струйного пограничного слоя диссоциированного газа (Л. И. Верещагина), предложены методы расчета турбулентного пограничного слоя смеси газов при наличии продольного градиента давления, вдува или поперечного магнитного поля (Г. В. Кочерыженков, Н. С. Крестьянинова, Л. И. Скурин), исследована дифракция ударных волн на препятствиях различной формы (Е. Ф. Жигалко). Результаты большей части этих исследований легли в основу кандидатских диссертаций, подготовленных под руководством И. П. Гинзбурга.
В 70-е годы под его руководством был выполнен большой цикл работ по динамике реального газа с учетом физико-химических процессов. Основная цель этих исследований — создание методики расчета и количественное изучение характеристик области, возмущенной телом, движущимся в атмосфере Земли со скоростью до 7,5 км/сек. В этих работах принимали участие многие из упомянутых выше учеников Исаака Павловича при ведущей роли Л. И. Скурина.
Перечисление этих работ показывает широту научных интересов И. П. Гинзбурга, но больше всего работ Исаака Павловича и его учеников посвящено вопросам, связанным с исследованием параметров газовых струй и их воздействия на преграды. И. П. Гинзбург является основателем научной школы по газодинамике струйных течений, многие его ученики стали крупными специалистами в этой области. Наибольшее развитие эта тематика получила в работах учеников, воспитанных им в Военно-механическом институте («Военмехе»).
Уже в 1945 г. возникает связь И. П. Гинзбурга с Ленинградским военно-механическим институтом, который тогда находился в ведении Министерства вооружения СССР и где работали известные специалисты в военной технике и механике А. Л. Благонравов, Н. М. Иванов,
В. А. Микеладзе, Б. Н. Окунев и др. В 1946 г. институт был передан в ведение Министерства образования СССР и в нем открылся новый факультет реактивной техники со специальностями «Реактивные двигатели» и «Реактивное вооружение». И. П. Гинзбург принял активное участие в создании этого факультета и специальных кафедр, а также в подготовке инженеров по проектированию и производству ракетно-космической техники. Первый выпуск факультета был произведен в 1948 г., среди выпускников были известные создатели ракетно-космической техники Д. И. Козлов, братья А. Ф. и В. Ф. Уткины. В это время Исаак Павлович руководит единой и единственной кафедрой на факультете, который развивается очень быстро.
В 1949 г. И. П. Гинзбург создает в Военмехе кафедру аэрогазодинамики и динамики полета (кафедру №5) и затем бессменно руководит ею 30 лет. Основу лекционного курса по динамике полета составила его докторская диссертация, впоследствии изданная в виде монографии «Устойчивость движения и кучность боя мин и реактивных снарядов» (под ред. акад. В. И. Смирнова, Ленинград, 1949 г.), а лекции по газовой динамике были изданы в 1966 г. в виде широко известного учебника «Аэрогазодинамика». Несколько поколений студентов учились по этим книгам, они и сейчас остаются в числе лучших учебных пособий.
С целью повышения квалификации преподавателей, аспирантов, сотрудников и студентов кафедры Исаак Павлович организует кафедральный еженедельный научный семинар. За время работы И. П. Гинзбурга было проведено более 1000 заседаний семинара, ставшего кузницей научно-педагогических кадров не только кафедры №5, но и всего института. Семинар посещали сотрудники университета и других организаций не только Ленинграда, но и других городов. Аналогичный семинар работал и в университете. Манера проведения И. П. Гинзбургом семинара часто вызывала шутки. Во время доклада он обычно дремал, а иногда откровенно спал, чуть не падая со стула. Но как только гладкая речь докладчика прерывалась, он мгновенно просыпался и задавал острый вопрос, касающийся самой сути обсуждаемой про-
блемы, что наводило на мысль о предварительной домашней подготовке к семинару. Он всегда был в курсе актуальных проблем газодинамики и умело направлял своих учеников на их решение.
В конце 50-х годов начался новый этап развития кафедры № 5 в Военмехе, связанный с новым научным направлением — прикладной газодинамикой струйных течений. В 1958 г. в газодинамической лаборатории кафедры вошла в строй сверхзвуковая аэродинамическая труба и экспериментальные исследования струйных течений на ней развернулись даже шире, чем в университете, считавшемся основным местом работы Исаака Павловича. Подготовка этих исследований велась давно, о чем говорит проведение в Военмехе осенью 1957 г. Первого Всесоюзного семинара по вопросу определения газодинамических параметров струи, вытекающей из порохового и жидкостного двигателя, и ее действия на препятствия различной формы. Организатором и руководителем этого семинара, в котором участвовали представители многих КБ и НИИ, являлся И. П. Гинзбург. В дальнейшем этот семинар стал регулярным (раз в 2-3 года), тематика его расширялась, в связи с чем его название тоже изменялось. Он неизменно привлекал много ученых и инженеров, занимающихся прикладной газодинамикой, в том числе и зарубежных. Семинар сыграл важную роль в развитии газодинамики струйных течений и научной школы И. П. Гинзбурга.
После кончины Исаака Павловича семинаром руководил его талантливый ученик, выпускник ЛГУ член-корреспондент АН СССР Виктор Георгиевич Дулов. При нем семинар проходил в Красноярске, Новосибирске и Санкт-Петербурге. В 2007 г. XXI семинар прошел в Новосибирске под руководством академика РАН В. М. Фомина, а посвященный 100-летию со дня рождения И. П. Гинзбурга юбилейный XXII семинар вновь пройдет в Санкт-Петербурге в июне 2010 г.
Следует отметить, что с 1945 г. до конца жизни научно-педагогическая деятельность Исаака Павловича была неразрывно связана как с университетом, так и с Военно-механическим институтом. Это совместительство было весьма плодотворным для обоих вузов благодаря исключительному умению Исаака Павловича поднять прикладную науку до самого высокого теоретического уровня и связать казалось бы чистую науку с решением насущных практических задач.
Исаак Павлович внес университетский и академический стиль в подготовку научно-педагогических кадров Военмеха с ориентацией на повышение роли фундаментальных знаний при решении прикладных задач. Вместо традиционной для Военмеха ориентации кафедр на технические объекты (кафедры двигателей, артиллерийских систем, боеприпасов и т. д.) он создает кафедру, которая занимается изучением газодинамических процессов и акустики в различных технических объектах и системах (пусковые установки, металлургические процессы и т.п.).
В чтение лекций на организованной им кафедре в ЛВМИ он привнес повышенную требовательность к математической подготовке студентов, привлекая к преподаванию выпускников университета (Г. Т. Алдошин, В. Г. Дулов, А. К. Полубояринов, К. И. Страшинина, В. П. Ширшов и др.). Благодаря этому созданная им кафедра стала одной из ведущих в институте, многие ее выпускники стали крупными учеными и организаторами науки.
Одновременно Исаак Павлович привлекал наиболее способных выпускников своей кафедры в Военмехе к экспериментальным исследованиям в Газодинамической лаборатории ЛГУ. Так появились в университете Б. А. Баланин, О. С. Зеленков, А. А. Крылов, Е. А. Угрюмов и другие сотрудники, внесшие большой вклад в развитие Лаборатории газовой динамики ЛГУ.
После кончины И. П. Гинзбурга созданную им кафедру последовательно возглавляли его ученики доктора наук Ю. П. Савельев и Г. А. Лукьянов. К 1988 г. штат кафедры и входящих в нее лабораторий столь разросся, что ректорат принял решение о создании на ее базе (при сохранении самой кафедры № 5) трех новых структурных подразделений: кафедры плазмо-газодинамики (каф. М4), кафедры процессов управления (каф. А5) и Научно-исследовательского центра (НИЦ «Струйные течения»). Унаследовавшую большую часть газодинамической тематики кафедру М4 последовательно возглавляли профессора Г. А. Лукьянов и В. Н. Усков, а в настоящее время ею заведует профессор В. Н. Емельянов.
И. П. Гинзбург — прекрасный лектор, педагог и воспитатель молодежи. Им подготовлено более 120 кандидатов наук, многие из которых стали докторами наук. Чуткий, отзывчивый человек, Исаак Павлович покорял молодежь щедростью своего таланта. При всей своей занятости он находил время дать добрый совет, оказать помощь идущим в большую науку. Чувство нового, перспективного, уменье объяснить сложные процессы понятным для всех языком, вечный поиск решений, связанных с нуждами промышленности страны, являлись главным смыслом его жизни.
За время работы в ЛГУ и Военмехе он поставил ряд новых курсов как по вопросам аэрогазодинамики, так и по динамике полета и теории управления, подготовил большое число научных работников и инженеров, работающих в вузах, НИИ, КБ и на промышленных предприятиях. Работников, прошедших его школу, отличает высокий уровень научно-теоретической подготовки.
Многолетний опыт преподавания и результаты собственных достижений в исследовании множества вопросов, связанных с движением жидкости и газа, легли в основу монографий И. П. Гинзбурга: Устойчивость движения и кучность боя мин и реактивных снарядов (1949), Прикладная гидрогазодинамика (1958), Аэрогазодинамика (1966), Теория сопротивления и теплопередачи (1970), Трение и теплопередача при движении смеси газов (1975), все они использовались в университетах и технических вузах в качестве учебных пособий. Многочисленные результаты в области газовой динамики, тепломассообмена, теории управления и устойчивости нашли отражение в более чем 150 его научных публикациях.
По инициативе И. П. Гинзбурга и под его редакцией с 1968 года в рамках Ученых Записок ЛГУ начал выходить тематический сборник «Газодинамика и теплообмен», в дальнейшем получивший статус межвузовского издания (всего до 1989 г. издано 10 выпусков).
Плодотворная научно-педагогическая деятельность И. П. Гинзбурга сочеталась с большой работой по оказанию помощи научно-исследовательским организациям промышленности и учебным заведениям как Ленинграда, так и других городов страны. Результаты выполненных им научных исследований нашли широкое применение в НИИ и КБ промышленности. И. П. Гинзбург возглавлял секцию ГКНТ при Совете Министров СССР по проблеме «Массо-перенос в технологических процессах».
Можно только удивляться энергии и работоспособности Исаака Павловича, одно перечисление предметов его научно-исследовательской деятельности приводит в изумление:
— сопротивление и теплопередача в жидкостях и газах,
— сверхзвуковые струйные течения,
— двухфазные течения,
— акустика струй,
— составные газовые струи,
— взаимодействие струй с препятствиями,
— внутрикамерные и капельные течения,
— плазменные струи,
— нестационарные и отрывные течения,
— взаимодействие газодинамических волн и разрывов,
— газовые струи в технологических процессах
— проблемы динамики летательных аппаратов,
— процессы управления.
В рамках юбилейной статьи трудно перечислить все научные достижения в указанных направлениях, полученные И. П. Гинзбургом и его учениками. Более детально они перечислены в монографии [2], здесь мы только назовем фамилии его учеников, которые возглавили научные направления после ухода учителя из жизни.
Работы по сопротивлению тел и следам за ними обобщили профессора Ю. П. Савельев и И. А. Белов. Работы по внутрикамерным и сопловым течениям возглавляет проф. В. Н. Емельянов, а проф. Г. А. Лукьянов обобщил исследования плазменных струй. Нестационарные процессы исследовали в ЛГУ член-корр. РАН В. Г. Дулов и д-р техн. наук Е. А. Угрюмов,
а в Военмехе продолжает изучать проф. В. Н. Усков, который возглавил направление взаимодействия газодинамических волн и разрывов. Двухфазные течения продолжают изучать д-р физ.-мат. наук Ю. М. Циркунов в Военмехе и проф. С. К. Матвеев в ЛГУ. Изучением составных струй занимаются профессора Ю. М. Рудов (г. Севастополь) и А. М. Сизов, который также написал несколько монографий по применению газовых струй в технологических процессах, аэроакустикой занимается канд. техн. наук В. К. Ерофеев. Проблемами динамики полета и управления занимаются профессора А. С. Шалыгин, О. А. Толпегин, В. А. Бородавкин, С. А. Кабанов, А. Т. Барабанов (г. Севастополь).
Перечисленные ученые имеют своих учеников, многие из которых получили высокие ученые степени и звания. Среди них доктора физ.-мат. наук А. В. Омельченко, К. Н. Волков,
С. А. Исаев, доктора техн. наук Б. Я. Бендерский (г. Ижевск), Ф. Ф. Спиридонов (г. Бийск) и другие.
Среди учеников Исаака Павловича особо следует отметить чл.-корр. АН СССР (РАН) Виктора Георгиевича Дулова, который после окончания ЛГУ работал в Военмехе доцентом на кафедре №5 (1957-1962), а затем был приглашен в Сибирское отделение АН СССР, где в разные годы возглавлял Вычислительный центр СО АН и Институт теоретической и прикладной механики, заведовал кафедрами в Красноярском и Новосибирском университетах затем вернулся в ЛГУ, где последние годы жизни заведовал кафедрой гидроаэромеханики. Описание его научных и педагогических достижений заслуживает отдельной статьи.
За большие научные достижения и подготовку кадров И. П. Гинзбург был награжден орденом «Знак Почета» и медалями, неоднократно был отмечен Министерством высшего и среднего специального образования СССР. О масштабности фигуры И. П. Гинзбурга как ученого свидетельствует упоминание его имени в Большой советской энциклопедии в связи с развитием механики жидкости и газа в СССР.
Литература
1. Гидроаэромеханика (к 275-летию С.-Петербургского университета и 70-летию кафедры гидроаэромеханики) // Под ред. В. Г. Дулова. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1999. 234 с.
2. Акимов Г. А. Развитие теоретической и прикладной газодинамики школой профессора И. П. Гинзбурга. СПб. БГТУ «Военмех», 2002. 196 с.
3. Сборник трудов НИИ математики и механики (К 70-летию основания института) / Под ред. М. К. Чиркова. СПб.: Изд-во НИИХ СПбГУ, 2002. 222 с.
Статья поступила в редакцию 21 января 2010 г.
