CC BY
34
История
К 100-летию со дня рождения С.П. Стрелкова
Изв. вузов «ПНД», т. 13, № 5-6, 2005
ТЕКСТ РЕЧИ НА ЦЕРЕМОНИИ ВРУЧЕНИЯ ПРЕМИИ ИМЕНИ Н.Е. ЖУКОВСКОГО*
С.П. Стрелков
За работы в области электромеханического моделирования флаттера Сергею Павловичу Стрелкову и Всеволоду Игоревичу Смыслову решением жюри конкурса имени профессора Н.Е. Жуковского от 2 января 1962 года присуждена премия первой степени за 1960 год.
Председатель жюри В.М.Мясищев
Ученый секретарь жюри Н.М.Семенова
Мы выражаем свою глубокую благодарность руководству ЦАГИ, жюри и Комитету по Авиационной технике за столь высокую оценку нашей работы. Нам очень радостно принять эту награду не только потому, что наша работа так высоко оценена, а главным образом, нас радует то, что разработанный нами метод получает более надежную и авторитетную поддержку нашей научной общественности. А мы, со своей стороны, будем употреблять еще больше усилий для внедрения этого метода в практику исследования опасных вибраций.
Наша работа поставлена с целью теоретического исследования и развития методов устранения опасных вибраций, возникающих в полете. Но основные трудности в решении поставленной задачи заключаются в эксперименте - успех зависит от удачного решения опытных задач, от преодоления ряда чисто экспериментальных препятствий, и не только от успешного решения механических задач, но электротехнических, электронных и других.
*Текст речи поступил в редакцию 15.06.2005.
Ввиду болезни С.П. Стрелкова текст речи был зачитан В.И. Смысловым.
Мясищев Владимир Михайлович (1902-1978) - генеральный конструктор, начальник ЦАГИ с 1960 по 1967 год. Семенова Надежда Матвеевна - ученица Н.Е. Жуковского, ученый секретарь жюри с 1947 по 1983 год.
Как мне представляется, деятельность великого русского ученого Н.Е. Жуковского, премию имени которого мы имеем честь получать, представляет наиболее четкий и яркий пример гармонического сочетания теоретических и экспериментальных исследований. Хотя может и некстати здесь упоминать, но теперь часто можно слышать голоса авторитетных ученых современности, что соединение в одних исследованиях теории с экспериментом - это уже прошлый этап. Теперь разделение труда в науке достигло такой высокой степени, что целесообразно теоретикам заниматься только теорией, а экспериментаторам - только экспериментом. Сейчас так и происходит, а времена Бернулли, Жуковского, Максвелла давно прошли.
Не будем здесь начинать дискуссии, действительно, фронт научных исследований непрерывно расширяется с каждым годом и специализация в науке все увеличивается и увеличивается.
Но, тем не менее, или так нас, физиков, воспитали, наши симпатии всё же на стороне тех идеалов, которые сочетают теоретические и экспериментальные исследования. И неправда, что среди наших современников нет таких идеалов, достаточно назвать имя недавно умершего великого физика Энрико Ферми.
Мне только хотелось подчеркнуть этим, что наша в основном (по трудности) экспериментальная работа получила высокую оценку, премию имени великого теоретика механики и авиации Н.Е. Жуковского.
Теперь разрешите сказать несколько слов о самой работе. Проблема упругих вибраций летящих объектов, существенно связанных с динамическими реакциями среды, довольно сложная проблема, все усложняющаяся по мере увеличения веса и скорости объектов. Самовозбуждающиеся вибрации (автоколебания, флаттер) служат причиной гибели, и уж во всяком случае причиной прекращения полетов.
Теоретическое решение задачи наталкивается на большие трудности. Для самолетов, которые летали 15-20 лет назад, применение метода Бубнова - Галеркина, в таком совершенстве разработанного учеными ЦАГИ под руководством академика, ныне президента Академии наук, М.В. Келдыша, успешно решало задачу теоретического исследования. И до сих пор этот метод еще «не снят с вооружения», но его недостаточность теперь очевидна - сложные и быстро изменяющиеся формы летающих объектов не дают возможности, без опытов в трубе и на натуре, разумно выбрать формы колебаний. А после таких опытов уже не нужны расчеты. Поэтому и предлагается целый ряд методов теоретического исследования проблем вибраций не по Бубнову - Галеркину.
Во всех этих случаях задача сводится к решению системы с большим числом степеней свободы, к отысканию собственных и вынужденных колебаний в этой системе.
А так как вся система является активной и неконсервативной, или с математической точки зрения сводится к несамосопряженной системе, то проблема заключается в отыскании комплексных корней в системе высокого порядка, а для лучших современных быстродействующих машин эти задачи еще не по силам, если порядок уравнений превышает 40-50.
Поэтому и у нас и за рубежом ищут иные методы и культивируют их, если они по простоте, дешевизне, наглядности, быстроте получения решений для различных вариантов могут успешно конкурировать с быстродействующими машинами, хотя и значительно уступают им, например, в точности.
Немыслимо для наших целей сделать чисто электронную модель, во всяком случае, такой пока нет, и на этом пути видны огромные трудности. Поэтому и был предложен и развивается метод электромеханического моделирования, в котором объект - механическая динамически подобная в смысле упругих вибраций модель, воздух (или поток) - электронная модель, состоящая из элементов типа интеграторов ИПТ. Сигналы от колеблющейся механической модели поступают на электронную модель, которая их обрабатывает и выдает команду на силовозбудители, последние действуют так, как действовал бы окружающий воздух в полете. Модель может быть связана с электронными имитаторами автопилота, других стабилизирующих и регулирующих устройств.
Вот идея. Но для ее осуществления нужно было решить целый ряд сложных и трудных задач, которые требовали и теоретических расчетов, и экспериментов, физических и технических. Вот эту проблему успешно решал небольшой коллектив сотрудников 3-й лаборатории ЦАГИ и добился определенных успехов. Я не могу и не собираюсь делать здесь отчет о проделанной работе, очень важной, трудной и сложной, только укажу, что одной из последних работ были исследованы колебания системы со 128 степенями свободы (то есть описывающие ее уравнения имеют такой порядок).
Необходимо отметить, что первая простейшая модель с двумя степенями свободы была реализована в 1954-55 годах в МГУ А.А. Харламовым, а в 1959 году в Райтовской лекции Коллара (английского специалиста в области аэроупругости) появилось сообщение о начале подобных работ в Англии, примерно на уровне полученных в свое время в МГУ (то есть тех, с которых начиналась работа в ЦАГИ).
Конечно, метод находится в развитии, по-видимому, он себя вполне оправдал, если бы работать только с небольшими механическими моделями, но - аппетит приходит во время еды, и нам хочется применить его (метод) и для натурных объектов, и в этом направлении уже сделан первый опыт - Вадимом Ивановичем Ульяновым.
Нельзя не отметить, что активное участие в экспериментальной работе принимал коллектив сотрудников, хотя уж и не такой большой. Всем им мы высказываем здесь нашу глубокую благодарность за их успешную работу, В.И. Ульянову, Р.Э. Лу-цевичу и другим. Существенную помощь и поддержку с самого начала работы оказывали нам А.И. Макаревский и руководство 3-й лаборатории.
Еще раз разрешите поблагодарить за столь высокую честь, которая была оказана нам, и обещать употребить все наши силы для более быстрого и совершенного применения электромеханического метода для решения практических задач вибраций в авиационной технике.
26 января 1962
