Механика

Элементарные сведения о равновесии (раздел механики) были известны за несколько тысысяч лет до н. э. Первыми дошедшими до нас трактатами по механике являются натурфилософские сочинения Аристотеля (IV в. до н. э.), который ввёл в науку термин «механика». Архимед разработал научные. основы статики. Птолемей на основе оптических наблюдений создал геоцентрическую систему мира. Кинематический вариант статики описан в работах арабских учёных.

В эпоху Возрождения на познание законов механики существенное влияние оказало развитие архитектурной техники. Бурное развитие ремёсел, мореплавания и военного дела дало толчок зарождению научных основ динамики. Н.Коперник предложил гелиоцентрическую систему движения планет, И.Кеплер установил законы их движения, Г.Галилей — принцип относительности классической механики и закон инерции, Р.Декарт — закон сохранения количества движения. Голлендаский механик Х.Гюйгенс ввёл понятия момента инерции, центростремительной и центробежной сил. И.Ньютон окончательно сформулировал законы классической механики.

В XVIII в. широкое развитие получила техническая механика: А.К.Нартов изобрёл токарно-копировальный станок, И.И.Ползунов и английский изобретатель Дж.Уатт — паровую машину, уникальные механизмы конструировал И.П.Кулибин. В XIX в. были сформулированы интегральные и дифференциальные принципы механики, развиты такие её разделы, как кинематика механизмов, механика сплошных деформирующихся сред, малые колебания и устойчивость движения, специальные механические дисциплины, движение твёрдого тела. Были получены фундаментальные результаты в теории деформаций тела, теории корабля, в теоретической гидроаэромеханике (турбулентные течения, теория пограничного слоя, теория смазки, теория обтекания крыла, газовая динамика); заложены основы механики реактивного движения. В XX в. развитию механики содействовали прикладные проблемы судо- и авиастроения, космонавтики, энергетики, фильтрации сред, технологии производств, строительства гидросооружений.

В Татарстане становление механики как науки связано с работами учёных Казанского университета— профессоров Г.И.Карташевского, И.И.Запольского, Г.Б.Никольского, К.Ф.Реннера, М.Ф.Бартельса и др. В 1825–1833 гг. Н.И.Лобачевский читал лекции по механике (в т.ч. по гидростатике и гидравлике); позднее по конспектам его лекций преподавание механики вели Н.Д.Брашман и П.И.Котельников.

Ученик Лобачевского А.Ф.Попов развил теории волн на поверхности; упругости и звука. И.С.Громека разработал теорию капиллярных явлений и движения вязкой жидкости (урайоние Громеки–Ламба вошло во все учебники по гидромеханике). Г.Н.Шебуев внёс вклад в совместно изучение тепловых и гидродинамических полей. Д.Н.Зейлигер выполнил исследования по механике подобно изменяемого тела и приложениям винтового исчисления в механике.

Фундаментальные результаты в теории трения и вопросах аналитической механике были получены Е.А.Болотовым, который установил обобщение принципа Гаусса. Н.Н.Парфентьев создал первую в Казани лабораторию по оптическим методам анализа напряжений, занимался вопросами истории механики.

В 1930-е гг. Н.Г.Четаев стал основателем нового научного направления по теории устойчивости движения, возглавил казан. школу устойчивости (И.Г.Малкин, К.П.Персидский, М.Ш.Аминов, П.А.Кузьмин, В.М.Матросов, А.С.Галиуллин, В.Н.Скимель-Оше и др.). Становление и развитие авиац. промышленности и ракетостроения стимулировали иссл. по аэродинамике крыла (С.Г.Нужин, В.А.Павлов, Н.Г.Куршев и др.) и изучение напряжённо-деформируемого состояния пластин и оболочек (Х.М.Муштари, К.З.Галимов, М.С.Корнишин, А.В.Саченков, И.Г.Терегулов, Ю.Г.Коноплёв и др.). Были выполнены фундаментальные и прикладные исследования по механике конструкций самолётов и вертолётов, их прочности и устойчивости (Ю.Г.Одиноков, В.А.Павлов, М.Б.Вахитов, В.Г.Шатаев, Ю.А.Радциг, А.В.Болгарский, А.Ю.Лисс, Г.Л.Дегтярёв и др.).

В Казани основано и развивается научное направление по обратным краевым задачам аэрогидромеханики; продолжаются исследования по проектированию профиля крыла и гидротехнических сооружений (Г.В.Каменков, Г.Г.Тумашев, М.Т.Нужин, Т.К.Сиразетдинов, Н.Б.Ильинский и др.). Один из интенсивно развивающихся разделов — механике технических и технологических процессов изготовления авиационных турбомашин и компрессоров (Г.С.Жирицкий, В.И.Локай, А.В.Щукин, В.А.Максимов и др.), возд. реактивных двигателей (В.П.Глушко, С.В.Румянцев, А.В.Талантов и др.). Разработка нефтяных и газовых месторождений в Татарстане послужила стимулом для развития подземной гидромеханики и теории фильтрации. Широкое признание получили работы учёных по гидромеханике нефтяного пласта и теории рациональной разработки месторождений (Г.С.Салехов, В.Я.Булыгин, В.Д.Чугунов, Г.Г.Вахитов, А.Ш.Газизов, Р.Х.Муслимов и др.), по тепло- и массопереносу в пористых средах (М.А.Пудовкин и др.), нелинейной релаксационной фильтрации (С.Ф.Сайкин, Ю.М.Молокович и др.).

Были выполнены исследования на стыке различных разделов механики: аэрогидроупругости; фильтрационной консолидации; взаимодействия оболочек с грунтом; струйных и кавитационных течений; технологии обработки металлов газодинамическим лазером; биомеханики; композитов и реологии, дисперсных сред и др. (М.А.Ильгамов, А.В.Костерин, В.Н.Паймушин, А.В.Кузнецов, О.М.Киселёв, И.Х.Фахрутдинов, С.Б.Черевацкий, Ф.А.Гарифуллин, Д.А.Губайдуллин и др.). Научая и практическая деятельность казанских учёных в области механики нашла воплощение при строительстве Казанского цирка при расчёте конструкций на основе теории пластин и оболочек, моста через реку Кама, при расчёте грунтов в процессе прокладки туннеля Казанского метрополитена, а также при расчётах технологических процессов на предприятиях Татарстана (Казанский вертолётный завод, Казанское моторостроительное ПО, Зеленодольский судостроительный завод). На базе Казанского университета издаётся журнал «Известия высших учебных заведений. Математика» (с 1957 г.), на базе Казанского технического университета — «Известия высших учебных заведений. Авиационная техника» (с 1958 г.). В Казани регулярно проводятся международные форумы и конференции в области механики.

Исследования по механике ведутся в технических вузах, в специальных отделах и КБ промышленных предприятий РТ. Многие казанские учёные стали организаторами и руководителями кафедр и лабораторий, институтов, ведущих научных центров, вузов других городов страны. Уроженец Казани М.А.Лаврентьев — инициатор создания и первый председатель Сибирского отделения АН СССР (г.Новосибирск), К.П.Персидский — директор Института математики и механики АН Казахской СССР, Н.Г.Четаев — директор Института механики АН СССР (Москва), В.М.Матросов — директор Центра исследований устойчивости и нелинейной динамики при Институте машиностроения РАН, В.М.Фомин — директор Института теоретической и прикладной механики Сибирского отделения РАН, В.Н.Монахов — заведующий лабораторией Института гидродинамики Сибирского отделения РАН.

Моисеев Н.Д. Очерки развития механики. М., 1961; 

Казанский авиационный институт. М., 1986; 

Переломное десятилетие. Казанский государственный технологический университет. К., 2000; 

История Казанского университета. 1804–2004. К.,2004.                     

Автор — В.В.Клоков