АЛЕКСЕЙ
НИКОЛАЕВИЧ КРЫЛОВ
(1863—1945)
Алексей Николаевич Крылов — основоположник
теории корабля, автор многих работ по теории магнитных и гироскопических компасов,
по артиллерии, математике, по истории физико-математических наук.
А. Н. Крылов родился в семье бывшего
артиллерийского офицера. В 1884 г. по окончании Морского училища в Петербурге
он был произведён в мичманы и назначен в компасную часть Главного
гидрографического управления. Здесь он начал исследования по теории девиации
компаса, к которым неоднократно возвращался впоследствии. В 1888 г.
Крылов поступил на кораблестроительное отделение Петербургской морской
академии, где его математической подготовкой руководил профессор А. Н. Коркин (1838 — 1907). Крылов, окончивший Морскую академию в
1897 г., по предложению Коркина был оставлен в ней
для ведения занятий по математике. Около 50 лет он преподавал в этом
высшем военно-морском учебном заведении различные теоретические и технические
науки и создал из своих учеников научно-инженерную школу кораблестроителей. В
1900 — 1908 гг. он заведовал Опытовым бассейном, где
выполнил ряд экспериментальных исследований и проверил модели различных судов.
В 1908 — 1910 гг. Крылов, уже в чине генерала, состоял главным инспектором
кораблестроения и председателем Морского технического комитета и на этих постах
многое сделал для русского флота.
В 1914 г. Московский университет присудил
Крылову степень доктора прикладной математики ho noris causa, а русская Академия
наук избрала его членом-корреспондентом. В 1916 г. последовало его избрание в
действительные члены.
После Октябрьской революции Крылов без
колебаний стал на сторону Советской власти. Деятельность его в этот период была
столь же активной и продуктивной, как и в более молодые
годы. В 1919 г. он был назначен начальником Морской академии, в 1927—1932 гг.
был директором Математического института Академии наук СССР; он сыграл также
большую роль в организации Технического отделения Академии (1929). В 1939г. ему
было присвоено звание заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, в 1941г. за
работы по теории компаса присуждена Государственная премия, в 1943г. присвоено
звание Героя Социалистического Труда.
Труды Крылова по теории кораблестроения
доставили ему мировую известность. В 1894 г. он опубликовал работу “Новый метод
вычисления элементов подводной части корабля”, в которой излагаются
приёмы вычисления основных характеристик корабля — плавучести и остойчивости.
Эти приёмы весьма просты и удобны при проведении расчётов и являются
классическими в области кораблестроения. Особенно важно было исследовать
плавучесть и остойчивость при наличии подводных пробоин.
Вслед за работами по теории плавучести и
остойчивости Крылов занялся фундаментальными исследованиями качки корабля на
волнующейся поверхности моря. Вопросами килевой качки, когда движение
корабля по курсу перпендикулярно набегающим волнам, он начал заниматься в 1895
г. В этом же году появилась его первая печатная работа по качке корабля. В 1898
г. Крылов доложил в Английском обществе корабельных инженеров о работе “Об
усилиях, испытываемых кораблём на волне”. Эта работа содержит одно из
применений общей теории качки корабля. В ней дан оригинальный метод определения
динамических изгибающих моментов и перерезывающих сил, действующих на
корпус корабля. Задача, казавшаяся многим кораблестроителям неразрешимой, была
решена Крыловым аналитически, притом в лёгкой и пригодной для практики форме.
За этот доклад ему была присуждена золотая медаль Общества, впервые вручённая
иностранцу. Он был также избран почётным членом этого Общества.
С исследованиями Крылова по качке корабля
непосредственно связаны его работы по теории стабилизации корабля, именно по
созданию устройств для уменьшения качки корабля.
Большое практическое значение имели его труды
по непотопляемости судна, в которых он научно обосновал и развил идеи
адмирала С. О. Макарова. Составленные Крыловым таблицы непотопляемости получили
широкое распространение и явились надёжным средством для обеспечения
непотопляемости вновь проектируемых судов.
А. Н. Крылову принадлежат выдающиеся работы в
области строительной механики корабля. Им создана теория вибрации судов и
впервые введено преподавание этой дисциплины. В 1908 г. он издал первый в
мировой науке курс “Вибрации судов”. В этом курсе он изложил строгую
математическую теорию колебания различных упругих
систем, методику применения этой теории к решению различных практических задач,
в том числе к расчёту вибрации корпуса корабля. Применённые Крыловым методы
математического анализа в работах по вибрации корабля могут быть использованы и
в других областях прикладной математики и механики. Основой этих методов
является численное интегрирование дифференциальных уравнений, к которым сводятся
различные задачи математической физики и кораблестроения.
Он заложил основы не только теоретических, но
и экспериментальных исследований по строительной механике корабля. Им был
создан прибор для регистрации напряжений, возникающих в связях корабля во время
плавания. Первые записи с помощью этого прибора были произведены в 1902 г.
Таким образом, Крылов положил начало
исследованиям основных вопросов строительной механики корабля, причём его
работы в этой области имеют значение не только для решения вопросов, связанных
с проектированием корабля, но и для развития механики в целом. Здесь в
первую очередь следует отметить его исследования по теории колебаний, по
решению статистических и динамических задач механики.
Большое внимание он уделил теории гироскопов,
которой начал заниматься в связи с изучением качки корабля, магнитных компасов,
а затем полёта снарядов. В 1909 г. он опубликовал работу “Теория и расчёт
гироскопического успокоителя качки системы О. Шлика”. В ней Крылов разработал общую теорию гироскопического
стабилизатора для уменьшения боковой качки корабля. В 1932 г. он издал большой
труд “Общая теория гироскопов и некоторых технических их применений”. В этой
работе он рассмотрел гироскопы с двумя и тремя степенями свободы,
гироскопический маятник, гирокомпас, гироскопический стабилизатор корабля и дал
описание некоторых гироскопических приборов, причём для гирокомпаса исследовал
его курсовую и баллистическую девиации.
Большой вклад внёс Крылов в баллистику. Здесь прежде всего следует отметить его монографию “О
приближённом численном интегрировании дифференциальных уравнений, с
приложениями к вычислению траекторий снарядов” (1927) и обширную работу “О
вращательном движении продолговатого снаряда” (1929).
Разрабатывая теорию корабля с помощью математики
и механики, Крылов одновременно совершенствовал методы обеих этих наук,
особенно теории колебаний и приёмов приближённых вычислений. В работе о
вынужденных колебаниях стержней постоянного сечения (1905) он дал оригинальное
развитие метода Фурье и показал его применение ещё к ряду важных задач: теории
индикатора паровой машины, измерению давления газа в канале орудия,
крутильным колебаниям вала с маховиком на конце и другим. В
тесной связи с этим кругом вопросов он разработал остроумный и практически удобный
приём улучшения сходимости рядов Фурье и им аналогичных (“О некоторых
дифференциальных уравнениях математической физики, имеющих приложение в
технических вопросах”. СПб., 1912). Ему принадлежат также новый метод решения “векового” уравнения,
служащего для определения частот малых колебаний механических систем, более
простой, чем приёмы Лагранжа, Лапласа, К. Якоби и Леверьё
(“Известия Академии наук СССР”, серия физ.-мат., 1931) и усовершенствование
некоторых приёмов приближённого решения обыкновенных дифференциальных уравнений
(“Известия Академии наук СССР”, серия физ.-мат., 1933).
По своему математическому образованию и общим
воззрениям на математику Крылов принадлежал к Петербургской школе П. Л.
Чёбышева. Но в то время как большинство её представителей, отправляясь от
конкретных задач, развивали преимущественно чисто теоретические направления,
Крылов прокладывал пути, ведущие от теории к эффективному решению задач,
поставленных техникой.
А. Н. Крылов был инженером, учёным-механиком
и математиком. В его творчестве сочетались прикладные интересы с глубоким
пониманием исходных принципов классической механики и с удивительным умением
интерпретировать и комментировать идеи ее основателей.
Сделанный Крыловым русский перевод “Математических начал натуральной философии”
Ньютона (СПб., 1916) представляет собой как бы самостоятельный труд, который
даёт возможность глубже проникнуть в гениальное творение Ньютона.
Переводы на русский язык работ Л. Эйлера
“Новая теория движения Луны” и Гаусса “Напряжение земной магнитной силы,
приведённое к абсолютной мере” были важны не только с собственно исторической
точки зрения, но и для использования классических механико-математических
методов при решении конкретных задач.
Следует также отметить работу Крылова по
реставрации и комментированию исследования Ньютона по теории астрономической
рефракции. Помимо этих крупных работ в области истории науки Крылов
написал ряд ярких очерков о жизни и деятельности крупнейших учёных: Ньютона,
Галилея, Эйлера, Лагранжа, Чёбышева. Последней его незаконченной работой была
“История открытия планеты Нептун”.
email: KarimovI@rambler.ru
Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21
Теоретическая механика Сопротивление материалов
Прикладная механика Строительная механика Теория машин и механизмов
