научная статья по теме ПАМЯТИ ПРОФЕССОРА ЮРИЯ ДМИТРИЕВИЧА ШМЫГЛЕВСКОГО (1926–2007) Математика

Текст научной статьи на тему «ПАМЯТИ ПРОФЕССОРА ЮРИЯ ДМИТРИЕВИЧА ШМЫГЛЕВСКОГО (1926–2007)»

ЖУРНАЛ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ, 2008, том 48, < 5, с. 928-936

УДК 51(092)

ПАМЯТИ ПРОФЕССОРА ЮРИЯ ДМИТРИЕВИЧА ШМЫГЛЕВСКОГО (1926-2007)

© 2008 г. О. М. Белоцерковский, Ю. Г. Евтушенко, В. И. Зубов, М. К. Керимов, А. А. Чарахчьян

(119333 Москва, ул. Вавилова, 40, ВЦ РАН) e-mial: compmath@mail.ru Поступила в редакцию 09.09.2007 г.

27 сентября 2007 года после тяжелой болезни скончался Юрий Дмитриевич Шмыглевский, выдающийся математик и механик, доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Вычислительного центра имени А.А. Дородницына РАН, член Национального комитета по теоретической и прикладной механике, Заслуженный деятель науки России.

Наука потеряла одного из своих ярчайших и активно работавших в области физико-математических наук представителя. С именем Юрия Дмитриевича связаны многие основополагающие результаты по прикладной и вычислительной математике, по многим разделам механики и физики, по математическому моделированию физических процессов на современных вычислительных машинах.

Юрий Дмитриевич Шмыглевский родился 27 апреля 1926 года в Москве в семье служащих. Отец, Дмитрий Васильевич, родился в Белоруссии в крестьянской семье, до Октябрьской революции учился, потом работал учителем, служил в армии. После революции был архивным работником, работал начальником центрального архива союзного министерства. Мать, Анна Ивановна Шмыглевская, родилась в Москве в семье рабочего, работала в государственных учрежде-

ниях, затем была домохозяйкой. В 1941 году Ю.Д. Шмыглевский окончил 8 классов средней школы № 92 г. Москвы и в связи с началом Великой Отечественной войны был эвакуирован вместе с семьей сначала в г. Горький, а затем в г. Челябинск. Здесь он продолжил учебу в девятом и десятом классах средней школы № 50. Одновременно с учебой в школе он работал слесарем-ремонтником электростанции и помощником диспетчера Челябэнерго. В 1943 году Ю.Д. Шмыглевский поступил в Московский авиационный институт, в 1949 году окончил полный курс института, получил диплом с отличием и стал инженером в области самолетостроения. После окончания института Ю.Д. Шмыглевский был направлен на работу в знаменитый Центральный аэрогидродинамический институт имени Н.Е. Жуковского (ЦАГИ). Там он под руководством A.A. Дородницына за короткое время сумел выполнить несколько важных работ по аэродинамике, которые были опубликованы в трудах ЦАГИ. В связи с научными достижениями Ю.Д. Шмыглевского в 1951 году его перевели на работу в Математический институт им. В.А. Стеклова АН СССР, где он работал научным сотрудником до 1953 года, а последующие два года - в Отделении прикладной математики того же института, которое возглавил академик М.В. Келдыш. В этот период Юрий Дмитриевич вместе с Павлом Ивановичем Чушкиным, с которым они были особенно дружны вплоть до кончины Павла Ивановича, и О.Н. Кацковой были привлечены к исследованиям по созданию ядерного оружия. Здесь Юрий Дмитриевич познакомился со многими известными впоследствии математиками нашей страны. Будучи великолепным рассказчиком, он часто вспоминал забавные (и не очень) истории этого периода, а одну из них опубликовал в книге "М.В. Келдыш. Творческий портрет по воспоминаниям современников." (М.: Наука, 2001. С. 285-286.)

В 1955 году организуется новый институт (Вычислительный центр АН СССР) во главе с академиком А.А. Дородницыным, и Ю.Д. Шмыглевский переходит туда, работая вначале начальником отдела в Лаборатории подготовки задач для решения на ЭВМ (с 1955 по 1959 г.), а затем заведующим лабораторией программирования № 2. В 1961 году создается лаборатория газовой динамики, и Ю.Д. Шмыглевский становится ее заведующим. В дальнейшем лаборатория была переименована в Отдел механики сплошных сред, который он возглавлял до 1991 года. С 1991 года до последних дней своей жизни Юрий Дмитриевич работал в этом отделе в должности главного научного сотрудника, оставаясь бессменным научным лидером, лицом и душой отдела.

При анализе разносторонней научно-исследовательской деятельности Ю.Д. Шмыглевского мы в значительной степени опирались на его книгу "Аналитические исследования динамики газа и жидкости". (Москва: Эдиториал УРСС, 1999.) В предисловии к ней Юрий Дмитриевич написал: «Этот сборник выпущен по доброму совету. Произошло все так. После смерти П.И. Чушкина в 1990 г. и А.А. Дородницына в 1994 г. были напечатаны их избранные труды, и в обоих случаях я участвовал в проведении изданий. Наблюдая сложности этого процесса, мои коллеги Б.В. Пальцев и Л.И. Турчак, независимо друг от друга, порекомендовали мне после его завершения напечатать свой сборник, "чтобы потом не пришлось мучиться другим". Это были лестные слова подлинных друзей».

Первые работы Юрия Дмитриевича, выполненные в ЦАГИ, посвящены расчету обтекания тел вращения без протока сверхзвуковым потоком газа при нулевом угле атаки. Это было время когда еще не существовали ЭВМ. Молодой выпускник МАИ активно включился в разработку необходимых тогда методов, которые, с одной стороны, были значительно точнее методов на основе линеаризованных уравнений, а с другой стороны, требовали столь небольшого объема вычислений (благодаря включенным в них обширным математическим таблицам), что были пригодны для применения настольных компьютеров. Им был предложен способ расчета производных искомых функций вдоль характеристик, позволивший существенно увеличить точность разработанного ранее А.А. Дородницыным приближенного метода. Была решена задача о построении тела вращения по заданному распределению давления на его поверхности. Развит метод расчета течения в окрестности излома образующей границы тела, что значительно расширило область применения всей методики расчета обтекания. За достигнутые в этом направлении успехи Ю.Д. Шмыглевскому совместно с другими авторами в 1951 году была присуждена Государственная премия.

Решение вариационных задач сверхзвуковой газовой динамики, начатое в СССР в работах А.А. Никольского, Д.Е. Охоцимского, Т.М. Энеева и других, оказалось особенно плодотворным в научной деятельности Ю.Д. Шмыглевского. Именно вариационные задачи газовой динамики легли в основу его диссертаций: кандидатской (1957 год, ВЦ АН СССР) и докторской (1963 год, Институт механики АН СССР).

Так как необходимым этапом решения вариационных задач было решение задач Коши и Гур-са для уравнений сверхзвуковой газовой динамики, Шмыглевским совместно с О.Н. Кацковой был разработан численный метод характеристик, эффективный при использовании ЭВМ даже тогдашнего уровня. Исследование свойств решений задач внутреннего и внешнего обтекания, которые содержат ударные волны и волны разрежения и которые Ю.Д. Шмыглевский назвал предельными свойствами, позволило правильно ставить вариационные задачи. Совместно с О.С. Рыжовым им были исследованы свойства осесимметричного течения в окрестности звуковой поверхности.

В работах Ю.Д. Шмыглевского найдена форма плоских профилей и тел вращения, обладающих минимальным волновым сопротивлением в сверхзвуковом потоке газа, а также форма сверхзвуковых сопел с максимальной тягой. Изучены свойства потоков около тел оптимальной формы, получены и исследованы необходимые условия минимума волнового сопротивления тела и максимума тяги сопла, при этом преодолены трудности, обусловленные вырожденностью вариационных задач. Получено необходимое условие, связывающее параметры вариационной задачи, выполнение которого позволяет выделить область безударных решений. Найден также класс решений с ударными волнами, присоединенными к передней острой кромке профиля или тела вращения с протоком. Следует подчеркнуть, что тонкие теоретические исследования у Юрия Дмитриевича неизменно сопровождались проведением детальных расчетов, результатами которых являлись серии примеров оптимальных тел.

Ю.Д. Шмыглевский нашел форму тел, имеющих максимальное сопротивление в сверхзвуковом потоке, указал на возможность значительного снижения их сопротивления за счет введения специальных дополнительных устройств, выявил возможность повышения тяги сопла за счет вращения потока. Перечисленные результаты имеют важное прикладное значение при проектировании летательных аппаратов, сверхзвуковых сопел реактивных двигателей, а также спускаемых аппаратов, использующих аэродинамическое торможение.

Теоретические исследования вариационных задач газовой динамики, выполненные Ю.Д. Шмыглевским, вносят также существенный вклад в общую теорию оптимального управления системами, поведение которых описывается уравнениями гиперболического типа.

Часть работ этого направления была удостоена в 1963 году премии имени Н.Е. Жуковского, в 1979 году - Государственной премии СССР, а в 1997 году совместно с работами Л.Е. Стернина была зарегистрирована как научное открытие.

Значительная часть работ Ю.Д. Шмыглевского посвящена динамике излучающего газа. В первой работе этого направления, выполненной совместно с Л.М. Павловой, исследуется возможность применения в пограничном слое предложенного другими авторами одномерного приближения теории излучения. В дальнейшем усилия Ю.Д. Шмыглевского сосредоточиваются на преодолении главной вычислительной трудности задач динамики излучающего газа - учете спектральности излучения. Его первое предложение - заменить коэффициент поглощения спектральной линии 5-функцией Дирака - не получило продолжения, так как при этом отбрасываются так называемые "крылья" линии, вносящие, как выяснилось позже, наиболее существенный вклад в перенос лучистой энергии в реальных течениях. Полноценный учет оптических свойств вещества становится возможным в рамках разработанного Ю.Д. Шмыглевским момент-ного метода, основанного на представлении спектральной зависимости искомой функции в виде ряда по ортогональным полиномам. Последний вариант метода предполагает расчет так называемого "фона" коэффициента поглощения на бесконечном частотном интервале и отдельный расчет на частотных интервалах линий и мультиплетов. Под его руководством и при его непосредственном участии была создана целая система методов для расчета осесимметричных течений излучающ

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком