ЭС: А.А.Ильюшин
ИЛЬЮШИН АЛЕКСЕЙ АНТОНОВИЧ (7(20).01.1911, Казань Казанской губ., Российская империя – 31.05.1998, Москва), математик, механик.
Окончил механико-математический факультет МГУ (1934). Кандидат физико-математических наук (1937, «К вопросу о поперечных колебаниях и продольной устойчивости стержней»). Доктор физико-математических наук (1938, «Деформация вязкопластического тела»). Профессор (1946).
Член-корреспондент отделения технических наук (механика, теория упругости) АН СССР/РАН (1943).
Профессор (1938), заведующий кафедрой теории упругости (1946–1998); заведующий лабораторией физико-механических свойств полимеров (1958–1998) механико-математического факультета. Директор Института механики (1941–1942). Работал в МГУ с 1935 г.
Научная и педагогическая деятельность. В сфере научных интересов механика сплошной среды, теория пластичности, теория вязкопластических течений, динамические взаимодействия различных тел и сред.
Основы теории вязкопластических течений были заложены А.А. Ильюшиным в кандидатской и докторской диссертациях: сформулирован вариационный принцип минимума мощности внутренних сил и установлена его эквивалентность дифференциальным уравнениям вязкопластических течений, даны постановки и разработаны методы решения начально-краевых задач, введено понятие и решены задачи по устойчивости процесса вязкопластического течения, проведены систематические эксперименты по определению вязкопластических свойств различных материалов.
Научные достижения А.А. Ильюшина были тесно интегрированы в потребности военно-промышленного комплекса, во многом определялись задачами артиллерийского, ракетно-космического и атомного проектов и находили воплощение в создании и модификациях промышленных технологий и образцов техники. А.А. Ильюшиным решён ряд задач из области сверхзвуковой аэродинамики, в том числе проблема аэродинамических расчётов летательных аппаратов при больших числах Маха/М. Сформулированный им закон плоских сечений сводил пространственную задачу обтекания тонкого удлинённого тела к плоской, давал метод экспериментального определения аэродинамических коэффициентов для M>6 на сверхзвуковых трубах с M<3. Позднее метод нашёл применение при создании теории проникания твёрдых тел в разные среды (теория бронепробивания и разработка соответствующей техники). Под его руководством проводились работы по прочности зарядов твёрдого топлива, определялись нормы прочности, формулировались основы общей теории термовязкопластичности. А.А. Ильюшин развил термодинамику вязкоупругих сред, создал феноменологическую теорию накопления повреждений и длительной прочности; построил достаточно точную и простую квазилинейную теорию вязкоупругости, предложил новый эффективный метод решения задач линейной теории вязкоупругости – «метод аппроксимаций», получивший широкое применение в инженерных расчётах. В области динамики вязкоупругих конструкций развил новое научное направление, основанное на применении методов усреднения соответствующих систем интегро-дифференциальных уравнений; нашедшее применение в расчётах различных сооружений. Предложенная им модель взаимодействия сооружений с грунтом была непосредственно предназначена для расчётов сооружений на сейсмостойкость; после обширных экспериментальных исследований она привела к созданию прикладной теории сейсмостойкости подземных сооружений.
В годы войны им была создана теория малых упругопластических деформаций/ТМУД, ставшей основой расчётов на прочность, деформируемость, устойчивость за пределом упругости в разных отраслях машиностроения. Учёный ввёл понятия «простого нагружения», «физической достоверности определяющих соотношений», чётко разделил процессы нагружения на простые и сложные. Для решения краевых задач о равновесии пластин и оболочек за пределами упругости он предложил эффективный итерационный метод, названный им «методом упругих решений». Идея классификации упругопластических процессов по степени их сложности дала возможность разделять технологические процессы (например, обработки металлов давлением) по типам реализуемых в них характерных траекторий деформаций, заложила основы теории эксперимента при сложном нагружении (исследование механических свойств и эволюции структуры материала на определённых классах термомеханических процессов).
Ректор Ленинградского государственного университета имени А.А. Жданова (1950–1952). Директор Института механики АН СССР (1953–1960).
Лауреат Государственной премии СССР за научные исследования в области теории пластичности, изложенные в статьях «Устойчивость пластинок и оболочек за пределом упругости», «Упруго-пластическая устойчивость пластин», «Теория пластичности при простом погружении тел, материал которых обладает управлением» (1948).
Лауреат премии имени М.В.Ломоносова за цикл работ «Теория упругопластических процессов: экспериментально-теоретические исследования» (1995, соавт.).
Заслуженный профессор Московского университета (1994).
На лекции А.А. Ильюшина
|
Великая Отечественная война. В 1941 г. эвакуирован в Казань. Работал по заданиям Народного комиссариата боеприпасов РСФСР над вопросами обеспечения фронта снарядами. В начале войны на боеприпасы уходила половина металла, при этом большое число снарядов по нормам приёмки отбраковывалось после изготовления. А.А. Ильюшин построил новую теорию проектирования и нормирования прочности осколочно-фугасных снарядов при выстреле, значительно упростившую технологию термообработки снарядов. Он впервые дал правильное описание процесса совместных деформаций ствола и движущегося в нём снаряда, объяснил допустимость пластических деформаций снаряда при выстреле (до этого проектирование и расчёт снарядов на прочность осуществлялись только методами теории упругости). Итогом этой выдающейся работы было появление принципиально новых норм проектирования и расчёта снарядов на деформируемость и прочность, существенное упрощение технологии их производства (в частности, отмена сложной термообработки снарядов после штамповки и возможность использования менее дефицитного металла), что привело к резкому увеличению производства снарядов и постепенной ликвидации «снарядного голода».
«Буквально за два месяца создал фундамент теории малых упругопластических деформаций, доказал, что все варианты определяющих соотношений теории пластичности при простых нагружениях (ввёл это понятие ПН) совпадают между собой, и простейшая деформационная теория является единой физически достоверной для ПН».
Государственные награды: ордена – Ленина (1971), Красной Звезды (1944), Трудового Красного Знамени (1944, 1945, 1953, 1975), Октябрьской Революции (1981), «Знак Почёта» (1940, 1961), медаль «За оборону Москвы».
Факт. В студенческие годы А.А. Ильюшин начал работать в секции лётных исследований Центрального аэрогидродинамического института/ЦАГИ. Здесь ему пришла в голову идея аттракциона, посетители которого могли бы в полной мере на себе ощутить воздействие криволинейного поля ускорений. Местом для строительства был выбран Центральный парк культуры и отдыха имени М. Горького. В 1934 г. А.А. Ильюшин вместе с техником-строителем А.Я. Эпштейном спроектировали и построили «Параболоид чудес». Аттракцион представлял собой деревянный шар диаметром 10 м с горизонтально отрезанной верхней частью. Изнутри это был точный параболоид, по верхнему контуру присоединённый к крыше, сделанной в виде конуса. Согласно расчетам, каждый, кто находился внутри параболоида у его верхнего края, ощущал на ногах двойной «собственный вес», то есть, испытывал двойной коэффициент перегрузки. Шар окружал кольцевой балкон, через входную дверь которого участники аттракциона (до 10 человек) входили внутрь шара, дверь закрывалась, и он начинал вращаться вокруг вертикальной оси. При скорости 18 оборотов в минуту начинались все «чудеса» криволинейного поля ускорений и относительности: нельзя было понять, где верх, где низ, брошенный мяч летел по спирали, при быстром изменении взгляда кружилась голова. Люди стояли в странных позах, кто на стенах, кто вниз головой на потолке.
Параболоид чудес был прототипом будущего тренажёра для космонавтов. К сожалению, сильно динамически нагруженная деревянная конструкция параболоида постепенно теряла прочность, поэтому через 4 года аттракцион закрыли и разобрали.
1934 г. «Параболоид чудес»
|
Основные труды: «Деформация вязкопластического тела» (1940), «Пластичность. Упругопластические деформации» (1948), «Упругопластические деформации полых цилиндров» (соавт., 1960), «Пластичность. Основы общей математической теории» (1963), «Основы математической теории термовязко-упругости» (соавт., 1970), учебники и учебные пособия «Сопротивление материалов» (соавт., 1959), «Механика сплошной среды» (1966), «Задачи и упражнения по механике сплошной среды» (соавт., 1973).
Литература: А.А.Ильюшин: к 100-летию со дня рождения. Журнал «Прикладная математика и механика» РАН. 2011. Т. 75. Вып. 1. С. 3–7; А.А.Ильюшин. Атомный проект СССР: документы и материалы; Ильюшин А.А. Вся жизнь – научный поиск. Журнал «Наука и жизнь». 1998. №2.