Спросить
Войти
Сорокин А.Н., Ламонина Л.В., Клоков А.С., Яковенко Н.А. Учёный, инженер, педагог (К 150-летию со дня рождения академика В. П. Горячкина)// Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2018. -№1 (12) январь - март. - URL http://e-journal.omgau.ru/images/issues/2018/1/00513.pdf. - ISSN 2413-4066
УДК 631. 3 (092)
Сорокин Анатолий Никифорович
Кандидат технических наук, доцент ФГБОУВО Омский ГАУ, г. Омск. an.sorokin@omgau.org
Ламонина Людмила Владимировна
Старший преподаватель ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск. lv. lamonina@omgau.org
Клоков Александр Сергеевич
Кандидат физико-математических наук, доцент ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск as. klokov@omgau.org
Яковенко Никита Александрович
Студент
ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск na.yakovenko 1413@omgau.org
Учёный, инженер, педагог (К 150-летию со дня рождения академика В. П. Горячкина)
Аннотация: Статья посвящена 150-летию со дня рождения учёного в области сельскохозяйственных машин, основоположника земледельческой механики и одного из основателей агроинженерного образования в нашей стране Василия Прохоровича Горячкина. Рассмотрены его достижения в научно-исследовательской, преподавательской деятельности и в инженерном творчестве в области сельскохозяйственного машиностроения.
«Основные исследования (В. П. Горячкина) относятся к земледельческой механике, основы которой он заложил. Разработал учение о рабочих машинах сельскохозяйственного
производства, общую теорию плуга, молотильного барабана, создал теорию жатвенных машин, теорию резания грунтов, нашедшую широкое применение в сельскохозяйственном строительстве, дорожном и горном деле, при разработке землеройных машин. Развил теорию методов подобия, теорию масс, решил вопрос об уравновешивании сил инерции...» [1].
В 1890 году он окончил с отличием физико-математический факультет (математическое отделение) Московского университета, а затем, в 1894 году, механическое отделение Императорского Московского технического училища. В обоих высших учебных заведениях В. П. Горячкин посещал лекции выдающегося русского учёного Николая Егоровича Жуковского — основоположника современной гидро - и аэродинамики, который среди основателей российской школы механиков XX столетия по праву занимает ведущее место.
По совету своего учителя и наставника Н. Е. Жуковского В. П. Горячкин решил посвятить себя техническим наукам. В 1894 году В. П. Горячкин по рекомендации Н. Е. Жуковского был направлен на педагогическую работу в Московский сельскохозяйственный институт (МСХИ), где начал плодотворную научную деятельность по созданию новой отрасли прикладной механики — земледельческой механики. Следуя научно-методическим принципам своего учителя, В. П. Горячкин заложил основы высшего агротехнического образования, разработал теорию и конструкции сельскохозяйственных машин.
«К началу XX в. теория механизмов и машин свелась к кинемитике механизмов, основой которой было учение о приводе, и к теории или динамике машин, представляющей собой учение о двигателе, а точнее, о динамике паровой машины. Учение же о рабочих или технологических машинах выпало из поля зрения машиноведов, им занимались технологи и свелось оно к чисто описательным курсам. Таким образом, начинать приходилось на пустом месте.
Базой для создания теории технологических машин для Горячкина явился парк сельскохозяйственных машин, достаточно большой и разнообразный и в те годы» [2].
Академик А. Н. Крылов отмечал, что «главной заслугой Горячкина было то, что он внедрил научный метод в ту область технической науки, в которой господствовал чистый эмпиризм» [3].
«Существовавшее до В. П. Горячкина сельскохозяйственное машиноведение было областью бессистемного эмпиризма, фантазии и эклектики» - утверждает академик В. Р. Вильямс [3].
Именно с приходом Горячкина, по словам академика В. А. Желиговского, «ярко выступило наружу, что примитивны не сельскохозяйственные машины, а примитивен взгляд на них, как на нечто элементарное» [3].
В статье, посвященной 150-летию Н. Е. Жуковского (1997 г.) выдающийся российский механик, академик А. Ю. Ишлинский выделил трех наиболее выдающихся, по его мнению, учеников Н. Е. Жуковского: С. А. Чаплыгина, В. П. Горячкина и Л. С. Лейбензона [4].
Как и его знаменитый учитель, В. П. Горячкин важное значение придавал научно поставленному эксперименту, непосредственному наблюдению за реально протекающими процессами, геометрической наглядности в проводимых исследованиях.
Поражает его чрезвычайно высокая работоспособность. Например, весьма сложно представить как один человек мог провести скрупулёзный аналитический анализ обширнейшей информации, приведшей к публикации книги объёмом 16 печатных листов, содержащей экспериментальные данные, оформленные в виде многочисленных таблиц, и около 300 рисунков - «Теория плуга. Основания для систематического расчета плугов» (1927 г.). О его эрудиции говорит и тот факт, что для него не представляло сложным читать научные статьи с техническим содержанием, написанные на многих (порядка десяти) европейских языках.
Наряду с научно-исследовательской деятельностью В. П. Горячкин проявил свои незаурядные способности и в инженерном творчестве. Он сам сконструировал свыше 30 оригинальных измерительных приборов для изучения сельскохозяйственных машин и орудий. Это тяговые и вращательные динамометры, аппараты для записи колебаний рам и определения центра тяжести плугов, приспособления для определения коэффициента трения различных материалов, прибор для определения тугости вязки снопов, устройство, позволяющее фиксировать на счётчике распределение семян по глубине их заделки в почву, новая конструкция ножниц, виброграф, микроманометры и др.
У входа в дом, в котором жил Василий Прохорович, висела табличка с надписью «Василий Прохорович ГОРЯЧКИН, инженер-механик» - скромная самооценка выдающегося учёного.
Научные труды академика В. П. Горячкина являются классическими в области технических наук. Первое полное собрание трудов в семи томах было издано в 1937 - 1949 годах [5], а затем в трёх томах (в 1965 - 1968 годах) [6], приуроченное к 100-летию со дня рождения выдающегося учёного-механика.
Тщательное изучение, анализ этих трудов с позиций достижений современной науки и технического прогресса — задача тех, кто собирается продолжать дело, начатое В. П. Горячкиным.
Большое внимание В. П. Горячкин уделял становлению и развитию аграрного инженерного образования. При этом вопросы взаимодействия науки, практики и образования в подготовке специалистов для него являлись очень важными.
Так, например, «. в своем докладе на Совете института он отмечал: «Всякого рода опытные учреждения при высших учебных заведениях устраиваются в интересах научного, практического и педагогического характера. Все три стороны дела одинаково важны». Говоря о педагогическом назначении станции (в 1913 г. Горячкин организовал при МСХИ машиноиспытательную станцию, которой руководил до 1928 г.), В. П. Горячкин отмечал, что студенты смогут получить «непосредственные сведения и впечатления о работе машин и методах их испытаний, а ... при неизбежных неудачах развивают свое критическое отношение к будущей деятельности».
Машиноиспытательная станция должна была стать местом «для упражнения в деле испытания машин для всех студентов вообще и для самостоятельных работ будущих специалистов по земледельческой механике» [7].
«В 1917 г. МСХИ вошел в состав Петровской сельскохозяйственной академии, со следующего года Василий Прохорович возглавил совет ее профессоров, а с 1919 по 1920 г. был ректором. О том, какой это был педагог, вспоминал в недавно вышедших мемуарах один из его многочисленных учеников, доцент Ставропольского аграрного университета, кандидат сельскохозяйственных наук Николай Бугайченко: "Он не обладал ораторским искусством ... Но ..., как лектор был столь популярен, что многие студенты приходили слушать его лекции по нескольку лет подряд ... Лекции Василия Прохоровича были насыщены глубоким раскрытием существа рабочих процессов с обязательными выводами, как обеспечить создание машин, которые позволят иметь в стране современные средства механизации сельского хозяйства. Слушатели его лекций четко себе представляли, что эта задача обязательно ляжет на их плечи, и именно лекции Горячкина явятся для них тем инструментом, который окажется в их руках после окончания института. То, что читал Василий Прохорович, невозможно было найти не только в нашей литературе, но и в зарубежной. Именно он заложил основы проектирования практически всех машин, применяемых в то время в сельском хозяйстве. На Западе ничего подобного не было» [8].
Под руководством В. П. Горячкина начал работать такой научный центр, как Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственного машиностроения (ВИСХОМ), принимал участие в создании Всесоюзного научно-исследовательского
института механизации и электрификации сельского хозяйства (ВИМЭ). Вместе с В. Р. Вильямсом, М. Г. Евреиновым, Б. С. Свирщевским, Н. И. Мерцаловым он активно занимался организацией Московского института механизации и электрификации сельского хозяйства (МИМЭСХ), открытие которого состоялось в 1930 г.
В своём творчестве Василий Прохорович, имевший блестящее математическое образование и широкий естественнонаучный кругозор, неоднократно обращался к осмыслению научных результатов, полученных классиками естествознания (например, И. Ньютона), других учёных (математиков и механиков).
Ученик В. П. Горячкина академик И. И. Артоболевский вспоминал «Нас поражало, что он видит то, что мы и не замечаем. Он глубоко проникал в тайны записанных кривых, технологических процессов, механики движения исполнительных органов» [3]. Как отмечал в своих трудах Василий Прохорович - «Закономерность всякого процесса лучше всего обнаруживается при графическом изображении» [6]. В этой связи можно предположить, что далеко не случайно Василий Прохорович обратился в одной из своих работ к вопросу построения алгебраических кривых высшего порядка, проходящих через начало координат: «При исследованиях очень часто представляет интерес выяснить форму кривой по данному уравнению, решение которого было бы затруднительно или даже невозможно... Для этой цели был указан метод ещё Ньютоном... Этот же способ оказывается очень полезным при выборе формы эмпирических уравнений» [6]. Уравнение кривой, как пишет автор, само по себе не представляет интереса, а только выясняет способ построения.
В качестве примера для выяснения формы алгебраической кривой высшего порядка, проходящей через начало координат он исследует уравнение:
В настоящее время в условиях развития информационно-коммуникационных технологий можно построить график алгебраических кривых высшего порядка путем использования современных программных продуктов, таких как WolframAlpha [9].
В результате построения базой знаний WolframAlpha наглядно виден график функции (1), изображенный на рисунке 1, который нельзя было построить вручную в то время в виду большого объема вычислений, но подтверждающий качественные выводы сделанные ученым в процессе решения задачи методом многоугольника Ньютона (рис. 2, 3).
# WolframAlpha
П 19 Iji № Hi web Apps *= Examples 3C Random
Input Interpolation:
,v -4 № 4
plot У-y& t/x2-y" У3 *yx*-X* = 0
Рис. 1 4
Рис. 2
Рис. 3
В общем случае стороны многоугольника ABCDEFGHJ (рис.3) дают указания на форму кривой уравнения (1): АВ - у начала координат; ВС - точки пересечения с осью Оу; CD -асимптота Оу; DE - асимптота параллельная Оу; EF - наклонная асимптота; FG - точка бесконечной ветви; GH - асимптота параллельная Ох; Н - асимптота Ох; AJ - точка пересечения с осью Ох.
Нижеследующие факты говорят о том, что идея В. П. Горячкина, использовать метод многоугольника Ньютона опередила своё время на несколько десятилетий и получила своё развитие только во второй половине XX столетия. Следует отметить то, что только в 1943 году (в год 300-летия со дня рождения И. Ньютона) появляется статья известного математика Н. Г. Чеботарёва «Многоугольник Ньютона и его роль в современном развитии математики».
В последней четверти двадцатого века выдающийся математик, академик В. И. Арнольд в лекциях для студентов пишет: «Я рассказал здесь этот небольшой кусочек из работы Ньютона, которой он очень гордился и которая помещена в том же самом письме 1676 года Ольденбургу, отчасти потому, что его, к сожалению, не рассказывают студентам на первом курсе, хотя это основной рабочий аппарат в локальном анализе, и к тому же очень красивый. В современной математике многоугольники (и многогранники) Ньютона включаются в геометрию торических многообразий, возникшую около 1973 года, а в физике и в механике - в теории подобия, размерностей и автомодельности» [10].
Академик В. П. Горячкин творчески подходил к решению поставленных задач из различных областей знаний. Его научно-исследовательская деятельность подтверждает, что нахождение, освоение и овладение истины возможно через смежные области знаний на благо развития науки, техники и агроинженерного образования.
Ссылки на источники:
Anatoliy Sorokin
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Lyudmila Lamonina
Senior Instructor
FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Aleksandr Klokov
Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Nikita Yakovenko
FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Scientist, Engineer, Educator (To the 150th Anniversary of the Birth of Academician V. P. Goryachkin)
Abstract: The article is devoted to the 150th anniversary of the birth of a scientist in the field of agricultural machinery, the founder of agricultural machinery and one of the founders of agroengineering education in our country Vasiliy Prohorovich Goryachkin. His achievements in scientific research, teaching and engineering in the field of agricultural engineering are considered.
