Кафедра теоретической механики и мехатроники МГУ

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кафедра теоретической механики и мехатроники
Факультет Механико-математический факультет
Вуз Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Год основания 1866
Зав. кафедрой Д. В. Трещёв
Юридический адрес 119992, Москва, Ленинские горы, МГУ, Главное здание
Сайт http://www.math.msu.su/ktmim

Ка́федра теорети́ческой меха́ники и мехатро́ники МГУ — научно-учебное подразделение механико-математического факультета МГУ. Кафедра готовит научные кадры по специальности «механика» (специализации «теоретическая механика» и «мехатроника»)[1].

История[править | править код]

Образование «кафедры механики аналитической и практической» стало следствием хлопот Н. Д. Брашмана (предлагавшего в действительности создание двух кафедр: теоретической и практической механики) и было предусмотрено новым уставом Московского университета, утверждённым в 1863 году. Некоторое время кафедра оставалась вакантной, а лекции по механике студентам физико-математического факультета Московского университета читали Ф. А. Слудский и В. Я. Цингер. Наконец, 12 (24) февраля 1866 года Слудский (защитивший в декабре 1865 года докторскую диссертацию по прикладной математике) был приказом министра просвещения утверждён в должности экстраординарного профессора по кафедре механики и возглавил её (с 1869 года он — ординарный профессор)[2][3]. В 1886 году, по выслуге 25 лет, Слудский вышел в отставку (однако преподавать в университете продолжал: читал в качестве приват-доцента специальные курсы «О вращении небесных тел» и «О фигуре Земли», а в 1890 г. вновь был назначен ординарным профессором и продолжал работать в университете до своей смерти в 1897 году)[4].

По уставу 1884 года кафедра получила название «кафедры механики теоретической и практической» и входила в число десяти кафедр физико-математического факультета. В 1886 году её возглавил ученик Слудского Н. Е. Жуковский, назначенный экстраординарным (с 1887 г. — ординарным) профессором[3][5].

К 1917 г. круг проблем, которыми занималась кафедра, существенно расширился. Учебная, лабораторная и научная её деятельность включала вопросы аэрогидромеханики, теории сопротивления материалов, теории механизмов и машин; руководили работой кафедры Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин. Фактически дореволюционная кафедра теоретической механики выступала как прообраз будущего отделения механики в целом[6].

Однако в 1921 году кафедры в Московском университете были упразднены; их место заняли предметные комиссии, в которые входили профессора, преподаватели и представители студенчества[7][8].

В мае 1933 года был организован механико-математический факультет Московского университета; одной из четырёх кафедр отделения механики которого стала кафедра теоретической механики. Её возглавил член-корреспондент АН СССР (с 1946 г. — академик) А. И. Некрасов, руководивший кафедрой (с перерывом в 1938—1943 гг., когда он, будучи необоснованно осуждённым по статье 58 УК РСФСР, находился в заключении и работал в ЦКБ-29 НКВД[9]; в это время кафедру возглавлял профессор Н. Н. Бухгольц[10]) до своей смерти в 1957 году[6][11].

Помимо Некрасова и Бухгольца, на кафедре в 1930-е годы работали такие крупные учёные, как И. И. Артоболевский, Б. В. Булгаков, А. А. Космодемьянский, А. П. Минаков, Н. А. Слёзкин, Л. Н. Сретенский и другие. А. А. Космодемьянским, продолжавшим исследования И. В. Мещерского по механике тел переменного состава, был организован семинар по данному разделу механики, который привлёк немало энтузиастов ракетодинамики[12]. Под руководством приглашённого на кафедру в 1933 году профессора И. И. Артоболевского одним из ведущих направлений учебной и научной работы стала теория механизмов. Доцент (с 1939 г. — профессор) Б. В. Булгаков читал спецкурсы по теории колебаний и теории гироскопов[13].

На кафедру было возложено чтение основного курса по теоретической механике (четырёхсеместрового) для студентов отделений математики, механики и астрономии мехмата; лекции по данному курсу читали Некрасов и Бухгольц[14].

С началом Великой Отечественной войны многие студенты и сотрудники кафедры ушли добровольцами на фронт, а оставшиеся привлекались к оборонным и сельскохозяйственным работам; в октябре 1941 года основная часть университета была эвакуирована в Ашхабад[15]. В конце 1941 года из той части сотрудников кафедры, которая осталась в Москве, была сформирована отдельная кафедра прикладной механики, организаторами которой стали И. И. Артоболевский и Б. В. Булгаков[13][16].

В годы войны учёные кафедры вели научную работу оборонного значения. Так, А. А. Космодемьянский и Н. Г. Четаев (работавший на кафедре с 1940 г.) совместно с Н. Д. Моисеевым, заведующим кафедрой небесной механики мехмата, решили весьма важную для практики задачу об устойчивости движения самолёта по неровному грунту; Четаев дал также решение задачи об устойчивости продольно-вращательного движения снаряда и об определении крутизны нарезки стволов артиллерийских орудий[10][17].

В 1950-е — 1960-е годы на кафедре велись исследования движения твёрдого тела с полостями, целиком или частично заполненными жидкостью, и была построена теория устойчивости движения таких тел (работы Л. Н. Сретенского, В. В. Румянцева, В. А. Самсонова, Н. Н. Колесникова). Результаты этих исследований имели важное значение для развития ракетной техники[18].

В течение двух лет (1957—1959 гг.), последовавших за смертью А. И. Некрасова, кафедрой заведовал член-корреспондент АН СССР Н. Г. Четаев. Со времени его прихода на кафедру здесь стали интенсивно развиваться исследования по аналитической механике и теории устойчивости движения[19][20]. По инициативе Четаева в 1959 году на кафедру в качестве профессора был приглашён лауреат Ленинской премии Д. Е. Охоцимский (с 1960 г. — член-корреспондент АН СССР, с 1991 г. — академик РАН), основным местом работы которого был (и оставался) Институт прикладной математики АН СССР (ИПМ); после этого к тематике проводимых на кафедре исследований добавились динамика космического полёта и робототехника[21].

Четаев внёс значительные изменения в методику преподавания теоретической механики: он поставил свойства возможных перемещений в основу вывода общих теорем динамики и вариационных принципов динамики, существенно расширил объём излагаемых в курсе сведений из аналитической механики. Методике Четаева следовали в своих лекциях В. В. Румянцев, Е. Н. Берёзкин, А. А. Богоявленский, К. Е. Якимова, Н. Н. Колесников, Ю. А. Архангельский, Ю. Ф. Голубев[22].

В 1962 году Д. Е. Охоцимский стал новым заведующим кафедрой и руководил ею вплоть до своей смерти в 2005 году. Он пригласил на кафедру ряд сотрудников ИПМ, что позволило привлечь сотрудников, аспирантов и студентов кафедры к новым направлениям и ввести новые спецкурсы, один из которых — «Динамика космического полета» — Охоцимский читал сам (спецкурс вызывал большой интерес у слушателей: во время первого чтения данного курса, в 1961 году, потоковая аудитория 16-10 Главного здания МГУ была переполнена)[21]. В 1974 году на кафедру пришёл В. В. Козлов, и тематика работ кафедры обогатилась вопросами применения в аналитической механике методов качественной теории дифференциальных уравнений, теории динамических систем, современной дифференциальной геометрии и топологии. В 1999 г. было утверждено новое название кафедры: «кафедра теоретической механики и мехатроники»[19][20].

В рамках проводимых на кафедре исследований по космической тематике её сотрудниками были получены основополагающие результаты теории неуправляемого движения космических аппаратов относительно центра масс, сделан вклад в создание систем пассивной стабилизации и ориентации искусственных спутников Земли, созданы методы анализа и расчёта траекторий автоматических межпланетных станций, разработаны адаптивные алгоритмы управления космическим аппаратом при его входе в атмосферу Земли или другой планеты, изучены динамика и оптимальное управление полётом космического аппарата с двигателями малой тяги[23][24].

С 1970 года на кафедре во взаимодействии с ИПМ АН СССР (чуть позднее — также в контакте с кафедрой прикладной механики МГУ, Институтом механики МГУ, Институтом проблем передачи информации АН СССР) под руководством Д. Е. Охоцимского были начаты работы, связанные с созданием робототехнических систем, способных к адаптивному поведению[24][1]. Разработаны методы математического моделирования локомоционных роботов, предложены такие алгоритмы построения движения шестиногого шагающего аппарата, которые позволяют обеспечить статическую устойчивость при преодолении им препятствий, а также алгоритмы стабилизации движения аппарата и прокладки его трассы на местности, созданы сопряжённые с ЭВМ лабораторные макеты шестиногих шагающих аппаратов. Материалы исследований легли в основу нового спецкурса Д. Е. Охоцимского и Ю. Ф. Голубева «Механика и управление движением автоматического шагающего аппарата». В работах В. В. Белецкого и его учеников разработан ряд вопросов теории управления двуногими шагающими аппаратами[25].

В 1990-е годы и в начале XXI века на кафедре под руководством Ю. Ф. Голубева и В. Е. Павловского велась активная работа по созданию компьютерных обучающих программ по механике[26]. Последовательно были созданы работавшие под управлением DOS компьютерное обучающее пособие «Кинематика сложного движения» и компьютерная обучающая программа «Кинематика точки и абсолютно твёрдого тела», а затем — работающие в рамках операционной системы Windows мультимедиа курсы (компьютерный учебник по теоретической механике[27] и мультимедиа обучающая среда по небесной механике[28])[29]. Разрабатывались также системы компьютерного тестирования и диагностики знаний[26].

С 2006 года кафедру возглавляет член-корреспондент РАН Д. В. Трещёв. Научную деятельность кафедры в начале XXI века определяли три сформировавшиеся в её стенах научные школы: «Качественные аспекты динамики консервативных, неголономных и диссипативных систем» (под руководством профессоров А. В. Карапетяна и Д. В. Трещёва), «Механика систем твёрдых тел с деформируемыми элементами и с полостями, заполненными жидкостью» (под руководством профессора В. Г. Вильке и «Разработка робототехнических и мехатронных систем с элементами искусственного интеллекта» (под руководством профессора Ю. Ф. Голубева)[30].

В различные годы на кафедре работали[править | править код]

На кафедре работают[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Мехмат МГУ 80, 2013, с. 161.
  2. Механика в Московском университете, 1992, с. 7, 9—10.
  3. 1 2 Караваев Ю. В.  Из истории создания кафедры теоретической механики в Московском университете // История и методология естественных наук. Вып. XXIX. Математика и механика. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. — 176 с. — С. 134—139.
  4. Лёвшин Л. В.  Деканы физического факультета Московского университета. — М.: Физический факультет МГУ, 2002. — 272 с. — ISBN 5-8279-0025-5. — С. 136—137.
  5. Механика в Московском университете, 1992, с. 11, 13.
  6. 1 2 Мехмат МГУ 80, 2013, с. 160.
  7. Механика в Московском университете, 1992, с. 22.
  8. Волгина, Тюлина, 2001, с. 37.
  9. Волгина, Тюлина, 2001, с. 20—21.
  10. 1 2 Тюлина И. А.  О развитии прикладной математики и механики в Московском университете (XVIII—XXI вв.) // Математика в высшем образовании. — 2003. — № 1. — С. 103—116.
  11. Волгина, Тюлина, 2001, с. 38.
  12. Механика в Московском университете, 2005, с. 34—35.
  13. 1 2 Кудряшова Л. В., Пирогов И. З.  К истории возникновения и развития кафедры прикладной механики (по материалам Архива МГУ) // История и методология естественных наук. Вып. XXIX. Математика и механика. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. — 176 с. — С. 159—165.
  14. Волгина, Тюлина, 2001, с. 32—33.
  15. Механика в Московском университете, 1992, с. 23.
  16. Мехмат МГУ 80, 2013, с. 190.
  17. Механика в Московском университете, 2005, с. 35.
  18. Механика в Московском университете, 2005, с. 38—39.
  19. 1 2 Механика в Московском университете, 1992, с. 24—26.
  20. 1 2 Мехмат МГУ 80, 2013, с. 160—162.
  21. 1 2 Аким Э. Л., Арнольд В. И., Белецкий В. В., Горячева И. Г., Журавлёв В. Ф., Климов Д. М., Козлов В. В., Лупанов О. Б., Новиков С. П., Попов Ю. П., Румянцев В. В., Черноусько Ф. Л., Чёрный Г. Г., Энеев Т. М.  Дмитрий Евгеньевич Охоцимский (Некролог) // Успехи математических наук. — 2012. — Т. 61, вып. 3 (369). — С. 157—160. — DOI:10.4213/rm1749.
  22. Механика в Московском университете, 2005, с. 43.
  23. Мехмат МГУ 80, 2013, с. 160—161.
  24. 1 2 Аким Э. Л., Керимов М. К., Попов Ю. П.  Памяти академика Дмитрия Евгеньевича Охоцимского (1921—2005) // Журнал вычислительной математики и математической физики. — 2006. — Т. 46, № 11. — С. 2114—2119.
  25. Механика в Московском университете, 2005, с. 41—42.
  26. 1 2 Механика в Московском университете, 2005, с. 44.
  27. Голубев Ю. Ф., Павловский В. Е., Свешникова В. А., Зенкова Н. Ю., Ионова Ю. Н.  Электронный мультимедиа курс по теоретической механике // Компьютерные технологии в высшем образовании. Вып. 1. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1994. — 369 с. — ISBN 5-211-03289-6. — С. 305—313.
  28. Голубев Ю. Ф., Павловский В. Е., Голубева Е. Ю., Жаркова А. Ю., Нечаева Е. С., Павловский В. В.  Интегрированная мультимедиа обучающая среда по небесной механике // Математическое моделирование. — 2000. — Т. 12, № 5. — С. 74—80.
  29. Пищулина И. В., Юрченко Л. К.  Использование методов современного обучения в процессе преподавания дисциплины «Теоретическая механика» // Вестник Дальрыбвтуза. — 2016. — № 7. — С. 53—57.
  30. Мехмат МГУ 80, 2013, с. 162.

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]