ALMANACH
1890.05.07, 134 éve történt:
James Hall Nasmyth skót fizikus, amatőr csillagász, gépgyáros (1808. augusztus 19., Edinburgh - 1890. május 7., London)
Apja, Alexander Nasmyth kora ismert festője, aki műszaki kérdések iránt is érdeklődött, ami nagy hatással volt fiára. Apja kis műhelyében 17 évesen gőzgépet épített, 1928-ban országúti gőz-mobilt. Miután maga is gépgyárban dolgozott, 1836-ban H. Gaskell-el Lancashireben gépgyárat alapított. Közreműködött az angliai vasutak és gőzhajók építésében. Több gépgyári találmánya közül nevezetes, a Nasmyth-gőzkalapács jelentős technikai újdonság volt. 1856-ban visszavonult az ipari tevékenységtől, és Kent grófságban, "Hammerfield" kastélyában csillagászati távcsövek építésével és megfigyelésekkel foglalkozott. Az általa tervezett (ma is kedvelt) távcső-szerelés kényelmessé teszi az észlelő munkáját. Legnagyobb reflektora, 51 cm-es főtükrével kora óriástávcsövei közé tartozott. James Carpenter csillagásszal (1840-1899) főleg a Hold a holdalakzatok formáival, keletkezésével foglalkozott. Holdtérképei alapján plasztikus modelleket készített, ezek fényképei illusztrálják Carpenterrel együtt írt, máig is értékes művét (The Moon - 1874). Tanulmányozta a napfelszín granulációit. Az Edinburghi Akadémia tagja, nevét egy holdkráter viseli.1878.05.08, 146 éve történt:
Rónai Gyula gépészmérnök (1878. május 08., Zagyvaróna - Inászó - 1943. augusztus 07., Budapest)
1900-ban mérnöki oklevelet szerzett, és a MÁV járműszerkesztési osztályának munkatársa lett. A nemzetközi szabványokra vonatkozó javaslatokat nemzetközi viszonylatban is feltűnést keltő tanulmányokkal készítette elő, melyekkel több ízben nyert jelentős hazai és külföldi pályadíjakat. Munkásságának legjelentősebb eredményei a három- és négytengelyű forgóvázas vasúti járművek tervezéséhez fűződnek. Több mint húsz nagy jelentőségű vasúttechnikai találmánya van. A Rónai-féle forgóvázat az 1941-től forgalomba állított könnyű gyorsvonati négytengelyű személykocsikon alkalmazzák. Különösen a sín és kerék kölcsönös viszonyáról szóló tanulmánya elismeréseképpen a Boroszlói Műszaki Egyetem 1935-ben műszaki doktorrá avatta.1850.05.09, 174 éve történt:
Joseph Louis Gay-Lussac francia vegyész, fizikus (1778. december 06., Saint-Léonard-de-Noblat - 1850. május 09., Párizs)
Tanulmányait Párizsban végezte. Berthollet tanítványa volt, később pedig asszisztense lett. 1808-ban légköri vizsgálatok során felfedezte a róla elnevezett térfogati törvényt, melyet sav bázis reakcióknál is megvizsgált és észrevette, hogy pl. az ammóniagáz, mint bázis a savval szintén egyszerű térfogatviszonyok szerint reagál. Ez a megállapítás vezette aztán el a többszörös súlyviszonyok törvényéhez. Megfigyelte azt is, hogy a tömény kénsav a nitrogén monoxidot feloldja és megfelelő torony segítségével a nitrózus gázokat újra fel lehet használni. Ezeket az ún. Gay-Lussac-tornyokat még ma is használják, s hosszú ideig az ólomkamrás kénsavgyártás volt az egyetlen olyan módszer, mellyel kénsavat tudtak előállítani. Fizikából az ideális gázok hőtágulására vonatkozó törvények, valamint a gázok szabad tágulásának kísérleti vizsgálata őrzik nevét a középiskolai és egyetemi oktatásban.1746.05.10, 278 éve történt:
Gaspard Monge francia matematikus (1746. május 10., Beaune - 1818. július 28., Párizs)
Az ábrázoló geometria megalkotója, az analitikus geometria úttörője. Ez a két irányzat azóta a projektív geometria részévé vált. Az oratoriánus szerzetesek beaune-i és lyoni kollégiumában tanult. Lyonban 16 éves korában fizikát, 1768 és 1783 között fizikát és matematikát tanított Méziéres-ben. 1780-ban a hidraulika tanárának nevezték ki a párizsi Louvre-ba. 1783 táján Párizsba ment, dolgozott abban a súly-és mértékbizottságban, amely 1791-ben kidolgozta a méterrendszert. 1794-95-ben a rövid életű École Normale-ban tanított. Itt engedélyezték számára, hogy ismertesse az ábrázoló geometria elveit. Új eljárásai forradalmasították a mérnöki tervezőmunkát. Neve ott van a hetvenkét francia tudós között az Eiffel-tornyon.1820.05.10, 204 éve történt:
Pöschl Ede bányamérnök (1820. május 10., Bécs - 1898. november 29., Budapest)
Győrben jogot, majd 1837-1839-ben Selmecbányán bányászati tanulmányokat végzett. 1843-1845 között Bécsben folytatta természettudományi, műszaki tanulmányait. Visszatérve 1846-ban kincstári szolgálatba lépett. 1850-ben a selmecbányai akadémia ideiglenes, 1855-től az építészet és az ábrázoló geometria r. tanára. 1873-tól az akadémia igazgatója volt. Szakcikkei a Berg- und Hüttenmannisches Jahrbuchban, azon kívül a Bányászati és Kohászati Lapokban jelentek meg. Unokája Pattantyús Ábrahám Géza gépészmérnök, akadémikus.1933.05.10, 91 éve történt:
Jónás Ödön K. mérnök, műegyetemi tanár (1851. december 10., Kassa - 1933. május 10., Budapest)
A budapesti műegyetemen 1872-ben szerezte oklevelét. 1872-től ugyanitt tanársegéd. 1873-ban a Tisza vidéki vasút mérnöke. 1874-ben a műegyetemen helyettes tanár, közben 1877-től reáliskola segédtanára, majd 1883-tól az általános géptan és géprajz ny. r. tanára. 1905-07-ben a műegyetem rektora. Gépészeti tárgyú cikkei főként a Gazdasági Mérnökben jelentek meg. Mint több műszaki és gazdasági testület és hatóság tagja tevékenyen részt vett az iparügyek igazgatásában és mint országgyűlési képviselő 1881-től a politikai életben is.1968.05.10, 56 éve történt:
Reuss Endre gépészmérnök, egyetemi tanár (1900. július 01., Budapest - 1968. május 10., Budapest)
Érettségije évében (1918.) matematikai pályázatát Eötvös Loránd-díjjal jutalmazták. Oklevelét a budapesti József Műegyetemen szerezte (1922.), ezután két évig a műszaki mechanika tanszéken volt tanársegéd, közben matematikát oktatott a Ludovika Akadémián. 1924-1950-ig a Fővárosi Gázműveknél mérnök, majd műszaki tanácsos. 1950-53-ban a Vegyiműveket Tervező Nemzeti Vállalat tervezési osztályát vezette, 1953-tól a műszaki egyetem műszaki mechanika tanszékén egyetemi tanár. 1955-57-ben a gépészmérnöki kar dékánja volt. A Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik c. folyóiratban 1930-ban publikált tanulmánysorozatával jelentősen hozzájárult a képlékenységtan matematikai megalapozásához. Az itt kifejtett alapvető jelentőségű, széles körben hivatkozott elméletet a szakirodalom, mint "Reuss-Prandtl-modellt” tartja számon.1881.05.11, 143 éve történt:
Kármán Tódor gépészmérnök, fizikus, alkalmazott matematikus (1881. május 11., Budapest - 1963. május 27., Aachen)
Teljes nevén Szőllőskislaki Kármán Tódor, német nevén Theodore von Kármán, akit az amerikai légierő (USAF) védőszentjének becéznek, és a szuperszonikus légi közlekedés atyjaként, valamint a rakétatechnológia és hiperszonikus űrhajózás egyik úttörőjeként is ismernek.
Tudta nélkül a német repüléstechnika alapjainak letételével a német légierő, a Luftwaffe kifejlesztéséhez is sokban hozzájárult. Mint fizikus és alkalmazott matematikus sokban hozzájárult a hidrodinamika és a modern gázdinamika, illetve az aerodinamika huszadik századbeli fejlődéséhez. Számos kutatóintézet, valamint nemzeti és nemzetközi irányító bizottság megteremtésével, megszervezésével vagy irányításával bízták meg. Segítségét számos ország nagyra becsüli.
Származása, korai élete
Kármán Tódor apja, Kármán Mór a filozófia és a neveléstan neves budapesti egyetemi tanára volt, nagy tekintéllyel rendelkezett az egyetemi középiskolai tanárképzés gyakorlatának alakításában, s aki Szőllőskislaki nemesi nevét a közoktatásban végzett munkájáért nyerte el. Bátyja Kármán Elemér kriminál-pedagógus, pszichológus, jogász. Tódor oktatása magánúton kezdődött. A számtan volt a kedvence, és emlékezőtehetségét testvérei már korán felismerték, amikor ámulatukra hat éves korában képes volt öt és hatjegyű számokat fejben hiba nélkül összeszorozni. Apja azonban attól tartva, hogy fia a tehetségét számítani mutatványok cirkuszi bemutatására fogja majd használni, azt kívánta, hogy humán tárgyakkal, művelődési tartalmakkal is foglalkozzék. Iskolai oktatása kilenc éves korában kezdődött a budapesti mintagimnáziumnak is nevezett M. Királyi Tanárképző Intézet Gyakorló Főgimnáziumában.
Amikor érettségizése évében, 1898-ban megnyerte az ország legjobb matematika és természettudomány tanulójának szánt országos Eötvös Loránd-díjat, külföldre készült tiszta matematikát tanulni, de apja ezévi idegösszeroppanása és anyagi okok miatt Budapesten kellett maradnia. Így apja kívánságának engedve, aki fiát egy gyakorlati pálya felé igyekezett irányítani, Tódor a jóhírű Királyi József Műegyetemre, annak gépészmérnöki karára iratkozott be, ahol a neves Bánki Donát professzor irányítása alatt tanult. Az egyetemet 1902-ben, 22 éves korában fejezte be kitüntetéssel.
Munkássága - európai tevékenysége
Az egyetem elvégeztével egy egyéves sorkatonai szolgálatra hívták be az osztrák-magyar közös hadseregbe. Hazatértével Donát professzor hidraulika tanársegédjeként kapott alkalmazást a Műszaki Egyetemen, de a Ganz gyár tanácsadójaként is dolgozott.
1906-ban a Magyar Tudományos Akadémia ösztöndíjával Németországba utazott tanulmányai folytatására a göttingeni egyetemre, ahol a neves Ludwig Prandtl professzor felügyelete alatt a hidrodinamikával és aerodinamikával együtt a határréteg-elméleten és a repülőgép szárnyprofil-elméleten dolgozott. Nagy befolyással volt rá Prandtl mellett David Hilbert és Felix Klein is; ez növesztette a repülés elmélete iránti különös érdeklődését. Így amikor a repülők alkatrészei szilárdságának a problémája merült fel és a Krupp gyár egy hidraulikus prést ajánlott fel nagy fémszerkezetek nyomás alatti eltorzulásának tanulmányozására, amihez matematikai modellezést is csatolt, ezt a témát választotta doktorátusi értekezésére, ami mind magyarul, mind németül megjelent nyomtatásban. A doktori diplomával együtt egy "privát docens" állásajánlatot kapott. Később a Zeppelin Léghajóépítő Társaságnak lett egy szélcsatorna használatára szüksége, aminek megépítését a göttingeni egyetemre bízták. Kármán a szélcsatorna használatával végrehajtott tanulmányai közben figyelt fel 1911-ben egy váltakozó irányba forgó örvény kialakulására egy lapos akadály mögött, amit róla neveztek el Kármán-örvénysornak, vagy örvényútnak. Ez utóbbi elnevezés az örvények váltakozó irányát az utcák váltakozó oldali megvilágításához hasonlítja. Ez idő alatt Kármán Max Born fizikussal is társult az atomok mozgásának tanulmányozására, a rácsdinamika Fourier egyenletek általi leírásával. Egy rövid félévet a Selmecbányai Bányászati Akadémián töltött el professzori állásban, de amikor látta, hogy ott nem kaphat elég anyagi támogatást kísérleti munkáira, visszatért Göttingenbe.
Kármán 1913-ban elfogadta a Technische Hochschule Aachen által felajánlott és az aacheni Aeronautikai Intézet igazgatói állásával járó tanári állást a Repüléstan és Mechanika tanszék élén. A kutatóintézetben hamarosan egy erős kutatócsoport megszervezésébe kezdett a kísérleti berendezés lényeges megjavításával, egy szélcsatorna megtervezésével is. Hugo Junkers közeli segítőtársa lett a Junkers J-1 szállító-repülőgép aerodinamikai megtervezésében. Ennek az első konzolos tartású szárnnyal ellátott, kizárólag fémfelépítésű repülőnek a szárnyprofilterveit diákjai értékelték ki az egyetem szélcsatornáján.
Az első világháború kitörésével 1914-ben ismét besorozták az osztrák–magyar hadseregbe. Idejét nagyrészt a Bécs melletti Aerodinamikai Laboratóriumban töltötte, ahol késedelem nélkül egy repülőfejlesztési kísérleti laboratóriumot rendezett be szélcsatornával. Itt Petróczy István, Zurovetz Vilmos és Asboth Oszkár közreműködésével együtt egy a helikopter elvein épült, de csak egy helyben lebegő kötött tüzérségi megfigyelőeszközt terveztek, építettek és üzemeltettek, amit később PKZ néven szabadalmaztattak. A háború végén 1918-ban visszatért Magyarországra arra számítva, hogy talán a magyar tudományos oktatási rendszer alapvető modernizálásában lesz valami fontos szerepe. A Tanácsköztársaság idején közoktatási népbiztos-helyettesként dolgozott az Oktatásügy Minisztériumban, de a történelmi események felértékelésével a feladatot reménytelennek ítélte. A Tanácsköztársaság bukása után ez a pozíció nem is maradt meg és 1920 őszén Kármánt a MAeSz (Magyar Aero Szövetség) is kizárta tagjai közül. Így visszatért Aachenbe az Aeronautikai Intézet és az egyetem Repüléstan és Mechanika tanszékének vezetésére. A város melletti faluban Vaalsban lakott, a holland határ túloldalán.
Aachenben – a német repülőgépgyárosok anyagi támogatásával – a szilárd akadályok áramló folyadékokra és gázokra való hatását, a turbulencia-elméletet, és a gázok szilárd testekre gyakorolt emelőerejét (repülőgép szárnyprofil) tanulmányozva intenzív alapvető kutatási programba kezdett nem is sejtve, hogy ez milyen lényeges előnyt szolgáltat majd a modern német légierő, a Luftwaffe létrehozásához a második világháború idejére.
Amerika
A 30-as évek elején a német nemzetiszocialista irányzat terjedésével állása bizonytalanná vált. Mivel Kármán már volt Amerikában amikor a California Institute of Technology (Pasadena) Nobel-díjas professzora, Robert Millikan1926-ban hozzá fordult segítségért egy szélcsatorna megtervezésével kapcsolatban és meghívta intézetéhez, majd 1928-ra munkaideje felét már egyébként is Amerikában töltötte, 1930-ban a Caltech kezdeményezésére tervezett Guggenheim Aeronautical Laboratory (GALCIT) által felajánlott igazgatói állást nem tudta elutasítani.
A szuperszonikus repülés elméletéhez 1932-ben nevezetesen azzal járult hozzá, hogy a háromdimenziós Navier–Stokes áramlási egyenleteket egyetlen egyenletre egyszerűsítette és az áramlás útjába helyezett akadályok különböző pontjai közelében mért fizikai adatok tanulmányozásával arra megoldást javasolt. Ezt a szuperszonikus repülés feladataira alkalmas Kármán-Moore elméletnek nevezett megoldást ma is széles körben használják.
1933-ban véglegesen letelepedett az Egyesült Államokban és 1936-ban az amerikai állampolgárságot is felvette.
Kármán alapította meg 1933-ban az Amerikai Egyesült Államok Aeronautikai Tudományának Intézetét (US Institute of Aeronautical Sciences) és kutatást indított a folyékony anyagok mechanikája (angolul: fluid mechanics) a turbulenciaelmélet és a szuperszonikus repülés területén, valamint a matematikának a gépészmérnöki, repülőgép-szerkezeti és talajerózió területén való alkalmazásával is.
Bár a rakéták elméletével már a húszas évek óta lépést tartott, jól ismerve korai elméleteivel foglalkozó tudósait, az orosz Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij, a francia Robert Esnault-Pelterie, az amerikai Robert Goddard az erdélyi születésű német Hermann Oberth valamint a német származású lettországi szovjet Fridrih Cander munkáit érdeklődése rövidesen erősen a rakétakutatás felé hajlott, mihelyt a második világháború idején megtudta, hogy a németek rakétákat fejlesztettek ki hadi célokra. Ezt az érdeklődést az Angliának a rakétafegyverekkel (angolul doodlebugs) való bombázása felőli hír is továbbserkentette.
Kármán hatására a modern amerikai felsőfokú aerodinamikai oktatás fejlődése is lényegesen felgyorsult. Ez a Caltechen a rugalmasságtannak, a szerkezeti tervezésnek, az üzemanyag- és szerkezeti anyag-kémiának, és a hajtómű-konstrukciónak a tananyagba belefoglalásával, vagy annak kiterjesztésével a reaktív (lökhajtásos, torlósugár-hajtásos) és a szuperszonikus repülés tervezésének, előbb a startrakéták, majd a nagyobb, ballisztikus rakéták tervezésének oktatásához is vezetett. Ezúton az atomfizika bevándorolt tudósai (Szilárd Leó, Albert Einstein, Enrico Fermi majd Robert Oppenheimer) szaktudásaihoz hasonlóan a második világháború végére Kármán modern aerodinamikája és szervezőképessége is az Egyesült Államok nagyhatalmi eszközévé vált.
Az amerikai állam anyagi támogatásával Kármán alapított meg Kaliforniában egy aerodinamikai kísérleti laboratóriumot, melynek neve 1944 után Jet Propulsion Laboratory (Sugárhajtás-laboratórium) lett, lett és amely élére Kármánt jelölték ki. Ez az intézet később jelesen szolgálta az amerikai űrkutatási programot is.
Kármánt, mint az USAF speciális tanácsadóját 1939-ben egy (a világon legelső) hatméteres 40 000 lóerős szélcsatorna tervezésére kérték fel, aminek segítségével a légierő hatalmas lépéseket tett a repüléskutatásban. Az amerikai hadi, honvédelmi hatóságokkal való szoros együttműködés szolgálatára az USA hadügyminisztériumának főtanácsadójára való kinevezése után Kármán állította fel az Amerikai Légierő Tudományos Tanácsadói Elnökségét (USAF Scientific Advisory Board)
Kármánnak a háború után alkalma volt tanulmányozni a német rakétakutatás eredményeit is, amit sikeresen használt az amerikai sugárhajtásos és ballisztikus repülés továbbfejlesztésére. Így a rakéta üzemanyag-égetés, aerotermokémia és magnetohidrodinamika alkalmazásával a rakéta hajtóművek modernizálása útján Kármán az amerikai műholdtervezés és űrkutatás hajtóerejévé vált.
Nemzetközi
Az egyre nehezebb és költségesebb feladatok megoldásához nemzetközi együttműködésre volt szükség és Kármán ebben is részt akart vállalni. Így a háború után ugyan megtartotta a Caltech tiszteletbeli igazgatói pozícióját és az amerikai légierővel való szoros kapcsolatát előbb a NATO-nak lett tanácsadója, majd 1949-ben lemondott igazgatói pozícióiról és Párizsba költözött. A NATO Repüléstani Kutatás és Fejlesztés Csoportjának (Advisory Group for Aeronautical Research and Development, AGARD) és később a Nemzetközi Repüléstudományi Tanácsnak (International Council of the Aeronautical Sciences, ICAS) és az Asztronautikai Világszövetségnek (International Astronautical Federation) keretében folytatott tevékenysége folyamán kitartó szervezőmunkával 1960-ra létrehozta az űrkutatók nemzetközi fórumát, a Nemzetközi Asztronautikai Akadémiát (International Academy of Astronautics) aminek Kármán támogatásával, legutolsó 1962-i őszi szülővárosába tett látogatása után 1963-ban Magyarország is tagja lett. Ebben az évben halt meg Aachenben.
Tudományos tevékenységének összefoglalója
(Forrás az angol nyelvű Wikipédia listája)
Ismereteinket a következő tudományágakban terjesztette ki:
- Rugalmasság
- Rezgés
- Hőátadás
- Kristálytan
- Nem-elasztikus torzulás elmélete,
- Kármán örvénysor, nem-stacionárius, henger alakú akadály utáni sodorvonalak
- Lamináris áramlás stabilitása,
- Turbulencia,
- Szárnyprofil körüli egyenletes és nem-egyenletes áramlás
- Határrétegek
- Szuperszonikus aerodinamika
- Föppl–Kármán egyenletek (rugalmas lemezek elhajlása)
- Born–von Kármán határ-állapot, Kármán rácsmodell (kristálytan)
- Chaplygin–Kármán–Tsien megközelítés (potenciális áramlás)
- Falkowich–Kármán egyenlet (transzonikus áramlás)
- Von Kármán konstans (fal-turbulencia)
- Kármán-vonal (aerodinamika és asztrodinamika)
- Kármán–Howarth egyenlet(wd) (turbulencia)
- Kármán–Nikuradze korreláció (nagy viszkozitású folyadékok áramlása)
- Kármán–Pohlhausen paraméter (határrétegek)
- Kármán–Treffz transzformáció (szárnyprofil elmélet)
- Kármán–Prandtl törvény (áramlási sebesség fedetlen csatornákban)
- Kármán integrálegyenlet (határréteg elmélet)
- Repülő orrkúp-tervezés Haack-széria, Kármán féle csúcsív, vagy boltív (szuperszonikus aerodinamika)
- Kármán örvénysor (áramlás henger alakú tárgy mögött)
- United States National Medal of Science, vagyis Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Érme (1963) első birtokosa
- Franklin Gold Medal, aranyérem (1948)
- Member of the Royal Society (az angol királyi társaság tagja)
- A Prandtl-gyűrű, a Gauss-érem, Kelvin-érem, Guggenheim-érem és Watt-érem tulajdonosa.
- A Budapesti Műszaki Egyetem gyémántdiplomáját a tiszteletbeli doktori címmel együtt 1962-ben kapta meg. Ugyanebben az évben kapta a Bánki Donát-érem kitüntetést is.
- Emlékét a Hold túlsó oldalán (45°D, 175°K) és a Marson (46,5°D, 59°K) egy-egy becsapódási kráter neve őrzi.
- A BME Gépészmérnöki Karának kollégiumát róla nevezték el.
- Kármán Tódor-díj
- A Magyar Posta Kármán Tódor emlékére 1992-ben bélyeget adott ki.
- Pasadenában a NASA JPL auditóriuma is az ő nevét viseli.
- Az Aachen-i RWTH Egyetemen az előadótermeket magába foglaló épületet Kármán-Auditóriumnak nevezik.
- Budapesten a Közlekedési Múzeum parkjában is áll mellszobra.