Kármán Tódor, a repüléstudomány nagy alakja

  2021. szeptember 16. - www.sopronmedia.hu

Tudtad, hogy Szőllőskislaki Kármán Tódor gépészmérnök, fizikus, alkalmazott matematikus az amerikai légierő (USAF) védőszentje, a szuperszonikus repülés atyja, a rakétatechnológia és hiperszonikus űrhajózás egyik úttörője?

Kármán Tivadar Mihály (Budapest, 1881. május 11.– Aachen, 1963. május 6.) gépészmérnök, fizikus, alkalmazott matematikus, a német repüléstechnika alapjainak letételével a német légierő, a Luftwaffe kifejlesztéséhez jelentős mértékben hozzájárult. Mint fizikus és alkalmazott matematikus nagyban elősegítette a hidrodinamika és a modern gázdinamika, illetve az aerodinamika huszadik századbeli fejlődését.

Már hatéves korában képes volt öt- és hatjegyű számokat fejben hiba nélkül összeszorozni. Iskolai oktatása kilencéves korában kezdődött a budapesti mintagimnáziumnak is nevezett Magyar Királyi Tanárképző Intézet Gyakorló Főgymnasiumában.

Kármán Tódor

Kármán Tódor

Wikipédia

1898-ban megnyerte a matematikában és a természettudományokban legjobban teljesítő tanulónak szánt Eötvös Loránd-díjat. Majd Bánki Donát magyar gépészmérnök, feltaláló és műegyetemi professzor tanársegédjeként alkalmazták a Műszaki Egyetemen, de a Ganz gyár tanácsadójaként is dolgozott.

1906-ban Kármán a Magyar Tudományos Akadémia ösztöndíjával Németországba utazott, ahol a hidrodinamikával és aerodinamikával együtt a határréteg-elméleten és a repülőgép szárnyprofil-elméletén dolgozott. 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.
1913-ban elfogadta az aacheni Technische Hochschule által felajánlott és az aacheni Aeronautikai (Repüléstani) Intézet igazgatói állásával járó tanári állást a Repüléstan és Mechanika tanszék élén.  Hugo Junkers közeli segítőtársa lett a Junkers J-1 szállító-repülőgép aerodinamikai megtervezésében.
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 egy, a helikopter elvein alapuló, de csak egy helyben lebegő, kötött tüzérségi megfigyelőeszközt terveztek, építettek és üzemeltettek, amit később PKZ néven szabadalmaztattak.
Aachenben – a német repülőgépgyárosok anyagi támogatásával – a szilárd akadályok áramló folyadékokra és gázokra való hatását, a turbulenciaelméletet, 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.
Az 1930-as évek elején a California Institute of Technology kezdeményezésére tervezett Guggenheim Aeronautical Laboratory (GALCIT) igazgatója lett.
A szuperszonikus repülés elméletéhez 1932-ben 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.

Kármán emlékére 1991-ben kiadott amerikai bélyeg

Kármán emlékére 1991-ben kiadott amerikai bélyeg

Wikipédia

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 turbulencia-elmélet és a szuperszonikus repülés területén.

Az amerikai állam anyagi támogatásával Kármán alapított meg Kaliforniában egy aerodinamikai kísérleti laboratóriumot, melynek neve 1944 után Jet Propulsion Laboratory (Sugárhajtás-laboratórium) lett, és amelynek élére a magyar tudóst jelölték ki. Ez az intézet 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).
A rakéta üzemanyag-égetés, aerotermokémia és magnetohidrodinamika alkalmazásával, a rakéta hajtóművek modernizálása útján Kármán az amerikai műholdtervezés és űrkutatás hajtóerejévé vált.

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 szülővárosába tett látogatása után, 1963-ban Magyarország is tagja lett. Ebben az évben halt meg Aachenben.

Messerchmitt vadászgép tesztje a volkenrodei szélcsatornában

Messerchmitt vadászgép tesztje a volkenrodei szélcsatornában

Forrás: Flickr/James Vaughan – CC-BY-SA

A nemzetközi tudománytörténet elismert tudósa, Thedore Von Kármán, a turbulencia elméletének szakértője, a nagy sebességű áramlások fontos elméleteinek kidolgozója, a képlékenység és sok más tudományterületnek úttöröje, akinek nevéhez fűződnek az alábbiak:

- 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 (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)

https://ma7.sk/

Forrás: Wikipédia

Borítókép: Kennedy elnök 1963-ban átadja Kármán Tódornak a Nemzeti Tudományos Érem kitüntetést (Forrás: Wikipédia)

Kérem, várjon... Kérem, várjon...