Ленинградский геофизик
Герман Александр Петрович

ГЕРМАН АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ (1874 — 1953)


Крупнейший ученый, основоположник отечественной горной механи¬ки, заведующий кафедрой горнозаводской механики Горного института, проректор по научной работё, доктор технических наук, академик (1939). Окончил Саратовскую гимназию в 1893 г., физико-математический факультет Петербургского университета в 1897 г. и Горный институт в 1903 г. С 1907 г. преподавал в Горном институте, а с 1915 г. и до конца жизни заведовал кафедрой горнозаводской механики. С 1918 по 1925гг. был помощником директора института, с 1930 по 1945 гг. — помощни-ком директора института по учебной части, а с 1945 г. — проректором по научной работе. С 1935 г. без защиты диссертации ему была присвоена ученая сте-пень доктора технических наук, в 1939 г. избран в академики в состав Отделения технических наук по институту Горного дела АН СССР. Правительственные награды: награжден орденами «Знак Почета», Трудового Красного Знамени — дважды, орденом Ленина. В его честь установлена мемориальная доска на главном фасаде здания института. Основные научные труды: Турбомашины. Кубуч, Ленинград, 1925. Теория и расчет турбовоздухопроводных машин. Металлургиздат, 1928. Шахтный подъем. Кубуч, Ленинград, 1932. Поршневые машины — насосы и компрессоры. ГНТИ, 1934. Применение сжатого воздуха в горном деле. ОНТИ, Л.— М., 1933. Литература о нем: Материалы к библиографии ученых СССР. Александр Петрович Герман. М.— Л., *************** Герман Алексендр Петрович Герман Александр петрович (1874-1953) – Горный инженер, Надворный советник, Действительный член АН СССР, д.т.н., профессор, Горный директор II ранга, заведующий кафедрой горной механики, проректор по учебной работе (1918-1925, 1930-47), проректор по научной работе (1947-1953) – родился 1 ноября 1874 г. в городе Вятка. Его отец, дворянин Петр Александрович Герман, был преподавателем средней школы. Завершив обучение в Саратовской гимназии в 1893 г., А.П. Герман поступил на физико-механический факультет Санкт-Петербургского университета, который блестяще окончил в 1897г. по разряду математических наук, с дипломом первой степени, избрав своей специальностью учение об электричестве и магнетизме. Стремясь полученные в университете знания приложить к конкретным вопросам техники, Александр Петрович поступает в том же 1897 году в Петербургский Горный институт, где продолжает обучение в области механики и горно-заводского дела. Окончив в 1903г. Горный институт по первому разряду, А. П. Герман поступает на Путиловский завод, где занимается расчетами и конструированием горного оборудования: золотопромышленных драг, экскаваторов, буровых машин. 1907 год. – Оставив Путиловский завод, Александр Петрович переходит на Санкт-Петербургский Монетный двор, где занимается организацией и оборудованием лаборатории для электролитического разделения золота от серебра, и ведет наблюдение за установкой паровых котлов, машин, электрометрических устройств. В 1918 г. Александр Петрович становится членом коллегии монетного двора. В 1907 году А. П. Герман избирается ассистентом Горного института по кафедре горнозаводской механики. С этого времени он активно занимается научной работой. В 1913г. после опубликования в Горном журнале (№ 8, 9, 10 и 11) научной статьи "Определение основных размеров паровых турбин", он защитил её на Совете Петербургского горного института в качестве диссертации на получение звания адъюнкта по кафедре горнозаводской механики. В этой работе Александр Петрович не только дал полное завершение теории К. Банки, но и вывел аналитически условия оптимизации термодинамической отдачи, доказав неправильность утверждения о невозможности такого вывода. В 1913 году А.П. Герман был признан заслуживающим звания адъюнкта. Осенью 1914г. он занял должность профессора кафедры машиностроения, а осенью 1915г. перешёл на кафедру горной механики. Свою неутомимую энергию и организаторский талант А.П. Герман отдавал развитию Ленинградского горного института. В сложные для страны и института годы Александр Петрович занимал должности - директора по учебной части института с 1918 по 1925гг., с сентября 1930 по 1947 г.г. - директора по учебной части Ленинградского Горного Института Неметаллических Ископаемых, Заведующего учебным сектором, учебно-производственным сектором Ленинградского горного института, проректора по учебной работе; с 1947 по 1953 гг. – проректора по научной работе. В 1931 году был избран в Ленинградский городской совет народных депутатов, куда в последующем неоднократно избирался вплоть до 1948 г. За 17 лет работы депутатом он выполнял самые разнообразные обязанности. С 1931 по 1934 гг. работал членом бюро секции труда и председателем секционной комиссии по наказам, с 1934 по 1939 гг. - заместителем председателя секции местной промышленности. С 1939 г. и до конца своей депутатской деятельности он работал в топливно-энергетической комиссии Ленсовета по экономии топлива, реорганизации управления энергетическим хозяйством Ленинграда и т. д. В эту большую государственную работу А.П. Герман вкладывал весь свой опыт, чем во многом способствовал Ленинградскому Горному институту занять второе место среди вузов Наркомтяжпрома и первое место среди втузов горно-топливной группы в 1-м и 2-м турах всесоюзного соревнования учебных заведений. В 1935 г. без защиты диссертации ему была присвоена ученая степень доктора технических наук. В 1939 г. Академия наук СССР избрала его своим действительным членом по отделению технических наук и членом ученого совета Института горного дела. Академиком Германом были заложены теоретические основы всех дисциплин горнозаводской механики, опубликован ряд учебных пособий, по которым занимались многие поколения студентов. Лекции Германа поражали слушателей глубоким научным содержанием, методической стройностью, свежестью идей и блестящим стилем. Из руководимой им школы вышло немало крупных специалистов, с успехом работавших в высших учебных заведениях и научно-исследовательских институтах. Несмотря на значительные масштабы научной, учебной и административной деятельности, Александр Петрович всегда был связан с горной практикой. Он впервые детально разработал правила испытаний вентиляторов и компрессоров 1932 г. – опубликованы труды в книге "Технические условия на импортное оборудование - газовоздуходувки, турбовоздуходувки и турбокомпрессоры". В течение многих лет Герман был членом научно-технических советов горнорудной и каменноугольной промышленности и консультантом государственных институтов по проектированию шахт (Гипрошахт) и металлургических заводов (Гипромез), где участвовал в создании крупных горных предприятий (Коунрад, Ткварчели, Большая Караганда, Донбасс, Урал, Кузбасс). В отношении своей подготовки и методов научного мышления А.П. Герман обладал яркой индивидуальностью, свойственной только крупным ученым. Научные работы А. П. Германа охватывают почти все разделы горной механики. Весь жизненный путь Александра Петровича – это путь ученого, путь создателя науки, путь создания школы горных механиков, – об этом свидетельствуют принадлежащие ему многочисленные научные и методические работы. Академик Александр Петрович Герман внес большой вклад в теорию шахтного подъема. В 1922 году Лекции, прочитанные им по шахтному подъему, водоотливным насосам и центробежным вентиляторам были изданы. В них впервые были изложены результаты исследований профессора А.П. Германа по динамике шахтного подъема. Рукопись капитального труда "Шахтный подъем" получила широкую известность в научных и инженерных кругах за много лет до ее первого издания в 1930 году. В последующие годы этот труд неоднократно переиздавался и дополнялся. Здесь впервые четко установлены и исчерпывающе проанализированы законы движения подъемных сосудов как для систем без хвостовых канатов, так и для систем с тяжелыми хвостовыми канатами. Приведены как точные, так и приближенные методы расчета кинематики подъема. Особого внимания заслуживает трактовка всех вопросов шахтного подъема с переменным радиусом навивки. В 1940 году вышел из печати учебник «Рудничные подъемные установки» - совместный труд академика А.П. Германа и профессора Ф.Н. Шклярского, который был существенно дополнен и переиздан в 1947 году. Этими учебниками пользовались многие поколения студентов. Идея многоканатного рудничного подъема зародилась в стенах горного института. Фундаментальные труды профессора И.А. Тиме и его ученика академика А.П. Германа явились основой для создания нового принципа работы рудничных подъемных установок. В работе А.П. Германа "Рудничные вентиляторы, их теория и расчет в связи с условиями экономичности" рассмотрен принцип работы всасывающих и нагнетательных вентиляторов. Получены формулы для определения сопротивления воздухопровода. Рассмотрены характеристические кривые Q-h для вентилятора, разработан метод выбора оптимальных параметров вентилятора, работающего при переменном эквивалентном отверстии рудника. Расчетным путем обоснована целесообразность установки второго рабочего колеса за кольцевым диффузором в центробежном вентиляторе, работающем над устьем ствола, что приводит к повышению давления при всасывании воздуха на 30%. Предложено и математически обосновано использование в шахтном центробежном вентиляторе второго кольцевого плоского диффузора, что способствовало значительному повышению эффективности проветривания шахты. В фундаментальном труде «О совместной работе рудничных вентиляторов» Александр Петрович показал, как действие одного из совместно включенных вентиляторов влияет на работу других в зависимости от особенностей их индивидуальных характеристик. После опубликования этой книги рудничная практика получила методологию расчетов параллельно и последовательно включенных вентиляторов. Тогда же были найдены объяснения некоторым парадоксальным случаям ухудшения вентиляции при параллельном включении вентиляторов, что привело к изменению соответствующих правил безопасности в горной промышленности. При исследовании теплового режима компрессора академик А.П. Герман установил, что в период сжатия воздуха тепловой поток меняет свое направление, и предложил новый метод расчета компрессоров, вытекающий из анализа сложных явлений теплообмена между стенками цилиндра компрессора и сжимаемым воздухом. В работе «Поршневые машины (насосы и компрессоры)» Герман описал методику расчета поршневых компрессоров, исследовал вопрос теплообмена в цилиндре компрессора и показал несостоятельность взглядов немецкого профессора П. Остертага на причину отступления кривой сжатия от классической политропы. В результате глубокого анализа сложных тепловых процессов А.П. Герман приходит к выводу, что сжатие в компрессоре происходит по сложному закону в некоторой части соответствующей кривой, названной им гиперадиабатой. Важный вклад в теорию и практику горнозаводской механики имеют работы А.П. Германа в области теории и расчета молотов, прессов и прокатных станов. Им определены зависимости для расчета силы удара и времени деформации. Получена универсальная формула для определения энергия удара при различных технологических процессах ковки. Дано описание процесса прокатки и получены формулы для определения условия возможности прокатки и мощности установки. Исследования работы турбомашин-генераторов, проведённые Германом, вскрыли физическую сущность процессов при входе в лопастное колесо и определили величину дополнительной затраты энергии. Кроме того, Александр Петрович вывел уравнение затраченной работы в колесе турбомашины при малом числе рабочих лопастей и новую индивидуальную характеристику при конечном числе рабочих лопастей. Уравнение и характеристика, в отличие от уравнения Эйлера, учитывают уменьшение скорости закручивания потока на выходе из лопастного колеса за счёт скоса потока при большом расстоянии между лопастями. Герман подтвердил существование закона конгруэнтности индивидуальных характеристик как для одной машины при разных частотах вращения колеса, так и для серии машин, выполненных с соблюдением геометрического подобия их размеров. Последнего условия, наряду с кинематическим подобием, оказалось достаточно для достижения динамического подобия потоков в машинах разных размеров одной серии, так как соблюдается условие постоянства критерия Фруда. Другими словами, Александр Петрович доказал, что все индивидуальные характеристики затраченной работы в функции производительности могут быть объединены в одно уравнение и в единый график типовой характеристики. Исследования академика А.П. Германа в области турбинных насосов позволили вывести турбомашиностроение СССР на передовые рубежи в мире. В настоящее время отечественные водоотливные установки горных предприятий, оснащённые турбонасосами, успешно справляются с большими водопритоками, что позволяет вести разработку уникальных месторождений полезных ископаемых. В 1944 - 1945 г.г. занимался вопросами горного давления, где подверг критике все существующие теории крепления стационарных горных выработок (тоннели, штреки и др.), основанные на гипотезе "естественного свода равновесия" (Риттер, Энгессер и др.). Он предложил новый оригинальный метод определения давления, основанный на различии прогибов слагающих толщу кровли пластов и их взаимодействии с учетом влияния различия модулей упругости. Им предложена теория горного давления вокруг горных выработок для слоистого упругого массива при разработке пластовых месторождений. Метод расчета давления основан на учете взаимодействия различных прогибов пластов, слагающих кровлю выработки, до ее поверхности, в зависимости от мощности пластов и модулей их упругости. Найдены нагрузки на междукамерные целики при слоистой кровле. Для расчета горного давления в очистных выработках при выемке угольных пластов с полным обрушением кровли предложено применить теорию консольной балки. Фундаментальные труды профессора И.А. Тиме и академика А.П. Германа в области гидравлики явились основой для разработки теории гидравлического транспортирования минерального сырья и продуктов его переработки, что связано с именами многих ученых, в том числе и профессоров Горного института. Академик Александр Петрович Герман внес неоценимый вклад в практику расчета и конструирования всех видов рудничных подъемных установок и устройств, обеспечивающих их эффективную и безопасную работу на горных предприятиях. В круг его научных интересов входили вопросы расчета и конструирования шахтных парашютов. В 1939 и 1940 годах на базе анализа работы целого ряда подъемных установок Донецкого и Кизеловского угольных бассейнов, он провел исследования функционирования парашютных устройств. На основании выполненных исследований в 1941 году им был сделан блестящий доклад на Ученом Совете института Горного дела АН СССР под названием «О шахтных парашютах», на котором были даны обобщающие выводы и намечены пути совершенствования методов расчетов и конструкций клетевых парашютных устройств, их приводов и ловителей. Для обеспечения плавного торможения подъемных сосудов в наклонных стволах А.П. Германом было предложено использовать реактивную силу истечения газовой струи под большим давлением. Таков диапазон научных исследований и практических разработок Германа, основными качествами которых являются их актуальность и тщательная аналитическая разработка. Научное творчество Александра Петровича оказало большое влияние на формирование отечественной горнотехнической мысли. Созданная им школа успешно развивается и активно содействует реализации важных научных и технических задач горной промышленности нашей страны. За выдающиеся заслуги перед государством и многолетнюю и добросовестную службу Герман Александр Петрович был награжден орденами: Св. Станислав 3 ст., двумя орденами Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени, орденом "Знак Почета", медалью "За оборону Ленинграда" и многими другими медалями. В апреле 1934 г. А.П. Герман за выдающиеся научные достижения был премирован наркомом тяжелой промышленности С. Орджоникидзе легковым автомобилем. В ноябре 1939 г. нарком В. Вахрушев наградил А.П. Германа знаком "Отличник угольной промышленности". В его честь установлена мемориальная доска на главном фасаде здания института.