Kármán Tódor
(Budapest, 1881. máj. 11. – Aachen, 1963. máj. 7.)
Kármán Tódor édesapja, Kármán Mór, Eötvös József biztatására a magyar oktatásügy átszervezésén dolgozó pedagógus volt. A kiegyezés után a Nemzeti Oktatásügyi Tanács főtitkáraként a magyar gimnáziumok átszervezésében meghatározó szerepet játszott. Pedagógusként az uralkodó, Ferenc József egyik unokaöccse tanítását is rábízták. Kiváló munkája elismeréséért Ferenc József 1907-ben Kármán Mórnak örökölhető nemesi címet adományozott: von Szőlöskislaki. Innen van az, hogy Kármán Tódor külföldön vagy idegen nyelvű publikációkban Theodore von Kármán néven szerepel, gondosan megőrizve mindkét á" betűn az ékezetet.
Középiskolai tanulmányait abban a gimnáziumban végezte, melyet apja alapított. Ez a Budapesti Egyetem Tanárképző Intézetének Gyakorló Gimnáziuma vagy röviden a Mintagimnázium. Itt tanult számos nagy hírre szert tett, idegenbe szakadt honfitársunk, pl. Thomas Balogh közgazdász, Káldor Miklós (Nicholas Kaldor) közgazdász vagy Kürti Miklós fizikus. Kármán az érettségi évében, 1898-ban megnyerte az Eötvös Loránd alapította matematikai tanulóversenyt. Egyetemi tanulmányait a budapesti József Műegyetemen folytatta, 1902-ben kitűnő minősítéssel szerzett gépészmérnöki oklevelet. Ezután katonai szolgálat következett, a tüzérségnél tartalékos tiszti vizsgát tett. Leszerelés után Bánki Donát tanszékén lett tanársegéd, ezzel egyidejűleg a Ganz és Társa Vagongyárban mérnök. Első tudományos problémakör, ami lekötötte érdeklődését, a nyomott rudak kihajlásának kérdése volt.
1906-ban elnyerte a Magyar Tudományos Akadémia ösztöndíját és Göttingenbe ment. Itt Ludwig Prandtl tanszékére került, ahol a hidrodinamika és az aerodinamika modern kérdéseit kutatták. Prandtl tanszéke ebben a kérdésben az egyik, sőt, valószínűleg a legnagyobb jelentőségű tudományos centrum volt a világon. Kármán az ösztöndíj 2 éve után még további 4 évig maradt Prandtlnál, és az áramlástan meg a repülés elkötelezett úttörője lett. A nyomott rudak kihajlásának a problémája a repülőgépek szerkezetében is fontos kérdésnek bizonyult, ezért az elmélet pontos, végleges kidolgozásával továbbra is foglalkozott, és e témáról írt doktori értekezésével 1908-ban magántanárrá habilitált.
A további kutatások részben a rugalmas testek képlékeny alakulásának elmélete, részben az áramlásba helyezett akadályokra ható aerodinamikai, ill. hidrodinamikai erők meghatározására irányultak. Ez utóbbi probléma megfordítása az, hogy milyen felhajtóerő hat egy repülő testre, ill. milyen alakú legyen a szárnyprofil, hogy meghatározott aerodinamikai felhajtóerő ébredjen a légi szállítás szükségleteinek megfelelően, megtervezhetően. Ekkor fedezte fel az akadály körül kialakuló áramlásban keletkező, leszakadó örvénysorokat; ez a híres Kármán-féle örvénysor elmélete. Évekkel később, a Tacoma híd szélvihar okozta összeomlásának elemzésekor Kármán kimutatta, hogy tervezési hiba történt; ugyanis a híd alakja olyan volt, hogy a szélben körülötte leszakadó örvénysorok keletkeztek, emiatt rezgett be, ill. omlott össze.
1912-ben Göttingen után Selmecbányára került, a Selmecbányai Bányászati Akadémia alkalmazptt mechanikai tanszék tanárának. Itt azonban nem tudta megkezdett kutatásait folytatni. Ezért néhány hónap múlva Aachenbe ment, ahol hamarosan a műegyetemen tanszékvezető egyetemi tanár lett. Itt részben a rudak, felületek, falak, csövek rugalmasságtani vizsgálatával, stabilitási elemzésével, továbbá áramlástani kérdésekkel, az akadályra ható erők elemzésével foglalkozott.
Az I. világháború kitörésekor katonai szolgálatra hívták be, azonban halláskárosodása miatt hátországi beosztást kapott, és egy évig egy csepeli ruharaktárban teljesített szolgálatot. Csak eme eltékozolt idő után rendelték a Bécs melletti Fischamendbe, ahol a Monarchia hadirepülőinek az arzenálja működött. Itt Kármán hamarosan egy repülésfejlesztési kutatólaboratóriumot rendezett be, szélcsatornát épített. Munkatársai Petróczy István, Zurovecz Vilmos és Asboth Oszkár együttműködésével kidolgoztak egy kötött típusú helikoptert (PKZ-típus) a megfigyelő léggömbök helyett. Megoldotta többek között a repülőgépek légcsavarkörén át a gépfegyvertüzelés Fokker-módszerét, és vizsgálta a tengeralattjárók motorzajának (kipufogógázának) csökkentési lehetőségét, hogy a detektálásuk nehezebb legyen. A háború után, 1919-ben elvállalta, hogy részt vesz a Tanácsköztársaság Közoktatásügyi Minisztériumában a felsőoktatási reform végrehajtásában. A Tanácsköztársaság bukása után rövid illegalitást követően ismét Aachenbe ment, ahol 1930-ig dolgozott. Aachenben a Kármán Intézet a repüléstudomány világhírű centrumává fejlődött. Kármán foglalkozott a turbulenciaelmélettel, a rugalmasságtan közelítő módszereivel, pontrácsok saját rezgéseivel – aminek a szilárd testek fajhőjének elméletében van fontos szerepe – az áramlások hasonlósági törvényeivel (a modellezés alapjaival), a légcsavarmeghajtás elméletével és az anyagok szilárdságtani viselkedésével.
Közben kiépült Kármán amerikai kapcsolata. Ezt Robert Millikan – az elektron töltésének Nobel-díjjal jutalmazott megmérője – a California Institute of Technology (Pasadena) professzora meghívása alapozta meg, aminek Kármán 1926-ban tett eleget. Daniel Guggenheim, az amerikai milliomos rézkirály adományaiból Kármán megszervezte a pasadenai aerodinamikai kísérleti laboratóriumot (1944 után ez lett a Jet Propulsion Laboratory). Ide tette át székhelyét azután, hogy megtörtént a hitleri hatalomátvétel Németországban.
Amerikai időszakában Kármán a köréje szerveződő szakemberekkel lényegesen átalakította Amerika légügyét, elsősorban az aerodinamika tanítását. A California Institute of Technology-n a korszerű aerodinamikai oktatás kiterjedt az áramlástan mellett a rugalmasságtan, a szerkezeti tervezés, a kémia, a hajtómű-konstrukció kérdéseire is. Fokozatosan hozzálátott a reaktív meghajtás (lökhajtás, torlósugárhajtás) elvének és a szuperszonikus repülésnek a megvalósításához. Már a harmincas évek végén megjelentek Kármán programjában a rakétakutatás kérdései; eleinte a nehezebb gépek start-rakétái, majd a nagyrakéták és a ballisztikus rakéták is. Kármán Tódor a modern aerodinamikát ugyanúgy nagyhatalmi eszközzé tette a II. világháború során az Egyesült Államok számára, mint Einstein, Szilárd Leó, Fermi és Oppenheimer, meg a többi atomfizikus a magfizikát az atombomba megvalósításával. Megvoltak ehhez a hivatali lehetőségei: főtanácsadóként dolgozott egy ideig az USA hadügyminisztériumában, majd később ugyanebben a minőségben a NATO-nál.
Kármán érdeklődési köre kiterjedt az űrkutatás megvalósításának különböző kérdéseire is. A rakétakutatás egyszerű továbbfejlesztéssel elérheti a műholdak felbocsátása által támasztott igényeket. Ezt a továbbfejlesztést elsősorban a rakétahajtóművek modernizálása jelentette, amihez az üzemanyag-égetés ügyében az aerotermokémiára volt szükség. Ez a speciális tudományág a repülő objektumok felületén ébredő hatások kezelése, a légkör és a gyorsan mozgó testek kölcsönhatása szempontjából is érdekes, a magnetohidrodinamikával együtt. Ám az űrkutatás elemzése rámutat arra, hogy ezeket a feladatokat nem lehet nemzeti feladatként teljesen sikerre vinni, csak nemzetközi összefogással. Ezért a II. világháború után hosszan tartó szervezőmunkával 1960-ra létrehozta az űrkutatás céljaiban érdekelt kutatók nemzetközi fórumát, a Nemzetközi Asztronautikai Akadémiát. Nemcsak egyes személyek segíthettek ebben, hanem pl. az AGARD, az Advisory Group for Aeronautical Research and Development (1952) a NATO keretén belül, valamint a Nemzetközi Repüléstudományi Tanács (International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS, 1956)) az Asztronautikai Világszövetség (International Astronautical Federation) keretei között. Ez utóbbinak, amely a nemzetközi asztronautikai egyesületek szövetsége, 1963-ban hazánk is tagja lett Kármán Tódor támogatásával. Kármán és munkatársai világszerte e két fórumon próbálták kialakítani azokat a szakmai ágazatokat a hidegháború éveiben is, amelyekkel az űrkutatást az egész emberiség javára és boldogulására lehet használni.
Kármán hatalmas tudományos tevékenysége nem lehetett volna olyan nagy hatású sem a tudományos világra, sem pl. az Egyesült Államok légierejére, ha nem lett volna meg benne a tudományos menedzser, a tudós üzletember képessége. Benne tisztelhetjük alighanem az első tudományos szervezőt is, aki – bár nem bírta tökéletesen az amerikai angolt – broken continental English-ével (Kármán megfogalmazása), emberszeretetével, bölcs humorával nehéz helyzeteken is képes volt úrrá lenni. Amerikai kiejtése gyarlóságának ellentételezéseként anyanyelvi hajlékonyságát sok évtizedes emigráció során is megőrizte.
Kármán nevét a Hold túlsó oldalán és a Marson is egy-egy kráter őrzi. Amerikában kitüntetésekkel halmozták el, Budapesten pedig a Közlekedési Múzeum parkjában mellszobra áll. Műveinek gyűjteményes kiadása 1956-ban jelent meg négy kötetben.
Elismerések
Tudományos tevékenységét számos kitüntetés honorálta. Ezek közül a legnagyobbnak az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Érmét tarthatjuk (United States National Medal of Science), amit alapításakor, 1963-ban, elsőként vehetett át Kennedy elnök kezéből. Tagja volt a Royal Society-nek, magáénak tudhatta a Prandtl gyűrűt, valamint a Gauss-, Kelvin-, Guggenheim- és Watt-érmeket.
A Budapesti Műszaki Egyetem gyémánt diplomáját a tiszteletbeli doktori címmel együtt 1962-ben kapta meg. Ugyanebben az évben kapta a Bánki Donát Érem kitüntetést.
Irodalom
Saját írások:
Könyvek:
•General Aerodymanic Theory [Az aerodinamika általános elmélete]. Szerzőtárs J. M. Burgers. Berlin: Verlag von Julius Springer, 1924, 2. köt.
•Mathematical Methods in Engineering [Matematikai módszerek a gépészetben]. Szerzőtárs M. A. Biot. (Megjelent francia, spanyol, portugál, olasz, török, német és orosz nyelven) New York: McGraw-Hill, 1925. (Magyar nyelven: Műszaki Könyvkiadó)
•Aerodynamics: Selected Topics in Light of Their Historical Development [Az aerodimanika egyes kérdései, fejlődésük tükrében]. (Megjelent spanyol, olasz, német, francia és japán nyelven) New York: Cornell University Press, Ithaca.
•Collected Works of Dr. Theodore von Kármán [Dr. Kármán Tódor összegyűjtött művei]. London: Butterworth Scientific Publications, 1961, vol. I-IV.
Tanulmányok, cikkek:
•Gömbölyű végével vízszintes lapra támaszkodó súlyos pálcza mozgása. In: Mathematikai és Physikai Lapok. Budapest: Mathematikai és Physikai Társulat, 1902, 9. köt.
•A kihajlás elmélete és a hosszúrudakon végzett nyomó-kísérletek. In: Magyar Mérnök- és Építész-Egylet Közlönye. 1906, XI. és XII. sz.
•Die Knickfestigkeit gerader Stäbe [Egyenes rudak kihajlási szilárdsága]. In: Physikalische Zeitschrift. 1908, 9. köt.
•Mitől függ az anyag igénybevétele? In: Magyar Mérnök- és Építész-Egylet Közlönye. l910.
•Festigkeitsversuche unter allseitigen Druck [Szilárdsági kísérletek minden irányú nyomás esetén]. In: Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure. 1911, 55. köt.
•Über Schwingungen in Raumgittern [A térrácsok rezgéseiről]. Szerzőtárs Max Born. In: Physikalische Zeitschrift. 1912, 13. köt.
•Zur Theorie der spezifischen Wärme [A fejhő elméletéhez]. Szerzőtárs Max Born. In: Physikalische Zeitschrift. 1913, 14. köt.
•Über die Verteilung der Eigenschwingungen von Punktgittern [Pontrácsok sajátrezgéseinek eloszlásáról]. Szerzőtárs Max Born. In: Physikalishce Zeitschrift. 1913, 14. köt.
•Molekularströmung und Temperatursprung [A molekuláris áramlás és a hőmérsékletugrás]. Szerzőtársak H. Bolza és M. Born. Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-physikalische Klasse, 1913.
•Research on the conditions of elastic limit and rupture [A rugalmassági hatás és a törés feltételeinek kutatás]. In: Mathematikai és Természettudományi Értesítő. 1915.
•Über laminare und turbulente Reibung [A lamináris és a turbulens súrlódásról]. In: Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik. 1921, 1. köt.
•Theoretische Bemerkungen zur Frage des Schraubenfliegers [Elméleti megjegyzések a csavarszárnyú repülőgép kérdéséhez]. In: Zeitschrift für Flugtechnik und Motorluftschiffahrt. 1921, 12. köt.
•Gastheoretische Deutung der Reynoldsschen Kennzahl [A Reynolds-szám gázelméleti jelentősége]. In: Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik. 1923, 3. köt.
•Über elastische Grenzzustände [A rugalmas határállapotokról]. (Verhandlungen des 2. Internationalen Kongress für Technische Mechanik) Zürich: Orell Fussli Verlag, 1926.
•Mathematische Probleme der modernen Aerodynamik [A korszerű aerodinamika matematikai problémái]. Bologna: Atti del Congresso Internazionale dei matematici; Bologna: Nicola Zanichelli Editore, 1928.
•Mechanische Änlichkeit und Turbulenz [A mechanikai hasonlóság és a turbulencia]. Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-physikalische Klasse, 1930.
•Theorie des Reibungswiderstandes [A súrlódási ellenállás elmélete]. (Aus dem Buchwerk der Konferenz über hydromechanische Probleme des Schiffsantriebs) Hamburg, 1932.
•Analysis of the typical thin-walled structures [A tipikus vékonyfalú szerkezetek analízise]. In: Aeronautical Engineering. 1933, 5. köt.
•The problem of resistance in compressible fluids [Az ellenállás problémája az összenyomható folyadékokban]. Róma: Quinto convegno VOLTA, 1935.
•Turbulence [A turbulencia]. In: Aeronautical Reports. London: The Royal Aeronautical Society, 1937, no. 89.
•The analogy between fluid friction and heat transfer [A folyadéksúrlódás és a hőátadás közötti analógia]. In: Transactions of the American Society of Mechanical Engineers. 1939, 61. köt.
•The engineers grapples with nonlinear problems [A mérnök küzdelme a nemlineáris problémákkal]. In: Bulletin of the American Mathematical Society. 1940, 46. köt.
•Problems of flow in compressible fluids [Az összenyomható folyadékok áramlásának problémái]. (University of Pennsylvania Bicential Conference) 1941.
•The role of fluid mechanics in modern warfare [A folyadékok mechanikájának szerepe a korszerű hadviselésben]. Proceedings of the Second Hydraulics Conference Bulletin 27, University of Iowa Studies in Engineering. 1942.
•Supersonic aerodynamics–principles and applications [Szuperszonikus aerodinamika–elvek és alkalmazásuk]. In: Journal of the Aeronautical Sciences. 1943, 14. köt.
•On the theory of thrust augmentation [A teljesítménynövelés elméletéről]. In: Reissner Anniversary Vol. Contributions to Applied Mechanics. Michigan: Ann Arbor, Edwards. 1949, p. 461468.
•Introductory remarks on turbulence [Bevezetés a turbulencia kérdéseibe]. In: Problems of Cosmical Aerodynamics. Ohio: Central Air Documents Office, Dayton, 1951, 19. fejezet.
•On the foundation of high speed aerodynamics [A nagy sebességek aerodinamikájának alapjai]. Proceedings of the First U.S. National Congress of Applied Mechanics. 1952
•Solved and unsolved problems of high speed aerodynamics [A nagy sebességek aerodinamikájának megoldott és megoldatlan problémái]. Brooklyn: Con. High Speed Aero., 1955.
•Magnetofluidmechanics [Magnetohidrodinamika]. In: Proceedings Ninth International Aeronautical Congress. Amsterdam, 1958, 2. köt.
•Introductory remarks on space propulsion problems [Bevezető megjegyzések az űrbéli propulzió problémáihoz]. (Milánóban, az Istituto Lombardo Accademia di Scienze e Lettre és az AGARD együttműködésében tartott szeminárium előadásai, 1960). Milano: Pergamon Press és Editrice Politechnica Tamburini, 1962.
b) Róla szóló irodalom:
•Kármán Tódor, Lee Edson: Örvények és repülők (Kármán Tódor élete és munkássága). Bp.: Akadémiai Kiadó, 1994.
Az eredeti angol kötet adatai: The Wind and Beyond, Theodore von Kármán: Pioneer in Aviation and Pathfinder in Space, by Theodore von Kármán and Lee Edson, Little Brown and Co. Inc. USA.
Kármán Tódorról másutt
Fiz. Szemle: Szentesi György, (
http://www.kfki.hu/fszemle/archivum/fsz ... i0206.html )
Fiz. Szemle:, P.L. Jakab, (
http://www.kfki.hu/fszemle/archivum/fsz9703/peter.html)
MSZH: (
http://www.hpo.hu/feltalalok/karman.html)
NASA JPL Th.von Karman Lecture Series, (
http://www.jpl.nasa.gov/events/lectures.cfm)
Belépés
Regisztráció
GyIK
Keresés
