Kármán Tódor az aerodinamika atyja

karman_todor

A híres magyar tudós neve külföldön, főleg az Egyesült Államokban sokkal jobban ismert, mint itthon, hazájában. A matematika, a mechanika, az aerodinamika területén végzett munkássága rendkívül gazdag és meghatározó volt a közelmúlt repülésének és űrhajózásának, és a felfedezései tovább szolgálják a jövő tervezőit is.

 Kármán család és gyermekévek

Kármán család feje, Kármán Mór kiváló pedagógus és művelődéspolitikus volt, aki az 1800-as évek végén kidolgozta a magyar középiskolai reformot. Munkásságáért a királytól a „szőllöskislaki” előnevet kapta az akkor megszerzett nemességhez. A családban négy fiú és egy leány nevelkedett. Kármán Tódor 1881. május 11-én született. A család intellektuális légkörében a gyerekek tehetsége szinte spontán bontakozott ki, bár elemi iskolába nem jártak. Házitanítójuk, apjuk egykori tanítvány Dr. Málnai volt. Kármán Mór pedagógiai szemlélete szerint a kisebbeket a nagyobbaknak is kellett tanítaniuk. A legnagyobb fiú, Elemér tanította öccsét, Ferencet, aki pedig a kis Tódornak volt a „tanára”. Tódor 8 éves korában már az 5 éves Miklóst, a legkisebb fiút oktatta. Apjuk a tanulás megkönnyítésére két könyvet is írt. A képes ABC és a Tündérmese című később nyomtatásban is megjelent és az első igazán jónak mondható magyar nyelvű gyermekkönyvek közé tartozott. Tódor télen korcsolyázott, de vívott is. Zongora tanára azonban a fiút reménytelen esetnek tartotta a hangszerhez. A 6 éves fiú társaságban gyakran „produkálta” magát, fejben elég jól és gyorsan számolt, amit apja nem is nézett jószemmel. Ezért a matematika helyett inkább humán témájú elfoglaltságot adott a fiának, aki 10 éves koráig nem is mutatott komolyabb érdeklődést a számok világa iránt.

Az iskolás évek

Kármán Tódort 9 éves korában beíratták abba az apja által alapított mintagimnáziumba, a későbbi Ságvári Endre gimnáziumba, amelynek akkor már külföldön is igen jó híre volt. Itt tanult több olyan ifjú is, akik később jeles képviselői lettek a magyar és a nemzetközi tudóstársadalomnak, többek között néhány angol egyetem későbbi professzora mellett Szilárd Leó is ide járt. A tanulók Kármán Mór bevált módszere szerint tanultak és az önmagukat fejlesztő diákokban szinte észrevétlenül, de annál tartósabban támadt fel a tudományok utáni érdeklődés. Tódor első sikerét 1898-ban érte el, amikor 17 évesen megnyerte az Eötvös Lóránd alapította matematikai tanulóversenyt. A család ekkor már a Rózsadombon, saját házukban lakott. 1898-ban beiratkozott a műegyetem gépészmérnöki karára és 1902-ben kitűnő minősítéssel el is végezte azt. Végszigorlata előtt elnyerte a Horváth-féle mechanikai pályadíjat.

Az ifjú mérnök

Kármán Tódor életében a következő év az önkéntes katonai szolgálattal telt el. A hadnagyi mundér levetése után a műegyetemen, Bánki Donát tanszékén tanársegédi állást töltött be, akitől igen sokat tanult és a Ganz vagongyárban mérnöki tevékenységet folytatott. Ebben az időben kezdett foglalkozni a szilárdságtan egyik fontos kérdésével, a rövid nyomott rudak kihajlásával. A megoldást 1906-ban publikálta a Magyar Mérnök és Építészegylet Közlönyében. Apja rendkívül büszke volt fia sikereire és arra buzdította, hogy külföldön tanuljon tovább, mert úgy látta, hogy itthon a fogékony elme számára nincsen annyi lehetőség. Tódor azonban nem kívánkozott külföldre és végül csak a Magyar Tudományos Akadémiától kapott két éves ösztöndíj bírta rá az utazásra.

Külföldi tanulmányok, kutatások, az első sikerek

Kármán Tódor 1906 októberében érkezett meg a németországi Göttingába. Itt a 33 éves Ludwig Prandtl professzornak, a modern áramlástan megalapítójának vezetésével kezdett hozzá a doktori disszertációjához. A kihajlási kísérleteihez szükséges hidraulikus prés hiányában, 1907-ben, rövid ideig Berlin-Charottenburg-i egyetemre járt, de még ősszel visszatért Göttingába. 1908-ban elkészült a doktori értekezése, mely olyan rudak méretezésével foglalkozott, amelyek épületszerkezetekben, de később már a repülőgépeken is inelasztikus kihajlásnak voltak kitéve. Ez a munka volt az első a sok közül, mellyel maradandóan beírta a nevét az alkalmazott mechanika történetébe. Fontos tartotta, hogy az otthon maradt kollégái is értesüljenek eredményeiről, ezért cikkben számolt be számukra a mérnökegyleti szaklapban. Prandtl megbízta Kármánt, hogy alkalmazott mechanika tárgyban előadásokat tartson az egyetemen és legnagyobb megdöbbenésére azt tapasztalta, hogy a fiatal tanár előadásain a hallgatói létszám rövid idő alatt megháromszorozódott a korábbiakhoz képest. Két év Németországbeli tartózkodás után Kármán Tódor 1908 márciusában, rövid időre Párizsba költözött és a híres Sorbonra járt, ahol többek között Madame Curie előadásait is hallgatta.

Az első találkozás a repüléssel

Kármán Párizsban látta Farmant 1 km-es, akkoriban „óriási” távolságnak tekinthető repülését. A repülés ekkor kezdte érdekelni, és mint műszaki embert főként a könnyű és erős motor készítése izgatta, Levasseur motorjáról ismertetőt is küldött haza. Ősszel Prandtl visszahívta Göttingába, ahol léghajó modellek vizsgálatához szélcsatornát kívántak létrehozni, de egyéb feladatot is szándékozott neki adni. Kármán 28 évesen, 1909-ben megkapta a „Privatdozent” címet és az egyetem magántanára lett és kiváló tudósok, közöttük több későbbi Nobel-díjassal is együtt dolgozott. Alkalmazott matematikai tevékenysége mellett a megépült szélcsatorna kísérletei mindjobban a repülés felé vitték. Göttingában ismerkedett meg többek között Einsteinnel, Zsukovszkijjal. A repülés tudományos vizsgálata során, a szárnyon ébredő felhajtóerő tisztázása után az ellenállás kérdéseit kellett tisztázni, melyek nagyon izgatták a kor tudósait szerte a világon. Ennek sorában nagy jelentőséggel bírt az, amikor Prandtl bevezette a határréteg fogalmát és meghatározta az indukált ellenállást. A kutatások során Kármán 1911-ben előbb számításokkal, majd kísérletekkel is alátámasztva felfedezte az ellenállás harmadik formáját az un. alakellenállást. Az áramlásba helyezett testek mögött fellépő örvénysor elmélete később felfedezőjéről, Kármán-féle örvénysor néven vált ismerté. Egyébként, a tudós évtizedekkel később ennek az elméletnek a segítségével bizonyította be az Egyesült Államokban a szélvihar által 1940 november 7-én összedöntött Tacoma-függőhíd tervezési hibáját. Ezután szerte a világon a nagy függőhidak építésénél figyelembe vették Kármán ajánlásait.

Haza Magyarországra, vissza Németországba

1912-ben Selmecbányára költözött, mert úgy vélte, hogy Németországban nem tud magántanárként továbblépni. Selmecbányán a Bányászati Akadémia alkalmazott mechanikai tanszékének vezetője lett, de rövidesen csalódott és visszatért a jobban felszerelt Göttinga-i egyetemre. Itt sem maradt sokáig, mert hamarosan kinevezték Aachenbe az egyetem aeronautikai tanszékének élére, ahová 1913. februárjában érkezett meg. Első dolga az volt, hogy a munkájához megfelelő szélcsatornát építtessen, mely októbertől a következő év elejéig készült. Egy napon Kármánt felkereste Hugó Junkers professzor, aki korábban az egyetem belsőégésű motorok tanszékét vezette. Kifejtette repülőgép építési elgondolásait, mely szerint a teljesen fémépítésű repülőgépé a jövő. Felkérte Kármánt, hogy tervezzen egy teljesen szabadonhordó szárnyat, melynek belsejében lehetne elhelyezni a motor számára szükséges tüzelőanyagot. Az elgondolás kulcsproblémája pont egy nem deformálódó szárny volt. Kármánnak tetszett a feladat és elvállalta, de Göttingából áthívta Trefftz Erichet és együtt dolgozták ki a szárnyszelvény szerkesztésnek azt az új módszerét, melyet később számos változatban lehetett alkalmazni. Ennek felhasználásával tervezték a világ első teljesen fémből készült repülőgépének a Junkers J-1 szárnyát. Ebben az időszakban Kármán gyakorlati munkája mellett jelentős elméletit is folytatott, melyet egyedül és másokkal közösen végzett. 1914-ben jelent meg a Trefftz-el közösen írt tanulmánya a repülőgépek hosszirányú lengéseiről.

Az első világháborús évek

1914 nyarán kitört az első világháború és a szépen induló munkának hamar véget vetett. Behívót kapott az Osztrák-Magyar Monarchia hadseregébe. A 61-es vártüzéreknél, békeidőben letöltött, kétévenkénti hadgyakorlatok után a háború kitörésekor már tartalékos főhadnagy volt, de a hallássérülése miatt nem ide, hanem a csepeli hadseregellátó intézményhez vonult be. 1915 augusztusában, amikor a német hadvezetőség Kármán átengedését kérték, a monarchia katonai vezetése hirtelen rájött, hogy milyen tudás kallódik egy „poros hátországi magazinban” és gyorsan a bécsi Arzenálba, majd rövidesen Fischamendbe került, ahol a repüléssel foglalkozó kutatások folytak. Itt egy üres léghajó hangárban kísérleti laboratóriumot rendezett be, ahol a légcsavarok vizsgálatához egy szélcsatorna is készült. Parancsnoka az osztrák-magyar repülés kimagasló alakja Petróczy István alezredes volt. Szinte az első fontos feladata a légcsavarkörön keresztül tüzelő géppuska szinkronizálási problémájának megoldása volt. Ezt a kérdést ugyan Fokker már megoldotta, de az osztrák repülőknél tapasztalt halálos balesetek miatt tudományosan kellett vele foglalkoznia. A hibát megtalálta, mely alapjában az alkalmazott osztrák géppuskától eredt, mely a némettől eltérő volt

Helikopter kísérletek

Későbbi munkája, mely repüléstörténeti elsőséget jelentett a Petróczy-Kármán-Zurovec, a PKZ-1 és 2 volt, amelyek földhöz horgonyzott megfigyelő helikopterek voltak. Az újszerű szerkezetek kialakításában a Fishamendben dolgozó Asbóth Oszkár is hozzájárult. A kötött helikopterszerű tüzérségi megfigyelő szerkezetet a sérülékeny léggömbök helyett kívánták alkalmazni. A „Fesselschraubenflieger”-nek nevezett már javított szerkezet három 120 LE-s csillagmotorral, két ellentétesen forgó merev, nagyátmérőjű, fa légcsavarral és a légcsavarok forgássíkja feletti megfigyelő állással rendelkezett. A modell kísérletek után megépült a közel két tonnás szerkezet, mellyel mintegy 30 sikeres próbarepülést hajtottak végre, egyiken Kármán Tódor is részt vett. A helikopter 50 m magasra emelkedhetett fel és már fél óráig is lebegett, de legnagyobb problémája a stabilizálása volt, mely csak a mindhárom horgonyzó kötél egyforma feszessége esetén volt megfelelő. A helikopter egyik bemutatója során, melyet magasrangú katonai vezetők előtt tartottak, az egyik nem kellően megfeszített kötél miatt a szerkezet lezuhant. Ezután felhagytak a fejlesztéssel, egyébként az I. Világháború háború már a végéhez közeledett. A helikopter gyártására a hadvezetés azonban időközben megegyezett a Pestszentlőrincen lévő Lipták-gyárral. A háborúnak vége lett, Fishamendet elfoglalták az olaszok és az ott található laboratóriumi eszközöket, gépeket, mindent elvittek Olaszországba. Kármán 1935-ben a Volta Kongresszus alkalmával járt az országban ahol, visszaemlékezése szerint az egykori helikoptert, mint múzeumi tárgyat látta viszont

Háború utáni évek

Kármán 1918-ban az Őszirózsás Forradalom idején érkezett Budapestre és teljes tanácstalanságban volt. Aachenbe nem tudott vissza menni, mert, mint tartalékos tisztnek megtiltották az ország elhagyását. Ekkor kereste fel őt Gönczi oktatásügyi minisztériumi államtitkár – aki az 1915-ben elhunyt néhai apjának egykori egyetemi munkatársa volt – és felkérte, hogy segítsen az egyetemi oktatás megreformálásában. Kármán abban a reményben, hogy a halála előtti évtizedekben mellőzött apja elképzeléseit megvalósíthatja elvállalta a felkérést. 1919-ben a Tanácsköztársaság kikiáltásakor Gönczi újból felkereste és maradásra bírta, mint a természettudományokért felelős minisztériumi titkár. Minisztériumi munkája mellett előadássorozatot tartott a műegyetemen „Korszerű mechanika” címmel, mely a tudományágnak hazánkban kevésbé ismert ágait ismertette. Kiváló előadásait nem csak az akkori egyetemi ifjúság, hanem gyakorló mérnökök, fizikusok is nagyszámban hallgatták. Előadásainak egyik szervezője Szilárd Leó volt és ott ült a hallgatóság soraiban többek között Bláthy Ottó Titusz, Kandó Kálmán, Jendrassik György, Bródy Imre, Polányi Károly is. Ebben az időszakban tervezték az egyetemen egy aerodinamikai tanszék felállítását, melynek vezetését Kármánra akarták bízni, de Eötvös Lóránd utódjául is kiszemelték. A sors kereke azonban másként forgott, mert a tanácskormány bukása után a korábban betöltött pozíciója miatt és néhány „jóakarójának” köszönhetően bujkálni kényszerült barátjának Posztóczky Károly erdőtanyosi birtokán. 1919 novemberében Kármán visszatért a háború előtti kutatásainak színhelyére Aachenbe.

Az aacheni évek, a vitorlázó repülés kezdete

A háború után az egyetem és a laboratórium szomorú képet mutatott. A várost francia-belga katonák szállták meg, akik az egyetem épületében szállásolták el magukat. Kármán hamar felismerte, hogy ha munkáját folytatni akarja, akkor azt csak a megszállók jóindulatával teheti. Mechanikai és aeronautikai előadásaira meghívta a belga felügyelő tiszteket is, akik ugyan civilben, de eljöttek. Segítségükkel rendbe rakta a laboratóriumot, de kikötötték, hogy csak olyan tevékenységet végezhet, mely nem lehet Németország számára katonai jelentőségű. A győztesek a háborúban vesztes országokat súlyos tilalmakkal sújtották pl. nem lehetett egy ideig motoros repülésük. Ez a kényszer szülte a motornélküli, a mai értelembe vett vitorlázó repülés megszületését és rohamos fejlődését, elterjedését. Az egyetem diákjai repüléstudományi egyesületet alapítottak, német rövidítésben FVA-t, mely a vitorlázógépek építését és a motor nélküli repülést tűzte ki céljául de repülőgép-tervezőkre is szükség volt. Ebben az időben egyre nagyobb érdeklődés mutatkozott a többi egyetemen is a sportrepülés ezen újszerű ága után. Kármán meghívta egykori fishamendi asszisztensét, Dr. Klemperert – az amerikai Douglas gyár későbbi neves rakétaszakértőjét – hogy együtt tervezzenek egy vitorlázórepülőgépet. 1920-ban elkészült a „Fekete Ördög”, mely már szabadonhordó szárnnyal rendelkezett. A géppel részt vettek a Flugsport című lap kezdeményezésében a Rhön hegységben rendezett egyetemek közötti versenyen, ahol igen jól szerepeltek és az elkövetkező években is az élen végeztek. Aachen rövidesen a vitorlázógépek tervezésének iskolájává vált. A sikerekre felfigyelő Prandlt is részt vett Kármán szemináriumain, melyeken a vitorlázórepülés aerodimaminkája szerepelt. A szemináriumok igen hamar nagy népszerűségnek örvendtek és csak úgy tódultak rá a diákok szerte az országból és közöttük volt a müncheni egyetemen tanuló, későbbi híres repülőgép-tervező Willy Messerschmidt is.

A siker és a béke évei

1921-ben Kármán Tódor édesanyja és húga Aachenbe költözött és rövidesen a közeli hollandiai Vaalsban telepedtek le az egykori budai házukhoz hasonlóban, ahol magyar szakácsuk volt. Hétvégeken szinte búcsújáráshoz hasonló jövés-menés jellemezte a Kármán házat. A nagyhírű tudósok, tanárok, diákok adták egymásnak a kilincset. Megfordult itt francia, holland, olasz, magyar angol, német vendégek is. A német tudósok a franciák és a belgák ellenséges érzületük miatt szinte teljesen elszigetelődtek. Kármán és az olasz matematikus Tullio elhatározta, hogy szerveznek egy nemzetközi mechanikai konferenciát, ahol a meghívottak szerte a világból eszmét cserélhetnek a németekkel. Tódor húga, Josefin kiváló szervező volt, négy nyelven folyékonyan beszélt és hatékonyan segítette a rendezvény lebonyolítását, melyen magyarok és amerikaiak is jelen voltak. Az 1922-ben Innsbruckban megrendezett első nemzetközi mechanikai konferencia hatalmas sikert aratott, költségeit egyébként Kármán Tódor állta. A sikereken felbuzdulva 1924-ben a Delfti egyetemen rendezték meg a következőt, melyre már kétszáz résztvevő látogatott el még Afrikából és Ausztráliából is érkeztek tudósok. A harmadikat pedig Zürichben 1926-ban bonyolították le. Ezek a kongresszusok voltak az elindítói az 1946 óta négyévenként megrendezésre kerülő elméleti és alkalmazott mechanikai kongresszusoknak. Kármán nem csak alapítója volt a nagynevű International of Teheoretical Applied Mechanics szervezetnek, hanem 1951-ig az elnöke is, majd lemondása után megválasztották tiszteletbeli elnöknek. A 20-as évekbeli kutatásai szervesen kapcsolódtak a léghajózás aktuális problémáihoz is, hiszen újabb Zeppelinek épültek. Választ vártak tőle a léghajó felületén fellépő nyomáselosztásra, de ki kellett számolnia, hogy milyen erőhatások léphetnek fel erős széljárás estén.

Kármán mint oktató

Kármán szeretett tanítani. Az oktatásban azt az egyszerű elvet vallotta, hogy „Először önmagadban légy tisztában a problémával és annak megoldásával és akkor úgy add elő, hogy a közepes képességű hallgató is megértse.” Előadásaira mindig gondosan felkészült és igyekezett, hogy még a legbonyolultabb kérdéseket is egyszerűen válaszoljon meg példákkal matematikai, fizikai összefüggésekkel alátámasztva. Szeretett váratlanul betoppanni a laboratóriumi gyakorlatokra, hogy megfigyelje a tanársegédeinek és a diákjainak kapcsolatát a problémák megoldásában. Figyelemmel kísérte diákok előmenetelét és a kiválókat meghívta otthonába. Rendszeresen beült a hallgatókkal a „Bierstube”-ba egy sör melletti beszélgetésre, mely szöges ellentétben állt az akkori egyetemi hierarcihai felfogással. Hallatlan népszerű volt diákja körében, mert alig, hogy leült máris körbevették.

Kármán a világhírű kutató

Kármán nyári szabadságát töltötte egy belga tengerparti fürdőhelyen, amikor táviratot kapott Amerikából Millikan Robert, híres későbbi Nobel-díjas fizikus aláírásával. Ebben az állt, hogy Daniel Guggenheim, a „rézkirály” nagy alapítványt tett három nagy egyetemen repülőmérnöki kutatóintézetet felállítására és felkérték őt egy hathónapos időtartamra a kutatólaboratórium felállítására utazzon ki az államokba. Kármán nagy dilemmában volt, mert a japánoktól is ugyanilyen időtartamú és tárgyú felkérést kapott. Hová menjen? A japán meghívást próbálta megduplázott honoráriummal elhárítani, de megdöbbenésére elfogadták. Végül mindkettőt elfogadta és először Kaliforniába, Passadenába utazott el szeptemberben. Itt felépülő laboratóriumhoz javasolta egy zárt szélcsatorna tervezését, elkészítését. Karácsony után érkezett Japánba, ahol szintén egy szélcsatornát kellett terveznie a Kawanishi repülőgépgyár részére. Munkájának segítésére meghívta egyik aacheni tanársegédjét, Kayser Erichet az építési munkálatok vezetésére, ami 1928-ban el is készült. Kármán Japánban tartózkodása alatt több előadást is tartott az ottani mérnökök számára és megjelent japánul a „Válogatott fejezetek az aeronautikából” című munkája.

karman001k

Sötét felhők gyülekeztek Európa egén

1926-ban a híres Aacheni egyetemet a világ minden tájáról idesereglett diákok látogatták csak a szomszédos Belgiumból nem. Kármán miután1927-ben visszatért Aachenbe úgy vette észre, hogy valami megváltozott, mert a lakása és a munkahelye között igázva a holland és a német határon keresztül és korábban a határsorompó szinte sohasem volt zárva akadálytalanul hajthat át egyik országból a másikba de újabban egyre gyakrabban kellett neki várakozni a lezárt sorompó miatt. Amerikai Buickját többször is átvizsgálták mindkét oldalon. Nőtt a bizalmatlanság, a náci eszmék terjedése egyre nyilvánvalóbbá vált. Az egyetemen is megváltozott, az eddig nyugodt helynek számító légkört, békétlenkedés, provokációk zavarták meg. Kármán 1928-ban ismét Amerikába látogatott, hogy megszemlélje a szélcsatorna építésének munkálatait, ajánlatot kapott Millikantöl, a laboratóriumi igazgatói posztra. Egy másikat is kapott Durandtól, a Stanford egyetem gépészmérnöki karának dékánjától, aki egy év múlva fog nyugdíjba vonulni és kérte őt, hogy vegye át tőle a tanszéket. A megtisztelő ajánlatok ellenére nehéz döntés előtt állt. Sok évet töltött Aachenban, sikereit itt érte el, sok barátja volt Németországban és Európában. Nem tudta mitévő legyen. A közéletben és az egyetemen is egyre erőteljesebben jelentkezett a náci ideológia, elkezdődött az emberek üldözése vallási, politikai szempontok szerint is, melyek arra késztették, hogy mégis csak elhagyja az országot. Talán az utolsó csepp az volt a pohárban, hogy a jól felszerelt laboratóriumát a titkos fegyverkezés szolgálatába kívánták állítani a nagysebességű repülés kísérletekhez kívánták felhasználni. Sokat vívódott, amikor 1929 decemberében anyjával és húgával elindult Passadénába, de mivel még mindig erős szálak fűzték Aachenhez először csak szabadságot kért és 1931-ben és 1932-ben többször is visszatért oda. 1933-ban Hitler hatalomra jutása után a német oktatási minisztérium felszólította térjen vissza véglegesen az országba vagy mondjon le. A kialakult helyzetben Kármán már nem kívánt visszatérni, lemondott és véglegesen Amerikában telepedett le.

Passedenai évek

Kármán 1930-ban vette át a Guggenheim laboratórium vezetését és megkezdte egyetemi előadásait is, ahol ugyan azt az elveket vallotta mint Aachenben. Szakított az amerikai oktatási gyakorlattal és az elmélet mellett a gyakorlati alkalmazásra is nagy hangsúlyt fektetett. Rövidesen már matematikát is oktatott a sajátos megközelítésben, mely nagy sikert aratott a hallgatói körében. Ebben az időben már egykori munkatársa Klemperer is Amerikában dolgozott és Arnsteinnel együtt felkérték, hogy legyenek tanácsadók az Akronban lévő léghajógyárban. Ekkor javasolták a léghajó modellek vizsgálatához függőleges szélcsatorna építését. 1931-ben megépült az Arkon, mely azonban 1933-ban az Atlanti-óceán fölött viharban lezuhant. Turbulenciában pusztult el 1935-ben a nála nagyobb Makron is. A német LZ-129-es Hindenburg katasztrófája után szerte a világon befejeződött a léghajózás nagy korszaka. Kármán a korszakról szakmai szempontok alapján tanulmányt is írt „A léghajók néhány aerodinamikai problémája” címmel. A Cal-Tech-en folyó kutatás erősítésére Kármán több német tudóst is meghívott. Jelentős számban kutattak az intézetben a különböző egyetemek doktoranduszai. Kalifornia helyi sajátossága lévén több repülőgépgyár is ide helyezte át a székhelyét. 1930-ban a Douglas, majd a Consolidated és a Lockheed is. A laboratórium számos megbízást kapott a repülőgépek tervezéséhez szükséges vizsgálatokhoz. 1932-ben a Douglas az eddigitől eltérő teljesen új vonalvezetésű repülőgépet alkotott meg, a DC-1-et, melyet rövidesen a DC-2 és a nagyszámban DC-3-as követte 1935-ben. A fémszerkezetű gép aerodinamikai kialakításában jelentős szerepet kapott Kármán Tódor és a laboratóriuma. A típus alakjának, szerkezetének kialakítása során számos kérdést másként oldottak meg, mint azelőtt. Korábban a szárnyak és a törzs csatlakozásánál pl a szögletes átmenetek, éles határvonalak az áramlás lelassulását és leválását okozták, mely örvényeket keltettek. Az örvénylő levegő a farokfelületen erős rezgést okozott, mely nemcsak kellemetlen, hanem a szerkezetre szilárdságilag veszélyes is volt. Az új elgondolások szerint kikísérletezett íves kialakítású „hónalajlemezek” alkalmazásával az áramlás egyenletessé, laminálissá vált, a turbulencia és a rezgés megszűnt. Kármánnak a fémszerkezet terén elért korábbi sikerei is segítettek a vékony lemez borítás miatt jelentkező probléma megoldásában. Gyorsan rájött, hogy azok merevítéssel képesek felvenni terhelést. Kidolgozta a gömbhéjak és a hengeres héjjak kihajlásának kérdéseit, melyek a teljesen fémből készült gépek építéséhez járult hozzá nagymértékben. Kialakították a követelményeknek megfelelő szinte ideális repülőgépformát.

A nagysebességű repülési kutatások

1934-ben a leggyorsabb repülőgép már 700 km/órával repült. A világ aerodinamikusait már a még ennél nagyobb sebesség, a hangsebesség és az azon túli izgatta. Kármán már korábban is foglalkozott a nagysebességű repülés aerodinamikai kérdéseivel, de intenzívebben csak 1932-től. Ekkor Moore doktorjelölttel közösen elkészítették azt a tanulmányt, mely a szuperszónikus aerodinamika kiinduló pontját képezte. 1939-ben megbízást kapott a hangsebességű repülés céljait szolgáló szélcsatorna tervezésére, melynek 40 ezer LE-s erőforrásra volt szüksége. Ez ugyan megépült, de csak 725 km/órás áramlást tudott előállítani. Az első hangsebességű szélcsatornát később a Boeing gyár megbízásából tervezte. A nagysebességű kutatásai során nem hanyagolta el a turbulencia kutatását sem. Az 1935-ös Volta kongresszuson a kompressibilis folyadékok ellenállásáról szóló előadása a szuperszónikus repülés új elméletét jelentette, mind a felületi, mind a súrlódási ellenállás és a hullámellenállás szempontjából.

Kármán és a rakétatechnika

Kármán Tódor figyelme 1936-ban a rakétatechnika felé fordult és tanulmányozta a rakéták égésfolyamatait. Megállapította, hogy a nagysebességű áramlások égésfolyamatai eltérnek az eddigi törvényektől. Tapasztalatai később a repülőgépek segédrakétáinak kialakításához volt nélkülözhetetlen. Megalapította az aerotermokémia tudományát. Kármánnak a karcsú fogástestek ellenállásáról szóló tanulmánya felkeltett amerikai ballisztikusok figyelmét és felkérték tanácsadójuknak. A Cal-Tec laboron belül 1936-ban megalakult rakétakutató csoport 1944-ben önállósult Jet Propulsion Laboratory néven. Itt készültek Kármán vezetésével a 40-es évek nagy rakétái és az US Army első irányított ballisztikus rakétája is. Vizsgálta a légkörön kívüli égésfolyamatokat. Felismerte, hogy a felszabaduló elektronok és ionok viselkedése új aeroelektromechanikai és aeroelektromágnesességi törvényszerűségeket takar.

A második világháború utáni évek

Kármán 1944 júliusában súlyosan megbetegedett és nehéz operáción esett keresztül. Felépülése után Arnold tábornok arra kérte, hogy vegyen részt egy tudós csoport munkájában, melynek az volt a feladata, hogy kidolgozza a következő 20-25 év légügyi kutatásait. A megalakult csoport a Scientific Advisory Group nevet kapta. A csoport számos kérdésben a kívülálló tudósok véleményét is kikérte. 1945 márciusában felmerült az igény, hogy a véleményük kialakításához ismerjék meg azt, hogy mire jutottak a korábbi évek során német tudósok. A II. Világháború rövidesen véget ért és ekkor már lehetőség volt a helyszínen is tájékozódni az elért eredményekről.

Kármán újra Németországban

A SAG csoport tagjaira katonai ranggal és egyenruhában, Kármán őrnagyként érkezett Párizson át a Németországba. Elsőként a Braunschweig melletti titkos kutató intézetet keresték fel. A 65 épületből álló részben földalatti intézményben ballisztikai és aerodinamikai kísérletek folytak. A tudósok meglepődve szemlélték az itt talált nyilazott szárnyú repülőgépmodellt és szerencsére annak mérési eredményei is előkerültek. Talán ez a modell adta meg az első lökést a későbbi amerikai nyilazott szárnyú repülőgépek megjelenéséhez. A bizottság felkereste Aachent is. Kármán egykori romos laboratóriumát, ahol a szélcsatorna meghajtását egy angol bombázás teljesen megsemmisítette. Felkereste az egykori vaalsi lakóházát, mely viszont teljesen épp volt. A németországi körút következő állomása a Hartz hegységben lévő nordhauseni földalatti gyártelep volt. Az egykori sóbányában a V-2-es rakétákat gyártották. Göttingába is ellátogattak, ahol találkozott Prandttal, aki ugyan nem volt náci, de együtt működött velük.

Kármán Budapesten

Műszaki nagyjaink című gyűjteményben Kármán munkásságával foglalkozó tanulmányban egy érdekes epizódot is olvashatunk. 1945, 1946 (?) májusában a Szovjetunióban, Leningrádban rendezték meg a szovjet tudományos akadémia 220 éves fennállásának ünnepségét. Erre az eseményre a világ számos országának híres tudósát meghívták, köztük Kármán Tódort is. Párizsból szovjet repülőgépen utaztak Moszkvába és Juliet Curie volt az útitársa. Kármánt visszafelé Moszkvában elfogta egy különös érzés, mi volna, ha most ellátogatna Budapestre. Ekkor még semmilyen polgári légiforgalom nem volt a két ország között. A repülőtéren összetalálkozott Szentgyörgyi Alberttel, aki a magyar küldöttséggel, egy katonai géppel indult haza. Hirtelen elhatározással csatlakozott hozzájuk. A Budapesten a repülőtérről egy szovjet tiszt vitte el a legközelebbi villamosmegállóig és így jutott el testvére lakására. Moszkvai eltűnése és budapesti megjelenése óriási riadalmat keltett amerikai körökben. Hamarosan Glantzberg tábornok jött érte Olaszországból egy B-25-ös kétmotoros bombázógéppel és gyorsan Párizsba vitték.

Kármán közéleti szereplése

Kármán több társával együtt eredménytelenül tiltakozott az amerikai tábornokoknál a tudósok Európából való átcsábítása ellen. 1947-ben több bizottság munkájában vett rész és része volt az „Új távlatok felé” és a „Légi fölény kulcsa” című tanulmányok megírásában is.. Ezekben alapozták meg többek között az amerikai repülés és a rakétatechnika tovább fejlesztését is. 1947-től évenként visszajárt Spanyolországba előadásokat tartani. Ottani tisztelői a Sorbonon tartott előadásait összegyűjtötték és kiadták spanyolul. Kármán önéletrajzában azt írta, hogy viszonzásként évente díjakat adományozott a Goya és Velasquez művészetével foglakozó legjobb monográfiák jutalmazására. A díjakat november 19-én magyarországi Szent Erzsébet napján osztották ki. „Ez egy további kapcsolat a két ország között, amelyeket szeretek”. Laugier professzor az akkori ENSZ főtitkár helyettese 1947-ben felkérte Kármánt, hogy fejtse ki azt, hogy hogyan tudnák a tudósok segíteni a világszervezetnek a béke megőrzésében. A javaslatai azonban a világ akkori megosztottsága miatt nem valósultak meg. Afrikában, Algériában járva a homokdűnék láttán, melyeket a szél hozott létre megírta azok keletkezéséről szóló dolgozatát. A szabályos hullámokban elrendeződött dűnék kialakulásának tudományos magyarázatát az áramlástan egyik szép feladatának tekintette. 1949-ben megvált a passadenai laboratórium vezetésétől és 1952-től a NATO-n keretében létrejött Advisory Group for Aeronautical Research and Development, (repülésügyi kutató és fejlesztő intézmény) az AGARD elnöke lett egészen haláláig. Az új feladatok és kutatások adtak neki erőt és elfoglaltságot az 1951-ben szívroham következtében elhunyt húga halálának feldolgozásához. A rakéták új égéselméletének kidolgozásán fáradozott, mely új határtudomány volt és aerotermochemistrynek hívott. Kármán mindig is szerette volna a nemzetközi tudományos együttműködést bővíteni. 1956-ban kezdeményezésére létrejött az International Concil of the Aeronautical Sciences, az ICAS, melynek tiszteletbeli elnöke lett. Már az alapítás évében csatlakozott a szervezethez, mely kétévente tartott kongresszusait többek között a Szovjetunió, Románia és Lengyelország is. 1958-ban a nemzetközi hírnévnek örvendő tudósról, Kármán centernek nevezték el a belgiumi Liegeben lévő kísérleti aerodinamikai kiképzőközpontot, mely a tudósok kiképzését szolgálta. Az elkövetkező évek nagy részét Párizsban töltötte és aktívan dolgozott az Asztronautikai Világszövetségben, az International Astronautical Federationban. 1959-ben egykori tanárának, Bánki Donát születési centenáriuma alkalmával tanulmányt írt, mely a Magyar Tudományos Akadémia emlékkötetben jelentetett meg.

A világhírű tudós, mint ember

A híres tudós mindvégig magyarnak vallotta magát. Büszke volt magyarságára és szívesen dicsekedett magyar akcentusú angol beszédével. Szigorúan ragaszkodott nevének ékezetes betűkkel történő írására. Szerette az embereket, sok barátja volt szerte a világból. Étkezéseinél mindig sokan ültek az asztalánál, szeretett nótázni, kicsit iddogálni és jó magyaros ételeket fogyasztani ennek ellenére kerülte a nagy nyilvánosság előtti szereplést, kivéve mérnöki, tudós társaságot. Szívből örült minden magyar sikernek. Különös gondot fordított arra, hogy nemzetközi rendezvényekre magyar tudósokat is meghívjon az MTA-n keresztül. Ilyen volt, amikor néhai, Dr. Rácz Elemér professzor a Budapesti Műszaki Egyetem Repülőgépek tanszékének a vezetőjét látta vendégül, méghozzá saját költségén az ICAS Madridi kongresszusán. 1962-ben az ICAS III. kongresszusának javasolta és elsőként emelte fel a kezét, amikor a kongresszus Magyarország felvételi kérelméről szavazott. Rendkívüli módon szerette családját és tisztelte apját, annak munkásságát. Az a hír járta, hogy Munkácsi „Krisztus Pilátus előtt” című képén a híres festő Krisztus alakját Kármán apjáról mintázta. Kármán elégtételt kívánt adni apja utolsó évtizedeiben elszenvedett mellőzéséért is. Édesanyja, húga nyújtotta neki a biztos hátteret. Kiváló emlékező képessége folytán szinte mindenre emlékezett, amit egyszer megjegyzett. Lakása tele volt családi fényképekkel és magyarországi emlékekkel. Igazi szórakozott professzor volt. Bármerre járt szinte mindig elhagyott valamit. Kocsit úgy vezetett, hogy a kereszteződéseken úgy hajtott keresztül, hogy szinte szét se nézett. Sokszor beszélgetés vagy ebéd, vacsora közben felállt és órákra eltűnt, hogy az eszébe jutott gondolatokat lejegyezze. Tudatában volt szórakozottságának és nem zavarta. Hitvallás szerint mélyen hitte, hogy a tudománynak elsősorban békés alkotásokat kell teremtenie. Hirdette, hogy a tudósokat felelősség terheli embertársaikkal szemben.

Kármán Tódor nemzetközi elismerései

Kármán Tódor a kivételes tudós több akadémia tagja is volt és 29 egyetem, főiskola avatta tiszteletbeli doktorává közöttük 1962-ben a Budapesti Műszaki Egyetemen vehette át a díszdoktori oklevelét és gyémánt diplomáját. Közel 50 különféle kitüntetés, emlékérem, oklevél, serleget kapott a világ számos országából. Élete során gazdag irodalmi munkásságot mondhatott magáénak. Kutatásainak eredményeit rögtön publikálta is, mert a tudósok között, szerte a világon nagy volt a versengés az elsőségekért. A késlekedés lehangoló eredményét, melyet pályája kezdetén, saját bőrén is megtapasztalt soha sem felejtett el. Kármántól, egészen késő öregkoráig átlagban négy és félhavonta jelent meg valamilyen témakörben írás, tanulmány, dolgozat vagy könyv.1963. február 18-án a tudós Washingtonban a Fehér Ház rózsakertjében állva, körülvéve a világ minden tájáról ideérkezett barátaival, tisztelőivel Kennedy elnöktől átvehette a legmagasabb amerikai tudományos kitüntetést, a National Medal of Science, melyet neki adományoztak először.

Epilógus

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

A kitüntetés átvétele után Párizsba repült, majd Aachenbe, mintha érezte volna, hogy oda kell mennie, ahol karrierjét elkezdte. 1963. május 7-én fürdés közben köhögési rohamot kapott, mely egy szívroham előjele volt és 4 nappal 82 születésnapja előtt néhány perc alatt meghalt. A repülés nagy úttörőjének, az űrkutatás megalapozójának nevét a Hold túlsó oldalán és a Marson kráter őrzi. Budapesten, egykori szülőházán a Szentkirályi utcában emléktábla, a Városligetben a Magyar Műszaki és Közlekedési Múzeum előtt egy mellszobor emlékeztet a lángelméjű tudósra.

Advertisements
Galéria | Kategória: Írások, Személyek | Közvetlen link a könyvjelzőhöz.

Vélemény, hozzászólás?

Adatok megadása vagy bejelentkezés valamelyik ikonnal:

WordPress.com Logo

Hozzászólhat a WordPress.com felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Twitter kép

Hozzászólhat a Twitter felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Facebook kép

Hozzászólhat a Facebook felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Google+ kép

Hozzászólhat a Google+ felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Kapcsolódás: %s