100 великих россиян

Несмотря на огромный вклад Жуковского в гидромеханику имя его, как уже говорилось, связывают в первую очередь с аэродинамикой. И это не случайно. Можно сказать, что до Жуковского теоретической аэродинамики как самостоятельной науки вообще не существовало. К изучению движения тел в воздушной среде Жуковский приступил еще в 1889 г., когда устроил при своем кабинете прикладной механики в Московском университете небольшую аэродинамическую лабораторию. В 1902 г. он построил аэродинамическую трубу закрытого типа, в которой провел множество интересных экспериментов. В 1905 г. аэродинамическая труба диаметром 1,2 м со скоростью обдува до 30 м/с была построена и в Техническом училище. Проделав множество разнообразных опытов, Жуковский смог перейти к созданию общей аэродинамической теории. Потребность в ней очень остро ощущалась Тогда во всем мире. Первые летательные аппараты тяжелее воздуха, появившиеся в конце XIX века, строились инженерами и механиками, что называется, «на глазок», без всякой оглядки на теорию. О силах, оказывающих влияние на летательный аппарат, делали заключения не из уравнений и математических формул, а исключительно из опыта. Сплошь и рядом это приводило к ошибкам и авариям, ведь любой летательный аппарат тяжелее воздуха находится под воздействием сложного комплекса сил, каждая из которых должна быть обязательно учтена при его проектировании. Если рассматривать самый простой случай — равномерный прямолинейный полет аэроплана, — то на него будут действовать четыре основные силы: подъемная сила крыльев, сила лобового сопротивления воздуха, сила тяги воздушного винта и сила тяжести. В то время когда Жуковский заинтересовался проблемами авиации, из этих сил в достаточной мере изученной была только одна — сила тяжести. В отношении трех остальных, источником которых была воздушная среда, царил полнейший разнобой мнений. И именно Жуковскому Мировая наука обязана тем, что в первое десятилетие XX века авиаконструкторы получили в свое распоряжение точную и строгую аэродинамическую теорию.

В 1891 г. Жуковский выпустил первую работу по аэродинамике «О парении птиц», где был описан механизм парения с набором высоты. Затем в статье «О крылатых пропеллерах» (1898) он рассмотрел общие вопросы тяги винта. Но самые важные открытия были сделаны Жуковским в начале XX века. В 1906 г. появился его фундаментальный труд «О присоединенных вихрях». Здесь был объяснен принцип образования подъемной силы крыла, то есть той силы, которая удерживает аэроплан в воздухе. Только после этого у авиаконструкторов появилась возможность на строго научной, математической основе рассчитывать форму и профиль крыла. В этой же книге была выведена теорема, позволяющая определить величину этой силы (во всех странах она теперь называется теоремой Жуковского). В 1911 г. Жуковский нашел простой способ определения центра давления равнодействующей всех сил на крыло. Это позволило ему предложить наиболее выгодные формы профиля крыла. В 1910–1912 гг. Жуковский прочел в МВТУ курс лекций «Теоретические основы воздухоплавания». В 1911 г. на основе этих лекций он выпустил одноименный учебник — первый учебник по аэродинамике. Книга эта была переведена на основные иностранные языки и получила мировое признание. В 1912–1918 гг. Жуковский опубликовал четыре статьи под общим названием «Вихревая теория гребного винта», в которых подробно разобрал способы расчета подъемной силы винта данного профиля и лобовое сопротивление, испытываемое каждым элементом лопастей. После этого он смог рассчитать форму винта, обладающего наивысшей тягой. Все эти расчеты в дальнейшем использовались авиаконструкторами при проектировании пропеллеров. Таким образом, Жуковским были изучены все три основные аэродинамические силы, действующие на летательный аппарат, и заложены надежные основы аэродинамического расчета самолета. Свои выводы Жуковский обобщил в работах «Аэродинамический расчет аэропланов» (1917) и «Исследование устойчивости конструкции аэропланов» (1918).

В аэродинамике, так же как и в гидромеханике, Жуковский был не только теоретиком. Его с полным основанием можно назвать основоположником русской авиации. Жуковский сумел разрешить немало конкретных технических и организационных проблем. Так, в годы Первой мировой войны он провел первое в России аэродинамическое исследование авиационных бомб. Результатом исследования стала статья «Бомбометание с аэропланов». Много сил отдал Жуковский подготовке инженеров-авиаконструкторов и летчиков.