| |
математические работы, но и очень живо интересовался насущными техническими
проблемами. Им было разрешено также несколько сложных инженерных задач. В этой
связи прежде всего следует отметить его исследования о
гидравлическом ударе в водопроводных трубах. Проблема эта в свое время
наделала много неприятностей инженерам-гидравликам, и удачное разрешение ее
принесло Жуковскому громкую славу. Во второй половине 90-х гг. для
снабжения Москвы водой был построен Рублевский водопровод. Но сразу
после его пуска начались аварии магистральных труб. Причина прорывов оставалась
непонятной. Инженерам пришлось обратиться за помощью к уче
НИКОЛАЙ ЖУКОВСКИЙ 587
ным. Внимательно изучив систему нового водопровода, Жуковский определил, что
аварии вызываются неизвестным еще тогда в гидравлике явлением,
которое было названо гидравлическим ударом. В 1898 г. он выпустил работу
"О гидравлическом ударе в водопроводных трубах", которая вскоре была переведена
на основные европейские языки. Выведенные в ней формулы с тех
пор неизменно используются при расчете любого водопровода.
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 оп
588
ределения 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,
|
|