В статье «О парении птиц» Жуковский дал полное решение задач о скольжении птицы в покойном воздухе и показал, каким образом найденное движение видоизменяется в воздухе, текущем горизонтальными слоями разной скорости, дующем порывами или имеющем легкое восходящее движение. Он установил характерные особенности поведения парящей птицы при всех этих условиях. Здесь же Жуковский обосновывает возможность выполнения «мертвой петли».
Русский летчик Петр Николаевич Нестеров первый в мире после упорной работы сделал в воздухе эту «мертвую петлю».
Жуковскому, закладывавшему теоретические основы таких совершенно новых наук, как аэромеханика или динамика полета, естественно, приходилось исходить прежде всего из опыта живой природы, которая и была его постоянным учителем.
По возвращении из-за границы осенью 1877 года он приобрел велосипед, приспособил к нему большие крылья из бамбука, обтянутые парусиной, и, съезжая с пригорка, наблюдал на этих крыльях сопротивление и подъемную силу.
С самого начала своей деятельности как профессора Московского университета он уже систематически работает над вопросами аэромеханики. В механическом кабинете Московского университета осталась большая коллекция воздушных змеев и различных заводных летающих игрушек, которые Жуковский собирал с самых первых лет работы в университете. Попутно с этим он много работал в эти годы в области гидромеханики; впоследствии эта работа принесла ему большую пользу, как разносторонняя и глубокая теоретическая подготовка к решению запутанных вопросов технической аэромеханики.
Размышляя над теорией полета, Жуковский тщательно изучает полет птиц, различные проекты летательных машин, заводит знакомство с изобретателями. К одному из первых конструкторов планеров — инженеру О. Лилиенталю — Жуковский ездил специально, чтобы посмотреть его полеты, и даже получил в подарок от него экземпляр сконструированных им крыльев. Николай Егорович систематически участвовал в работе всех съездов, посвященных воздухоплаванию.
Жуковскому принадлежит и постройка в 1902 году в механическом кабинете Московского университета одной из первых в Европе аэродинамических труб, или, как он называл ее сам, «галереи для искусственного потока воздуха».
«Наша аэродинамическая лаборатория при Московском университете уже давно занималась исследованиями по сопротивлению воздуха, пользуясь маленькими средствами, отпускаемыми университетом на механический кабинет», — скромно говорил Николай Егорович на торжественном заседании научного Леденцовского общества, перечислив открывшиеся в 1910–1911 годах лаборатории Эйфеля в Париже, Прандтля в Геттинтене, Цама в Америке и ряд других.
Об этих исследованиях Жуковского по сопротивлению воздуха Сергей Алексеевич писал:
«К концу восьмидесятых годов Николай Егорович приступает к своим исследованиям по теоретической авиации: Начало было трудным. Ведь в ту пору никаких научных работ в этой области не было. Николай Егорович собирает в механическом кабинете Московского университета воздушные змеи всех систем, разнообразные летающие игрушки, бабочек с резиновыми моторчиками, которые применяют теперь юные авиамоделисты, и т. п. Вскоре появились и первые научные труды, посвященные авиации».
Сергея Алексеевича, как и его учителя, житейский опыт и наблюдательность привели к правильному заключению о том, что природа, создав мозг человека, сама же и работает в этом мозгу, наполненном ее отражениями, хотя человеку и кажутся собственные цели и действия его чуждыми природе, независимыми от нее.
Все эти змеи, летающие игрушки, бабочки, пропеллеры, изобретенные безвестными людьми, опирающимися на чутье, на прирожденный инстинкт, Николай Егорович ценил очень высоко. Для него они являлись теми самыми моделями, которые геометрическому складу ума раскрывали тайны воздушной стихии.
Различные модели летательных аппаратов испытывались в кабинете прикладной механики Московского университета с 1889 года, и результаты этих исследований публиковались Жуковским в статьях, посвященных воздухоплаванию. С 1902 года в «галерее для искусственного потока воздуха» студенты под руководством Николая Егоровича производили аэродинамические опыты. При переходе в новое здание университета в этой аэродинамической трубе скорость воздуха благодаря более мощным двигателям была доведена до одиннадцати метров в секунду.
Одновременно создавались разнообразные приборы для различных опытов. Многие из этих приборов проектировал сам Николай Егорович, часть — студенты под его руководством. Модели изготовляли на токарном станке, который он специально приобрел для этой цели на свои средства.
Оборудование лабораторий, конечно, не могло удовлетворить такого экспериментатора, как Жуковский. Дело стояло из-за отсутствия средств. Поэтому, когда к Николаю Егоровичу обратился за организационной помощью известный богач и его ученик по Промышленной академии Д. П. Рябушинский, Жуковский охотно взялся за сооружение аэродинамической лаборатории в Кучине, под Москвой, на средства Рябушинского.