История воздухоплавания и авиации в России (июль 1914 г. - октябрь 1917 г.)

Во время войны С. А. Чаплыгин занялся также изучением крыла моноплана. Это дало ему возможность опубликовать труд "К общей теории крыла моноплана". В нем обосновано новое понятие о параболе устойчивости и дано ее приложение к оценке свойств крыла. Ученому удалось создать науку о профилях и указать основные методы изучения их работы, предложить профили с высокими аэродинамическими свойствами и хорошими качествами при больших скоростях полета.

Еще осенью 1913 г. С. А. Чаплыгин приближенно решил ранее считавшуюся неразрешимой трехмерную задачу о крыле конечного размаха, выведя при этом формулу для подъемной силы и индуктивного сопротивления. Ученый выяснил сложнейшие вопросы о физической картине работы крыла конечного размаха, присоединенных и свободных вихрях, силе индуктивного сопротивления. Результаты были доложены первоначально на заседании Московского общества воздухоплавания, а в 1914 г. — на третьем воздухоплавательном съезде в Петрограде. К сожалению, научные открытия С. А. Чаплыгина, означавшие целую революцию в аэродинамике, не только не были применены в практике самолетостроения в России, но даже не получили широкой огласки. Б. Н. Юрьев пишет по поводу открытия Н. Е. Жуковским и С. А. Чаплыгиным закона индуктивного сопротивления: "Результаты этих работ докладывались на заседаниях математического общества, но не были опубликованы, так как проверка этой теории в устаревшей плоской трубе Высшего московского технического училища не подтвердила ее выводов" [164]. "Иногда честь создания общей теории крыла конечного размаха приписывают Прандтлю и его сотрудникам, но основные идеи Прандтля предвидел акад. Чаплыгин", — пишет профессор Н. С. Аржаников[165].

Титульный лист диссертации С. А. Чаплыгина

Б. Н. Юрьев при участии В. В. Голубева, развивая теорию индуктивного сопротивления, сделал ее достоянием инженеров. Он в следующих словах выразил значение этой теории: "В настоящее время она обратилась в важнейший раздел прикладной аэродинамики. Ее успех объясняется многими причинами. Во-первых, эта теория дала четкие ответы на целый ряд фундаментальных вопросов, интересующих авиаконструктора: какова наивыгоднейшая форма крыла, как влияют друг на друга крылья биплана, каково влияние крыльев на хвост самолета, насколько точны опыты в аэродинамических трубах, как влияют стенки трубы на результаты опытов и т. д. Во-вторых, эта теория привлекает инженеров своей простотой и наглядностью. Основной элемент этой теории — вихрь — трактуется в ней чисто по-инженерному. Вихрь "опирается на крыло", он действует на окружающий воздух, он поддается графическому изображению. Все это привело к тому, что теория индуктивного сопротивления стала весьма популярной и в конструкторских бюро, и в исследовательских институтах" 2. Теперь ни о какой теории устойчивости, ни о каком изучении полетных качеств самолета нельзя говорить без знания теории индуктивного сопротивления.

Когда в 1935 г. итальянская Академия наук созвала в Риме научный конгресс имени Вольта, на котором были заслушаны доклады виднейших ученых по вопросу больших скоростей в авиации, то оказалось, что ни один из докладов таких столпов аэродинамики, как Л. Прандтль, Дж. И. Тейлор, Т. Карман, А. Буземан, не обошелся без ссылок на диссертацию С. А. Чаплыгина "О газовых струях". Л. Прандтль с сожалением заявил, что его только "в 1932 г. познакомили… со старой, написанной ещё в 1904 г. на русском языке работой Чаплыгина". Т. Карман признал, что метод, примененный С. А. Чаплыгиным, имеет и теперь громадное значение.

Таким образом, десятилетия спустя открытия Чаплыгина не только не утратили для авиации своего значения, но приобрели особую важность. Его труды сделались настольной книгой для всех, кто серьезно изучает аэродинамику больших скоростей.

Научное творчество С. А. Чаплыгина было неразрывно связано с творчеством Н. Е. Жуковского. Их объединяла, кроме того, большая дружба. Аэродинамика стала наукой только после того, как Жуковский и Чаплыгин проложили ей широкую дорогу в авиационную технику.

Коллективы Петроградских аэродинамических лабораторий. Значительный вклад в авиационную науку и практику постройки военных самолетов внесли петроградские аэродинамические лаборатории. Наиболее подготовленной из них для самостоятельной научно-исследовательской работы была аэродинамическая лаборатория при кораблестроительном факультете Политехнического института. Ее оборудование немногим уступало оборудованию Московского высшего технического училища. Исследования во время войны проводились в контакте с аэродинамической лабораторией при Институте инженеров путей сообщения, где работал профессор Н. А. Рынин. Научные исследования в Петрограде велись под общим руководством профессора Фан дер Флита. От кораблестроительного факультета участие принимали преподаватели Е. В. Красноперов, А. Н. Иванов, Д. Н. Дьяков, от института путей сообщения, помимо Н. А. Рынина, — А. Г. Воробьев и Г. Г. Ростовцев.