Путь ученого

— Николай Егорович, как вы сюда попали? Скорее уходите! Университет окружила полиция!

Сгрудившись вокруг Жуковского, они проводили его сквозь ряды полицейских за ограду и усадили на извозчика.

…Затихли выстрелы, умолкли пылкие речи на студенческих сходках. Реакция торжествовала победу.

Увидевшие зарю новой жизни люди оказались опять в потемках. Но они верили, что это уже ненадолго. Рабочий класс под руководством большевиков готовился к решительным боям, и гениальный стратег революции Владимир Ильич Ленин намечал путь к победе.

* * *

Несмотря на все треволнения, Николай Егорович старался почаще бывать в Кучине. Там он неутомимо ставил многочисленные опыты в новой аэродинамической трубе.

Энергично работали под его руководством и студенты в университетской лаборатории. Старая труба оказалась мала, построили большую круглую, поместив ее в вестибюле нового здания университета, на верхней площадке лестницы.

Николай Егорович придавал большое значение широко поставленным опытам; за редким исключением, они подтверждали уже найденную и разработанную им теорию явления.

Так было и при открытии им знаменитой теоремы, носящей его имя, дающей ответ на вековой вопрос — отчего летает птица?

Изучая в течение многих лет различные виды течений жидкостей, он особенно старался установить, чем обусловлено сопротивление воды движущемуся толу. Те же вопросы встали и в отношении воздуха. Почему трудно бежать против ветра, плыть против быстрого течения, почему смерч на море опрокидывает суда, почему, наконец, пластинка из твердой бумаги, если ее сбросить с высоты, падает прямо на землю, а если ее сильно завертеть, то она некоторое время держится в воздухе и падает в стороне от того места, где ее сбросили? Главное — что происходит с воздухом, когда в него врезается быстро движущееся тело определенной формы, какое воздушное течение позволяет такому телу лететь, не падая на землю?

Николай Егорович постоянно размышлял над этими вопросами. И вот однажды, рассказывает один из его учеников, когда Жуковский наблюдал в Кучине за полетом коробчатых змеев, ему пришла в голову мысль, давно уже мелькавшая в его мозгу, но еще неясно осознанная. Возвращаясь в Москву, он поделился этой мыслью со своим учеником.

Но одно дело — выдвинуть предположение, гипотезу о причинах возникновения подъемной силы крыла, а другое дело — теоретически доказать правильность этой гипотезы и вывести математическую формулу, по которой можно было бы выполнить расчет сил, действующих на крыло в полете.

Опыты в аэродинамических трубах неизменно показывали, что подъемная сила развивается на крыле, которое имеет немного вогнутую форму и поставлено под некоторым углом по отношению к набегающему на него потоку воздуха. В своей новой работе, «О присоединенных вихрях» (1905), Жуковский дал верное объяснение этому явлению и вывел формулу, по которой стало возможным точно рассчитать подъемную силу крыла.

В этом доказательстве важную роль сыграла теория вихрей. Вихри все видели, мешая ложкой кофе в чашке, опуская весла в воду, наблюдая движение льдин по реке в половодье. Но долгое время никому не приходило на ум, что вихри имеют большое значение в природе и, в частности, в создании подъемной силы.

Жуковский доказал, что подъемная сила крыла возникает благодаря циркуляционному, или, иначе говоря, круговому, движению потока воздуха вокруг крыла. Под влиянием этого кругового движения на верхней поверхности крыла воздушный поток ускоряется сильнее, чем на нижней, что и создает разность давлений, определяющую подъемную силу.

В своей работе Николай Егорович предложил простой способ расчета подъемной силы крыла с любым профилем. Этот способ обычно формулируется в виде теоремы Жуковского о подъемной силе крыла.

Из теоремы Жуковского следует, что подъемная сила (Р), действующая на крыло, равна плотности воздуха (р), умноженной на циркуляцию (Г), на скорость набегающего потока (V) и на длину размаха крыла (l), то есть: Р = рГVl.

Одновременно Николай Егорович доказал, что некоторый фиктивный вихрь, помещенный в поток вместо крыла, будет обладать такой же подъемной силой, как и крыло. Такой вихрь Жуковский назвал «присоединенным вихрем», а свою работу он назвал «О присоединенных вихрях».

Когда в ноябре 1905 года он доложил ее в Математическом обществе, она произвела огромное впечатление: наконец решена была извечная задача, найден ответ на вопрос, почему летает птица.