Самые знаменитые ученые России

В 1886 году Жуковский создал первый полный курс гидродинамики. Для соответствующих лекций он сам строил массу моделей. Когда в том же году его привлекли к работам по постройке нового московского водопровода, он и из этого извлек много полезного. «Эти опыты дали интересные результаты, – писал он, – которые, насколько мне известно, до сих пор не указаны в технической литературе; оказалось, что все явления при гидравлическом ударе объясняются возникновением и распространением в трубах ударной волны, происходящей от сжатия воды и от расширения стенок трубы. Инженеры, которые занимались этой задачей, не обратили внимания на то, что при весьма быстром закрытии задвижки вода останавливается, и давление повышается только при задвижке, и это состояние воды передается по трубе по закону распространения волнообразного движения».

Формулы, выведенные Жуковским, до сих пор являются основными при расчетах подобного рода. Эти же исследования позволили Жуковскому создать теорию гидравлического тарана, сразу сделавшую его имя известным.

В Московском университете и в МВТУ под руководством Жуковского были организованы специальные лаборатории, в которых велись исследования в области механики. Здесь испытывались различные модели летательных аппаратов и воздушных змеев. Из подобных опытов вышла первая теоретическая работа Жуковского, напрямую связанная с вопросами управляемого воздухоплавания: «Некоторые теоретические соображения о летательных приборах».

В 1890 году вышла известная работа Жуковского «К теории летания».

В этой работе он кропотливо анализировал проблему динамики полета птиц. Планирующий полет птицы, считал он, можно приближенно толковать как движение пластинки под постоянным углом атаки. Составив соответствующие уравнения движения центра тяжести птицы, Жуковский нашел реальные криволинейные траектории при различных условиях движения воздуха, – так называемые фугоиды. Кстати, среди них он указал и знаменитую «мертвую петлю», впервые выполненную в 1913 году знаменитым русским летчиком П. Н. Нестеровым.

Принципиальное значение имела работа Жуковского «О парадоксе Дюбуа».

До появления этой работы ученые долго не могли объяснить, почему сопротивление неподвижного тела в движущейся жидкости всегда больше, чем сопротивление от движения самого тела в покоящейся жидкости. Жуковский показал, что причина парадокса Дюбуа заключается в том, что при движении жидкости покоящееся тело испытывает сопротивление со стороны потока, уже возмущенного трением жидкости о стенки сосуда, то есть от так называемого завихренного потока, в случае же движения самого тела покоящаяся жидкость не имеет вихрей, а потому ее сопротивление меньше.

В 1876 году Жуковского избрали действительным членом Московского математического общества, в 1879 году – действительным членом Московского общества испытателей природы, в 1881 году – действительным членом Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии, а в 1894 году – членом-корреспондентом Петербургской Академии наук.

В 1900 году Жуковский был выдвинут в действительные члены Академии наук, но сам снял с голосования свою кандидатуру. По условиям того времени избрание в академики требовало обязательного переезда в Петербург, а Жуковский не хотел оставлять Московский университет и МВТУ, где получил к тому времени прекрасные условия для работы.

В 1902 году по инициативе Жуковского при механическом кабинете Московского университета была построена одна из самых первых в мире аэродинамических труб – квадратного сечения с закрытой рабочей частью и длиной 7 м. Скорость воздуха в трубе могла меняться от 1,5 до 11 м в секунду. Специальное приспособление помогало усилить эту скорость почти вдвое.

В 1904 году в поселке Кучино под Москвой воздухоплавательный кружок ВМТУ под непосредственным руководством Жуковского организовал специальную аэродинамическую лабораторию.

Весной 1909 году в самом Московском университете была построена аэродинамическая труба – круглая, имевшая в длину более десяти метров.

«…Приближается то время, – писал Жуковский, – когда направляемая твердым опытом теоретическая мысль сделается хозяином в решении вопросов о сопротивлении жидкостей, когда аэропланы и дирижабли будут строиться с таким же верным расчетом, с каким теперь строятся пароходы и автомобили. Я думаю, что проблема авиации и сопротивления воздуха, несмотря на блестящие достигнутые успехи в ее разрешении, заключает в себе еще много неизведанного, и что счастлива та страна, которая имеет средства для открытия этого неизведанного».

В работе «О присоединенных вихрях», доложенной 15 ноября 1905 года на заседании Московского математического общества, Жуковский впервые дал формулу определения подъемной силы (так называемая теорема Жуковского), которая до сих пор является основой аэродинамических расчетов. В том же году он организовал воздухоплавательную секцию в Московском обществе любителей естествознания, антропологии и этнографии.