В 1910 году Жуковский прочел в МВТУ курс лекций «Теоретические основы воздухоплавания», в которых систематизировал теоретические изыскания и экспериментальные исследования аэродинамических лабораторий Московского университета и МВТУ, а также заграничных лабораторий. В работах «О контурах поддерживающих поверхностей аэропланов» и «Определение давления плоскопараллельного потока жидкости на контур, который в пределе переходит в отрезок прямой» он дал точный расчет действующей на воздушное крыло подъемной силы и указал ряд теоретических профилей, которые в его честь получили название «профилей НЕЖ», а также «рулей НЕЖ». Для этих же типов крыльев он получил простые формулы, по которым легко подсчитать подъемную силу и определить положения центра давления.
В течение многих лет Жуковский занимался подготовкой авиационных кадров – пилотов и конструкторов самолетов. С 1913 года он преподавал на специальных курсах боевых офицеров-летчиков. В течение всей Первой мировой войны Жуковский и его ученики читали лекции на курсах летчиков-добровольцев, организованных военным ведомством при МВТУ. Там же, при училище, было создано специальное авиационное расчетно-испытательное бюро, в котором разрабатывались новые методы аэродинамического расчета самолетных конструкций. Опираясь на собственные разработки, Жуковский опубликовал серию работ, в которых дал теорию работы воздушных винтов – пропеллеров, названных в его честь «винтами НЕЖ». На основе разработанной Жуковским вихревой теории проектируются винты современных самолетов. В речи «О воздухоплавании», произнесенной в 1908 году, ученый уверенно предсказал: «Человек не имеет крыльев и по отношению веса своего тела к весу мускулов в семьдесят два раза слабее птицы. Но я думаю, что он полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума».
После революции Жуковский и его ученики без раздумий включились в дело строительства авиации. Уже в декабре 1918 года специальным декретом правительства был учрежден Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), руководителем которого назначили Жуковского. Он организовал в ЦАГИ теоретические курсы для военных летчиков, реорганизованные позже в Московский авиационный техникум. На базе техникума в 1920 году был создан Институт инженеров красного воздушного флота, а в 1922 году – Военно-воздушная инженерная академия (ныне им. Н. Е. Жуковского). Исследования Жуковского по аэродинамике в авиации стали источником основных идей, на которых строится современная авиационная наука. Хотя сам Жуковский никогда в жизни не поднимался в воздух на самолете, авиация обязана ему почти всем.
Будучи прекрасным педагогом, самые трудные вопросы теории Жуковский старался излагать как можно проще и нагляднее.
«Если могут быть споры о самостоятельной роли геометрии при решении недоступных до сих пор задач динамики, – говорил он, – то ее высокое значение в преподавании механики не подлежит сомнению: ум изучающих весьма часто склонен к формальному пониманию. Я из своего педагогического опыта знаю, как часто запоминаются формулы без усвоения стоящих за ними образов. В этом отношении геометрическое толкование, предпочтение геометрического доказательства аналитическому, всегда приносит пользу. Раз усвоенные геометрические образы, рисующие картину рассматриваемого явления, надолго западают в голову и живут в воображении изучающего».
В декабре 1918 года Жуковский организовал в Экспериментальном институте путей сообщения аэродинамический отдел, в котором велись исследования сопротивления воздуха движению поездов и автомобилей. Он наметил обширный план работ, но, к сожалению, в феврале 1920 года Жуковский заболел воспалением легких.
В июне его настиг удар.
17 марта 1921 года ученый скончался.
Известный русский математик С. А. Чаплыгин проводил своего учителя в последний путь замечательными словами:
«…Он своей светлой и могучей личностью объединял в себе математические знания и инженерные науки. Он был лучшим соединением науки и техники, он был почти университетом. Не отвлекаясь ничем преходящим, лишь в меру неизбежной необходимости отдавая дань потребностям жизни, он все свои гигантские силы посвятил научной работе. При своем ясном, удивительно прозрачном уме он умел иногда двумя-тремя словами, одним прочерком пера разрешить и внести такой свет в темные, казалось бы, прямо безнадежные вопросы, что после его слов все становилось выпуклым и ясным. Для всех тех, кто шел с ним и за ним, были ясны новые пролагаемые им пути.
Эта огромная сила особенно пленяла своей скромностью.