Текст книги "Жуковский"

Автор книги: Михаил Арлазоров

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 19 страниц)

Россия ждет вас, покорители воздуха!

Предложение Жуковского было одобрено единодушно. Секретарь тут же занес в протокол: «Отдел признал весьма желательным устройство такой подсекции и постановил просить М. М. Поморцева и А. М. Кованько принять на себя вместе с профессором Жуковским работы по организации подсекции». Решение Русского технического общества оказалось весьма действенным. Едва Жуковский успел возвратиться в Москву, как прибыло письмо из Киева» Председатель распорядительного комитета съезда профессор Н. А. Бунге писал;

«Милостивый государь Николай Егорович!

Имею честь уведомить Вас, что распорядительный комитет X съезда русских естествоиспытателей и врачей в заседании своем 30 апреля сего года определил ходатайствовать перед министром народного просвещения об устройстве при секции физики подсекции воздухоплавания и избрал Вас заведующим названной подсекцией».

Далее шел ряд вопросов, требующих безотлагательных решений. Бунге просил Жуковского указать лицо, которое смогло бы стать секретарем подсекции, составить список тех, кого следует пригласить на съезд, разработать, исходя из общей программы съезда, план работы подсекции, составить список учреждений, чье содействие необходимо для деятельности новой подсекции.

«Вместе с сим, – заканчивал свое письмо Бунге, – решаюсь просить Вас, милостивый государь, не отказать комитету в Вашем личном содействии, дабы предпринятое им ходатайство об утверждении подсекции воздухоплавания увенчалось успехом в возможно скором времени».

Тут-то и закипела работа. До начала съезда оставалось совсем немного времени. Мешкать было нельзя. На счету был буквально каждый день, каждый час.

Без промедления откликнувшись на письмо Бунге, Жуковский рекомендовал в секретари подсекции наблюдателя при Магнитной и метеорологической обсерватории в городе. Павловске В. В. Кузнецова. Тотчас же разослал профессор письма целому ряду лиц, с-.которыми – был связан по своей научной деятельности. Речь шла о большом и исключительно важном для страны деле. Николай Егорович не сомневался» что письма не останутся без ответа. И действительно, корреспонденция из разных городов страны стала прибывать в его адрес.

«Я с удовольствием готов посодействовать со своей стороны всем, чем могу, успехам Киевской подсекции», – писал из Харькова Данилевский.

«Я надеюсь показать на X съезде летательный аппарат, которым занимаюсь несколько лет. Он может быть запущен в виде змея, на высоте в несколько сот метров обращен в планер освобождением от нити и перемещением центра тяжести и улететь за несколько верст», – вторил ему из Москвы С. С. Неждановский.

«Спешу сообщить Вам от имени Н. П. Петрова[10]10
  Николай Павлович Петров (1836–1920 гг.) – замечательный русский инженер, председатель Русского технического общества.


[Закрыть], что он виделся с министром народного просвещения, и тот сказал, что, со своей стороны, ничего не имеет против устройства секции воздухоплавания на съезде, и как только придет представление, то он тотчас же даст разрешение», – сообщал из Петербурга М. М. Поморцев.

Как радовали все эти сообщения Жуковского! Сомнений нет, авиацию ждут. Ее рождению будет оказана поддержка разными лицами, разными учреждениями, нужно лишь позаботиться о том, чтобы их стало как можно больше.

3 июня 1898 года «Московские ведомости» публикуют обращение Жуковского ко всем интересующимся вопросами полета.

«От заведывающего воздухоплавательною подсекцией при X съезде естествоиспытателей и врачей.

Воздухоплавательная подсекция на X съезде естествоиспытателей и врачей представляет первую попытку объединения любителей воздухоплавания в нашем обширном отечестве. Приглашают лиц, желающих принять участие в деятельности подсекции, записаться членами X съезда, обратившись для этого в Комитет съезда в Киеве. Покорнейше прошу тех из них, которые желали бы сделать сообщение на секционных заседаниях или демонстрировать на съезде устроенные ими модели или аппараты, известить меня об этом По адресу: профессору Николаю Егоровичу Жуковскому, Владимирской губ. почтовая станция Ставрово…

При заседании подсекции будут придерживаться следующей программы:

1) аэростаты, их материалы и наполнение; управление аэростатами и их применение к военному делу; направляемые аэростаты и аэростаты с остаточным весом; 2) исследования по сопротивлению воздуха и пропеллера в воздухе; 3) змеи, парашюты, аэропланы, геликоптеры и механические птицы; 4) исследования верхних слоев атмосферы с помощью аэростатов и змеев, метеорологические наблюдения для воздухоплавательных целей.

Профессор Н. Жуковский».

Четкая, с размахом сформулированная программа не могла не обратить на себя внимания. Письма все шли и шли, самые разные, порой совсем не похожие друг на друга.

Председатель распорядительного комитета профессор Бунге сообщал, что Главная физическая обсерватория готова предоставить воздушные змеи с метеорологическими приборами, поднимаемыми на высоту, что поручик Варшавской крепостной артиллерии С. А. Ульянин готов провести демонстрационные полеты воздушных змеев, сделав о них сообщение делегатам съезда, петербургский воздухоплаватель А. Гарут прислал данные о своем змее.

Николаю Егоровичу приходилось вникать и в то, что киевский каменноугольно-нефтяной газ тяжелее нежели тот, каким обычно наполняют аэростаты, и в то, что распорядительный комитет съезда не может взять на себя оплату соединительных кранов, муфт, рукавов, необходимых для наполнения оболочек подъемным газом, держать корректуру своей статьи «О крылатых пропеллерах», которую должны были прочитать делегаты съезда в журнале «Воздухоплавание и исследование атмосферы». Забот было более чем достаточно. Жуковский стал подлинной душой первого объединения тех, кто дорожил судьбами русской авиации. Профессор отдавал все, что мог, новому делу. Как никто другой он понимал всю грандиозность его перспектив.

Энергичная деятельность Жуковского вызвала толки о том, что он сам собирается лететь – на воздушном шаре. Об этих толках сообщила киевская газета «Народ». Ох, и рассердился Николай Егорович! В архивах ЦАГИ сохранился черновик его письма, посланного в августе 1898 года Н. Я. Стечкину:

«Многоуважаемый Николай Яковлевич!

Я был очень недоволен той заметкой, которую ты поместил в «Народе» о моей решимости лететь на шаре. Не знаю, откуда ты получил сведения по этому делу; почему ты не спросил прежде меня? В начале лета я было хотел сделать полет вместе с Кованько, но так как это был бы мой первый опыт, то я бы стал преждевременно волноваться и не смог бы спокойно вести дела съезда. Когда я ехал в Киев, то было уже решено, что полетит секретарь подсекции воздухоплавания В. В. Кузнецов».

Но вот хлопоты уже позади. Начались заседания съезда. Жуковский произносит вступительную речь. Как перекликаются высказанные им мысли с тем, что страстно проповедовал Д. И. Менделеев!

«Россия приличнее для этого других стран, – писал великий химик, – она владеет обширнейшим против всех других стран берегом еще свободного воздушного океана. Русским потому и сподручнее завладеть сим последним…»

«Наша страна по своим обширным ровным пространствам и наличию смелых, самоотверженных людей, готовых посвятить себя этому делу, особенно способствует развитию аэронавтики», – полностью солидаризуется с ним Жуковский.

Доклада Жуковского ждали с нетерпением. Авиационная мысль находилась на перепутье. Настала пора выбрать «направление главного удара», решить; наконец, чему же отдать предпочтение – аппаратам-легче или тяжелее воздуха. Две дороги лежали перед исследователями. Одна – пологая, спокойная (к пути но ней призывали сторонники аэростатов), другая – крутая, изобилующая опасностями. Но слишком длинна спокойная дорога, а главное – приведет ли она к желанной цели? Путь, направленный на создание аэроплана, неизмеримо тернистее, но тому, кто преодолеет трудности, открываются манящие перспективы.

Они спорят уже не первый год, защитники тихоходных аэростатов и убежденные сторонники быстроходных летательных машин. Но решит ли их спор Жуковский? Сумеет ли он найти достаточно убедительные доказательства той точки зрения, на которую станет? В тиши зала каждое слово доклада звучит особенно громко, особенно отчетливо:

– Человек не имеет крыльев и по отношению веса своего тела к весу мускулов он в семьдесят два раза слабее птицы… Он в восемьсот раз тяжелее воздуха, тогда как птица тяжелее воздуха только в двести раз. Но, я думаю, что полетит он, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума.

Кратко, но точно обрисовывает Жуковский возможности этой великой силы. Не в аэростатах видит он будущее. Конечно, их не надо совсем сбрасывать со счетов. Аэростаты еще сослужат свое, но слишком медлителен этот путь решения вековой задачи.

– Не это решение рисуется в нашем воображении, когда мы следим за полетами окружающих нас живых существ, – продолжает свою речь Жуковский. – Нам представляется летательная машина «тяжелее воздуха», которая не стесняется воздушными течениями, а несется в любом направлении…

Но машин тяжелее воздуха много. Какой же из них сулят будущее расчеты профессора? Геликоптеру, чью подъемную силу создает винт, орнитоптеру, подражающему птицам маховыми движениями крыльев, или же аэроплану?

Оживленные пером Жюля Верна геликоптеры произвели в свое – время на Жуковского большое впечатление. Однако сейчас Николай Егорович относится к ним уже иначе, хотя (это случится позднее) он и сам обогатит конструирование винтокрылых машин разработкой винта с реактивным двигателем[11]11
  Идея таких подъемных винтов, вращающихся за счет реакции струи газов двигателя, предложенная Жуковским, использована при строительстве вертолетов лишь совсем недавно, уже в наше время.


[Закрыть].

Но, выступая в 1898 году на съезде естествоиспытателей и врачей, Жуковский отдает предпочтение не геликоптерам и не аппаратам с машущими крыльями. Внимание профессора приковывает к себе аэроплан. Быстрее прочих обещает он достигнуть долгожданного результата.

– Существует древний миф о человеке, летающем на стреле по воздуху, – говорил Жуковский. – Я думаю, что этот миф очень близко подходит к основной идее аэроплана. Аэроплан есть та же стрела, быстро несущаяся по воздуху под малым углом наклонения к направлению своего движения.

В рассуждениях Жуковского – ясная логика исследователя, хорошо осведомленного о разнообразных попытках людей оторваться от земли. Скользящая по воздуху летательная машина привлекает его своей простотой. Она вооружает человека искусством полета, а парящий полет планера это несомненное преддверие к самолету.

– Думаю, – продолжает развивать свои мысли профессор, – что путь исследования задачи воздухоплавания с помощью скользящей летательной машины является одним из самых надежных. Проще прибавить двигатель к хорошо изученной скользящей летательной машине, нежели сесть на машину, которая никогда не летала с человеком.

Как всегда, убежденность Жуковского основывалась на тщательно проверенных фактах. Еще за год до открытия съезда Николая Егорович опубликовал работу: «О наивыгоднейшем угле наклона аэроплана». Под его пером знаменитая кривая Лилиенталя, показывающая зависимость сопротивления и подъемной силы от угла атаки, построенная на основе экспериментов, приобрела совершенно новый смысл. И по сей день ни один аэродинамический расчет самолета не обходится без этой кривой.

Полная солидарность с Лилиенталем, углубление и развитие идей отважного исследователя, погибшего при одном из своих полетов, – такова главная линия доклада Жуковского.

Грустные страницы

Профессору уже перевалило за сорок. Заискрились первые седины в черной как смоль бороде, но в расцвете его творческие силы. Слава растет и множится. Академия наук избирает его своим членом-корреспондентом. Чего больше? О чем еще мечтать? Чего желать?

Но недаром говорится в народе, что по соседству с радостью ходит горе. И как ни велико наслаждение от работы, кроме нее, есть еще и близкие люди – семья, друзья. В девяностых годах минувшего века именно отсюда пришли к Жуковскому многие тягостные переживания.

Тихим и умиротворенным выглядит дом Жуковских. Кто бы ни пришел в него – прославленный профессор или безвестный студент, его встретят с истинно московским хлебосольством. Гостю покажется, что сами стены этой квартиры источают уют и безмятежное спокойствие. Увы, далеко не всё замечают гости, даже достаточно внимательные…

Первый удар постиг Николая Егоровича в 1890 году. Умерла Мария Егоровна, старшая сестра, большой, нежно любимый друг. Умерла тяжело, после мучительной долгой болезни. Два года спустя смерть унесла Федора Евпловича Орлова, человека, которому Жуковский был обязан столь многим. Шумный, веселый «Евпла», как называли Орлова друзья, был частым гостем в семье Жуковских. Они встречались постоянно и дома, и в университете, и в Техническом училище. Это был неутомимый и жизнерадостный человек, и вот его больше нет рядом. Ошеломленный внезапной смертью, Жуковский садится за письменный стол, чтобы некрологом отдать свой последний долг товарищу.

Бесстрашный, не ведающий поражений в науке, Жуковский в жизни беспомощен как ребенок. Как не хватает ему жены, неразлучного спутника, который пришел бы на помощь в эти тяжелые дни!

Притих дом Жуковских. Нет в нем того бездумного веселья, каким он был наполнен всего лишь несколько лет назад. Но именно тут, в своем доме, нашелся друг. Он оказался совсем рядом, его только нужно было разглядеть.

Надежда Сергеевна Сергеева появилась в семье Жуковских незадолго до смерти Марии Егоровны. Ее пригласили ухаживать за больной. Добрая, отзывчивая, она не знала усталости в своем стремлении облегчить страдания. Сиделка стала подругой. И, умирая, Мария Егоровна попросила мать и брата;

– Пусть Надя останется в семье!

Воля умирающего свята. К тому же скромная девушка быстро завоевала всеобщую симпатию. Летом Жуковские по обыкновению тронулись в Орехово. Надежда Сергеевна отправилась вместе с ними.

В Орехове Надя вышла замуж, а осенью, когда закончились летние каникулы, все вместе двинулись в Москву. Муж поступил на работу, как будто бы все хорошо, но чаще и чаще замечает Николай Егорович, что Надя приходит в гости заплаканная и, всхлипывая, о чем-то шепчется с Анной Николаевной.

Муж оказался запойным пьяницей. Жить с ним стало невмоготу. Надежда Сергеевна выхлопотала себе отдельный паспорт и вновь вернулась к Жуковским. Ее встретили с обычной приветливостью, и дело нашлось тотчас же. Анне Николаевне уже перевалило за семьдесят. Одна дочь умерла, другая вышла замуж. Вести хозяйство в таком возрасте было не под силу.

Жуковский всегда относился к человеческому горю с большим участием. Проявил он его и на этот рае. Приветливый характер, скромность и деликатность Надежды Сергеевны способствовали их долгим задушевным беседам. И, как это часто бывает, одинокие люди потянулись навстречу друг другу.

Николай Егорович чувствовал себя с Надеждой Сергеевной легко и просто. В его жизнь вошел человек, которого пришлось ждать так долго, – жена, нежная, любящая, заботливая.

То, что стало радостью для сына, принесло матери большие огорчения. Анна Николаевна отнеслась к этому браку крайне неодобрительно. Другой, быть может, не обратил бы на это недовольство ни малейшего внимания, но не таков был Николай Егорович. Нежная любовь и глубокое уважение к матери, уже совсем старой женщине, сковывали его по рукам и по ногам.

При молчаливом, но упорном неодобрении матери Жуковскому тяжело было решиться на сложный по тем временам судебный процесс, чтобы, расторгнув первый брак Надежды Сергеевны, официально оформить свои семейные дела. Так и осталось все без изменений. Формально Надежда Сергеевна считалась женой Антипова, и родившиеся Леночка и Сергей «по закону» числились его детьми.

Но не только от домашних дел грустил профессор. В мае 1896 года умер его учитель и старший друг Александр Григорьевич Столетов. Тяжкой выглядела кончина великого физика. В те дни, когда угасала его жизнь, за окнами квартиры шумела толпа, слышалось пение, разгульные пьяные крики: на престол всходил последний самодержец России – Николай II.

В мыслях Жуковский с больным другом, но, затянутый в парадный мундир, увешанный орденами, он должен с другими профессорами присутствовать на официальных церемониях коронации. Как это тяжело!..

18 мая, после отпевания в университетской церкви, гроб с телом Столетова повезли на Нижегородский вокзал, чтобы доставить для погребения в родной Владимир. В тот же день на другом конце города разразилась знаменитая ходынская катастрофа. По поводу коронации в Москве предстояло народное гулянье. На Ходынское поле выкатили бочки с пивом и медом, приготовили «царские гостинцы» – платок с видом Кремля, эмалированную кружку, фунтовую сайку, полфунта конфет и пряников. Жалкое угощение, но как дорого обошлось оно простому люду!.. В давке на Ходынке погибло несколько тысяч человек. Так начал свое бесславное царствование Николай II, впоследствии прозванный Кровавым.

Притихла потрясенная Москва. И куда только девались музыка, разгульный шум! Тяжкая весть летела по городу, гася их на своем пути. Рассказы были один страшнее другого; и то, что узнал Жуковский из слухов, точно сообщает нам документ, любезно предоставленный старейшим юристом Москвы П. И. Корженевским, помощником следователя при расследовании Ходынского дела. Этот документ – докладная записка министра юстиции царю.

«Когда артельщики приступили к выдаче угощений, – писал министр, – послышались крики «ура» и «раздают», наружная толпа с ужасающею силою устремилась в проходы между буфетами. Одновременно с тем все находившиеся внутри гулянья бросились в те же проходы. Произошла давка. Проникавшие на площадь выскакивали из проходов оборванные, мокрые, с дикими глазами. Многие из них со стоном падали, другие ложились на землю, клали под головы полученные узелки и умирали…»

А многие даже и не успели дойти до подарков. В той же докладной записке можно прочитать о людях, задохшихся в толпе от невероятной тесноты, в которой они находились. «Народ с ужасом старался отодвинуться от покойников, но это было невозможно и только усиливало давку. Впоследствии, когда началась раздача и народ направился к буфетным проходам, мертвецы, стиснутые толпою, двинулись вместе с нею и падали лишь на площади гулянья. Таких двигающихся мертвецов один из очевидцев насчитал до двадцати».

Даже самый шумный город затих бы от такого кошмара.

В траурной тишине, воцарившейся над Москвой, друзья провожали Столетова. Жуковский был среди них. И когда выносили гроб, услышал он бесхитростные слова старого университетского служителя, обращенные к его умершему другу:

– Даже в гробу покойник порадел за нас. Не соберись мы его хоронить, сколько из нас, может быть, лежало бы теперь на Ходынке!

Владимирская земля приняла прах Столетова. Жуковский произнес прочувствованную речь. Перекрестились те, кто собрался на кладбище, и первые комья, брошенные в могилу, застучали по крышке гроба… А вскоре новые похороны – умер брат Иван, не стало Федора Алексеевича Слудского. Да, жизнь прожить – не поле перейти…

Но все эти тяжелые переживания замечали лишь люди очень близкие. Внешне все обстояло так же, как и раньше. По-прежнему не прекращалась большая работа, по-прежнему с бесчисленным множеством вопросов обращались к Жуковскому московские инженеры. За каждым вопросом скрывались серьезные проблемы, прятались еще неразгаданные тайны. Разве мог профессор отказать людям, остро нуждавшимся в его помощи?

Сражение с невидимкой

Заведующему московским водопроводом молодому инженеру Зимину пришлось пережить в тот год множество неприятностей. Известия об авариях на линии поступали беспрестанно. Глубоко под землей лопались трубы. Лопались так, словно не прочный чугун, а стекло разлеталось под напором водяных струй.

Обеспокоенный Зимин распорядился проверить качество металла. Нет, чугун безупречен. Значит, причина в другом. Но в чем? Зимин совсем сбился с ног в поисках ответа.

А трубы продолжали взрываться. Рабочие едва успевали исправлять повреждения то в одном, то в другом конце Москвы. Казалось, какая-то таинственная эпидемия поразила систему московского водопровода.

«Отцы города» всегда относились скептически к новшествам. К тому же многие далеко не всегда верили в силы русских инженеров, и, когда аварии лавиной обрушились на водопровод, среди гласных Думы быстро пополз черный слушок: «Инженеры бессильны. Надо искать другой выход. Они не могут совладать с ими же созданной техникой. То ли дело раньше, когда по исконно русскому обычаю развозили воду в бочках, черпая ее из Москвы-реки».

Старое и новое, инженерная мысль и ветхозаветные умирающие традиции столкнулись друг с другом в этом бедствии. Зимину предстояло весьма ответственное единоборство. Не надеясь на собственные силы, он обратился за помощью к профессору Жуковскому.

Репутация великого отгадчика сокровенных тайн науки и техники, установившаяся за Жуковским» была Зимину отлично известна. Не раз, еще будучи студентом Технического училища, обращался он к Николаю Егоровичу за советами, не раз слушал в Политехническом обществе его доклады и сообщения.

Но не только уважение побудило Зимина обратиться именно к Жуковскому. Молодой инженер знал, что незадолго до описываемых событий Николай Егорович участвовал в работах по усовершенствованию московского водопровода.

В Москву вода шла из Мытищ, но ее не хватало. Когда возник вопрос о пополнении источников водоснабжения, инженеры поначалу решили расширить мытищинский водопровод.

Изыскания проводили Н. П. Зимин и В. Г. Шухов[12]12
  Почетный член Академии наук СССР Владимир Григорьевич Шухов (1853–1939 гг.) был одним из талантливейших учеников Жуковского по Московскому техническому училищу. Занявшись практической инженерной работой, он показал себя выдающимся и исключительно разносторонним специалистом-. Шухов разработал оригинальную форсунку для сжигания жидкого топлива, построил первый в России нефтепровод, первые нефтеналивные суда, разработал систему «советского крекинг-процесса», построил ряд выдающихся сооружений, в том числе известную башню на Шаболовке в Москве, используемую ныне для телевизионных передач..


[Закрыть]. Пробурив ряд скважин (воды, наполнявшие мытищинский резервуар, поступали из-под почвы), они подметили любопытный факт; уровень воды все время менялся. Пытаясь разобраться в причине этого непостоянства, изыскатели установили, что подъем и опускание уровня воды тесно связаны с состоянием атмосферы. Стоило атмосферному давлению возрасти – вода уходила вниз. И, напротив, едва оно падало, вода в скважине поднималась.

Непонятное явление не могло миновать внимания Жуковского. В ту пору его пригласили в комиссию, решавшую проблему водоснабжения Москвы. Как всегда, оттолкнувшись от физической сущности явлений, Николай Егорович построил ряд приборов для моделирования процессов. Модели помогли разобраться в загадке: уровень подпочвенных вод меняли пузырьки воздуха, растворенные в насыщенном влагой песке.

О результатах своего исследования Жуковский доложил Отделению физических наук Общества любителей естествознания. Его доклад был заслушан 9 сентября 1888 года, а спустя три месяца члены Политехнического общества при Техническом училище узнали о дальнейших исследованиях профессора.

В новой работе, логически развивая предшествующую, профессор проанализировал движение подпочвенных вод. Снова поставлен ряд опытов, снова для раскрытия секретов процесса использована модель. Она надолго запомнилась участникам заседания своей исключительной наглядностью, возможностью ясного анализа дотоле не исследованного явления.

Формулы, которые Жуковский предоставил изыскателям, не только помогли точно определить мощность водосбора, но и позволили совершенно определенно установить, что запасы мытищинской воды в состоянии насытить город. От идеи расширения этого источника пришлось отказаться.

Однако без полноценного водопровода Москва все же существовать не могла. Поставив крест на мытищинском резервуаре, нельзя было отказываться от решения задачи в целом. При непосредственном участии Жуковского начались новые, более широкие изыскания. Их результатом было сооружение водопроводной станции в Рублеве. Пуск в ход рублевской станции и вызвал тот поток бедствий, о котором мы уже рассказали.

К кому же, как не к Жуковскому, мог обратиться Зимин в трудную для него минуту?

На полученное предложение Николай Егорович откликнулся без промедлений. Задача трудна, очень трудна, но тем больший интерес приобретала она для неутомимого исследователя.

О причинах бед Жуковский догадался сравнительно быстро. Удар, сокрушающий трубы, наносит сама вода. Но почему вдруг тихая и безмятежная вода свирепеет. Как смягчить ее удар? Как рассчитать его силу? На все эти вопросы предстояло найти ответ.

Под руководством профессора начала работать группа инженеров. Они устроились на Алексеевской водокачке, неподалеку от того места, где ныне раскинулись сады и павильоны Всесоюзной выставки достижений народного хозяйства СССР. По схемам, вычерченным Николаем Егоровичем, построили систему труб разной длины, разных диаметров. Установку для эксперимента, необходимую, чтобы моделировать явление, на этот раз при всем желании невозможно было уместить в стенах лаборатории. Однако это никого не пугало. Практики были готовы на все, лишь бы избавиться от своего злейшего врага. Точные приборы приготовились ловить малейшие колебания давления. Сражение с невидимкой началось.

К этой битве Жуковский готовился очень тщательно. Правда, картину явления поначалу он представлял себе весьма смутно. По рассказам практиков и результатам исследований других ученых при всем желании невозможно было подняться выше догадок.

Н. П. Зимин.

Федор Александрович Бредихин.

Николай Егорович Жуковский в первые годы педагогической деятельности.

Отто Лилиенталь.

Как сообщили профессору водопроводчики, аварии происходили при закрытии задвижек. Иногда их удавалось закрывать благополучно, без происшествий, но иногда это сопровождалось сильнейшим «взрывом»: давление в сети труб резко повышалось. Известие об очередном прорыве труб следовало за ним неизбежно.

Практики были убеждены, что давление подскакивало сразу, мгновенно. На первый взгляд это подтверждали и проделанные ими опыты. Однако, несмотря на все свое почтение к эксперименту, Николай Егорович все же усомнился. С присущей ему объективностью он записал в отчете об этой работе: «Инженеры, которые занимались этой задачей, не обратили внимания на то, что при весьма быстром закрытии задвижки вода останавливается и давление поднимается только у задвижки, и это состояние воды передается по трубе, по закону распространения волнообразного движения. Я полагаю, что упомянутое обстоятельство было упущено из виду потому, что наблюдения не делались над длинными трубами; в коротких же трубах, ввиду громадной скорости распространения ударной волны, поднятие давления представляется происходящим вдоль всей трубы одновременно».

К этому выводу Жуковский пришел позднее, завершив целую серию опытов. Что же касается того дня, когда профессор приступил к решению вопроса, то тут, как мы уже говорили, дальше догадок дело не шло.

Прежде всего профессор взялся за книги. Большой знаток литературы по гидродинамике, Жуковский нашел ряд сочинений, исследовавших движение воды в трубах. Листая книги и комплекты журналов, Жуковский встретил в них работы ученых самых различных стран: своего соотечественника Ипполита Степановича Громека, француза Резаля, англичан Кортвега и Ламба. Николай Егорович с большим интересом просмотрел эти труды, но ни один из них не подводил его дальше подступов к той задаче, которую предстояло решить. Некоторые же авторы допускали и ошибочные рассуждения.

К проведению опытов Жуковский приступил со своим обычным остроумием и простотой. Только два сложных прибора входили в число средств наблюдения – хронограф Марея и индикатор Кросби, измерявшие скорость распространения ударной волны и вычерчивавшие диаграмму распределения давлений, – беспощадно изобличившую ошибочное представление о мгновенном возрастании давления по всей сети.

Торопливо и деловито бежит по трубам вода. Но вот вечереет, ее уже не надо так много. Пора снизить расход, уменьшить напор потока. Опускаются массивные металлические затворы. «Дверь» захлопнулась. Но сила инерции гонит воду вперед, пока она не упрется в препятствие, встретившееся на ее пути. Тут-то и происходит самое главное. Остановка столь внезапна, что вода, в обычных условиях практически несжимаемая, на миг приобретает качество, ранее ей не свойственное.

Частицы слоя, который первым соприкоснулся с заслонкой, остановили свой бег. Сзади же неуклонно напирают все новые и новые массы воды. Жидкости становится тесно. Давление растет. Сказочный богатырь словно расправляет плечи, и хрупкий чугун, почти лишенный упругости, лопается со взрывом.

Грандиозный пульс бьется в подземной магистрали. Ударная волна, возникающая в трубах при закрытии заслонки и отражающаяся от нее в обратном направлении, представляет собой как бы биение пульса. Ведь пульсирование крови в организме напоминает гидравлический удар.

Однако гидравлический процесс, протекающий в кровеносной системе, выглядит иначе, чем в водопроводных трубах. Гибкие и эластичные сосуды, обладающие неизмеримо большей упругостью нежели металл, расширяются под напором крови. Жуковский не мог не обратить внимания на сходство и различие этих процессов. Отсюда и сделанный им вывод: грозное явление тесно связано с упругостью материала труб, их диаметрами, толщиной стенок. Закономерности, обнаруженные Николаем Егоровичем, привели к блестящим результатам. «Ударная диаграмма может служить для определения места утечки воды в трубах и вообще дать полные сведения о состоянии трубы», – писал он в окончательных выводах своей работы. Весьма существенным было и другое: работа Жуковского позволяла быстро отыскивать поврежденные участки, а главное – не допускать возникновения аварий на линиях.

«Простейшим способом ограждения водопровода от гидравлических ударов, – писал Николай Егорович, подводя итоги своему исследованию, – являются приспособления к медленному закрытию кранов. При этом продолжительность закрытия должна быть пропорциональна длинам труб. Воздушные колпаки надлежащих размеров, поставленные при кранах и задвижках, почти совершенно уничтожают гидравлический удар и не пропускают через себя ударную волну, если они поставлены на линии трубы, но сохранение воздуха в колпаках весьма затруднительно. Что касается предохранительных клапанов, поставленных на линии труб, то они пропускают через себя удар только той силы, которая соответствует упругости их пружины».

На все вопросы, волновавшие водопроводчиков, Николай Егорович дал ясные ответы. Он четко нарисовал картину явления и вывел точные формулы для расчетов, предупреждающих его возникновение. Благодаря правильно поставленным опытам Жуковский в полном смысле слова научился смотреть под землю. И грунт и металл труб открыли скрывавшуюся ими тайну.

Невидимка был побежден. Рукопись «О гидравлическом ударе в водопроводных трубах» нарисовала портрет грозного врага водопроводных магистралей столь ярко, что теперь укротить его было под силу любому грамотному инженеру.

Новая работа Жуковского начала путешествие по земному шару. Ее торопились перевести на разные языки. С гидравлическим ударом шутки плохи. Как же не воспользоваться той «смирительной рубашкой», которую накинули на него формулы московского профессора.