Текст книги "Путь ученого"

Автор книги: Осип Осипов

Соавторы: Екатерина Домбровская
сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 9 страниц)

Узнав из иностранных газет о «летающем человеке», Николай Егорович решил непременно увидеть его полеты. Кстати, тогда (в 1895 году) открывался съезд естествоиспытателей в Любеке, на котором Николай Егорович собирался присутствовать. По дороге он заехал к Лилиенталю. Тот встретил его с большой радостью. Он был знаком с работами Жуковского и был уверен, что этот русский ученый по-настоящему оценит его опыты и теоретические исследования, значение которых не вполне признавали европейские ученые.

Лилиенталь повел своего гостя в небольшую хижину на вершине конического холма. Холм был высотой около 30 метров.

Николай Егорович с любопытством разглядывал планеры Лилиенталя, сделанные из ивовых прутьев, обтянутых плотной материей.

На холм вместе с ними взошел и брат Лилиенталя. Внизу, по обыкновению, собрались зрители.

Жуковский привез с собою фотографа, который зафиксировал все маневры Лилиенталя во время полета. По просьбе Жуковского, Лилиенталь передал один из своих планеров для Московского университета.

К сожалению, смелый пионер авиации вскоре погиб во время одного из полетов.

Эта катастрофа значительно подорвала в широких кругах веру в возможность летать на аппаратах тяжелее воздуха. В различных странах усиленно начали разрабатывать проекты и строить громадные управляемые аэростаты (или, как их называют, дирижабли), но Жуковский, который высоко ценил опыты Лилиенталя, не изменил своей точки зрения. Вскоре после гибели Лилиенталя он выступил с докладом, на котором заявил: «Первое тяжелое впечатление пройдет, и у любителей воздухоплавания останется в памяти, что был „летающий человек“, который в продолжение трех лет совершил множество полетов… И снова неугомонная надежда победы над природой проснется в людях, и снова начнут совершаться эксперименты Лилиенталя, и будет совершенствоваться его способ летания».

Николай Егорович не ошибся: нашлись смельчаки, которые упорно стремились усовершенствовать полеты на планерах. Среди них были американские авиаконструкторы и летчики – братья Райт. Изучив ряд работ по авиации, они занялись постройкой планеров различных конструкций. Установив на планер своей конструкции построенный ими же двигатель внутреннего сгорания мощностью в восемь лошадиных сил, братья Райт 17 декабря 1903 года совершили несколько полетов общей продолжительностью около 59 секунд.

Райты старались окружить свои полеты большой тайной; таким путем они надеялись продать свое изобретение как можно дороже. Для полетов они выбрали уединенное место на берегу океана и никого туда не допускали. Однако в Европу все же проникли слухи об их успехах; эти слухи еще больше раззадорили европейских изобретателей.

Один из французских аэронавтов, Сантос-Дюмон, построил свой аппарат в виде коробчатого змея, по виду сильно напоминавшего утку. Во Франции к тому времени также научились строить легкие двигатели, без которых полеты на самолетах были невозможны.

Сантос-Дюмон снабдил свою машину двигателем «Антуанетт» в пятьдесят лошадиных сил и 23 октября 1906 года совершил полет перед пораженной толпой, смотревшей на летающего человека, как на чудо.

Узнав об успехах французов, Райты в 1906 году поторопились переплыть океан, заявили первенство в постройке самолета, продали свой аппарат Франции и стали демонстрировать свои полеты.

С тех пор началось страстное увлечение авиацией, как в 90-х годах XIX века – автомобилями.

Множество любителей занялось изобретением самолетов самых разнообразных конструкций.

Фабриканты взялись за постройку самолетов и двигателей. Возникали воздухоплавательные общества и аэроклубы, ставились рекорды высоты, дальности полета и т. д.

Рекорды начали следовать за рекордами: научились летать по кругу, стали совершенствовать авиадвигатели, появилось много изобретателей новых конструкций самолетов, но построить надежный самолет никто не мог. Одного опыта оказалось мало, надо было еще знать законы движения твердого тела в воздухе.

Механика в то время этих законов еще не знала, лишь некоторые ученые работали над созданием теории авиации. Одним из первых среди них был Николай Егорович. Многие годы своей жизни посвятил он разрешению задач, связанных с полетом человека в воздухе.

В практике самолетостроения Россия того времени отставала от Европы. У нас было много талантливых изобретателей и конструкторов, но они не могли осуществлять свои проекты. Царское правительство не шло им навстречу, а изобретатели в большинстве случаев не располагали денежными средствами. Однако, отставая в практическом самолетостроении, Россия далеко обгоняла Европу в разработке теории авиации. В этом была большая заслуга Жуковского, его неустанной научной и организационной деятельности. Уже в 1898 году Николай Егорович с большим трудом добился разрешения организовать на X съезде естествоиспытателей и врачей подсекцию воздухоплавания.

Съезд собрался в Киеве. На открытии съезда Николай Егорович произнес речь, в которой коротко рассказал о последних достижениях в теоретической разработке вопросов летания и остановился на разборе качества уже построенных, весьма несовершенных летательных машин. Но тем не менее Николай Егорович уже тогда предвидел большую будущность именно аппаратов тяжелее воздуха.

– Существует древнейший миф о человеке, летающем на стреле по воздуху, – говорил он. – Я думаю, что миф этот очень близко подходит к основной идее аэроплана: машина, более тяжелая, нежели воздух, даст нам, по моему мнению, средства для быстрого полета одного или двух человек в любом направлении и позволит нам перестать завидовать птице.

Приводя в пример птиц, которые «со своим ничтожным запасом энергии носятся в продолжение нескольких часов в воздухе с быстротой, достигающей 50 метров в секунду», Жуковский далее говорил:

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

Закончил он свою речь пророческими словами:

– Мы приближаемся с разных сторон к решению великой задачи, и, может быть, новый век увидит человека, свободно летающего по воздуху.

Страстная речь Жуковского произвела очень большое впечатление. Не могли остаться незамеченными и публикуемые им работы.

Особенно много приверженцев нашлось у Николая Егоровича среди студентов. Один из них – Сергей Чаплыгин, окончивший университет в 1890 году, стал деятельным помощником Жуковского.

Впоследствии Чаплыгин стал знаменитым ученым – создателем выдающихся трудов в области теории авиации.

В 1900 году Николай Егорович снова отправился в Париж на Всемирную выставку и приуроченный к ней конгресс воздухоплавания.

В этот раз новинкой были железобетонные здания и автомобили. Автомобили появились недавно, с тех пор как был усовершенствован бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Богатые спортсмены сделались автомобилистами, устраивали гонки, платили сумасшедшие деньги за новые машины.

В юмористических журналах рисовали карикатуры на автомобильные моды: дамы-капиталистки, не желая отставать от мужей, вместо шелка и бархата щеголяли в кожаных куртках и шлемах.

Летательных машин тоже было выставлено много, но ни одна из них не летала.

В Венсенском лесу Парижским аэроклубом был организован конкурс воздушных шаров на дальность полета. В нем приняли участие двадцать один шар, между которыми были и громадные шары – до 3000 кубических метров вместимостью. Зрелище было необычайно эффектное. Казалось, что все небо заполнилось летящими шарами.

Герольд в трубу кричал, как во времена турниров:

«Отъезд виконта де Нонвиль – флаги красный и синий с белым!»

После торжественного банкета всем участникам конгресса было предложено подняться на воздушных шарах, украшенных флагами и цветами.

Насмешил всех один толстяк-москвич. Он заранее запасся для полета шубой, погребцом и несколькими грелками – на случай, если шар оторвется и улетит. Запасы эти, конечно, пришлось оставить на земле.

Все присутствующие уговаривали Николая Егоровича тоже подняться на воздушном шаре. Он вошел с двумя спутниками в корзину. Раздалась команда: «Отпустить!» – и земля начала уплывать. Вначале было очень приятное ощущение легкости и необычайного простора, но, когда корзина начала сильно колебаться, у Николая Егоровича так закружилась голова, что он уже больше ничего не видел и был весьма рад, когда шар опустился.

На другой день знаменитый французский авиаконструктор и летчик Альберто Сантос-Дюмон поднялся на управляемом аэростате собственной конструкции и совершил полет вокруг Эйфелевой башни.

Николай Егорович сообщил домой об этом полете. Он написал, что «с практической стороны дело летания обставлено на конгрессе чрезвычайно интересно». Но тут же добавил, что «с теоретической стороны конгресс представляет не особенно важную силу». Николай Егорович ясно сознавал ведущую роль России в создании теории авиации.

Чтобы продолжать исследовательскую работу, ему необходимо было поставить целый ряд опытов. Однако встретилось препятствие: не было оборудованной лаборатории. Университет отпускал на механический кабинет слишком малые средства, а нужно было во что бы то ни стало устроить «галерею» с сильным потоком воздуха – иными словами, аэродинамическую трубу, то есть установку, в которой на неподвижно закрепленную модель набегает искусственно создаваемый воздушный поток.

За неимением такой «галереи» пробовали разные способы: например, какой-нибудь студент садился в поезд и выставлял из открытого окна модель, прикрепленную к палке. На ходу поезда студент вел наблюдения, какое воздействие оказывает ветер на модель.

Конечно, такого рода опыты далеко не отличались точностью и не могли удовлетворить Николая Егоровича.

Разрешению этой задачи могли помочь лишь опыты в аэродинамической трубе.

Нужна была аэродинамическая труба.

Николай Егорович много хлопотал, ездил по начальству, доказывая необходимость сооружения аэродинамической трубы. В конце концов, ему удалось получить небольшие средства. Их хватило только на маленькую трубу из фанеры и картона.

Делали ее сами студенты под руководством Жуковского.

Наконец первая аэродинамическая труба с закрытой рабочей частью и с электрическим приводом была построена Николаем Егоровичем и его учениками (1902). Труба была квадратная, небольшого размера, сечением 75x75 сантиметров; к ней присоединяли вентилятор «Сирокко» и мотор. Поток воздуха в трубе достигал скорости довольно сильного ветра – до 10 метров в секунду. Теперь можно было приступить к опытам и проверить те выводы, к которым пришел Николай Егорович. Много потребовалось изобретательности, чтобы наладить опыты. Сначала в трубе установили маленькие флажки и наблюдали, в каком направлении они будут колебаться, – таким образом изучали течение воздушных струй. Примешивали к воздуху, входящему в трубу, дым или мелко нарезанные легкие бумажки и фотографировали их движение в потоке воздуха. Через некоторое время был установлен прибор, с помощью которого можно было определять силу давления воздушного потока на тела различной формы. Таким образом узнавали, какое тело лучше обтекается воздухом, какая подъемная сила возникает у крыла той или иной формы.

Так было установлено, что весьма целесообразно заострить задний конец движущегося тела. При обтекании плоского тела воздух образует сзади него завихренное течение, которое как бы тянет его назад. Если же тело сзади заострено, то такого завихренного течения нет. Тело, имеющее форму вытянутой капли, испытывает сопротивление воздуха в десятки раз меньшее, чем плоская пластинка.

Выяснилось также, что, помимо формы крыла, большое значение имеет и угол его наклона (угол атаки).

Скоро маленькая университетская труба перестала удовлетворять Николая Егоровича. Он теперь мечтал о большом аэродинамическом институте. Царское правительство, по обыкновению, в средствах отказало. Пришлось прибегнуть к помощи частных лиц.

Один ученик Николая Егоровича, сын богатого купца Рябушинского, задумал построить самолет. Он обратился к Николаю Егоровичу за советом, а тот сказал ему, что гораздо полезнее было бы создать сначала аэродинамическую лабораторию, где будут производиться все опыты, необходимые для постройки самолетов. Рябушинский согласился, и первая аэродинамическая лаборатория-институт была построена весной 1904 года под Москвой, в Кучине. В этом первом в мире аэродинамическом институте было создано оригинальное, прекрасное по тому времени оборудование. Каждое воскресенье Николай Егорович ездил в Кучино, чтобы руководить опытами. Во время одного такого опыта он едва не был убит оторвавшимся куском лопасти винта.

Присутствовавшие при этом ученики Николая Егоровича пришли в ужас, но он хладнокровно заметил:

– Нужно будет заняться изучением вибраций (колебаний) лопасти винта, которые в случае, подобном сегодняшнему, могут повлечь катастрофу во время полета.

Глава X. Создание основ теории авиации

Весной 1905 года Николай Егорович был озабочен предстоящим переездом на новую квартиру. Он очень не любил домашних хлопот и неурядиц. Разыскать квартиру и переехать туда для него было целым событием. Когда ему предстояло какое-нибудь сложное, хлопотливое дело, отрывавшее его от привычной деятельности, он всегда задолго мучился, преувеличивал трудности.

Сменить квартиру он решился только тогда, когда домик в Гусятниковом переулке, где он жил последние годы, совершенно пришел в ветхость.

Николай Егорович искал квартиру недолго.

Как-то шел он по Мыльникову переулку и увидел на чугунной решетке белый билетик: «Сдается квартира из семи комнат».

Николай Егорович вошел во двор, весь заросший пахучей желтой ромашкой. За решеткой высились серебристые тополя и виднелись густые кусты сирени.

Квартира оказалась не слишком удобной, все комнаты были проходные, но Николаю Егоровичу понравилось, что окна кабинета выходят во двор. Значит, будет тихо и удобно заниматься. В саду смогут гулять Леночка и Анна Николаевна. Недалеко Чистые пруды. Анна Николаевна сможет сидеть там на скамейке и смотреть на детей, гуляющих с нянями.

Так Николай Егорович поселился в Мыльниковом переулке, где и прожил до своей кончины.

Комнату Лены Николай Егорович устроил около своего кабинета. Он трогательно заботился о дочке и очень болезненно переживал все, что касалось ее.

Один раз Леночка каталась во дворе с горы, и ее подшиб какой-то мальчишка. У девочки из верхней губы брызнула кровь. В это время как раз возвращался домой Николай Егорович. Увидев окровавленную дочку, он смертельно испугался и потащил ее домой.

– Убили, изуродовали девочку! – не помня себя, кричал он в полном отчаянии.

Потом уткнулся головой в косяк двери и зарыдал.

Послали за соседом-доктором. Тот старался успокоить Николая Егоровича, уверяя, что рана пустяковая, все пройдет, ничего не будет заметно, но Николай Егорович едва решился взглянуть на Лену.

В этот вечер он уже не мог работать. То сидел на диване, то подходил к спящей дочери и долго смотрел на нее…

После переезда на новую квартиру вся семья Жуковских и Микулиных, по обыкновению, собралась в Орехове. Но время было невеселое. Газеты приносили тревожные известия о восстаниях крестьян, о забастовках, об организуемых полицией еврейских погромах.

Недавно окончилась война с Японией. Царская Россия потерпела полное поражение. В Цусимском бою погиб сын Ивана Егоровича мичман Жорж. Год тому назад Жорж приехал в первый раз в Орехово, ходил с Николаем Егоровичем на охоту, принимал участие в прогулках, пикниках. Всем он очень понравился, особенно своим молоденьким двоюродным сестрам – Кате и Вере.

Последнее письмо Жорж прислал с острова Мадагаскар, где останавливалась эскадра вице-адмирала 3. П. Рожественского.

В Цусимском проливе, встретившись с японцами, необученная, неподготовленная к бою эскадра погибла.

Затонул и броненосец «Князь Суворов», на котором был молодой Жуковский…

Зимой 1905 года Николай Егорович часто оставался дома и работал у себя в кабинете. В университете и Техническом училище занятий почти не было из-за студенческих волнений.

С каждым днем положение становилось напряженнее.

В декабре началась в Москве всеобщая забастовка. Носились слухи, что готовится вооруженное восстание.

Николай Егорович не мог работать. В страшном волнении он ходил по кабинету.

Пришел сосед и объявил, что на Пресне рабочие построили баррикады, началась стрельба.

– Уберите куда-нибудь ваши охотничьи ружья, Николай Егорович, говорят, будут ходить по домам с обыском, отбирать оружие, – посоветовал он.

Николай Егорович положил охотничье свидетельство в старый, почерневший ягдташ, который висел на оленьих рогах над диваном. Дробь и порох унесли и спрятали в дровяной сарай.

Ночью Москва погрузилась в полнейшую темноту. Фонари на улицах не горели, конки не дребезжали, даже извозчики не показывались. Лишь изредка слышались далекие гулкие выстрелы.

Николай Егорович не ложился спать. Он ходил по комнате, держа в руках старый медный подсвечник с оплывшей свечой. От его высокой фигуры по стенам скользили причудливые тени.

Среди ночи раздался тихий звонок: прибежал один молодой доцент-еврей. Он испугался погрома и преследований полиции. Николай Егорович распорядился постелить ему постель в кабинете, а сам продолжал ходить из одной комнаты в другую, прислушиваясь к выстрелам, грохотавшим уже совсем близко.

Утром испуганная горничная шепотом сообщила:

– У нас на заднем дворе студенты через забор прыгают и за сараем прячутся.

– Открой скорей дверь в сенях, – взволнованно сказал Николай Егорович, – пусть спрячутся! За ними, наверно, полиция гонится.

В эти тревожные дни к Николаю Егоровичу все время заходили студенты узнать, не надо ли ему чего-нибудь. Они рассказывали о боях на Пресне, о том, что рабочие после героического сопротивления разгромлены Семеновским гвардейским полком, переброшенным из Петербурга.

Николай Егорович все время стремился пойти в университет и в Техническое училище. Тайком от родных он вышел на улицу и сел на первого попавшегося извозчика.

Подъезжая к университету, Николай Егорович увидел толпящихся студентов. Всюду мелькали фуражки городовых. Он слез с саней, машинально сунул извозчику серебряный полтинник и пошел к чугунной калитке. Ему загородил дорогу городовой:

– Не велено пущать! Проходи, проходи!

– Как же меня не пускать? Я Жуковский, профессор, – взволнованно протестовал Николай Егорович.

– Проходи, проходи! – басил городовой.

Николай Егорович беспомощно оглянулся, но в это время несколько студентов оттиснули от него городового, и он прошел в калитку.

Университет был переполнен студентами. В большой аудитории собралась сходка. Обсуждали бои на Пресне, протестовали против ввода полиции в университет.

Когда студенты увидели Жуковского, они со всех сторон бросились к нему:

– 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.

Задача была решена, но для того, чтобы производить точные расчеты, чтобы строить надежные самолеты, надо было знать все входящие в формулу величины. А для этого потребовались опять годы напряженного труда. В лабораториях, главным образом в недавно оборудованной силами студентов лаборатории Технического училища, проводились многочисленные опыты. Осенью 1909 года Жуковский организует при Техническом училище студенческий научный воздухоплавательный кружок. Среди первых членов этого кружка были хорошо теперь известные советские ученые А. Н. Туполев, Б. Н. Юрьев, А. А. Архангельский, В. П. Ветчинкин, первый русский планерист Б. И. Россинский и много других.

Все они были частыми гостями «на Мыльниковом», в доме Жуковского.

Работали студенты с энтузиазмом. Не только их, но и маститых ученых заинтересовала трудная задача создания новой науки: аэродинамики.

В конце 1909 года на съезде естествоиспытателей в Москве после доклада Жуковского выступил С. А. Чаплыгин и, основываясь на экспериментальных данных и общих теоретических соображениях, высказал очень интересную гипотезу о том, что при правильном обтекании профиля острая задняя кромка крыла является линией схода потока как с нижней, так и с верхней поверхности крыла. На основании этой гипотезы, получившей название «постулата Жуковского – Чаплыгина», оказалось возможным подсчитать теоретическим путем величину циркуляции, а затем по теореме Жуковского – и подъемную силу крыла.

Наконец-то была положена твердая основа для всех дальнейших работ по теории авиации!

Жуковский решил, что настало время для создания систематического курса новой науки и для изложения его студентам. Он систематизировал результаты всех как теоретических, так и экспериментальных исследований теории авиации и объединил их в новый курс «Теоретические основы воздухоплавания», который начал читать студентам МВТУ в 1909 году. Этот курс явился первым в мире цельным и оригинальным трактатом по теории авиации, в котором впервые доказывалась возможность точного инженерного расчета летных свойств авиационных конструкций.

Разрешив основную задачу авиации, Николай Егорович занялся созданием теории и методов расчета воздушных винтов. Созданная им вихревая теория воздушного винта, опубликованная в ряде статей в течение 1912–1918 годов и лежащая в основе расчета самолетных и вертолетных винтов, ветряков, вентиляторов, лопаток турбин и т. д., является одной из наиболее выдающихся работ XX века в области авиации. Вихревая теория Жуковского позволила построить отечественные винты с очень хорошими характеристиками. В честь Николая Егоровича воздушные винты его системы назвали начальными буквами его имени, отчества и фамилии, «НЕЖ».

Работы его по теории воздушных винтов продолжили и дополнили его ученики Б. Н. Юрьев, В. П. Ветчинкин, Г. И. Кузьмин и многие другие.

Замечательные исследования Жуковского в области теории крыла самолета и воздушных винтов появились раньше работ иностранных ученых на ту же тему. В создании теории авиации Россия шла впереди Европы благодаря творческому дару Николая Егоровича и его умению всегда привлечь к работе группу ученых-энтузиастов.

Прежде чем закончить эту главу, в которой рассказано о великом открытии Жуковского, нужно упомянуть еще об одной категории его работ, написанных в разное время и имевших огромное значение для развития нового вида авиации, который в те годы казался почти фантастическим: реактивной авиации.

Как только стали строить самолеты, началась борьба за скорость их полета. Увеличение скорости достигалось совершенствованием внешних форм самолета и непрерывным увеличением мощности двигателя, притом в очень больших размерах. Так, например, чтобы повысить в два раза скорость самолета, нужно увеличить в восемь раз мощность двигателя; это приведет к значительному увеличению веса двигателя. Но значительное увеличение веса двигателя, в свою очередь, конечно, основательно уменьшит скорость. Получался заколдованный круг, выход из которого был найден в применении реактивных двигателей.

Такие двигатели отбрасывают назад струю газа. Это отбрасывание происходит со значительной скоростью, большей, чем скорость движения самолета. Сила отдачи (реакция) отбрасываемого газа и является источником движения самолета.

При помощи реактивных двигателей можно достигнуть скорости, казавшейся еще недавно невероятной: превысить скорость звука, равную у земли 340 метрам в секунду, то есть 1224 километра в час. Современные реактивные самолеты, летя со скоростями, значительно превышающими скорость звука, поднимаются на очень большую высоту.

4 октября 1957 года в Советском Союзе был осуществлен успешный запуск первого в мире искусственного спутника Земли со скоростью около 8000 метров в секунду (примерно 28 800 километров в час). Чтобы достигнуть такого замечательного результата, надо было положить много труда, разрешить ряд сложнейших задач.

Идея реактивного летательного аппарата не нова. В 1849 году русский военный инженер У. И. Третесский создал проект управляемого аэростата (дирижабля), снабженного реактивным двигателем. В 1881 году народоволец Н. И. Кибальчич во время заключения в крепости за несколько дней до казни закончил проект реактивного аппарата тяжелее воздуха, движущегося с помощью пороховых ракет. Особенно много сделал для создания и развития реактивной авиации знаменитый деятель русской науки К. Э. Циолковский.

Жуковский знал, как определить силу реакции жидкости, выталкиваемой из какого-либо сосуда, силу, которая заставляет сосуд двигаться в сторону, противоположную направлению движения выталкиваемой жидкости. Еще в 1882 году в работе «О реакции вытекающей и втекающей жидкости» он предложил формулу, позволяющую вычислить силу тяги, развиваемой реактивным двигателем. В 1904 году, стремясь сконструировать как можно более легкий двигатель, он использовал принцип реакции. Под его руководством был спроектирован винт с реактивными двигателями на концах лопастей. В 1908 году была напечатана работа Николая Егоровича «К теории судов, приводимых в движение силою реакции вытекающей воды».

Весьма интересовал Жуковского вопрос о законах движения твердых тел в воздухе с большими скоростями. Его статьи «О сопротивлении воздуха при больших скоростях», «Движение волны со скоростью, большей скорости звука» и другие, наряду с работами С. А. Чаплыгина, явились основой для создания газовой динамики – науки, позволяющей рассчитать необходимые размеры и формы ракет, скоростных самолетов, реактивных двигателей и скоростных аэродинамических труб.

В настоящее время ученые работают над проблемой создания самолетов с атомными двигателями; это даст возможность значительно увеличить скорость и дальность полета. Возможной конструктивной схемой авиационного атомного двигателя может быть обычный турбокомпрессорный воздушнореактивный двигатель, у которого камеры сгорания заменены ядерным реактором. В реакторе осуществляется управляемая цепная реакция деления ядер атомов какого-либо вещества (урана, плутония и др.). Один килограмм урана-235, при полном использовании выделяемой энергии, эквивалентен 2 миллионам килограммов авиационного бензина. Даже 20 процентов этой энергии достаточно для того, чтобы тяжелый самолет мог без посадки два-три раза облететь земной шар. В годы, когда жил Жуковский, можно было только мечтать о таких возможностях. Тем больше его заслуга в создании первых основ реактивной авиации.