С. Я. Стрижевский, "Николай Егорович Жуковский - основоположник современной авиационной науки" Издательство "Правда", Москва, 1951 г. OCR Biografia.Ru
Советский народ под руководством партии Ленина — Сталина в короткий исторический срок превратил нашу страну в могучую авиационную державу. Выдающиеся достижения отечественной авиации, неразрывно связанные с успехами нашего народа в строительстве коммунизма,— результат самоотверженного труда советских людей, рабочих, инженеров, учёных, результат мудрого руководства большевистской партии, товарища Сталина. Большим вкладом в развитие отечественного самолётостроения являются труды основоположника авиационной науки, гениального русского учёного Николая Егоровича Жуковского. В тяжёлых условиях отсталой царской России Жуковский, опираясь на передовые слои русского общества, на прогрессивную молодёжь, вместе со своими учениками и последователями намного опередил зарубежную авиационную науку. Классические работы Н. Е. Жуковского являются тем научным фундаментом, на котором развивается советская авиационная наука. Научное творчество Жуковского характеризуется склонностью к сочетанию теоретических методов исследования с экспериментальными, глубоким интересом к технике, к чисто инженерным проблемам. В течение 50 лет непрерывной научной деятельности его внимание привлекали самые разнообразные научно-технические вопросы: движение твёрдых и жидких тел, полёт снарядов и снежинок, артиллерия и судостроение, движение планет, подпочвенных вод и поездов, теория гироскопов, машиностроение, гидротехника и многие другие.
Среди этого, далеко не полного, перечня областей научного знания, которыми занимался гениальный русский учёный, особо выделяются его труды по аэрогидродинамике. Эти работы Н. Е. Жуковского явились основой последующего развития авиации во всех странах. Достаточно сказать, что все расчёты крыльев самолётов основаны на знаменитой теореме Жуковского о подъёмной силе крыла. Воздушные винты самолётов во всём мире рассчитываются по разработанной им вихревой теории. Николай Егорович Жуковский оставил нам богатейшее научное наследство — свыше 220 замечательных трудов. При ближайшем участии Жуковского были созданы научные организации, с честью носящие его имя: Военно-воздушная инженерная академия и Центральный аэро-гидродинамический институт. Плеяда учеников Н. Е. Жуковского — С. А. Чаплыгин, В. П. Ветчинкин, Б. Н. Юрьев, В. В. Голубев, А. Н. Туполев, А. А. Микулин, Г. И. Мусиньянц и целый ряд других — во многом способствовала авиационному прогрессу нашей Родины. Целые поколения учёных, конструкторов, инженеров, лётчиков, изобретателей, трудами которых была создана советская передовая авиационная наука, воспитаны Н. Е. Жуковским и его учениками. Выдающиеся заслуги учёного были глубоко оценены В. И. Лениным, любовно назвавшим Жуковского «отцом русской авиации». Образ Николая Егоровича Жуковского живёт в памяти всех советских людей и вечно будет жить в истории мировой науки наряду с именами М. В. Ломоносова и Д. И. Менделеева, Н. И. Лобачевского и К. А. Тимирязева, И. М. Сеченова и И. П. Павлова и многих других гениальных русских учёных, посвятивших всю свою жизнь Родине, народу. Жуковский родился 17 января 1847 года в деревне Орехово, в 30 км от города Владимира на Клязьме. Дед его был офицером русской армии, участником Отечественной войны 1812 года; отец, штабс-капитан Егор Иванович Жуковский был высокообразованным военным инженером. Влияние отца сильно сказалось на общем развитии Николая Егоровича, а также содействовало воспитанию в нём инженерного направления ума, его необычайной технической интуиции. Мать Николая Егоровича — Анна Николаевна, властная, суровая женщина с ясным умом и хорошим для того времени образованием — строго воспитывала своих шестерых детей. Она сама учила их грамоте, музыке и рисованию. Дома она создала обстановку, способствовавшую всестороннему развитию детей. Её сын Николай очень рано научился читать, хорошо знал французский и немецкий языки и с детских лет пристрастился к чтению. Жуковский рос резвым, здоровым и шаловливым мальчиком. В свободное от уроков время вместе со своими деревенскими сверстниками он катался зимою с гор, бродил по окрестным полям и лесам. Летом его любимым занятием было пускать воздушные змеи, купаться в пруду, собирать гербарий. Однако игры и забавы не мешали маленькому Коле хорошо учиться. С раннего детства семья привила ему большой интерес к окружающим явлениям, постоянную тягу к знаниям. Неизгладимое впечатление произвели на юного Колю рассказы репетитора об опытах с воздушным змеем, проведённых знаменитыми учёными, механиком и математиком, членом Российской академии наук Леонардом Эйлером и гениальным Ломоносовым. Завершением этих рассказов явилась коллективная постройка большого воздушного змея.
В 1858 году Жуковский выдержал вступительные экзамены и был принят в первый класс 4-й московской гимназии, где учился его старший брат. С осени 1858 года из-за материальных затруднений Анне Николаевне пришлось вернуться в Орехово, а мальчики были отданы в пансион при гимназии. Воспитание в пансионе было очень суровым. Кормили плохо. За шалости и плохую учёбу детей наказывали розгами. Наибольшее количество учебных часов отводилось на латынь и немецкий язык. Эти предметы с трудом давались маленькому Коле, несмотря на его прекрасную предварительную подготовку. Зато математика, которую блестяще преподавал известный педагог и автор прекрасных учебников Малинин, увлекла будущего учёного. Жуковский сразу же выдвинулся в число первых учеников по алгебре и геометрии. Легко давались ему также физика и естествознание. Начиная с третьего класса он стал одним из лучших учеников, выделяясь среди своих товарищей блестящими математическими способностями.
В 1864 году Н. Е. Жуковский окончил гимназию с серебряной медалью. Он мечтал о профессии инженера. Но для этого ему пришлось бы ехать в Петербург: в Москве тогда ещё не было соответствующего института. Материальные затруднения вынудили Николая Егоровича, которому жизнь в столице была не по средствам, поступить осенью 1864 года в Московский университет на математическое отделение физико-математического факультета. В Московском университете в то время наблюдалось некоторое оживление научной жизни. Это проявилось, в частности, в создании кружка любителей математических наук, явившегося тем ядром, из которого выросло впоследствии известное Московское математическое общество. Молодой Жуковский, обнаруживший незаурядные математические способности, ещё на первом курсе был привлечён к работе математического кружка, в который входили известные московские учёные. Большую роль в развитии у студентов интереса к научно-исследовательской работе играли хорошо организованные защиты диссертаций, проводившиеся в университете. Однако Николай Егорович не имел возможности целиком отдаться своей учебной и научной работе в университете из-за крайне стеснённых материальных условий. Чтобы прокормить себя и помочь своим братьям Ивану и Валериану, также учившимся в тот период в Москве, Жуковскому приходилось заниматься репетиторством, участвовать в издании лекций своих профессоров, перебиваться случайными уроками.
Молодой студент безуспешно хлопотал об освобождении от платы за обучение и о стипендии. Весь период обучения в университете он жил впроголодь, часто спал на досках, покрытых одной простынёй, ходил зимою в лёгком пальто, которое, как он сообщал в письме к матери, «не только не греет, а ужасно холодит». Николай Егорович, вступив в университетскую жизнь, очень живо реагировал на бурные политические события, которыми была так богата вторая половина шестидесятых годов прошлого столетия. Он резко выражал своё недовольство реакционными мерами царского правительства, направленными на сокращение количества студентов «простого звания», обычно революционно настроенных. Сохранилось письмо, в котором Жуковский с возмущением рассказывал о провокационных выпадах черносотенных газет против студентов Московского университета, против передовой молодёжи, особенно участившихся после покушения Каракозова 4 апреля 1866 года на царя Александра II. В Московском университете в то время шла борьба прогрессивных учёных, чувствовавших оторванность науки от запросов практики, против реакционной части профессуры, которая пыталась превратить университет в храм «чистой» науки. Все симпатии Жуковского и его друзей были на стороне прогрессивных учёных. Особое влияние на научную деятельность Николая Егоровича, решившего посвятить себя практическим вопросам механики, оказали известные профессора Московского университета В. Я. Цингер и Ф. А. Слудский, читавшие тогда в университете курс механики. Характер научного мышления Н. Е. Жуковского формировался в значительной степени под влиянием профессора В. Я. Цингера. В блестящих лекциях этого талантливого учёного, считавшего механику частью общего естествознания, приводились наглядные, чисто геометрические методы доказательств и широко использовались результаты опытов. Совершенно иным был метод строгого теоретика и глубокого знатока механики профессора Ф. А. Слудского. Признавая необходимость решения практических задач механики, он, однако, считал эту науку лишь частью математики, в которой теоретические формулы, определяющие различные типы движения, выводятся из общих принципов механики. При таком изложении механики простые, чисто геометрические методы доказательств уже не играли, конечно, никакой роли.
Жуковский в совершенстве овладел обоими методами и умел извлекать всё ценное, что имелось в каждом из них. Впоследствии он писал: «Я с благодарностью вспоминаю теперь двух моих учителей, из которых один разъяснил нам широкое значение общих аналитических методов, а другой указал силу геометрических толкований рассматриваемых явлений». В течение всей своей научной и педагогической деятельности он был убеждённым и последовательным сторонником конкретного геометрического решения поставленной задачи, подтверждённого экспериментом и доведённого до законченных результатов, пригодных для практического использования. Этот метод Жуковского оказался исключительно эффективным и обеспечил впоследствии широкое применение результатов его научных исследований для нужд бурно развивающейся авиационной техники. За четыре года пребывания в университете Н. Е. Жуковский овладел современными методами научных исследований. Это позволило ему в дальнейшем успешно решать новые, крайне сложные задачи по практическому применению механики. При этом Николай Егорович не ограничивался только математической стороной рассматриваемых проблем, но всегда стремился раскрыть их физическое содержание. Уже тогда он понимал, что «без светоча теории практика не может итти к истинному совершенствованию», что для того, чтобы впоследствии стать знающим инженером, необходимо получить хорошую физико-математическую подготовку и в совершенстве овладеть всеми методами математического анализа. Поэтому в университете Н. Е. Жуковский упорно и настойчиво изучал математические науки — базу своей будущей работы. В 1868 году Николай Егорович окончил университет. Стремясь осуществить свою мечту — стать инженером,— он вместе со своим другом М. С. Щукиным поступил осенью того же года на второй курс Петербургского института инженеров путей сообщения, который 36 годами ранее окончил его отец Е. И. Жуковский. К этому времени характер преподавания в институте изменился. На первый план выдвигались сугубо прикладные дисциплины - начертательная геометрия, техническое черчение, низшая геодезия и другие. В читавшихся в тот период курсах не давались в достаточной степени широкие обобщения, руководящие идеи, основные направления и перспективы развития изучаемой науки. Такие лекции, в которых основное внимание было направлено лишь на ограниченное изложение фактического материала, не могли понравиться Н. Е. Жуковскому. Он привык к глубоким, содержательным и строго научным лекциям университетских профессоров, умевших делать обобщения и выделять главное, основное, что характеризует ведущее направление излагаемой дисциплины. Николаю Егоровичу пришлось приналечь на технику черчения. Целые дни проводил он за чертёжной доской. Его пытливый, творческий ум не мог ограничиться пассивным изучением преподаваемых в институте инженерных дисциплин. Он работает в этот период над проектом оригинальной машины для геодезической съёмки. Но творческие искания талантливого студента не встретили никакой поддержки чиновничьей профессуры института. Внутренняя неудовлетворённость Жуковского постановкой научной и учебной работы в институте в сочетании с вредным действием петербургского климата на его здоровье привели в конце концов к тому, что после первой же неудачи на экзамене по геодезии в 1869 году он оставил это учебное заведение. Исхудалый, бледный, надрывающийся от кашля вернулся Жуковский в Москву. Врачи, констатировавшие сильное переутомление молодого человека, запретили ему всякий умственный труд и предписали свежий воздух, хорошее питание и полный покой. Поэтому Николай Егорович выехал в деревню, где восстановил свои силы, всё лето занимаясь физическим трудом. Здесь, в спокойной обстановке, Жуковский тщательно обдумывает дальнейшее направление своей работы и окончательно решает стать учёным-исследователем. Он намеревается писать магистерскую диссертацию. А для получения средств к жизни молодой учёный начал работать с осени 1870 года преподавателем физики во 2-й Московской женской гимназии. Одновременно он готовится к сдаче экзаменов на право защиты магистерской диссертации и в короткий срок успешно их сдаёт. В 1872 году Жуковский был утверждён преподавателем математики Московского Высшего технического училища — МВТУ. Здесь он непрерывно работал вплоть до 1921 года. Общая учебная нагрузка Жуковского в те годы была очень велика. Тем не менее Николай Егорович интенсивно работает над диссертацией, используя для этого каждую свободную минуту. В 1876 году Жуковский блестяще защищает магистерскую диссертацию, посвященную очень сложному и важному разделу гидромеханики — теории скоростей и ускорений движущегося жидкого тела. По отзывам официальных оппонентов, профессоров Московского университета Цингера и Слудского, диссертационная работа Жуковского содержала много нового и ценного. Вскоре после защиты Николай Егорович Жуковский был командирован за границу — «для собирания материалов к продолжению изданного им сочинения по гидродинамике и ознакомления с чтением означенного предмета в политехнических школах Германии и Франции». Однако вследствие невысокого уровня развития этой науки за границей Жуковский не мог вынести чего-либо интересного из этой поездки. За границей он занимался не только наукой, но охотно посещал театры и музеи. В то же время молодой учёный внимательно следит за текущими политическими событиями. В этом отношении интересно его письмо матери от 27 июня 1877 года по поводу борьбы прогрессивных французских кругов с реакционным президентом республики Мак-Магоном: «Теперь здесь делается хуже, чем у нас в России. Каждый день процессы об оскорблении президента республики; либеральные газеты запрещены, и всякая мерзость творится». Но находясь за рубежом, Жуковский не переставал интересоваться политическими событиями на родине. С восхищением следит ои за успехами доблестной русской армии на Балканах, громившей турецкие войска при полной поддержке южнославянского населения. После возвращения из командировки Жуковский в октябре 1879 года назначается профессором аналитической механики МВТУ. Он становится деятельным членом Политехнического общества, сближается с рядом инженеров. Всю свою творческую энергию Николай Егорович направляет на изучение законов движения твёрдых и жидких тел, на решение вполне конкретных задач, отвечавших в тот период неотложным запросам практики. К началу восьмидесятых годов относятся первые опыты Жуковского с летательными аппаратами тяжелее воздуха. Он соорудит крылья из бамбуковых палок, обтянутых шёлком. Надев эти крылья на себя, учёный съезжал с большой скоростью на велосипеде с крутой горы. При этом он наблюдал за изменением лобового сопротивления и влиянием подъёмной силы крыльев на устойчивость велосипеда. Жуковский писал в одной из своих позднейших статей: «Когда мы следим за полётами окружающих нас живых существ, нам представляется летательная машина тяжелее воздуха, которая не стесняется воздушными течениями, а несётся в любом направлении, утилизируя эти течения наподобие больших птиц». В апреле 1882 года на публичном заседании физико-математического факультета Московского университета Н. Е. Жуковский защитил докторскую диссертацию «О прочности движения». Эта работа была посвящена сложным вопросам устойчивости движения, над которыми он проработал около четырёх лет. Защита докторской диссертации явилась важной вехой в жизни Николая Егоровича. Учёная степень доктора прикладной математики открыла перед ним широкие возможности разносторонней научной и преподавательской деятельности. Две фундаментальные диссертации и другие научные работы Жуковского в сочетании с его мастерским по содержанию преподаванием окончательно утвердили научный авторитет Николая Егоровича и выдвинули молодого учёного на одно из первых мест среди московских профессоров. В самом начале своей научной деятельности Николай Егорович проявлял большой интерес к проблеме полёта человека, о чём он мечтал ещё в раннем детстве. Сначала, когда ещё не была очевидной возможность осуществления полёта на аппаратах тяжелее воздуха, внимание Жуковского привлекали вопросы полёта на управляемом аэростате. Эти вопросы были рассмотрены в его первом докладе о воздухоплавании, прочитанном в ноябре 1881 года в Политехническом обществе («По поводу брошюры Мерчинского об аэростатах»). В восьмидесятых годах прошлого столетия в нашей стране впервые в мире был осуществлён моторный полёт. Поднялся в воздух самолёт, созданный нашим замечательным соотечественником изобретателем Александром Фёдоровичем Можайским. Этот самолёт имел уже все элементы, присущие современному самолёту: винтомоторную группу, крыло, фюзеляж, шасси, горизонтальное и вертикальное оперение. Исторический полёт первого в мире русского самолёта, совершённый за два десятилетия до американцев братьев Райт, убедил Жуковского в осуществимости его заветной мечты о создании летательных аппаратов тяжелее воздуха. В январе 1890 года, на VIII съезде русских естествоиспытателей и врачей, Николай Егорович делает свой первый доклад, посвященный авиации,— «К теории летания». Уже в этом докладе учёный чётко ставит вопрос о происхождении подъёмной силы, блестяще решённый им впоследствии.
В 1891 году на двух заседаниях Математического общества Жуковский прочитал своё сообщение «О парении птиц». В труде, содержавшем основы динамики полёта самолёта, давался критический анализ всех предшествующих работ в этой области и впервые были рассмотрены принципы расчёта траекторий полёта птиц и самолётов. Жуковский исследует в этой работе планирующий полёт птицы со снижением, с набором высоты и в горизонтальной плоскости. Составив уравнение движения центра тяжести птицы, он находит его траектории для различных случаев движения. Приравнивая, в первом приближении, этот планирующий полёт к движению пластинки с постоянным углом атаки, Жуковский берёт значения подъёмной силы и лобового сопротивления такой пластинки из эксперимента. Чрезвычайно важным в этой работе является теоретическое обоснование Жуковским возможности осуществления сложных движений самолёта в воздухе, в том числе и петли в вертикальной плоскости, так называемой «мёртвой петли». Известно, что эта фигура была впервые в мире выполнена в 1913 году родоначальником высшего пилотажа русским военным лётчиком П. Н. Нестеровым, который геройски погиб во время первой мировой войны, применив впервые в мире новую форму воздушного боя — таран. За десятилетие — с 1890 по 1900 год — Н. Е. Жуковский написал 44 работы. В них наряду с проблемами теории полёта рассматриваются также смежные области прикладной механики, касающиеся законов движения твёрдых и жидких тел. Особенно широкую известность получили выполненные им за это время гидродинамические исследования, связанные с проблемой водоснабжения Москвы. Завершением этих работ явился знаменитый, ставший классическим труд Жуковского «О гидравлическом ударе в водопроводных трубах». История этой работы такова. В конце прошлого века в ряде крупных городов, в том числе и в Москве, по непонятным причинам участились разрывы магистральных труб водопроводной сети. Главный инженер водоснабжения Москвы Н. Н. Зимин после многочисленных неудачных попыток разных исследователей выяснить причины этих непонятных аварий обратился за помощью к Жуковскому, у которого некогда учился. Для всестороннего изучения этого сложного и опасного явления, нарушавшего нормальное водоснабжение целых районов Москвы, Николай Егорович построил большую экспериментальную сеть водопроводных труб различных диаметров. Проведённые им исследования доказали, что главной причиной систематических разрывов магистральных водопроводных труб является внезапное повышение давления в этих трубах — так называемый «гидравлический удар». Было установлено, что это явление возникает вследствие резкого открывания или закрывания магистральных кранов. Выяснив основные физические факторы изучаемого явления, Николай Егорович создаёт вскоре законченную теорию гидравлического удара. Практическое применение этой теории позволило предотвращать аварии, а также определять места повреждения по показаниям приборов на водонапорной станции. Последнее достигалось путём определения времени отражения слабого искусственного гидравлического удара от места аварии до водонапорной станции. Эти замечательные исследования выдающегося русского учёного — блестящий образец синтеза теории и практики — были тогда же переведены на ряд иностранных языков. Общая теория гидравлического удара, разработанная Николаем Егоровичем, имеет огромное значение для самых различных отраслей техники, народного хозяйства. Эта теория принесла Жуковскому мировую славу и выдвинула его на первое место среди учёных-гидравликов того времени. Очень интересные результаты получил Николай Егорович при решении задач об определении запасов воды в тех источниках, за счёт которых предполагалось расширить мощность московского водопровода. На основании специально поставленных опытов и последующих теоретических обобщений Жуковский доказал, что в водоносных песках, питающих подземные ключи, водяные капли перемешаны с пузырьками воздуха. Пузырьки эти сжимаются при повышении барометрического давления и тем самым вызывают понижение уровня подпочвенных вод. Отсюда следовало, что уровень подпочвенных вод зависит от изменения барометрического давления. Величина колебания непосредственно связана с имеющимися в данном районе запасами подпочвенных вод. Таким образом, измерив колебания высоты подпочвенных вод, можно достаточно точно определить их запасы в данной местности. Эти положения, установленные Н. Е. Жуковским, широко применяются в настоящее время в нефтяном деле. Особенностью метода научного исследования Жуковского было гармоничное сочетание в его творчестве теории с практической разработкой актуальнейших технических проблем, с применением результатов опыта на практике. Николай Егорович очень высоко ставил значение теоретического анализа. Он всегда внушал своим ученикам, что основным ключом к пониманию законов механики является всё же математика. Глубокие математические знания позволяли Н. Е. Жуковскому прибегать, в случае надобности, к самым сложным и тонким приёмам аналитического исследования. В иных случаях он умело применял необходимые упрощения, допускаемые условиями изучаемой проблемы и вытекающие из предварительных экспериментов, с тем, чтобы довести результаты исследования до рабочих формул, пригодных для инженерного расчёта. Научный метод Н. Е. Жуковского формировался в конце XIX века. В этот период в естествознании господствовало механистическое мировоззрение. Основным свойством физических тел считалась постоянная, неизменная масса. Явления природы сводились к неизменным силам притяжения и отталкивания, зависящим только от расстояния между частицами материи, также считавшимися постоянными и неизменными. Дальнейшее развитие науки полностью опровергло существовавшие тогда понятия об абсолютной неизменности природы. Органическая химия уничтожила «пропасть» между живой и неживой природой. Открытие растительной и животной клетки, торжество эволюционного учения — все эти важнейшие открытия в естествознании вызвали в тот период полный переворот в воззрениях на материю, привели к тому, что, как сказал Ф. Энгельс, «новое воззрение на природу было готово в основных чертах». К этому же периоду относится открытие великим русским учёным Д. И. Менделеевым периодического закона химических элементов и установление закономерной связи между их атомными весами и физическими свойствами. Однако естествознание в целом тогда ещё не могло подняться над механистическим мировоззрением. Могучее оружие познания — марксистский диалектический метод ещё не стал в те годы общим достоянием науки. В этих условиях формировалось научно-философское мировоззрение гениального русского учёного Жуковского. Представитель передовой науки, он уже тогда проявлял себя стихийным материалистом-диалектиком в решении целого ряда научных проблем. В его трудах можно найти черты диалектического метода исследования, позволившего ему придти к важнейшим научным обобщениям. В научном методе Жуковского главным критерием истины является специально поставленный или взятый из практики опыт. Опыту, экспериментальному исследованию учёный всегда придавал особо важное значение. Лабораторные опыты Николай Егорович умело сочетал с теоретическими исследованиями. Кабинет прикладной механики Московского университета, которым в тот период заведовал Жуковский, превратился в подлинно исследовательскую механическую лабораторию. Под руководством Жуковского здесь проводились испытания, связанные с изучением самых разнообразных вопросов: смазка в подшипниках, движение судов, образование снежных заносов, движение воды в каналах, характер течения и заиления рек, гидравлический удар в трубах, движение подпочвенных вод и ряд других важных технических проблем. Лишь после серьёзного экспериментального изучения рассматриваемой проблемы Жуковский приступал к разработке теории, которую доводил до инженерного решения. Обычно он подвергал разработанную теорию новой экспериментальной проверке и уточнению. Последним этапом исследования Жуковского являлись конкретные выводы и рекомендации по практическому использованию полученной теории. С 1889 года всё большее и большее место в работах кабинета прикладной механики, осуществляемых под руководством Жуковского, начинают занимать исследования различных авиационных проблем. Строятся и испытываются модели различных летательных аппаратов, проектируются и изготавливаются аэродинамические приборы. На проведение этих работ царское правительство не давало никаких ассигнований. Целый ряд важнейших исследований был выполнен за счёт случайных поступлений. Однако недостаток средств и необходимого оборудования не останавливал энтузиастов авиационного дела, возглавляемых Н. Е. Жуковским, который всегда был окружён многочисленными учениками, всемерно помогавшими своему великому учителю. Жуковский никогда не был учёным-одиночкой. К научным исследованиям, проводимым в его лаборатории, он смело привлекал молодёжь, студентов. Большое участие принимал Николай Егорович в научно-общественной жизни страны. Он часто выступал в научных обществах и на съездах с докладами по различным авиационным проблемам. Эти доклады, которые охотно посещались студентами, Жуковский излагал просто, в понятной даже для неспециалистов форме. Публичные выступления Жуковского проходили всегда при переполненной аудитории. Для большей доходчивости своих научных докладов Николай Егорович всегда сопровождал их диапозитивами. На своих докладах он часто демонстрировал модели, специальные приборы, аппараты и даже живых птиц. Курсы общей и прикладной механики, которые блестяще читал Жуковский в МВТУ (с 1885 года) и в университете (начиная с 1886 года), он ежегодно перерабатывал и пополнял новейшими достижениями науки. К чтению лекций Николай Егорович относился как к своей важнейшей обязанности. Он всегда чувствовал и понимал аудиторию, умел устанавливать с ней контакт и, увлекаясь излагаемой темой сам, зажигал и своих слушателей.
К началу 900-х годов Жуковский был уже выдающимся учёным с мировым именем. Он был очень популярным и любимым профессором в университете и МВТУ, центром, вокруг которого группировались все интересовавшиеся авиационной наукой. В 1902 году Жуковский построил при Московском университете аэродинамическую трубу — одну из первых в мире всасывающих аэродинамических труб. Этот период стал переломным в работах Николая Егоровича. Теперь он смог устремить все свои силы на решение основных проблем авиации, давно уже занимавших умы передовых людей науки и техники. Вся предшествовавшая научная деятельность Жуковского явилась как бы специальной подготовкой к работе над труднейшей задачей, которой уже долго и упорно занимались учёные,— дать экспериментально подтверждённое теоретическое объяснение возникновения аэродинамических сил, поддерживающих самолёт в воздухе. Всё свободное время Николай Егорович вместе со своими учениками проводил у новой аэродинамической трубы. За 1903—1904 годы были выработаны первые методы экспериментальных аэродинамических исследований и разработаны конструкции первых аэродинамических приборов. Были проделаны многочисленные опыты. Особое значение имели измерения лобового сопротивления и силы трения воздуха о твёрдые стенки, а также исследования положения центра давления для различных тел. В этот же период по указанию Жуковского был спроектирован и построен специальный прибор, на котором испытывались самолётные и геликоптерные винты. В 1904 году началась русско-японская война, раскрывшая всю гнилость царского самодержавия. Семья Жуковских с большой тревогой следила за трагическими событиями этой войны. Пламенный патриот Родины, Н. Е. Жуковский всеми своими силами стремился помочь героической русской армии и флоту. Русский подводный флот не имел в то время надёжного мощного двигателя. Николай Егорович энергично взялся за разработку новой системы центробежных паровых котлов для подводных лодок и на свои скромные средства построил работающую модель. Однако продажные царские чиновники морского ведомства не только отвергли изобретение «штатского» учёного, но даже не отпустили ни одной копейки на дальнейшие опыты.
Осенью 1904 года в Кучине, под Москвой, под руководством Жуковского был построен первый в мире аэродинамический институт. Этот институт имел первоклассное по тому времени оригинальное оборудование, в том числе большую аэродинамическую трубу с диаметром рабочей части 1,2 м, прибор для испытания винтов больших диаметров, динамометр для измерения силы тяги, прибор для изучения ветряных двигателей, прибор для исследования лобового сопротивления и положения центра давления различных тел в потоке, прибор для изучения влияния вязкости среды на сопротивление движущихся тел и ряд других приборов.
Особое внимание уделял Николай Егорович исследованию воздушных винтов. За короткий период в Кучинском институте были спроектированы, построены и испытаны винты самых разнообразных форм. Во время одного из таких испытаний Жуковский едва не был убит оторвавшимся куском винта. Изучение причин и обстоятельств этой поломки дало Николаю Егоровичу большой материал для теоретического рассмотрения задачи о вибрациях лопастей воздушных винтов. К этому же периоду относится разработка группой учеников Жуковского под руководством своего учителя проекта винтокрылого аппарата — автожира. Из-за нехватки средств этот проект, на 20 лет опередивший появление аналогичных работ за границей, не был реализован.
В том же 1904 году С. С. Неждановский под руководством Жуковского первый в мире разработал проект реактивного винта. Такой винт, по мысли автора проекта, должен был иметь реактивные двигатели на концах лопастей и не нуждался в обычном моторе.
Характерно, что 40 лет спустя, в 1944 году, подобные винты, выдаваемые за «последнее достижение» американской техники, усиленно рекламировались на страницах выходящих в США авиационных журналов. 15 ноября 1905 года в Математическом обществе Н. Е. Жуковский прочитал доклад «О присоединённых вихрях». В этом докладе Николай Егорович впервые изложил открытый им ещё осенью 1904 года механизм образования подъёмной силы крыла и доказал свою знаменитую теорему о подъёмной силе крыла. Сущность гениальной теоремы Жуковского состоит в следующем. Подъёмная сила, развиваемая крылом произвольной формы, равна произведению массовой плотности воздуха на скорость потока вдали от крыла, на циркуляцию скорости добавочного течения вокруг крыльев и на размах крыла. В настоящее время эта теорема лежит в основе аэродинамического расчёта крыльев, воздушных винтов, компрессоров, осевых вентиляторов, лопаток турбин, винтокрылых аппаратов и ряда других машин.
Эти плодотворные идеи Жуковского являются одним из его крупнейших научных достижений. До Жуковского возникновение подъёмной силы объяснялось так называемой ударной теорией Ньютона. Согласно этой теории, не связанные друг с другом частицы воздуха движутся прямолинейно и ударяются об обтекаемое тело,— например, крыло. Однако это допущение противоречит действительной картине обтекания тел воздушным потоком и поэтому даёт неправильные, обычно заниженные значения подъёмной силы.
Эта ошибочная теория выдающегося английского учёного приводила к неправильному выводу о невозможности получения с помощью крыла подъёмной силы, достаточной для поддержания в воздухе не только веса человека, но даже собственного веса крыла. Таким образом, ударная теория Ньютона в какой-то мере сковывала инициативу изобретателей, работавших над созданием летательных аппаратов тяжелее воздуха.
