Вклад в развитие авиационной науки и техники Н.Е. Жуковского. Н. Е. Жуковский выполнил крупные исследования в области гидравлики. Среди этого цикла работ особенно выделяется исследование О гидравлическом ударе в водопроводных трубах (1899 г.). Несколько его работ посвящено из
 Скачать 26.11 Kb.
|
|
Научная деятельность Н.Е. Жуковского открыла новую страницу в развитии теоретической механики в России, ибо до его работ в российских университетах теоретическая механика даже не рассматривалась как самостоятельная научная дисциплина, а развивалась как прикладная математика. Кафедра теоретической механики Императорского московского технического училища во главе с Н.Е. Жуковским сделалась всероссийской кафедрой механики. Научное наследие Н.Е. Жуковского огромно. Его исследования охватывали широкую область теоретической и прикладной механики, которые можно классифицировать по основным разделам механики следующим образом: гидромеханика – 46 работ, аэродинамика – 50 работ, теоретическая механика (включая астрономию и математику) – 41 работа, речи и статьи по истории механики – 27, прикладная механика – 30. Уже в первые годы научной деятельности Н.Е. Жуковский исследовал широкий круг вопросов в области общей механики, механики твердого тела, гидродинамики, астрономии. Он изучал вопрос об ударе твердых тел (1878-1888 гг.), о гироскопических приборах и маятниках (1881-1895 гг.), дал геометрическую интерпретацию общего случая движения твердого тела вокруг неподвижной точки (1892 г.). Особое место среди его работ по общей механике занимает докторская диссертация «О прочности движения» (1882 г.), в которой он впервые ввел понятие о мере устойчивости движения и разработал метод оценки устойчивости движения. Жуковский был крупным специалистом в России по данному вопросу и был приглашен оппонентом при защите диссертации по устойчивости движения А.М. Ляпуновым. В 1885 г. Н.Е. Жуковский опубликовал капитальный труд «О движениитвердого тела, имеющего полости, наполненные однородной капельной жидкостью», в которой получил результаты, имевшие более общий характер, чем полученные ранее до него. Н.Е. Жуковский выполнил крупные исследования в области гидравлики. Среди этого цикла работ особенно выделяется исследование «О гидравлическом ударе в водопроводных трубах» (1899 г.). Несколько его работ посвящено изучению речной гидравлики. Н.Е. Жуковский занимался также изучением теории смазки и посвятил ей несколько работ. В 1879 г. Н.Е. Жуковский был утвержден в ученом звании профессора по теоретической механике. Он был введен так же в состав «Политехнического Общества при МВТУ». Это сблизило его с передовыми инженерами того времени и ознакомило с кругом технических задач того времени. При небольшом числе с точки зрения нашего времени ВУЗов в Москве в те годы, профессора и преподаватели имели возможность встречаться и обмениваться суждениями относительно всего того, что имело место в их научной и педагогической деятельности. В частности, Н.Е. Жуковский познакомился с такими знаменитыми астрономами того времени, как Ф.А. Бредихин и В.В. Церасский. Беседы с ними его интересовали, и он даже сам занимался некоторыми вопросами в области астрономии. Но, как показала тема магистерской диссертации, основное его внимание было привлечено главным образом механикой сплошной деформируемой, как теперь говорят, среды, т.е. механикой жидкостей и газов. Большую роль здесь сыграло также и знакомство Жуковского с Д.И. Менделеевым. Менделеев был не только великим русским химиком, но и серьезным механиком. В мировом же масштабе в то время обсуждали проблемывоздухоплавания. Н.Е. Жуковский с большим интересом прослушал на 6 съезде русских врачей и естествоиспытателей доклад Д.И. Менделеева, относящийся к механике жидкостей и к воздухоплаванию, сопровождавшийся демонстрацией различных моделей. Профессор Ф.А. Слудский, один из старших коллег Н.Е. Жуковского, тоже интересовался проблемами воздухоплавания. В 1882 г. впервые в истории человечества поднялся в воздух самолет, построенный русским изобретателем А.Ф. Можайским. Выяснилась основная задача – установить весь процесс взаимодействия летательного аппарата с воздухом, в частности, научиться вычислять точно подъемную силу. Н.Е. Жуковский принял решение исследовать всю проблему и разработать методы точных расчетов для решения всех задач, относящихся к развитию аэронавтики. Особенно велики заслуги Н.Е. Жуковского в области аэромеханики. Именно в области экспериментальной и теоретической аэродинамики Н.Е. Жуковским, справедливо названным В.И. Лениным «отцом русской авиации», достигнуты наиболее важные результаты. Жуковскому здесь принадлежат все основные идеи, остающиеся и в настоящее время руководящими для деятельности ученых и инженеров, работающих в области авиации. Начав с экспериментальных исследований парения различных моделей, Н.Е. Жуковский в 1892 г. опубликовал работу «О парении птиц». В 1906 г. появились его работы «О присоединенных вихрях» и «Падение в воздухе легких продолговатых тел, вращающихся около своей продольной оси», где он заложил основы теории расчета подъемной силы крыла самолета. Исследования Н.Е. Жуковского о подъемной силе составляют основу современной аэродинамики, его теорема о подъемной силе имеетфундаментальное значение для теории крыла. Заслуги Н.Е. Жуковского в этом направлении получили мировое признание. В 1911 г. Н.Е. Жуковский опубликовал работу «Теоретические основы воздухоплавания», в которой доказал, что изогнутая форма профиля более выгодна, чем плоская и указал два класса теоретических профилей. Метод Жуковского для исследования и конструирования теоретических профилей крыльев и рулей оказался исключительно плодотворным. Н.Е. Жуковский создал вихревую теорию гребного винта. На основе этой теории были построены винты Жуковского – «винты НЕЖ». Все эти работы Н.Е. Жуковского, заложившие основы теоретической аэродинамики, тесно переплетались с практикой авиации и, кроме того, с многочисленными экспериментами. В области аэродинамики больших скоростей Н.Е. Жуковский написал ряд статей: «Аналогия между движением тяжелой жидкости в узком канале и движением газа в трубе с большой скоростью» (1912 г.), «О движении воды в открытом канале и о движении газов в трубах» (1917 г.), «Движение волны со скоростью, большей скорости звука» (1919 г.) и др. Н.Е. Жуковский исследовал также вопросы прочности самолета. В 1918 г. появилась его большая работа «Исследование устойчивости конструкции аэропланов». Большое участие принимал Н.Е. Жуковский и в научно-общественной жизни страны. Он участвовал в международных конгрессах, организовывал воздухоплавательные съезды в России, выступал с докладами и публичными лекциями по различным авиационным проблемам. Эти доклады и публичные лекции охотно посещали студенты, молодежь. Жуковский никогда не был ученым-одиночкой. К научным исследованиям, проводимым в его лаборатории, он смелопривлекал студенческую молодежь. Осенью 1909 г. Н.Е. Жуковский организовал при Императорском училище студенческий научный воздухоплавательный кружок. В него вошли ближайшие ученики Николая Егоровича. Они энергично приступили к теоретическим и экспериментальным исследованиям авиационных проблем. С самого начала работа кружка, почетным председателем которого был избран Н.Е. Жуковский, пошла по двум направлениям: теоретическому и экспериментальному. Две основные комиссии – теоретическая и экспериментальная, выбранные общим собранием членов кружка, создали ряд рабочих подкомиссий: лабораторную, строительную, научно-реферативную, по переводам, библиотечную. Все эти комиссии активно включались в работу, широко вовлекая членов воздухоплавательного кружка. Душой всех начинаний кружковцев был Николай Егорович. Под его непосредственным руководством студенты-кружковцы совершенствовали методику и технику эксперимента, проектировали и изготовляли аэродинамические трубы, измерительную аппаратуру, планеры и модели самолетов. Эти планеры члены кружка испытывали сами. Неплохо научился управлять планером студент А.Н. Туполев, впоследствии академик и крупный советский авиационный конструктор. Воздухоплавательный кружок Построить планеры в те годы было довольно трудным делом. Не существовало в тот период никаких норм прочности. Отсутствовали опытные данные о крыльях. Членам кружка приходилось все детали планеров изготовлять собственными руками и многие вопросы, возникавшие при создании планеров, решать буквально на ходу. Из членов воздухоплавательного кружка впоследствии вышло много выдающихся деятелей советской авиации: А.Н. Туполев, Б.С. Стечкин,Б.Н. Юрьев, В.П. Ветчинкин, А.А. Архангельский, К.А. Ушаков, Г.М. Мусенянц, Г.Х. Сабинин и др. В своих воспоминаниях о пребывании в Императорском Училище В.П. Ветчинкин особенно выделяет влияние на первоначальное развитие в России авиационной науки и техники Воздухоплавательного кружка МВТУ, в котором начал свою замечательную научную работу и сам В.П. Ветчинкин: «Зародился кружок в 1909 г., я же начал работать в нем годом позже, поэтому начну с воспоминаний о том, что я видел, проходя мимо стеклянных дверей огромной новохимической чертежной училища, где помещался воздухоплавательный кружок. Сначала в ней были раздвинуты столы, и на освободившемся месте поднялась до потолка ферма ротативной машины Слесарева. Немного позже около окна появился планер, который строили студенты во главе с А.Н. Туполевым, а построив, пробовали летать на нем. Еще немного времени, и освобождается уже половина чертежной, а студент Туполев строит, по указаниям Н.Е. Жуковского, круглую, а затем плоскую аэродинамическую трубу. Для сбора денег на постройку аэроплана студенты устраивают воздухоплавательную выставку; под нее освобождается уже вся чертежная, и помещение безраздельно переходит в кружок, который, под личным и непосредственным руководством Н.Е. Жуковского и при содействии всеми уважаемого директора училища профессора А.П. Гавриленко, рос и развивался не по дням, а по часам». Большую роль в дальнейшем развитии русской авиации сыграл XIIВсероссийский съезд естествоиспытателей и врачей (1909-1910 гг.). В работе воздухоплавательной секции, председателем которой был Н.Е. Жуковский, участвовало почти половина всех участником съезда –так был велик в тот период интерес русской общественности к проблемам авиации. Большую роль в дальнейшем развитии русской авиации сыграл XIIВсероссийский съезд естествоиспытателей и врачей (1909-1910 гг.). В работе воздухоплавательной секции, председателем которой был Н.Е. Жуковский, участвовало почти половина всех участником съезда – так был велик в тот период интерес русской общественности к проблемам авиации. В результате работы съезда стало очевидно, что дальнейшее развитие авиации зависит в значительной степени от успехов научных исследований в области аэродинамики. После съезда члены воздухоплавательного кружка МВТУ активно принялись за создание новых, более мощных аэродинамических труб. Не встречая поддержки со стороны царского правительства, они были вынуждены прибегать к организации авиационных выставок, публичных лекций, платных полетов. На собранные средства кружковцы установили в чертежной 5-го курса МВТУ две современные для того времени аэродинамические трубы. Аэродинамическая труба Аэродинамическая лаборатория МВТУ была в то время одной из лучших. Она была оборудована новейшей измерительной аппаратурой и моделями, разработанными и построенными руками молодых кружковцев-энтузиастов под руководством Н.Е. Жуковского. За короткий период с 1910 по 1911 гг. в этой лаборатории было проведено свыше 18 научных исследований в области крыльев и воздушных винтов. Экспериментальные работы по аэродинамике, проведенные в лабораториях Училища и Московского университета под руководством Н.Е. Жуковского, оказали огромное влияние на развитие техники аэродинамического эксперимента во всем мире. |