Осип Осипов - Путь ученого

• Название: Путь ученого
• Автор: Осип Осипов
• Издательство: Детская литература
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1971

В книге рассказывается о жизни и деятельности великого русского ученого Н. Е. Жуковского, названного В. И. Лениным «отцом русской авиации».

Для детей старшего возраста.

---

Николай Егорович в азарте спора, желая доказать на примере волчка один из случаев устойчивости движения, схватил с тарелки крутое яйцо и сильно закрутил его. Яйцо начало подниматься и встало на заостренный конец, продолжая быстро вертеться. Но как только движение прекратилось, яйцо упало. Прочно стоять на остром конце оно могло только во время движения вокруг своей оси.

Зависимость устойчивости твердого тела от его движения можно видеть, запуская волчок. Существуют особые приборы, называемые гироскопами (жироскопами, волчками), которые представляют собой быстро вращающееся вокруг оси симметрическое твердое тело с осью вращения, которая имеет одну неподвижную точку. При любых поворотах арматуры с подставкой ось вращения гироскопа остается неизменной в пространстве.

В своей диссертации «О прочности движения» Николай Егорович дал теорию гироскопов. Впоследствии он развил ее в ряде статей и популярных очерков, снабженных наглядными иллюстрациями.

В то время эта теория была еще мало разработана. Жуковский со своей обычной научной проницательностью предвидел, что гироскопы будут иметь большое значение. Действительно, в наши дни, когда вошли в употребление аппараты, развивающие огромные скорости, свойства гироскопов широко используются в авиации, артиллерии, во флоте (гирокомпас, авиагоризонт, автопилот и т. п.).

К компании присоединился астроном В. К. Церасский. Разговор перешел на последние открытия в астрономии. В Париже двум братьям Анри удалось получить фотографические снимки звездного неба. Церасский рассказывал, что на фотографии можно различать далекие звезды, незаметные даже в телескоп.

Николай Егорович последнее время увлекался астрономией и написал несколько очень ценных статей. Если бы не диссертация, он, наверное, занялся бы астрономическими наблюдениями вместе с Ф. А. Бредихиным и В. К. Церасским.

Долго еще спорили за чайным столом. Гости разошлись поздно.

* * *

Николай Егорович защищал диссертационную работу «О прочности движения» 30 апреля 1882 года. Слушать его собрались профессора, студенты-техники. Жуковский в то время уже был известен как молодой, но блестящий ученый и один из самых любимых профессоров Технического училища.

Старик Давыдов, лекции которого Жуковский слушал студентом, а вслед за ним и другие выступавшие оценили работу Николая Егоровича, как вполне достойную для утверждения молодого ученого в звании доктора прикладной математики.

Закончив работу над диссертацией, Николай Егорович снова начал работать над любимой им наукой — гидродинамикой. К этому времени он был уже членом многих ученых обществ России, постоянно выступал с докладами и задумал писать серьезную работу «О движении твердых тел, наполненных жидкостью».

В начале 80-х годов, когда, намного опередив запад, Можайский строил свой первый самолет, Николай Егорович также начал интересоваться вопросами, имеющими связь с теорией «воздухоплавания» (как тогда называли авиацию).

Вернувшись из поездки во Францию, он купил себе велосипед. Ездить на велосипеде по ухабистым ореховским дорогам было не слишком удобно, Николай Егорович то и дело падал. Но езда эта была для него не простым развлечением. Из прутьев и бамбуковых палок он сделал каркас крыльев и попросил Марию Егоровну обтянуть его какой-нибудь легкой и плотной материей. Нашлись куски старой подкладки из красного шелка. Рано утром с готовыми крыльями и велосипедом Николай Егорович отправился на склон оврага за прудом, привязал крылья к плечам, влез на велосипед и покатил с горки, — испытывая силу сопротивления, препятствующую его движению. За ним неслась Маска. Внизу шарахнулась чья-то привязанная на длинной веревке лошадь. Николай Егорович благополучно съехал по склону, только крылья немного покривились. Много раз еще повторял он свой опыт. Велосипед постоянно падал. Николай Егорович ходил в синяках, и, наконец, во время одной поездки окончательно поломал крылья. Все же он мог уже сделать известные выводы: воздух оказывал заметное сопротивление. Николай Егорович чувствовал, что крылья как бы тянули его за плечи. Тогда он сделал другие, меньшего размера, и заставил сестру Веру бегать с этими крыльями против ветра.

Он намечал этими примитивными опытами путь к изучению лобового сопротивления движущегося тела. Возникал вопрос: возможно ли применять основные законы гидродинамики к новой, только еще создаваемой науке аэродинамике. Николай Егорович постепенно все сильнее задумывался над сложными вопросами, связанными с движением твердых тел в воздухе, он внимательно следил за всеми новыми теориями, выдвигаемыми тогда учеными в этой области.

Подобрав литературу, он перечитал и все то немногое, что относилось к воздухоплаванию.

С незапамятных времен люди мечтали уподобиться птице. Александра Македонского изображали летящим на орлах; сочинили поэтическую легенду об Икаре, поднявшемся к Солнцу на крыльях из перьев, скрепленных воском; русские смельчаки при Иване Грозном мечтали летать на слюдяных крыльях.

В XV веке Леонардо да Винчи[16] начал изучать полет птиц. Среди множества его инженерных эскизов, опубликованных лишь в 1880–1890 годы, имеется рисунок с изображением вертолета, у которого, как видно из объяснительной надписи самого Леонардо, большой несущий винт должен был приводиться в движение мускульной силой людей. Но его попытки изобрести летательный аппарат тяжелее воздуха — вертолет — не принесли тогда плодов. Для осуществления этой идеи не пришло еще время. Да и схема, предложенная Леонардо да Винчи, неосуществима на практике из-за совершенно недостаточной мощности людей для вращения несущего винта.

Прошло несколько столетий, и только в середине XIX века, в эпоху научных открытий, изобретений и развития промышленности, возник вопрос о возможности постройки летательного аппарата тяжелее воздуха. К тому времени люди уже научились летать на шарах и аэростатах, но полеты на аппаратах легче воздуха многих не удовлетворяли: они мечтали, как и их предки в древности, летать при помощи машущих крыльев.

Без опыта, без всяких знаний богатые любители, спортсмены и изобретатели начали строить самолеты, придавали им всевозможные формы, но их аппараты не могли даже отделиться от земли, не то что летать. Не имея достаточных знаний, самолета не построишь.

Над смельчаками-новаторами зачастую издевались, высмеивали их в карикатурах. Большинство людей считали тогда идею аппарата тяжелее воздуха неосуществимой, безумной утопией.

В 1872 году один остроумный француз, Пено, сделал модель в форме птицы, снабдил ее винтом и двигателем из закрученной резины.

Выдумка Пено оказалась удачной. «Птичка» полетела. Пено доказал наглядно, что аппарат тяжелее воздуха способен летать.

Пено сделал доклад в Парижской Академии наук, продемонстрировал свое изобретение и получил премию.

Но на этом пока дело и кончилось; лишь в магазинах и на выставках начали появляться самые разнообразные летающие игрушки. Но от игрушки до реального самолета еще далеко.

Первые конструкторы самолетов неизменно терпели неудачу.

Не зная законов аэродинамики, не умея рассчитать все части самолета, можно построить какой-то аппарат, но заставить его подняться в воздух нельзя. Кое-кто даже заявлял, что самолет, как и всякий аппарат тяжелее воздуха, вообще нельзя рассчитать. Строили наугад, добивались некоторых результатов лишь опытным путем.

К тому же тогда еще не были сконструированы легкие бензиновые двигатели, а паровые и электрические весили слишком много при весьма небольшой мощности.

Сначала пробовали строить самолеты с машущими крыльями, но они вообще не летали; потом начали изобретать аппараты самых различных видов: подобные коробчатым змеям, многопланные в виде решеток и другие. Материалом же служили главным образом дерево и ткани.

Наибольших успехов к этому времени достиг выдающийся русский изобретатель, создатель первого самолета Александр Федорович Можайский (1825–1890).

А. Ф. Можайский по окончании Морского кадетского корпуса (1841) служил в военно-морском флоте. В шестидесятых годах он задался целью построить летательный аппарат тяжелее воздуха. Он изучал строение крыльев птиц, полеты воздушных змеев, работу воздушных гребных винтов. Уже в семидесятых годах демонстрировались крупные летающие модели Можайского. Использовав работы русских ученых Менделеева и Рыкачева, Можайский сконструировал и в середине 1882 года построил первый в мире самолет, который уже тогда имел все основные части, существующие в современных самолетах (крыло, фюзеляж, винтомоторную установку, хвостовое оперение, шасси), причем их взаимное расположение было то же, что в современных машинах. После этого А. Ф. Можайский приступил к испытаниям самолета: сначала на земле, а затем и в воздухе, которые проводились в течение 1882–1885 годов.