Жуковский

Именно об этом докладе, о публикации его текста для всех интересующихся взаимосвязями математики и биологии и просил своим письмом к Николаю Егоровичу профессор Вотчал. Увы, единственный документ, которым мы располагаем сегодня, — маленькая заметка в реферативном журнале немецких ботаников. Чтобы узнать об этой, ранее неизвестной работе Жуковского, пришлось перевести с немецкого языка на русский следующий текст, весьма краткий, как это и положено в реферативном журнале;

«Докладчик открыл новый закон движения жидкости в среде, которая состоит попеременно из твердых частиц и воздушных пузырей. Докладчик использовал некоторые известные величины из диссертации проф. Е. Вотчала, обработал этот вопрос математически и обнаружил, что закон движения соков в растении аналогичен закону распространения тепла в бесконечной стенке. Это открытие объясняет движение соков в растениях действием физических сил».

Большое открытие! И пока это краткое сообщение исчерпывает все, что нам о нем известно. Остается лишь надеяться, что, быть может, в один прекрасный день, к великой радости натуралистов всего мира, историкам науки удастся обнаружить среди архивных бумаг текст доклада, считающийся ныне утерянным.

Знакомясь с работами Николая Егоровича в области ботаники, невольно задаешь себе вопрос: неужто это были случайные эпизоды? Думается, что нет. С ним не раз делился своими мыслями Тимирязев, а ведь именно о Тимирязеве сказал Жуковский, поздравляя его от имени Общества любителей естествознания с тридцатилетием научной и педагогической деятельности: «Замечательные работы К. А. Тимирязева являются звеном, соединяющим биологические знания с физическими». Климент Аркадьевич подробно рассказывал о своих планах Жуковскому. А о том, какую роль играла в этих исследованиях физика, мы без труда можем узнать сегодня. Достаточно, к примеру, раскрыть его речь «Факторы органической эволюции». В этой речи великий ботаник говорил:

— Роль стебля, как известно, главным образом архитектурная: это — твердый остов всей постройки, несущий шатер листьев, и в толще которого, подобно водопроводным трубам, заложены сосуды, проводящие соки… Именно на стеблях узнали мы целый ряд поразительных фактов, доказывающих, что они построены по всем правилам строительного искусства.

Об этом и многом другом не раз толковали Тимирязев с Жуковским. Мы не располагаем документальными записями их бесед, но зато имеем весьма ясные косвенные подтверждения того, что это было именно так.

Раскроем толстую книгу в переплете цвета зеленого листа, выпущенную в 1955 году издательством «Советская наука». На ее обложке надпись: «В. Ф. Раздорский «Архитектоника растений». Автор этого труда спешит сообщить читателю, что «выбор темы и трактовка ее объясняются школой, которую ему довелось пройти. В Московском высшем техническом училище, где автор учился, механику теоретическую и аналитическую читал не кто иной, как Николай Егорович Жуковский…

С основными положениями эволюционного учения и учения о строении растений автор познакомился еще в средней школе по книгам «Жизнь растений» и «Чарльз Дарвин и его учение» Климента Аркадьевича Тимирязева, произведениями которого автор, как и многие из его сверстников, сильно увлекался.

Студенческие годы автора в Московском университете протекали под сильным влиянием Тимирязева…»

В 1907 году Раздорский получил диплом об окончании Технического училища со званием инженера-механика, а в 1911 году, когда отмечался юбилей Жуковского, молодой инженер уже заканчивал университет, специализируясь на ботанике. И если Николаю Егоровичу Жуковскому глубокое знание математики и механики распахнуло дверь в мир техники, то Раздорскому инженерные знания, вынесенные из Технического училища, позволили создать новую теорию в ботанике. Вдумчивые наблюдения и оригинальные эксперименты натуралиста опирались в этой теории на прочнейший фундамент математики и механики.

Можно было бы подробно и обстоятельно рассказать о том, как были развиты Раздорским принципы, на которых стояли Жуковский и Тимирязев, но это иная тема, и тот, кто заинтересуется ею, может прочитать интересную книгу Раздорского. Для нас же важно другое — вместе с другими материалами эта книга помогла восстановить забытую страницу жизни Жуковского, свидетельствующую о необъятной широте его научных интересов, о желании использовать законы механики повсюду, где они могут помочь людям раскрыть новое, дотоле неизвестное.

Теория воздушного винта

Когда погас фейерверк юбилея, снова возвратились будни. Как и прежде, Жуковский ездит на занятия, читает лекции в Техническом училище и университете, отдает много сил своему любимому детищу — воздухоплавательному кружку.

Еще не получив диплома об окончании училища, удостоверяющего их право на самостоятельность, лучшие из кружковцев напористо входили в науку. С большим удовольствием прочитал Жуковский работу студентов Сабинина и Юрьева. На суд профессору представлено глубокое исследование, новая теория воздушного винта, преобразующего мощность двигателя в тягу винта и скорость самолета.

Уже Леонардо да Винчи увидел в воздушном винте источник подъемной силы, а наш великий соотечественник Михаил Васильевич Ломоносов пытался практически эту силу использовать. Винты приводили в действие первые дирижабли и первые аэропланы. Однако создать законченную теорию винтов долгие годы не удавалось.

Неизученность воздушных винтов тормозила развитие авиации. Отсюда и интерес Жуковского к этой проблеме.

Первое исследование Николая Егоровича в области винтов относится к 1898 году. Он назвал его «О крылатых пропеллерах». Спустя девять лет, в 1907 году, увидела свет «Теория гребного винта с большим числом лопастей», где Жуковский рассматривал возможности винта как источника подъемной силы вертолета и источника тяги для аэроплана.

Новая работа — новый шаг вперед. Ее выводы отнюдь не плод кабинетных размышлений. Верный своему обыкновению искать в опыте почву для выводов, Жуковский не только руководитель, но и непосредственный участник экспериментов, проводившихся в Кучинском аэродинамическом институте. С шумом раскручивается винт, вращаемый электромотором. Гудит отбрасываемый им воздух, ползет вперед стрелка тахометра, отсчитывая нарастающее число оборотов, ползет и стрелка динамометра, измеряющего силу тяги.

В работе исследователя мелочь, незамеченная верхоглядом, может оказаться самородком, подсказывающим путь к золотоносному массиву. Вот почему так старательно вникает во все детали опытов Жуковский, и эта любознательность едва не стоит ему жизни: кусок лопасти, оторвавшийся при испытании, просвистел совсем рядом с головой.

Но разве опасность может отпугнуть настоящего исследователя? Опыты продолжаются. Их результаты подсказывают Жуковскому новые конструкции винтов. Винты совсем не похожи друг на друга ни формой, ни материалами. Но ведь тем и интереснее, тем шире выводы, которые можно сделать из проведенных экспериментов. Уровень исследования 1907 года неизмеримо выше прежних работ по винтам. Однако и новый труд не принес полного удовлетворения. Его результаты еще нельзя использовать для практических инженерных расчетов, а работу, которая не в состоянии служить практике, Жуковскому трудно считать завершенной.

Да и винты продолжали оставаться «белым пятном» на карте авиационных знаний. И тем, кому нужно было их точно рассчитывать, это «белое пятно» приносило много хлопот.

Среди таких людей вскоре оказался один из учеников Жуковского, студент Юрьев, начавший работу над проектом геликоптера.

Существовавшие в ту пору теории привели Юрьева к странному выводу; мощность несущего винта, подсчитанная двумя способами, расходилась ровно вдвое. Который же из полученных ответов правилен? Быть может, оба они в равной степени далеки от истины? Молодой конструктор растерялся и обратился за помощью к своему товарищу по воздухоплавательному кружку — Сабинину.