Страница 20 из 93
— Да нет, вы проверьте, Иван Николаевич, — прерывал его Чаплыгин. — Тут не плюс!
И неизменно оказывалось, что математический ум Чаплыгина, контролировавший речь докладчика почти механически, замечал малейшую ошибку в сложнейшем выражении, для написания которого едва хватало большой доски аудитории.
Реальные конструкции, создаваемые практиками, неизменно восхищали и удивляли Чаплыгина.
— Удивляюсь, как это люди могут выдумывать такие вещи! — сказал он однажды, осматривая остроумный прибор, показывающий не только непосредственные данные испытаний в аэродинамической трубе, но и готовый коэффициент сопротивления.
Удивляясь искусству практиков механики, Чаплыгин в то же время почти каждой своей работой освещал темные и неясные стороны загадочных явлений, с которыми они сталкивались. Он не только совместно с Жуковским создавал циркуляционную теорию и вывел формулы для подъемной силы, но и указал многочисленные типы крыльев, для которых задача вычисления подъемной силы решается до конца.
В 1914 году Чаплыгин опубликовал «Теорию решетчатого крыла». В 1921 году он выступил с теорией разрезного крыла. В этой работе Чаплыгин показывает, в частности, что если мы имеем крыло в форме разрезанной на части дуги крыла, то подъемная сила крыла при раздвинутых перьях больше, чем при сдвинутых, а крыло еще и выигрывает в своей устойчивости.
Этой работой Чаплыгин положил начало исследованиям действия предкрылков, закрылков и щитков, имеющих сейчас в авиации огромное значение, так как благодаря им скоростной самолет может уменьшить посадочную скорость, увеличивая подъемную силу «раздвиганием перьев».
Дело в том, что с увеличением скорости полета самолета неизбежно увеличивается и его посадочная скорость. Посадка самолета, как известно, вообще самое трудное в полете дело. При большой скорости, особенно в боевых условиях, ни один современный истребитель не смог бы приземлиться без аварии, если бы у него не было щитков или закрылков.
Характеризуя значение работ С. А. Чаплыгина для мировой науки, надо иметь в виду, что все они публиковались в русской печати или докладывались в том или ином научном обществе и, во всяком случае, были известны специалистам.
В докладе на Третьем воздухоплавательном съезде в Москве в 1914 году, например, Чаплыгин дает формулу лобового сопротивления, исходя из рассмотрения движения «вихревых усов», сбегающих с крыльев самолета. Между тем эта теория получила название «индуктивной теории» Прандтля, опубликовавшего ее в 1918 году.
Работа Чаплыгина относится к гораздо более раннему времени. Идя в своих теоретических построениях на много лет впереди современников. Сергей Алексеевич не спешил с широкой публикацией своих работ, оставляя себе время для дальнейшего развития теории и углубления формулировок.
Академик Борис Николаевич Юрьев рассказывает, между прочим, такой характерный эпизод в связи с этим случаем.
Когда в Москве была получена книга с изложением индуктивной теории Прандтля, произведшей сильное впечатление на всех аэродинамиков, Борис Николаевич зашел к Чаплыгину и указал ему на работу немецкого ученого. Сергей Алексеевич выслушал гостя и спокойно заметил:
— Да это у меня уже давно сделано.
Сергей Алексеевич так же спокойно и неторопливо открыл нижние дверцы буфета, где на полках хранились рукописи, аккуратно завернутые в салфетки вместо папок, достал один сверток и вынул оттуда тетрадь.
— Вот она, эта самая теория, — сказал он, перелистывая рукопись. — Можете убедиться!
Юрьев посмотрел на тетрадь и затем, до конца своего визита, не мог оторвать взгляда от полок буфета: кто знает, какие еще откровения теоретической мысли хранились здесь так скромно и просто!
Впрочем, и знаменитая докторская диссертация Чаплыгина «О газовых струях», написанная в 1894 году, была по-настоящему оценена только в 1936 году. На Международной конференции по газовой динамике в Риме идеи русского ученого слушались, как новость. Они легли в основу дальнейшей разработки проблем скоростного полета.
Чаплыгин представляет в нашей науке аэродинамику теоретическую, Жуковский — аэродинамику экспериментальную в сочетании с теоретической.
Экспериментальная аэродинамика
В те годы, когда создавалась русская аэродинамическая школа во главе с Н. Е. Жуковским, вся теоретическая механика была не чем иным, как прикладным отделом математики. Жуковский один из первых показал, что в современной теоретической механике опираться лишь на математический метод невозможно, что для познания мира, с точки зрения механики, так же нужен научно поставленный эксперимент, как и во всех иных областях естествознания.
Дальнейшее развитие науки подтвердило правильность взгляда Жуковского, хотя в его время находилось очень мало ученых, державшихся того же мнения. Жуковскому принадлежит честь создания первых лабораторий по механике в Московском университете и Московском высшем техническом училище, лабораторий со сложной аппаратурой, с научно поставленными опытами и измерениями. Теперь такие лаборатории не редкость, они имеются во всех крупных центрах Европы и Америки, но родиной их является Россия.
Особенное значение приобрели лаборатории аэродинамические.
«Наша аэродинамическая лаборатория при Московском университете уже давно занималась исследованиями по сопротивлению воздуха, пользуясь маленькими средствами, отпускаемыми университетом на механический кабинет», — скромно говорил Николай Егорович на торжественном заседании научного Леденцовского общества, перечислив открывшиеся в 1910–1911 годах лаборатории Эйфеля в Париже, Прандтля в Геттингене, Дама в Америке и ряд других.
Об этих исследованиях Жуковского по сопротивлению, в день двадцатой годовщины со дня смерти своего учителя, Сергей Алексеевич Чаплыгин писал:
«К концу восьмидесятых годов Николай Егорович приступает к своим исследованиям по теоретической авиации. Начало было трудным. Ведь в ту пору никаких научных работ в этой области не было. Николай Егорович собирает в механическом кабинете Московского университета воздушные змеи всех систем, разнообразные летающие игрушки, бабочек с резиновыми моторчиками, которые применяют теперь юные авиамоделисты, и т. п. Вскоре появились и первые научные труды, посвященные авиации».
Все эти змеи, летающие игрушки, бабочки, пропеллеры, изобретенные безвестными людьми, опирающимися на чутье, на прирожденный инстинкт, Николай Егорович ценил очень высоко. Для него они являлись теми самыми моделями, которые его геометрическому складу ума с полной ясностью раскрывали тайны воздушной стихии.
Его огромный и чисто русский, ясный ум, со склонностью к широкому обобщению, угадывал с необычайной точностью законы, управляющие поведением этих моделей в воздухе. Подобно тому, как продолговатый кусочек картона, быть может, впервые подсказал ему мысль о присоединенных вихрях, каждая из исследованных им игрушек оставляла след в его уме, ведя затем к самым неожиданным открытиям и обобщениям.
Различные модели летательных аппаратов испытывались в кабинете прикладной механики Московского университета уже с 1889 года, и результаты этих исследований публиковались Жуковским в статьях, посвященных воздухоплаванию. В 1902 году здесь была построена и первая «галерея для искусственного потока воздуха», в которой студенты под руководством Николая Егоровича производили аэродинамические опыты. Через два года, при переходе в новое здание университета, в этой аэродинамической трубе скорость воздуха благодаря более мощным двигателям была доведена до 11 метров в секунду. В 1909 году кабинет обзавелся новой, большей трубой, где скорость потока доводилась до 35 метров в секунду.
Одновременно создавались разнообразные приборы для различных опытов. Многие из этих приборов проектировались самим Николаем Егоровичем, часть — студентами под его руководством. Модели изготовляли на токарном станке, который он специально приобрел для этой цели на свои средства.