Мир Знаний

Физика и авиация (стр. 7 из 15)

"На воздухоплавательном полигоне на Волковом Поле имеются доставленные из Англии стальные трубы Норденфельда, служащие для хранения и перевозки водорода, сжатого до 120 ат, а потому было бы полезно с помощью параллельных опытов сравнить эти трубы с вместилищами, предложенными профессором Менделеевым для этой же цели, причем желательно, чтобы означенные опыты производились в присутствии председателя и членов Комиссии по применению воздухоплавания к военным целям".

Надо сказать, что предложенный Менделеевым способ сохранения водорода в баллонах под давлением 120-200 ат широко принят современной техникой. Приоритет же Менделеева в этом открытии, несомненно, доказывают публикуемые документы.

Характерно, что Менделеева поддержал другой русский ученый - профессор Лачинов, который предложил для электролиза водорода батарею своей системы.

В случае осуществления предложений этих ученых Россия имела бы необходимые приборы для добывания и сохранения водорода. К сожалению, военное ведомство и на сей раз обошло молчанием эти предложения.

Дмитрий Иванович не ограничивался изучением аэродинамики. Он верил в конечную победу аэропланов, считая, что они имеют "наибольшую будущность". Менделеев внимательно изучает структуру птичьего крыла и делает наброски его остова. В январе 1877 г. в качестве члена предварительной комиссии он участвует в рассмотрении предложенного А.Ф.Можайским аэроплана и в мае 1877 г. дает заключение военному министерству о летательном аппарате доктора Арендта. (В приложении 4 приведено это заключение) В 1895 г. Дмитрий Иванович заинтересовался опытами с летающими моделями В.В.Котова и даже написал предисловие к его книге. К сожалению, эта книга так и не вышла в свет.

Д.И.Менделеев был глубоко убежден, что изобретение летательного снаряда "составит эпоху, с которой начнется новейшая история образованности".

К сожалению, дальнейшие разработки "летающего снаряда" привели к созданию ракет, используемых на поле боя. Да и дальнейшее развитие авиации свелось в основном к разработке военных самолётов, аэростатов, воздушных шаров, а в последствии и вертолётов.Возможно, это произошло из-за приближении первой мировой войны, а может быть из-за чего-то другого.Однако факт остаётся фактом: все воздухоплавательные средства имели военную основу ( забегая вперёд: ТУ -104 переделан из бомбардировщика - ракетоносца Ту-16).Поначалу воздухоплавательные аппараты использовались для наблюдения,а потом некоторые из лётчиков обнаружили, что предмет, брошенный с большой высоты может причинить сильные повреждения из-за развиваемой скорости.Также интерестны воспоминания командующих о том, что:". ..некоторые пилоты обстреливают пилотов вражеских самолетов из личного оружия, а иные для этой цели даже берут с собой карабины или гранаты. Последние употребляются для сброса на позиции неприятеля...".

Итак, первая мировая война дала мощный толчок развитию авиации и, естественно, это не могло не отразиться на направлении работы учёных воюющих государств.Как писал академик Б. Н. Юрьев: "Война с первых же дней указала на огромное значение авиации, и царское правительство вынуждено было начать организацию авиационной науки. Однако делалось это из рук вон плохо, денег на науку по-прежнему не давали, людей вернуть с фронтов также не удалось". Достойно удивления, что в этих условиях русские учёные сумели добиться серьёзных успехов в развитии авиационной науки. Центром авиационной мысли в России в годы первой мировой войны было Московское высшее техническое училище (МВТУ), где работал один из лучших учёных своего времени - Н.Е.Жуковский.

НИКОЛАЙ ЕГОРОВИЧ ЖУКОВСКИЙ

Отец русской авиации, Николай Егорович Жуковский, родился 5 (17) января 1847 г. в семье инженера путей сообщения Егора Ивановича Жуковского.

В 1876 г. Николай Егорович впервые получил возможность поехать за границу для того, чтобы познакомиться с выдающимися французскими и немецкими учеными. Во Франции Жуковский встречался с Дарбу и Резалем, в Германии - с Гельмгольцем и Кирхгоффом.

В 1879 г. Жуковский получил место профессора на кафедре аналитической механики в Московском высшем техническом училище. В 1882 г. он защитил докторскую диссертацию на тему: “О прочности движения".

Начиная с 1886 г. Жуковский читает в Московском университете курс гидроаэродинамики.

Проблемы летания заинтересовали Николая Егоровича еще в юности. В 1877 г. в Париже Жуковский познакомился с французскими исследователями, работавшими над созданием летательных аппаратов тяжелее воздуха и изучавшими полет птиц.Из этой поездки Николай Егорович привез много летающих моделей, которые демонстрировал на своих лекциях и докладах.

Вспоминая об этом периоде, Жуковский пишет: "При кабинете прикладной механики уже с 1889 г. проводились исследования по различным вопросам воздухоплавания - испытывались различные модели летательных машин и строились небольшие аэродинамические аппараты". Жуковский привез из-за границы и велосипед с громадным передним колесом, изобретенный французом Мишо. Николай Егорович разъезжал на этом велосипеде, укрепив за плечами большие крылья из ткани. Этими экспериментами он старался определить подъемную силу крыльев и изменения как величины этой силы, так и точки ее приложения (центр парусности).

Дальнейшие поездки за границу и знакомство с Отто Лилиенталем, знаменитым немецким планеристом, книга которого "Полет птиц, как основа искусства летания" стала для Жуковского настольной книгой, все больше и больше втягивали Николая Егоровича в изучение проблемы летания.

Жуковский вместе с тем правильно указал на значение восходящих потоков воздуха, так искусно используемых птицами. Он пишет:" Если на некоторой высоте над землей плывут громадные вихри с горизонтальными осями, то птица, забравшись с той стороны вихря, с которой имеется восходящий поток воздуха, и следя за движением вихря, может некоторое время оставаться в восходящем потоке и описывать благодаря ему в движении относительно некоторых подвижных осей горизонтальные круги".

Все это говорило о том, что Жуковский уже ясно представлял себе принципы полета аэроплана. Труд "О парении птиц" явился зрелой работой, в которой было критически оценено все сделанное за границей и в России в области теории летания. Здесь проявляется замечательная особенность Жуковского - не двигаться вперед, пока не изучено все главное, что сделано другими для решения рассматриваемой проблемы. Жуковский внимательно следит за успехами летания в Европе, ему хорошо знакомы работы Адера, Филиппса, Максима, сконструировавших летательные аппараты.

Жуковский, продолжая упорно работать над проблемой летания, опубликовал в 1897 г. статью "О наивыгоднейшем угле наклона аэропланов". В этой статье он пересмотрел выводы Джевецкого, относящиеся к данному вопросу, и определил оптимальный угол атаки крыла аэроплана.

Год спустя Николай Егорович подробно разобрал орнитоптерную теорию полета и на основании проведенных опытов (им была сконструирована специальная модель) отметил, что колеблющаяся пластинка получает сопротивление, в десять раз большее, "...нежели пластинка, движущаяся поступательным равномерным движением с той же средней скоростью". Опыт показал, что если быстро перевести пластинку из покоя в движение, то "... на каждый метр скорости и квадратный метр площади пластинки приходится 80 кг сопротивления воздуха".

Жуковский указывает, с одной стороны, на постепенное уменьшение массы двигателей, с другой, - правильно подчеркивает значение поступательной скорости для летательной машины. Он говорит: "Двигаясь под малым углом к горизонту с большой горизонтальной скоростью, наклонная плоскость сообщает громадному количеству последовательно прилегающего к ней воздуха малую скорость вниз и тем развивает большую подъемную силу вверх при незначительной затрате работы на горизонтальное перемещение".

Анализируя достигнутые успехи, Николай Егорович особое значение придает планеризму, заявляя, что "... проще прибавить двигатель к хорошо изученной скользящей летательной машине, нежели сесть на машину, которая никогда не летала с человеком".

В 1902 году Жуковский построил в Московском университете (МВТУ) аэродинамическую трубу квадратного сечения размером 75х75 см. Длина трубы 7 м, скорость потока 9 м/с. В университетской же лаборатории был установлен сконструированный Николаем Егоровичем прибор для испытания винтов без поступательной скорости. Аэродинамическая трубка Жуковского была одной из первых в Европе.

С помощью этих аппаратов Николай Егорович провел вместе со своими учениками ряд интересных исследований, в частности, о центре парусности, о вращении в потоке воздуха пластинок, ось которых перпендикулярна потоку, а также проверил законы Вельнера и Ренара для геликоптерного винта. Эти исследования позже позволили Жуковскому предложить весьма рациональный профиль (дужку) крыла с высокими аэродинамическими качествами. Этот профиль известен до сих пор во всем мире под названием "профиля Жуковского ". В 1904 году Н.Е. Жуковский "...нашёл источник поддерживающей планы силы...", - как пишет один из его коллег - ". ..безусловно, его открытия ведут к созданию аэродинамики...".

Николай Егорович сделал также немалый вклад и в развитие военной авиации.Под его руководством велись работы по созданию авиабомб большого калибра, в 1916 году он основал новую науку -аэробаллистику, опубликовав свою работу "Бомбометание с самолётов".В этой работе он научно обосновал полёт авиабомбы и его особенности, указал возможные типы бомбардировочных прицелов. Жуковский за свою жизнь написал : по теоретической механике(включая астрономические и математические задачи) - 40 печатных работ,по прикладной механике - 23, гидравлике и гидродинамике - 40, аэродинамике - 22, воздухоплавания - 21. Кроме всего вышеперечисленного, Николай Егорович помогал другим авиаконструкторам в разработке новых аппаратов и усовершенствовании старых. В качестве эксперта давал заключения о пригодности или непригодности к использованию летательных аппаратов, проверял модели строящихся самолётов в аэродинамических трубах и так далее.В общем, Николай Егорович принес наибольшую практическую пользу России и его труды вполне оправдывают звание "отца русской авиации".