Текст книги "Русские инженеры"

Профессор В. В. Голубев вспоминает такой случай. Однажды Николай Егорович получил письмо от молодого инженера, который обращался к нашему великому механику с просьбой о технической помощи. На заводе, где работал инженер, у одной машины сломался коленчатый вал. Своими средствами изготовить новый вал завод не смог. На передачу заказа другому заводу потребовалось бы много времени. Везти вал для исправления было невозможно из-за распутицы. Инженер просил Жуковского, как это часто тогда делали практики машиностроения, придумать – нельзя ли как-нибудь помочь беде.

Николай Егорович через день ответил инженеру приблизительно в таких словах:

«Я машины не видел, назначение ее мне не ясно, по каталогу, присланному вами, разобраться трудно. Но, судя по приложенной вами схеме, в машине действуют снизу такие-то и такие-то силы, а сверху – такие-то и такие-то. При этих условиях для меня совершенно очевидно, что коленчатый вал выгодно заменить шестернями, которые вы легко можете изготовить у себя на заводе».

Инженер подумал, рассчитал и последовал совету ученого-теоретика. Шестерни были быстро изготовлены, поставлены и оказались, как и думал Николай Егорович, более выгодными, чем вал: машина стала работать лучше, и на заводе все удивлялись тому, что иностранная фирма, выпускавшая машины, не сообразила поставить шестерни вместо коленчатого вала.

Профессор Д. К. Бобылев сказал однажды Жуковскому, что Николай Егорович счастлив тем, что начал свою педагогическую деятельность в Техническом училище и что соприкосновение с технической практикой дало ему обильный материал для научных исследований.

«И он был в этом отношении совершенно прав, – говорит сам Жуковский по этому поводу. – Я с удовольствием вспоминаю беседы с моими дорогими товарищами по Техническому училищу… Они указывали мне на различные тонкие вопросы техники, требующие точного разрешения. От них я научился сближению научного исследования с наблюдаемой действительностью».

Несомненно, однако, что счастье Жуковского заключалось и в том еще, что он был прекрасным геометром. Вот история возникновения одной теоретической работы Николая Егоровича, рассказанная живым свидетелем всего происходившего.

Дело было осенью 1919 или 1920 года. Жуковский собрался поехать в Кучино, где жили некоторые его ученики и сотрудники. Сопровождали его К. А. Ушаков и дочь. Вагон поезда был переполнен пассажирами. Для Николая Егоровича едва нашлось место на скамье. Разговаривать было трудно, поезд гремел, вагоны сильно трясло.

Николай Егорович сидел молча, опустив голову и забыв, как всегда, в руке носовой платок, который он держал кончиками пальцев. Казалось, он ничего не замечал вокруг себя, погруженный в какие-то мысли, никак и ничем не связанные ни с поездом, ни с вагоном.

До Кучина ехали долго, от станции надо было идти еще пешком. Николай Егорович шел тихо, как будто едва набираясь сил для каждого шага вперед, все такой же сгорбленный, с опущенной головой. Только когда стали подходить к дому, Николай Егорович оживился, шаг его приобрел твердость. С неожиданным для его лет проворством, обгоняя спутников, он стал подниматься по лестнице с широкими перилами. Чем выше он поднимался, тем становился бодрей. Поднявшись наверх, он прошел в комнату Н. В. Красовского, откуда тотчас же вернулся на террасу с листом бумаги, пером и чернильницей. Он поставил чернильницу на широкие перила, положил бумагу и начал что-то быстро писать своим мелким, убористым почерком. Тут все окружили его и стали звать в комнаты, где сейчас зажгут свет и он сможет сесть за стол. Жуковский в ответ только бормотал:

– Нет, нет, ничего… Я сейчас, сейчас.

– Холодно, Николай Егорович, здесь.

– Ничего, ничего, – твердил он. – Я сейчас… Видите ли, вся картина колебания паровоза на рессорах мне теперь совершенно ясна. Тут четыре оси: две лежат в вертикальной плоскости симметрии паровоза, а две – в плоскости рессор. Я сейчас…

И он начал писать уравнения движения, пользуясь светом угасающего дня и не обращая внимания на неудобства.

Огромному дарованию Жуковского, проникавшему в стихии воды и воздуха, покорявшему самые грозные стихии природы, были близки и понятны исторические социальные перемены, совершившиеся в результате Великой Октябрьской социалистической революции. Победа революции, как он правильно воспринял, вела к торжеству идеалов высшего гуманизма. Передовой науке, истинным представителем которой оставался Жуковский, было по пути с революцией.

Без шумных деклараций, органически вообще чуждых этому человеку великой скромности, Жуковский поставил на службу новому государственному строю все свои знания, опыт, силы и ум. Семидесятилетний старик, он не укрывался за своим возрастом от невзгод первых лет революции и гражданской войны; он не утаил от революционного народа ни одного дня, ни одного часа. В годы нищеты и разрухи, все такой же величавый и сосредоточенный в себе, ранним утром, пешком по занесенным снегом улицам шел он в училище, потом через весь город в университет, часто, к стыду своих учеников, для того, чтобы прочесть лекцию всего трем-четырем студентам.

В это трудное для страны время Жуковский стоял выше мелких жизненных неурядиц. Он делал свое дело в полном сознании того, что его труд сейчас, как никогда, нужен Родине, вставшей на путь борьбы за новую жизнь.

Мысль В. И. Ленина о необходимости создания научно-исследовательских институтов нашла в нем вдохновенного исполнителя. Вместе с одним из своих учеников, А. Н. Туполевым, он первым пришел в научно-технический комитет Высшего совета народного хозяйства и представил ему проект Института аэродинамики и гидродинамики.

Институт организовался в декабре 1918 года. Николай Егорович отвел в качестве одного из его помещений на первое время столовую своей квартиры.

Первую ассигновку Народного комиссариата финансов новому институту подписывали на кухонной плите в единственной теплой комнате помещений комиссариата.

В институте, начавшем работать в Техническом училище, лабораторию отапливали маленькой кафельной печью. На плиту изобретательные сотрудники ставили бак с водой, чтобы больше было тепла. Пар нес сырость. Николай Егорович посоветовал поверх воды налить машинного масла. Расчет оказался, как всегда, правильным: вода не испарялась, тепло держалось долго.

Быт не беспокоил великого ученого. Библиографический список его ста шестидесяти работ подтверждает это.

В 1918 году был организован Экспериментальный институт Народного комиссариата путей сообщения. В нем был авиационный отдел, которым руководил Жуковский, состоявший членом совета института.

С этого момента великий русский ученый, частью по поручению НКПС, частью по своей инициативе, включил в круг своих работ ряд глубоких исследований по вопросам железнодорожного транспорта. В сочинении «О движении железнодорожных вагонов и паровоза по рельсам на завороте пути» он исправил ошибку французских инженеров и дал верное решение задачи. В следующем своем обширном исследовании – «Работа русского сквозного и американского несквозного тягового прибора при трогании поезда с места и в начале его движения» – Жуковский дал полную теорию пуска поезда в ход при русской сцепке и при американской. Вопрос этот имел огромное практическое значение ввиду часто повторявшихся случаев разрыва длинных составов.

Жуковский нашел, что лучше всего во избежание опасности разрыва пускать поезд в ход при вполне растянутой стяжке. Сравнивая сквозные и несквозные тяговые приборы, он заключил, что последние более совершенны. Наконец в статье «Сила тяги, время в пути и разрывающие усилия в тяговом приборе и сцепке при ломаном, резко переменном профиле» Жуковский указал способ определения надежности сцепки поезда данной длины на рассматриваемом профиле.

Большое практическое значение имеет работа Жуковского «О снежных заносах и заилении рек».

Известно, что во время метели несущийся низом снег, встречая на своем пути преграду, не наносится вплотную к ней, а образует на некотором расстоянии от нее бугор, вблизи же самой преграды – выемку. Жуковский в существенных чертах выяснил причину этого явления еще в 1911 году, посвятив ему статью «О снежных заносах».

В новой работе Жуковского выяснена причина наседания снега в определенные места и строение снежного бугра из ряда последовательных полос. Путем сложного применения математического аппарата Жуковский определил форму траекторий снежинок и выяснил характер снежных отложений перед преградой и за нею.

Таким образом, на основании исследований Жуковского практикам представилась возможность наивыгоднейшего размещения снегозащитных устройств для борьбы со снежными заносами.

Так шел вровень с возрождающимся народным хозяйством великий русский патриот, ученый и инженер до последних дней своей жизни.

Весной 1920 года Жуковский перенес воспаление легких, потом его разбил паралич, последовавший за известием о смерти дочери, позднее, в декабре, брюшной тиф и, наконец, новый удар весной следующего года.

Когда во время этой грандиозной борьбы Жуковского со смертью его навестил один из учеников, учитель спокойно сказал ему:

– Мне бы хотелось еще прочесть специальный курс по гироскопам. Ведь никто не знает их так хорошо, как я!

Декретом Совета Народных Комиссаров в ознаменование пятидесятилетия научной деятельности Жуковского «огромных его заслуг, как отца русской авиации», Николай Егорович был освобожден от обязательного чтения лекций, ему предоставлено было право объявлять курсы более важного научного содержания.

И вот старый профессор мечтал о таком курсе, как о благодарности за высокую оценку его заслуг.

Он не мог писать и до последних дней диктовал одному студенту записки по курсу, который намеревался читать.

17 марта 1921 года Жуковский умер.

Сегодня фронтоны нашей Военно-Воздушной академии и Центрального аэрогидродинамического института украшены именем Жуковского, и каждый новый успех советской авиации свидетельствует нам о торжестве научных идей великого русского «сверхинженера», о торжестве созданной им школы аэродинамиков.

«Наука – луч света для практиков»

Приветствуя от лица Академии наук Сергея Алексеевича Чаплыгина в день пятидесятилетия его научной деятельности, Алексей Николаевич Крылов писал в своем «открытом письме» старому ученому:

«В 1929 году было решено образовать в составе Академии отделение технических наук из трех кафедр.

Ваши замечательные труды в области науки и техники сами собою поставили Ваше имя во главе подлежащих баллотировке кандидатов, и Вы были избраны единогласно.

В 1931 году исполнилось сорокалетие Вашей научной деятельности, и Академия постановила издать полное собрание Ваших сочинений. Издание это закончено в 1935 году, и изучение Ваших трудов не требует теперь разыскивания их, как библиографических редкостей.

Работы, вошедшие в первый том, по своим заглавиям могут показаться имеющими общий математический характер и относящимися к теоретической механике, но более внимательный просмотр, не говоря даже об их изучении, убедит, что в этих работах нельзя отличить, где оканчивается математика и где начинается техника или методы, к ней приложимые.

Работы, вошедшие во второй и третий тома, не только чисто технические по своему содержанию, но даже носят и чисто технические названия.

Приведу некоторые примеры: первой работой, вошедшей во второй том, является Ваша докторская диссертация «О газовых струях»; по своему содержанию она представляется чисто математической, но в третьем томе находится статья «Опыт применения уравнений гидродинамики к вопросу о движении снаряда в канале орудия», а также статья под заглавием «К теории продувки двигателей дизеля», которая, как и предыдущая, основана на статье «О газовых струях», напечатанной задолго до того, как были изобретены двухтактные дизели!

Другой пример: в первом томе помещена написанная Вами в 1889 году статья «К вопросу о струях в несжимаемой жидкости», которая тогда всякому читателю могла представиться как имеющая чисто теоретический, отвлеченный интерес. Но во втором томе помещены статьи «К теории гидрокона», всецело основанные на теории струйного движения жидкости и безвихревого обтекания твердого тела.

Гидроконом называется направляющий аппарат для водяных турбин; в 1899 году, в тогдашней России об использовании неисчерпаемых запасов энергии наших больших рек турбинами в десятки и сотни тысяч сил, о каменных плотинах, о возможности запрудить Днепр, Волхов, Свирь, Волгу или Ангару никто и не помышлял.

Плотины сооружались не из железобетона такими инженерами, как наши сочлены академики Графтио, Веденеев, Винтер, а из жердей, земли и навоза пришлыми полуграмотными «чертопрудами» в огромном большинстве случаев для водяных мельниц, много что на 12 поставов, то есть примерно на сто сил.

Мне случайно пришлось быть на закладке такой плотины на р. Алатырь лет 40 тому назад.

«Чертопруд»… брал «за разум» по 500 и 1 000 рублей, большие деньги по тогдашнему времени, выпивал при закладке плотины неимоверное количество водки, шкалик которой выливал в реку, после чего бормотал какое-то таинственное заклинание, в котором только и можно было изредка разобрать слова: «хозяин водяной», «хозяин сей реки», «отсунь, засунь, присунь», выдавал на гербовом листе ручательство на любую сумму и на любой срок, а когда в первую же весну плотину прорывало, то найти в просторах необъятной России пришлого «чертопруда» было столь же трудно, как изловить в реке того «водяного», которого он заклинал.

При этой закладке владелец мельницы был немец Бер и у него имением управлял тоже немец из Саксонии.

У русских купцов при закладке плотины не «чертопруд» заклинал «водяного», а поп служил молебен с водосвятием и с выносом иконы «пресвятыя богородицы рекомой прибавление ума».

И вот в это же время Вы, Сергей Алексеевич, писали свою статью «О струях в несжимаемой жидкости» – статью, которая через 25 лет послужила к обоснованию теории и расчета гидроконов, когда академик Графтио сооружал на Волхове первую мощную, на сто шестьдесят тысяч сил, электростанцию.

Уже на существующих теперь мощных электростанциях гидроконы сохраняют громадное количество энергии, а когда будут работать станции на Волге, на Каме, на Ангаре, на гигантских сибирских реках, то трудно и представить себе, сколько энергии сберегут гидроконы.

Ваш путь к решению сложных технических вопросов может считаться классическим: точно высказав вопрос, Вы придаете ему математическую формулировку и приводите к определенному математическому вопросу, для решения которого Вы и применяете чисто математические методы, которыми Вы с таким мастерством владеете.

Получив решение, Вы возвращаетесь к техническому вопросу и применяете к нему полученное решение, давая ему соответствующее истолкование.

Вы мне скажете, что все так делают. На это я отвечу, что всякий умеет держать в руке кисть, но только Репин сумел своею кистью создать «Бурлаков».

В области аэродинамики и гидродинамики Вы являетесь прямым продолжателем работ Н. Е. Жуковского, Вашего учителя и друга.

Ваша теорема о «дужке» стала классической, вошла во все курсы аэродинамики и авиации, Ваши исследования подъемной силы и лобового сопротивления крыла служат основою для расчета самолетов. Может быть, Вам не попадалась статья в американском журнале «Соединенные службы», в которой на основании официальных данных исчислено, что в течение первой мировой войны воюющими державами было изготовлено сто девяносто одна тысяча самолетов.

Конечно, не все они были в строю, многие хранились на складах как запасные.

Мне нечего говорить о том, что делает авиация теперь, ставшая едва ли не первенствующим родом оружия, и сколько сот тысяч раз применялись к практике Ваши теоретические исследования и Ваши теоремы.

Ваше исследование, произведенное в 1904 году совместно с Н. Е. Жуковским, «О трении смазочного слоя между шипом и подшипником» получило через 20 лет в руках Митчеля практическое развитие и применение, и он заработал миллионы фунтов стерлингов на своих подшипниках.

Пришлось бы перечислить все Ваши работы, настолько каждая из них поучительна, оригинальна, изящна по примененному методу решения и законченна по результатам.

Привлекая Вас к работе в качестве действительного члена вновь учрежденного технического отделения, Академия наук имела в виду и Ваш талант как организатора и научного руководителя крупнейших учреждений.

ЦАГИ служит наилучшим этому подтверждением. Этот научно-исследовательский институт стал особенно знаменитым по разработке оригинальных конструкций тех самолетов, которые совершили всем известные необыкновенные перелеты, превзошедшие по своей продолжительности и по той области, где они совершались; все самые смелые мечтания человечества.

Это суть результаты практической деятельности ЦАГИ и Военно-Воздушной академии имени Н. Е. Жуковского и летных школ, давших наших доблестных Героев Советского Союза, и тех тысяч наших героических летчиков, готовых зауряд выполнить любое задание и совершить любые подвиги».

По этому письму академика А. Н. Крылова можно видеть, что Сергей Алексеевич Чаплыгин имел счастье, не часто выпадающее тем, кто пролагает новые пути в науке или искусстве, дожить до полного признания, когда даже такая далеко заглядывающая вперед его работа, как докторская диссертация «О газовых струях», получила огромное практическое приложение.

Для этого понадобились, однако, не только пятьдесят лет научной деятельности, но и тот огромный простор для практических приложений творчества людей науки, который открылся в нашей стране после Великой Октябрьской социалистической революции.

Сергей Алексеевич родился 5 апреля 1869 года в Ранненбурге, в той самой Рязанской губернии, где когда-то так много было сделано русскими людьми попыток летать по воздуху. Он учился в Воронежской гимназии, а в 1890 году окончил Московский университет. Через четыре года, идя твердо избранным путем, он занял здесь кафедру прикладной математики.

Н. Е. Жуковский очень рано выделил своего ученика в число лиц, подготавливавшихся к профессуре, и не ошибся, заметив в нем необычайные способности.

В своей речи о «Механике в Московском университете за 50 лет», произнесенной И. Е. Жуковским в торжественном заседании, посвященном сорокалетнему юбилею его научной деятельности, Николай Егорович говорил, переходя к задаче о движении твердого тела по инерции внутри несжимаемой жидкости:

«Эта задача ввиду богатства форм допускаемых движений живо заинтересовала меня, когда в качестве приват-доцента я начал свои лекции в Московском университете чтением специального курса гидродинамики. При напечатании этого курса я высказал некоторые соображения о постановке этой задачи с геометрической точки зрения. За разрешение этой задачи взялся тогда еще начинавший свою ученую деятельность С. А. Чаплыгин и в двух своих прекрасных работах показал, какой силой могут обладать остроумно поставленные геометрические методы исследования. Мой дорогой товарищ С. А. Чаплыгин пополнил исследования своего учителя еще другой работой. Ему удалось метод исследования струй распространить на газовые струи. При современных условиях воздухоплавания исследования С. А. Чаплыгина получают выдающееся значение!».

Сергей Алексеевич Чаплыгин (1869–1942)

Одна за другой научные работы Чаплыгина приносили ему ученые степени, премии, медали, известность. Работы Чаплыгина по общим вопросам динамики системы и динамики твердого тела относятся к области чистой математики, и изложение их в доступной форме весьма затруднительно. Работы второй группы, представляющие ценнейший вклад в инженерную науку, в большей или меньшей степени доступны общему пониманию.

– Научный труд – это не мертвая схема, а луч света для практиков! – говаривал Чаплыгин.

Так смотрел на науку Н. Е. Жуковский, так смотрел на науку и его первый ученик.

Всякий неразрешенный практиками вопрос техники возбуждал творческую активность Сергея Алексеевича, чем и объясняется тематическое разнообразие его работ. Вместе с Жуковским он разработал теорию смазки в подшипниках. Расчеты движения поезда и полета снаряда привели Чаплыгина к созданию нового и оригинального метода решения дифференциальных уравнений. К методу этому его привела недостаточность старых приемов для решения новых технических задач, но в основу метода был положен новый принцип, имеющий весьма широкую область применения, далеко еще не исчерпанную до наших дней.

Можно было бы указать еще ряд работ Чаплыгина, посвященных различным вопросам инженерной техники. Эти работы показывают, что во многих вопросах Чаплыгин опережал своих современников и для полной оценки их нужно еще время. Но уже сейчас Чаплыгин рисуется нашему взгляду могучей и оригинальной фигурой «инженера высшего ранга», вписавшего вместе с Жуковским одну из наиболее блестящих страниц в историю механических наук.

Чаплыгин еще молодым ученым вошел в круг интересов тогдашних университетских математиков и механиков. Интересы эти сводились главным образом к геометрии и классической механике. В те годы техники и инженеры предъявляли очень малые требования к механике. Большинство сооружений строилось еще старыми способами. Опыт и многообразная практика считались лучшей наукой.

Интересы механиков группировались вокруг вопросов астрономии и физики. Многие из этих вопросов имели большое принципиальное значение, способствуя развитию общих методов механики, но они не имели отношения к технике.

Чаплыгину принадлежит ряд выдающихся исследований в этой так называемой «классической механике». Они показали, что молодой ученый владеет самыми сложными аналитическими методами науки. В первой такой работе Чаплыгина – о движении твердых тел в жидкости – был раскрыт ряд геометрических законов движения. После этого Чаплыгин дал ряд работ по общим уравнениям механики и общим методам их решения, имея конкретные механические приложения. Во всех дальнейших работах Чаплыгина мы не найдем ни одной, которая не была бы применена им к конкретным задачам.

Никакие математические трудности не останавливали Чаплыгина. В каждом случае он создавал свои оригинальные методы, позволяющие наиболее удачно решить задачу. Этим объясняется, что многие из его работ получили широкое применение в исследованиях других ученых.

Наиболее крупной работой Чаплыгина является его докторская диссертация «О газовых струях». Эта работа примыкает к ряду работ Жуковского и других ученых, которые дали новое направление Московской школе механиков. Теория струи в то время для Жуковского и его учеников представлялась средством для изучения вопросов сопротивления тел при движении их в жидкости.

«Эти первые работы в конце концов привели Жуковского, Чаплыгина и их учеников к проблематике, которая создала новую эпоху в механике – эпоху технической механики, – говорит академик Келдыш. – В центре этой новой проблематики стали вопросы теории полета, но интересы распространились и на задачи баллистики, теории смазки, гидравлики и всех других областей, связанных с интенсивным развитием техники XX столетия. Это новое направление совершенно изменило лицо механики, сделав ее наукой, непосредственно связанной с техникой, непосредственно решающей технические вопросы. В настоящее время вопросы техники стали столь велики, что для решения выдвигаемых ею задач необходимо привлечение наиболее сложных и тонких методов математики и механики. Но вместе с этим сближение механики с техническими вопросами изменило и самые методы механики. Если в классической механике все вопросы решались математическими методами, то технические проблемы потребовали привлечения широкого научного эксперимента, и механика из математической дисциплины превратилась в науку, опирающуюся на наиболее современные достижения математики и на широкий научный эксперимент. С. А. Чаплыгин является одним из сильнейших ее представителей, внесших математическую науку в решение технических задач. Он сам всегда работал средствами математического анализа, но вместе с тем он всегда придавал первостепенное значение развитию экспериментальных методов, использовал в своих исследованиях гипотезы, возникшие из экспериментальных исследований, и придавал основное значение экспериментальной проверке своих работ».

Работа «О газовых струях» является одной из первых работ, знаменующих переход к новой эпохе в механике. В этой работе С. А. Чаплыгин дает решение ряда задач о струйных движениях сжимаемого газа. Основное значение этой работы заключается в том, что в ней даны методы изучения газовых течений со скоростями, близкими к звуковым.

Чаплыгин писал свою знаменитую диссертацию летом 1901 года. В решении такого рода задач в те времена техника особенно не нуждалась. Вопросы сопротивления воздуха, представляющего частный случай газового потока, практиков мало интересовали. Их скорее интересовали бы вопросы сопротивления жидкостей, но и в этой области сделано было очень мало.

Бомбардировщик конструкции Петлякова

Как известно, многие физические законы общи для газов и жидкостей. Но всякий газ, в том числе и воздух, можно сжать движением поршня в цилиндре, как, например, в двигателе дизеля. Жидкости же несжимаемы, и на этом их свойстве основан целый ряд гидравлических машин. Д. И. Менделеев первым пришел к выводу, что данные для сопротивления жидкостей можно применять и к воздушной среде, что «опыты с водою дополняют и дополняются опытами с воздухом». Но он предвидел и то, что с достижением некоторой «критической скорости движения тела в жидкой среде сопротивление всякой жидкости будет возрастать быстрей, чем до этого», то есть законы сопротивления за пределами этой «критической скорости» окажутся иными, чем раньше.

Еще до своей диссертации Чаплыгин показал в статье «О некоторых случаях движения твердого тела в жидкости», что воздух можно считать несжимаемым, как жидкость, лишь до тех пор, пока скорость движущегося тела будет значительно меньше скорости распространения звука в атмосфере, то есть меньше примерно тысячи двухсот километров в час. При скоростях, близких к звуковым, законы сопротивления в газовой среде будут резко отличаться от законов сопротивления в жидкой среде, так как сжимаемость воздуха будет влиять на обтекание и скажется на срыве струй.

После такого вывода Чаплыгин естественно обратился к исследованию газовых струй, к разработке метода решения задач на сопротивление тела в потоке сжимаемого газа. В своей диссертации он дал гениальное по простоте решение. Оно состоит в том, что если известно решение некоторой задачи теории струй для случая несжимаемой жидкости, то решение аналогичной задачи для газа получится в виде такого же ряда, все члены которого получат некоторые дополнительные множители.

Сейчас, когда в авиации достигнуты звуковые и сверхзвуковые скорости, а обтекание происходит при «критическом» режиме и часть воздуха движется со скоростью, большей скорости звука, нет надобности объяснять колоссальное значение работы Чаплыгина. Но кто мог оценить эту работу сорок лет назад, когда самолеты еще не поднимались в воздух и не было ни одной области техники, которая могла бы воспользоваться гениальным решением молодого ученого?

Докторскую степень Чаплыгину присудили, но из лиц, присутствовавших на защите диссертации, кажется, только один К. А. Тимирязев почувствовал всю глубину мысли докторанта. Человек, одаренный необыкновенной чуткостью в делах науки, первым назвавший И. П. Павлова «великим русским физиологом», Тимирязев, поздравляя Чаплыгина, сказал ему:

– Я не понимаю всех деталей вашего исследования, которое лежит далеко от моей специальности, но я вижу, что оно представляет вклад в науку исключительной глубины и ценности!

Чутье не обмануло Тимирязева. Через сорок лет столь отвлеченная для своего времени работа становится основой при разрешении задач скоростного полета. Эти задачи на наших глазах начал решать достойный преемник Жуковского и Чаплыгина академик С. А. Христианович. Он полностью решил задачу для самых важных случаев – крыла и тела вращения – и создал теорию скоростного полета, развив идеи, заложенные в работе Чаплыгина.

Говоря о людях, «которые могут полностью понять любое, выраженное в символической форме, сложное соотношение или закон, как соотношение между абстрактными величинами», Джемс Максвелл добавляет: «Такие люди иногда равнодушны к дальнейшему утверждению, что в природе действительно существуют величины, удовлетворяющие этим соотношениям. Мысленная картина конкретной реальности скорее мешает, чем помогает их рассуждениям».

Именно таким человеком и был Чаплыгин.

– Удивляюсь, как это люди могут выдумывать такие вещи, – сказал он однажды, осматривая остроумный прибор, показывавший не только непосредственные данные испытаний в аэродинамической трубе, но и готовый коэфициент к теоретическому расчету сопротивления.

Удивляясь искусству практиков механики, Чаплыгин в то же время почти каждой своей работой освещал неясные стороны загадочных явлений, с которыми они сталкивались. Он не только, совместно с Жуковским, создал циркуляционную теорию и вывел формулы для подъемной силы, но указал и многочисленные типы крыльев, для которых задача вычисления подъемной силы решается до конца.

Совместная работа Жуковского и Чаплыгина в деле, имевшем такое колоссальное значение для мировой авиации, чрезвычайно интересна и сама по себе. Приведем один эпизод, характеризующий творческую сущность двух ученых, необыкновенно дополняющих один другого.

В конце 1909 года Жуковский делал доклад «О причинах образования подъемной силы крыла самолета» на очередном съезде естествоиспытателей. На докладе присутствовал и Чаплыгин.

Жуковский объяснил, как возникает подъемная сила крыла, и вывел формулу, позволяющую рассчитывать силы, действующие на крыло. Но в эту формулу входила «циркуляция скорости» – величина, определить которую, по мнению докладчика, можно было только путем сложных и громоздких экспериментов.

Слушая своего учителя с полузакрытыми, по обыкновению, глазами, Чаплыгин неожиданно пришел к мысли, что эту величину можно вычислить и без экспериментов, не вставая из-за стола, чисто аналитическим путем. Жуковский заинтересовался предложением. Чаплыгин изложил ему ход своей мысли.

Рассуждения его сводились к следующему.

Исследователями, наблюдавшими скорость частиц воздуха, обтекающих крыло при его движении сверху и снизу, было замечено, что скорости на верхней поверхности крыла больше, а на нижней поверхности– меньше скорости движения крыла. Происходит это потому, что давление воздуха на верхней поверхности крыла при его движении меньше атмосферного, а на нижней – больше.