Текст книги "Русские инженеры"

Разность давлений сверху и снизу крыла при его движении и дает в сумме подъемную силу, равную по величине весу самолета. Следовательно, увеличивая скорость частиц воздуха на верхней поверхности крыла и уменьшая ее на нижней, можно увеличить подъемную силу. Теоретически это можно сделать, присоединяя к равномерному потоку добавочный, циркулирующий вокруг крыла так называемый «циркуляционный» поток. В действительности это и происходит, если добавочный циркуляционный поток выбран конструктором так, что частицы воздуха плавно стекают с верхней поверхности у задней кромки крыла.

При наличии такого условия Чаплыгину уже не стоило труда вывести правило подсчета циркуляции воздуха математическим путем. Подстановка вычисленной величины в формулу Жуковского дала возможность вычислять подъемную силу крыла, не прибегая к длительным, сложным и громоздким опытам.

Таким образом, благодаря Чаплыгину вместе с теоремой Жуковского о величине подъемной силы явился и законченный метод определения подъемной силы крыла заданного профиля. Этот метод вошел в мировую практику, и строители самолетов пользуются им до сегодняшнего дня.

Чаплыгин доложил свое исследование в Математическом обществе, а затем опубликовал его в виде мемуара «О давлении плоскопараллельного потока на преграждающие тела».

Идея, положенная Чаплыгиным в основу решения задачи об определении величины циркуляции, восходит к некоторым соображениям, приведенным в его докторской диссертации «О газовых струях», – именно: к положению, что при реальном течении скорости не могут быть ни в какой точке бесконечно большими. До работы Чаплыгина теоретическая наука считала, что скорость потока, обтекающего острые углы контуров, бесконечно велика.

Умозрительные заключения Чаплыгина неизменно совпадали с реальной действительностью и потому указывали путь к практическим приложениям.

В 1914 году Чаплыгин опубликовал «Теорию решетчатого крыла», а в 1921 году – «Схематическую теорию разрезного крыла». Эти работы в конце концов привели к изменению крыла. Крылья на первых аэропланах, как известно, представляли собой «несущие плоскости», неподвижно скрепленные с самолетом и не имевшие ничего общего с тем сложным и гибким механизмом, каким является крыло птицы.

Развивая общую теорию «разрезного крыла», Чаплыгин, в частности, показывает, что если крыло имеет в профиле форму разрезанной на части дуги круга, то подъемная сила крыла при таких раздвинутых «перьях» больше, чем при сдвинутых, и крыло выигрывает в своей устойчивости. Так Чаплыгин объяснил действия предкрылков, закрылков и щитков, имеющих сегодня огромное значение: благодаря им скоростной самолет может уменьшить посадочную скорость, увеличивая подъемную силу «раздвиганием перьев». В результате этих работ Чаплыгина крыло нынешнего самолета с его добавочными подвижными «перьями» – предкрылками, закрылками, элеронами, щитками – представляет собой сложный механизм, не только близкий к крылу птицы, но, может быть, и превосходящий его по гибкости.

Характеризуя значение работ С. А. Чаплыгина, надо иметь в виду, что большинство из них широко публиковалось в русской научной печати, открыто докладывалось в научных обществах и поэтому становилось доступным ученым всего мира. Немудрено, что многие из его идей были заимствованы зарубежными исследователями, которые отнюдь не ссылались при этом на русские источники.

Так, например, в докладе на Третьем воздухоплавательном съезде в Москве в 1914 году Чаплыгин вывел формулу лобового сопротивления. Между тем эта теория стала общеизвестной в 1918 году под названием «индуктивной теории», якобы разработанной независимо от русского аэродинамика.

Впрочем, бывало и иначе: знаменитая докторская диссертация Чаплыгина «О газовых струях» стала по-настоящему известна за границей 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.

Сергей Алексеевич любил истории о рассеянности и причудах ученых людей и мог рассказать множество таких анекдотов. Но сам он не только не страдал рассеянностью, а, наоборот, поражал окружающих феноменальной памятью на все вплоть до телефонных номеров. Кажется, всего только раз в жизни смутился он, берясь за трубку телефона.

– Года полтора тому назад я как-то звонил по этому телефону, – сказал он, припоминая номер, – а вот точно не помню последней цифры – сорок шесть или сорок семь.

Чаплыгин являл собой тип активного организатора, администратора и хозяйственника. Он был первым директором Московских высших женских курсов; и исключительно благодаря его энергии были открыты два новых факультета с прекрасным оборудованием и высокой постановкой преподавания. Преобразование курсов во Второй московский университет произошло также благодаря Чаплыгину. Он был и первым ректором этого университета. У Чаплыгина была огромная память и необычайная зоркость; при исключительной способности широко мыслить и угадывать любые отношения эти свойства были использованы Чаплыгиным не только в сфере научной деятельности.

Хозяйственный, административный, организаторский практицизм Сергея Алексеевича носил иногда прямо-таки анекдотический характер. Здание Высших женских курсов в дореволюционные времена он строил так: предоставленный для постройки земельный участок заложил в банке, а на полученную ссуду выстроил два первых этажа здания. Затем это недостроенное здание снова заложил, а на полученные по закладной деньги достроил его. Отделку же помещений произвел, заложив самые закладные бумаги.

Будучи председателем коллегии ЦАГИ, он ввел в обычай, чтобы на заседаниях коллегии рассматривались мельчайшие хозяйственные дела, вплоть до утверждения счетов, подлежащих оплате.

На одном из заседаний коллегии фигурировал счет за «продувку» в аэродинамической трубе петуха. Сергей Алексеевич сказал:

– Платить не станем!

Незадолго до того без всяких возражений был оплачен совершенно аналогичный счет за «продувку» вороны. Один из членов коллегии заметил:

– Если мы платили за ворону, Сергей Алексеевич, то почему же не платить за петуха?!

– Петух не летает! – ответил Чаплыгин.

Петух, действительно, плохой летун, но кто, кроме Чаплыгина, был бы способен заметить это соотношение между бухгалтерией и аэродинамикой?

Математика была для Чаплыгина средством познания, более совершенным, чем все другие.

Чаплыгин был блестящим математиком с огромной памятью и интуицией. Он любил мир точных соотношений и переносил эту точность во все практические приложения науки. Иллюстрируя какие-нибудь математические построения высокой точности, он спокойно приводил такой пример, где точность практически оказывается ненужной, даже смешной. Так, например, он вычислял срок прихода поезда по графику с точностью до одной миллионной доли секунды.

В его присутствии никто не мог сделать ни одной ошибки в математическом построении. Он все знал и все помнил.

Бомбардировщик конструкции Илюшина.

Характерный случай произошел однажды в Московском математическом обществе на докладе Жуковского. Жуковский, чтобы не тратить времени на писание чисел и формул, имел обыкновение показывать на экране вместо доски заранее заготовленные формулы и вычисления. Так было и на этот раз.

Когда на экране появился какой-то новый расчет, Чаплыгин заметил угрюмо:

– Николай Егорович, у вас коэфициент не тот!

– Как не тот? – всполошился Николай Егорович, подбегая к экрану. – Разве не тот?.. Да, действительно, не тот, – согласился он, когда заметил ошибку, и, забывая, что перед ним не доска, а экран, послюнил пальцы и стал стирать световую формулу.

Математика для Чаплыгина была искусством строгих логических решений. Оставаясь полным хозяином в своей области, он не мешался в чужие. Он прокладывал путь практике – задачу приложения полученных результатов он предоставлял другим.

Жуковского нередко можно было увидеть в лаборатории за каким-нибудь опытом. Чаплыгин пытался раз, еще студентом, провести какой-то физический опыт, но сделал все так плохо, что потом уже никогда не брался экспериментировать.

Жуковский бесконечно любил живую природу. Чаплыгин был к ней равнодушен. Если он приезжал в дом отдыха, то целыми днями просиживал за шахматами, и часто даже один, если не было партнера.

Чаплыгин был более всего удивителен для окружающих тем, что совмещал в своей личности философа и хозяйственника, мыслителя и администратора. С одинаковой глубиной и зоркостью он постигал и сложные закономерности вселенной и организацию экспериментальных работ в аэродинамической лаборатории его имени.

Нет почти ни одной области инженерного дела, в которой бы сегодня не применялся математический аппарат, но трудность теоретических решений заключается не в развитии математической теории и тем более не в счетной работе, которую в наши дни выполняют и автоматы. Основная трудность заключается в выборе предпосылок для математической обработки, в установлении функциональных зависимостей между ними и, наконец, в истолковании полученных математическим путем результатов.

Математик прежде всего находит общую форму изучаемых явлений, пренебрегая ненужными для исследования сторонами, а затем производит логический анализ, тщательное и глубокое исследование этой формы. Скажем, исследуя движение планет, математик пренебрегает размерами небесных тел, заменяя их «материальными точками».

Найдя такую общую форму изучаемого явления, математик затем переходит к установлению функциональных связей между переменными величинами, например связи между колебаниями массивной системы железнодорожного моста и весом движущегося по нему с некоторой скоростью поезда.

Вот в установлении всякого рода функциональных связей и был величайшим мастером Сергей Алексеевич Чаплыгин. Он умел устанавливать эти связи между любыми величинами с проникновением гения, кажется никогда не ошибаясь.

Великим мастером он был и в истолковании полученных математическим путем результатов.

Область применения математического анализа в физических науках принципиально не ограничена. При математическом анализе физических явлений исследователь, однако, каждый раз должен строить схематическую, упрощенную «модель явления». Она дает лишь приблизительную картину действительности. Теоретическая аэродинамика, например, решая математическим методом свои задачи, исходит из модели «идеальной жидкости», модели Эйлера. Жидкость предполагается в виде всюду однородного, сплошного тела, она не имеет вязкости, и трения в ней не существует. В такой идеальной жидкости, конечно, движущееся тело не должно испытывать никакого сопротивления. На самом же деле в реальной жидкости, как и в воздухе, всякое тело при движении испытывает сопротивление. Таким образом, «модель явления», с которой оперирует аналитик, не является копией действительности, что и ограничивает применение каждого математического метода. Ибо при учете достаточного количества сторон действительных явлений «модели» результаты получаются настолько сложные, что существующие математические методы недостаточны для их обработки.

Но Чаплыгину казалось, что истинная природа может быть описана только при помощи математических построений. Если воображаемая природа Чаплыгина очень близко подходила к реальной природе, его открытия и заключения приобретали огромное значение.

Если реальная природа отступала в своем поведении от законов, математически устанавливаемых Чаплыгиным, он считал свои построения неправильными, но оставался в уверенности, что мир постигать может только математика.

Чаще всего, однако, реальная природа вела себя именно так, как по математическому построению «сверхинженера» она должна была действовать.

– Природа любит простоту, – говорил он. – Если у нее верно спрашиваешь, она ответит просто.

И если в результате его построения получалась громоздкая, сложная формула, он браковал работу и начинал ее сызнова.

Сергей Алексеевич мог «полностью понимать любое, выраженное в символической форме сложное соотношение или закон, как соотношение между абстрактными величинами». Когда он, переходя от одного математического соотношения к другому, писал, как обычно: «Отсюда ясно, что…», даже изощренные математики не всегда могли восстановить тот логический путь, который представлялся ему не требующим пояснений.

Чаплыгин сидел на научных докладах, как бы дремля, с полузакрытыми глазами, но в ту минуту, когда вы готовы были бы поклясться, что он давно уже потерял нить рассуждений докладчика, ученый вдруг приоткрывал глаза и говорил:

– Иван Николаевич, а почему у вас тут плюс?

– Как почему? – отвечал докладчик, готовый пуститься в длинные рассуждения, чуть ли не с самого начала. – Изволите видеть, я взял…

– Да нет, вы проверьте, Иван Николаевич, – прерывал его Чаплыгин, – тут не плюс!

И неизменно оказывалось, что Чаплыгин, контролировавший речь докладчика, замечал малейшую ошибку в сложнейшем выражении, для которого едва хватало большой доски аудитории.

Чаплыгин начал с разработки математических идей своего учителя, высказанных им попутно в курсе гидродинамики, и до конца жизни оставался «инженером высшего ранга», «лучом света для практиков», но не инженером-конструктором, которым он удивлялся не менее, чем удивлялись они ему.

Ученый теоретик и мыслитель, он обладал в то же время незаменимым даром каждого организатора угадывать людей.

Однажды ему принесли полученную по почте из Макеевки рукопись никому не известного молодого инженера. На протяжении нескольких страничек автор ее с юношескими апломбом и легкостью решал все вопросы гидравлики, гидродинамики и аэродинамики. К всеобщему удивлению, старый ученый послал автору любезное приглашение работать в институте.

Тот принял это приглашение и приехал в Москву.

Читая между строк незрелого сочинения, С. А. Чаплыгин угадал в его авторе своеобразную возможность внести в изолированную область авиации оплодотворяющий опыт смежных областей. Инженер-механик и энергетик В. И. Поликовский пришел работать в авиацию с несколько иным кругом привычных представлений, с несколько иным ходом мысли, чем специалисты аэродинамической школы. И в этом ином мышлении Поликовского заключалась творческая сила. Иной строй мысли дал ему возможность решить с большим искусством, и притом самым неожиданным образом, ряд задач в области научной и практической авиации.

Центральный аэрогидродинамический институт имени Жуковского в большой мере обязан своей всемирной известностью организаторскому таланту Чаплыгина. Он построил здания института, организовал его экспериментальное хозяйство и придал его отделам единое авиационное направление. После того как закончился период организации, Чаплыгин отошел от руководства и посвятил свой труд и свое время теоретической работе в аэродинамической лаборатории ЦАГИ, на двери которой значилось: «Аэродинамическая лаборатория имени С. А. Чаплыгина».

И в течение пятнадцати лет каждое утро, в урочный час, будь то зима или лето, дождь или снег, тепло или холод, он открывал эту дверь и проходил в свой кабинет, оставив в вестибюле, если была зима, пальто, шапку и высокие просторные калоши, каких уже никто не носил. В самом присутствии этого человека, в простом появлении его крупной, спокойной фигуры заключалась дисциплинирующая властность. Ему было уже много лет, его волосы были белы, пухлые веки, брови и складки лба как бы с трудом выносили тяжесть работы ума, и самая голова уходила в плечи, словно от утомления. Но глубокая мудрость его проникала во все хозяйство лаборатории, в каждый эксперимент, в каждую мысль сотрудника.

Трудно перечислить, да и вряд ли можно сделать доступными общему пониманию работы экспериментально-аэродинамического отдела, выполненные в аэродинамической лаборатории учениками и учениками учеников Жуковского под руководством С. А. Чаплыгина.

Созданные советской властью условия для неограниченного развития науки он в полной мере использовал для дела, которое его воодушевляло. Подобно своему великому учителю, с щедростью гения бросал он семена в благодатную почву, и сеятели были достойны своей земли: мы знаем теперь и мировое значение и мощь русской авиации.

Награжденный званием Героя Социалистического Труда, Сергей Алексеевич до последних дней своей жизни работал в полную меру своих сил. Он умер 8 сентября 1942 года в Новосибирске.

За несколько дней до того он спокойно и обстоятельно обсуждал различные практические мероприятия по ускорению строительства аэродинамической лаборатории.

В березовой роще, перед входом в лабораторию, и был похоронен первый ученик Жуковского.

Путь инженера к социализму

Остановимся и на на двух других известных представителях русской инженерии – А. Н. Крылове и К. Э. Циолковском.

Незадолго до своей смерти – он умер 26 октября 1945 года – Алексей Николаевич Крылов написал книгу своих воспоминаний, представляющих искреннюю и интереснейшую повесть о его творческом пути.

«Когда мне минуло пять лет, то к ужасу моих молодых тетушек и матери, – рассказывает он, – отец подарил мне, по его заказу за 75 копеек сделанный, настоящий топор, сталью наваренный, остро отточенный, который и стал моей единственной игрушкой. Я прекрасно помню, что в моей комнате всегда лежала плаха дров, обыкновенно березовая, которую я мог рубить всласть. Дрова в то время были длиною в сажень, продавались кубами по три рубля за кубическую сажень (это я знал уже и тогда), плахи были толстые (вершка по три), и я не мало торжествовал, когда мне удавалось после долгой возни перерубить такую плаху пополам, усыпав щепою всю комнату».

Немудрено, что мальчику, вырастающему с такого рода «игрушкой», родственники предсказали, что из него «вырастет разбойник», да и сам Алексей Николаевич признает, что у него «с топором дело шло гораздо спорее, чем с букварем».

Но не только жажда подвигов, бурь и геройства побуждает его сделаться моряком. Решающее влияние на выбор профессии юным Крыловым оказала русско-турецкая война 1877–1878 годов, в которой русские моряки проявляли чудеса героизма. Алексей Николаевич, воодушевленный их примером, решил служить родине и поступил в Петербургское морское училище, выдержав экзамен «с небывало высокими баллами со времени основания этих классов». Добавим, что вакансий было лишь сорок, а экзаменовалось двести сорок человек.

Мало этого. В морском училище, под влиянием Александра Михайловича Ляпунова, знаменитого русского математика, который был тогда студентом и приходился родственником Крылову, Алексей Николаевич заинтересовывается математикой, изучая университетские курсы, далеко выходившие за пределы училищной программы. Насколько в пятнадцать лет Крылов владел математикой, служащей основой специально морских предметов, показывает такой эпизод. Однажды, по просьбе преподавателя, Крылов объяснил ему по-своему одно темное, непонятное и местами даже неверно изложенное место в учебнике «Навигация» Зыбина. Выслушав его, преподаватель поблагодарил и сказал:

– Вам у меня учиться нечему. Чтобы не скучать, занимайтесь на моих уроках чем хотите, я вас спрашивать не буду, а раз навсегда ставлю вам двенадцать!

На выпускном экзамене по девиации компасов, считавшемся самым трудным, Крылов «срезал», по выражению товарищей, и самого Зыбина, а на практическом экзамене «срезал» другого экзаминатора, Верховского. Они признали себя неправыми, извинились и поблагодарили ученика.

Алексей Николаевич Крылов (1863–1945)

В 1884 году Крылов окончил курс и его имя было занесено на мраморную доску. Молодой инженер начал работать в компасной мастерской в Главном Адмиралтействе у Де-Коллонга, выдающегося специалиста по девиации компасов.

В этом же году Крылов выполнил первую научную работу, относящуюся к девиации. Если мы остановимся подробнее только на ней одной, то и тогда Алексей Николаевич Крылов предстанет перед нами как ученый, человек удивительно разностороннего ума.

Иван Петрович Де-Коллонг, наряду с другими выдающимися физиками прошлого века, является творцом той области знания, которая лежит в основе компасного дела, столь важного в мореплавании, а ныне и в авиации. Он был таким фанатиком своего дела, что про него в морских кругах говорили:

– Ну, Де-Коллонг считает, что корабли только для того и строятся, чтобы устанавливать на них компасы и уничтожать девиацию!

Компас всем нам хорошо известен. Компас – это насаженная на шпильке, для легкой подвижности, магнитная стрелка, которая своими концами почти точно указывает север и юг. Судовой компас устроен в принципе так же, только со стрелками, где их обычно несколько, соединен легкий круг, на котором нанесены градусные деления, так что на судовом компасе непосредственно отсчитывается курс корабля. Подвижная часть судового компаса называется «картушкой», и вот по поводу этой картушки Алексей Николаевич справедливо говорил:

– Может возникнуть вопрос, стоило ли для исследования такого ничтожества, как картушка компаса, исписать пятьдесят страниц формулами и уравнениями? Не стрельба ли это по воробьям из пушек?

Отвечая на этот вопрос, Алексей Николаевич писал:

«Но если вспомнить, сколько кораблей погибло и теперь еще гибнет из-за неправильностей показаний компаса или оттого, что он перестал действовать. Сколько труда затрачено на составление магнитных карт всех морей и океанов, начиная с экспедиций 1701 и 1702 года знаменитого Галлея. Сколько трудов затрачено на создание теории земного магнетизма в течение 25 лет Гауссом, какой невероятный труд по громадности численных вычислений в течение 40 лет затрачен Адамсом на выработку методов составления магнитных карт по наблюдениям в отдельных пунктах. Если припомнить, сколько над компасом работал величайший физик XIX века лорд Кельвин, и принять в соображение, что конечная цель всех этих трудов состоит в получении правильности показаний компаса, – то пятьдесят страниц нашей работы представляются ничтожно малой величиной по сравнению с упомянутыми великими трудами. Недаром еще давно неким мудрецом сказано: «Компас инструмент малый, но если бы его не было, Америка не была бы открыта».

Неправильности показаний компаса происходят оттого, что магнитная стрелка устанавливается в земном магнитном поле не точно в северо-южном направлении, а несколько отклоняется в сторону и, кроме того, это «склонение» изменяется с переменой места на поверхности Земли. Трудами ученых, о которых говорит Крылов, показания компаса были уточнены, и пока существовали деревянные корабли, компасом можно было пользоваться без особого риска ошибиться. С переходом к постройке железных судов дело изменилось. В присутствии железа стрелка компаса резко отклоняется в сторону и показания ее становятся ложными. Такое же влияние на магнитную стрелку оказывает и проходящий вблизи электрический ток. Вот эти-то погрешности в показаниях компаса, происходящие от влияния судового железа или электрического тока, и называют девиацией.

Проблема девиации оказалась и важной и трудной: чтобы пользоваться компасом, нужно было или научиться учитывать погрешность, происходящую от девиации, или же найти средства для ее уничтожения. Для своего решения проблема девиации требовала проникновения в физическую сущность явления, а вместе с тем и технически изощренного, изобретательного ума.

Ученые всего мира бесплодно занимались проблемами девиации, без решения которой невозможно было пользоваться компасом. Благодаря трудам Де-Коллонга и Крылова, главным образом, проблема девиации была успешно решена в нашей стране, где компасное дело и сегодня стоит выше, чем где-либо.

Алексей Николаевич в первых же своих работах стал исходить из того, что девиацию надо принимать во внимание уже при конструировании самого компаса, и во второй своей работе «О расположении стрелок в картушке компаса» он решил эту задачу.

Титульный лист первого издания книги А. Н. Крылова «Теория корабля»

Одновременно с этой теоретической работой Алексей Николаевич построил и свой дремоскоп – прибор для механического вычисления девиации на любом курсе корабля, по известным ее коэффициентам.

Глубокий знаток учения о земном магнетизме, Алексей Николаевич до конца своей жизни не переставал интересоваться компасным делом. Он разработал вопрос «О возмущении показаний компаса, происходящих от качки корабля на волнении» и дал в 1940 году «Основания теории девиации компаса» – работу, удостоенную Сталинской премии. Но не только как теоретик работал в этой области Алексей Николаевич. Он много потрудился в русском флоте и над практическим уничтожением девиации.

Вопросы девиации, как и все кораблестроительное дело, представляют обширное поле для применения математики. И вот, следуя своему влечению, идущему от самой природы разностороннего ума, Алексей Николаевич, после годичного пребывания на кораблестроительном заводе, поступает в Морскую академию, на кораблестроительное отделение. Он пришел сюда, однако, с большими познаниями в математике, теоретической механике и физике, и не только легко следил за читаемыми курсами, но и мог относиться к ним критически. В 1890 году Крылов блестяще окончил академию и был оставлен для научных занятий. Одновременно он начал читать курс теории корабля в Морском училище, причем предпослал своему курсу очень характерное вступление о приближенных вычислениях.

В этом вступлении Алексей Николаевич заявил, что вычисление должно производиться с той степенью точности, которая необходима для практики, причем всякая неверная цифра составляет ошибку, а всякая лишняя цифра – половину ошибки.

Для Алексея Николаевича математика никогда не была самодовлеющей наукой, безукоризненной областью логики и только. Он смотрел на математику как на «орудие для практических приложений», и хотя сам он был первоклассным математиком, даже в решении сложнейших вопросов он всегда имел в виду возможность их практического приложения. Поэтому он стремился излагать и свой курс без «той излишней щепетильности и строгости, которая не поясняет для техников, а затемняет дело».

Выставленный им принцип он неуклонно проводил в жизнь и с такой решительностью, что, будучи главным инспектором кораблестроения, он уволил со службы главного инженера Севастопольского порта только за то, что тот не выполнил его указаний относительно кораблестроительных вычислений.

Когда Алексей Николаевич начал читать «Теорию корабля», курс, несмотря на работы Эйлера в этой области, был далек от совершенства. Английский ученый, кораблестроитель Фруд писал по поводу тогдашнего состояния этой науки:

«Когда построенный корабль выходит в море, то его строитель следит за его качествами с душевным беспокойством и неуверенностью, как будто это был воспитанный и выращенный им зверь, а не им самим обдуманное и исполненное сооружение, которого качества ему должны быть вперед известны в силу самих основ, положенных в составление проекта».

Не лучшее впечатление вынес и Д. И. Менделеев от знакомства с современной ему кораблестроительной наукой. В своей знаменитой книге «О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании» он писал:

«Надобно было думать, что в применении к кораблестроению и кораблевождению вопрос разработан с полнотою. Оказалось, что корабли строят и по сих пор ощупью, пользуясь многоразличною практикой, а не расчетом, основанным на теории или опытах сопротивления».

Самым темным и самым важным в то же время вопросом теории корабля был вопрос о поведении корабля при качке. И вот на изучение этого вопроса направил свои силы Алексей Николаевич. Почему корабль иногда «хорошо» держится на волне, а иногда «плохо»? Почему корабль иногда зарывается в волну, причем его винты оголяются, что чрезвычайно вредно отражается и на его ходе и на работе машин? Как должны определяться размеры корабля, при которых он может идти с данной скоростью против тех или иных волн при условии, чтобы размахи судна при качке не превышали известных границ? Какие, наконец, дополнительные усилия возникают в различных частях корабля при качке?

Все эти вопросы оставались без ответа, между тем как теория корабля прежде всего должна была отвечать на эти важнейшие для проектирования корабля вопросы. По сути дела, до трудов Крылова общей теории качки не было. Ее создал русский ученый и тем самым дал решение всех относящихся сюда задач.

О возникновении этих работ сам Алексей Николаевич рассказывает так:

– В 1895 году управляющий Морским министерством адмирал Н. М. Чихачев предложил на разрешение вопрос, какой надо иметь запас глубины под килем корабля, чтобы при килевой качке на волнении корабль не касался дна? Этот вопрос возник при постройке Либавского порта, рассмотрение его было поручено морскому техническому комитету и мне персонально, причем решения требовались независимые одно от другого.

В то время существовала только теория боковой качки корабля, поперечные размеры которого предполагались весьма малыми по сравнению с размерами прямого сечения волны. Эта теория была совершенно неприложима к килевой качке.

Однако вопрос этот был подготовлен Крыловым для его курса. Оставалось только изложить его применительно к данному случаю, и Алексей Николаевич представил свое решение в Главное гидрографическое управление через три дня после получения запроса от управляющего Морским министерством. Адмирал пожелал, чтобы Крылов лично доложил ему это дело.

После доклада у Чихачева Алексей Николаевич доложил о своем исследовании в заседании Технического общества, затем перевел свой доклад на французский язык и послал в Парижскую Академию наук.

Одновременно Алексей Николаевич изложил свой доклад о килевой качке по-английски и отправил его Английскому обществу корабельных инженеров. Доклад был принят, оттиски его приготовлены к очередному годовому собранию общества.

Доклад, читанный самим автором, прошел с большим успехом. Выступавшие в прениях авторитетнейшие члены общества выразили желание, чтобы докладчик рассмотрел и общий вопрос о качке корабля на волнении.

Это общее желание кораблестроителей Крылов исполнил. В 1898 году он был командирован в Лондон для прочтения доклада под заглавием: «Общая теория колебаний корабля на волнении».

Доклад имел еще больший успех и был удостоен редкого отличия – золотой медали Английского общества корабельных инженеров. Оба эти доклада вошли затем в курс Крылова «Теория корабля», читанный им в Морской академии.

Напомним для уяснения всего значения этих работ Крылова, что вопросы качки корабля на волнении занимали мореплавателей в течение целых тысячелетий. Случаи, когда корабли разламывались при килевой качке, были нередки. Много веков искали средств спасения судов от угрожающей качки на волнении. Но искали эти средства не в самом корабле, а вне его, и одним из наиболее рекомендованных было постное масло.