Формула мудрости - Давид Иосифович Гай

Блестяще летали военные. Поручик Руднев провел аэроплан над центром города. Фотографии его аэроплана над куполом Исаакиевского собора обошли русские газеты и журналы. Лейтенант Пиотровский доставил пассажира в Кронштадт.

В сентябре энтузиасты создали первую в стране передвижную выставку воздухоплавания для городов Европейской и Азиатской России.

Уже упоминавшийся Руднев в октябре перелетел с пассажиром на борту из Петербурга в Гатчину. Шестьдесят один километр он преодолел за пятьдесят шесть минут.

В ноябре главное инженерное управление рассмотрело проект самолета Петра Нестерова. Самолет представлял собой моноплан с двумя стабилизаторами, расположенными спереди и сзади аппарата, и с двумя рулями высоты.

Одна из самых ярких фигур зарождения русской авиации — инженер Яков Гаккель. Он строил самолеты в организованной им мастерской на личные средства. Всего он создал девять машин, семь из которых летали, причем отдельные из них показывали выдающиеся результаты. Осенью 1910‑го он активно работал над усовершенствованием своего самолета.

Радостные события, вселявшие уверенность и надежду, омрачились печальным фактом. 24 сентября погиб капитан Лев Мациевич — первая жертва русской авиации. На высоте около четырехсот метров лопнула одна из стальных проволок его аэроплана и запуталась за винт. Аэроплан опрокинулся, и авиатор выпал из него. Похороны его собрали тысячи и тысячи людей.

Всего же по сообщениям газет в 1910 году погибло двадцать семь авиаторов разных национальностей, множество получили увечья.

Несмотря на растущий энтузиазм в отношении воздухоплавания, царское правительство относилось к нему с опаской. В том числе и по политическим мотивам. Так, депутат Государственной думы Марков 2‑й заявил: надо вначале обучить летать полицию, прежде чем разрешить полеты обывателям. А петербургский градоначальник особым отношением предписывал установить наблюдение за тем, чтобы авиаторы не выбрасывали во время полетов печатных произведений.

И все-таки ничто не могло помешать уверенному развитию авиации.

ПОЭМА ФОРМУЛ

В ноябре 1910 года Чаплыгин сделал сообщение на заседании научно-технического комитета Московского общества воздухоплавания. Сообщение, застенографированное студентами В. Ветчинкиным и М. Адамчиком, называлось «Результаты теоретических исследований о движении аэропланов».

Сергей Алексеевич начал его следующими словами:

— В настоящее время накопилось очень много опытных данных, позволяющих строить превосходные летательные аппараты, на которых совершают большие путешествия. Поэтому своевременно подумать о том, чтобы попытаться теоретически обосновать опытные данные. Как и в большинстве теоретических изысканий, идущих рядом с фактами, здесь могут быть отмечены направления последующих опытов, от которых возможно ожидать дальнейшего развития аэропланных форм...

Как всегда, четко и ясно сформулирована мысль. Она полно характеризует меняющиеся научные интересы Чаплыгина. Они, эти интересы, все больше и больше сосредоточиваются на проблемах воздухоплавания.

Далее Чаплыгин перешел к изложению теории подъемной силы, заметив, что «долгое время ее искали не там, где она заключается». Верный путь указал Жуковский.

Сергей Алексеевич объяснил собравшимся смысл «циркуляции скорости», рассказал о способе определения этой циркуляции. И закончил неожиданным выводом: подъемная сила зависит исключительно от «стрелки» дуги крыла и совершенно не зависит от ширины крыла! Если взять несколько дуг с одной и той же «стрелкой», но разных радиусов, то для всех них подъемная сила будет одинакова.

В аэродинамической лаборатории Московского университета были поставлены специальные опыты по проверке этого показавшегося многим парадоксального вывода. Жуковский писал: «В университете П. П. Соколов делает теперь вместе со мной опыты с пластинками разных хорд, но с одинаковой стрелкой, и получаются результаты, вполне подтверждающие теорему С. А. Чаплыгина».

Ну а какие же крылья выгодны? Братья Райт установили: сильно изогнутые профили малоэффективны. Сергей Алексеевич был согласен с этим. «Если углубление будет очень значительно, — писал он, — то трение будет оказывать несколько больший эффект... Вероятно, есть средний размер, являющийся наиболее выгодным». По мнению Чаплыгина, наиболее выгодная форма крыла соответствует сравнительно короткой дуге. Иначе говоря, с точки зрения достижения подъемной силы длинные узкие крылья эффективнее коротких и широких.

Здесь хочется сделать отступление. В примечании к публикации этого своего сообщения Чаплыгин указывал: «Когда печаталась моя работа по этому вопросу, Н. Е. Жуковский указал мне, что еще в 1902 году приват-доцент Кутта... разрешил эту задачу». В самом деле немецкий математик М. Кутта внес свой вклад в изучение проблемы подъемной силы. Об этом стало известно из небольшой заметки, опубликованной немецким ученым в самом начале двадцатого века. Заметка касалась объяснения факта, согласно которому криволинейный профиль создает подъемную силу даже при нулевом угле атаки.

На этом основании в книгах и учебниках западных и ряда советских авторов говорится о «теореме Кутта — Жуковского». Немецкий ученый упоминается и в связи с работами Чаплыгина по теории крыла. Таким образом, речь идет о приоритете. Вопросы приоритета сложные, не решаемые однозначно. Часто открытия, изобретения делаются почти одновременно учеными разных стран, притом абсолютно независимо друг от друга. Отсюда споры о том, кто был первым, кого упоминать в литературе и т. д.

Кому же можно и должно приписывать главную заслугу в том или ином открытии? Обратимся к высказыванию Д. И. Менделеева. Он считает: первооткрывателем Закона природы нужно назвать того, кто прежде других его ясно сознавал, а не смутно предчувствовал, кто себя и других убедил в существовании этого закона рядом фактов и умозаключений.

В отношении закона образования подъемной силы бесспорна заслуга Н. Е. Жуковского. Бесспорны и достижения С. А. Чаплыгина.

Нисколько не умаляя заслуг Кутта, поставим имена русских ученых впереди...

Зимой на заседаниях Московского математического общества Сергей Алексеевич делает доклады: «Об ударе потока на дугу крыла», «К теории биплана и руля высоты», «К теории полета птиц и насекомых», «К теории поддерживающей силы изогнутых пластинок».

Тогда же он пишет мемуар: «О давлении плоскопараллельного потока на преграждающие тела». Гипотеза, высказанная им сразу же после доклада Николая Егоровича, обретает облик формул. Еще яснее становятся составляющие подъемной силы крыла. А сами формулы... Они и теперь используются для определения величины, направления и линии действия подъемной силы.

Мемуар можно без натяжки назвать математическим шедевром, своеобразной поэмой формул, настолько все в нем совершенно и гармонично. Чаплыгин с блеском применил в качестве метода исследования теорию функций комплексного переменного. Эта работа, лаконичная и емкая, как все, что выходило из-под пера ученого, чрезвычайно богата идеями. Она, по сути, заложила основы современной теории крыла.

Две формулы, выведенные Чаплыгиным, в иностранной литературе нередко называются формулами Блявиуса. Ради исторической справедливости следует отметить: Сергей Алексеевич вывел их одновременно, но независимо от Блязиуса.

— Одним из существенных вопросов