Жуковский Николай Егорович

Жуковский Николай Егорович (1847-1921)-русский ученый в области механики, основоположник современной аэро- и гидромеханики. В 1868 окончил Московский университет. С 1872 преподавал в Московском техническом училище (ныне МВТУ), с 1886 одновременно профессор Московского университета. В 1894 был избран членом-корреспондентом Петербургской Академии Наук а в 1900 выдвинут кандидатом в академики, но снял свою кандидатуру, не желая оставлять преподавание в Москве. С 1918 руководил ЦАГИ. Под руководством Жуковского была создана одна из первых в мире аэродинамических труб (1902), основан первый в Европе аэродинамический институт (1904), организована аэродинамическая лаборатория в Московском техническом училище (1910). Жуковский своими работами в области аэродинамики и авиации заложил теоретические основы крылатых Летательных Аппаратов. Ему принадлежит фундаментальная работа по динамике полета 'О парении птиц' (1891), в которой исследован механизм парения с набором высоты и вычислены возможные эволюции траектории при полете, в том числе 'мертвая петля' (петля Нестерова). В 1906 изложил принцип образования подъемной силы крыла самолета и сформулировал теорему, позволяющую определить ее численное значение. В цикле работ Жуковского (1910-12) развит математический аппарат для решения задач обтекания крыла и дан метод построения теоретических 'профилей Жуковского'. В 1912-18 Жуковский установил законы распределения скоростей у лопасти винта, послужившие теоретической основой для их проектирования, создал основы аэродинамического расчета самолета, расчета динамической продольной устойчивости и прочности самолетов.

 

Вопросы реактивного движения были изложены Жуковским в ряде работ: 'О реакции вытекающей и втекающей жидкости' (1882-85), "О движении твердого тела, имеющего полости, наполненные однородной капельной жидкостью" (1885), "К теории судов, приводимых в движение силой реакции воды" (1908). Жуковский - автор многочисленных оригинальных исследований в области астрономии, математики, механики твердого тела, гидродинамики, гидравлики и др. Именем Жуковского назван кратер на Луне.

 

Энциклопедия КОСМОНАВТИКА, издательство "Советская энциклопедия" 1985

 

Годы жизни

 

1847, 17 января - в семье штабс-капитана Егора Ивановича Жуковского и Анны Николаевны Жуковской в деревне Орехово Владимирской губернии родился сын, названный Николаем.

 

Отец Николая, Егор Иванович Жуковский, происходил из мелкопоместных дворян Полтавской губернии. Он был образованным инженером-путейцем (в 1832 году закончил лучшее в те годы высшее техническое военное учебное заведение - Петербургский институт Корпуса путей сообщения).

 

Николай Жуковский был худеньким, смуглым, непоседливым мальчиком с темными волосами и черными глазами. Кроме того, в семье было еще три сына: Иван - старше его на три года, Валериан - на четыре года моложе и Владимир - на шесть лет моложе.

 

1854 - для подготовки к поступлению в гимназию Ивана и Николая Жуковских был приглашен домашний учитель - студент Московского университета А.Х. Репман, человек незаурядных способностей, отличавшийся страстной любовью к естественным наукам и хорошим знанием иностранных языков.

 

Дети много читали. Особой любовью пользовались Диккенс и Жюль Верн. Много позже, когда Н.Е.Жуковский стал всемирно известным ученым, в его научной библиотеке всегда на почетном месте стояла книга Жюля Верна "Воздушный корабль".

 

1857 - домашняя подготовка закончена и братья Жуковские (Иван и Николай) вместе с матерью Анной Николаевной приезжают в Москву для вступительных экзаменов.

 

1858, февраль - Николай Жуковский поступил в 4-ю Московскую гимназию, где начиная с 3-го класса, выделился как лучший ученик по естественным наукам, алгебре и геометрии. Очень трудно давались иностранные языки, особенно латынь и немецкий. Братья Жуковские содержались в пансионе для разночинцев (родители не могли вносить плату, положенную для благородных гимназистов). Разница, впрочем, состояла лишь в качестве обеда и месте проживания.

 

Мечтой Николая Жуковского и его семьи было инженерное образование в Петербургском институте инженеров путей сообщения, который заканчивал его отец. Однако преподаватели в гимназии и А.Х. Репман, видя несомненные успехи Николая в математических науках, советовали ему поступать на физико-математический факультет Московского университета. Плата за обучение в университете была существенно ниже, это обстоятельство и сыграло решающую роль.

 

1864, весна - Николай Жуковский заканчивает гимназию с серебряной медалью и с осеннего семестра зачисляется в Московский университет без экзаменов.

 

В студенческие годы Николай Жуковский обладал ограниченными материальными средствами и для обеспечения жизни в Москве занимался вместе со своим товарищем М.А. Щукиным изданием лекций профессоров. Однако учебные успехи не были выдающимися, и в назначении стипендии имени Ломоносова Жуковскому было отказано.

 

Таким образом, в студенческие годы Жуковский не проявил своих выдающихся способностей в области механики. В те годы он всеми силами стремился к техническому инженерному образованию. Господствовавшая в университете аналитическая школа Лагранжа-Остроградского не затрагивала творческого дарования Жуковского. Для него характерны были геометрическая наглядность, научно поставленный эксперимент, непосредственное наблюдение реально протекающих процессов, стремление овеществить, моделировать теоретические рассуждения.

 

1868, осень - после окончания университета Жуковский решает осуществить свою юношескую мечту и поступает в Петербургский институт инженеров путей сообщения, бывший в 19-м веке одним из лучших высших технических учебных заведений России. Преподавание в нем радикально отличалось от университетского. Следуя учебным планам Парижской Политехнической школы, на первых двух курсах главное внимание уделялось начертательной геометрии, черчению и геодезии. Однако климат Петербурга оказался неподходящим для здоровья Жуковского, да и при зачислении в институт он не был освобожден от сдачи тех научных дисциплин, которые изучал в университете. В итоге учебная нагрузка оказалась столь высокой, что результаты Жуковского по основным и новым для него дисциплинам - геодезии и черчению оказались весьма слабыми. Неудовлетворительная оценка по на экзамене по геодезии привела Жуковского к решению оставить институт.

 

1869 - 1870 - Жуковский живет в фамильном имении Орехово (диагноз врачей - сильное переутомление). Из внутренних побуждений он систематически занимается математикой, теоретической и практической механикой. Сопоставление содержания всех крупных сочинений по механике, проштудированных им, с теми знаниями, которые были получены в Московском университете, собственный опыт исследовательской работы позволили ему прийти к своему призванию. Жуковский решает избрать профессию научного работника в области теоретической механики и сдавать магистерские экзамены в МГУ.

 

1870, 15 августа - Жуковский занял место преподавателя физики во 2-й женской гимназии вместо уехавшего в Одессу профессора физики Н.А. Умова. В те годы все научные работники по разделу прикладной математики обычно начинали свою деятельность с преподавания в системе средней школы.

 

1871 - успешная сдача магистерских экзаменов: 9 февраля - практическая механика, 6 марта - теоретическая механика, 22 апреля - чистая математика. После этого Жуковский получил право преподавания в высшем учебном заведении. 18 ноября - Педагогический совет Московского высшего технического училища избирает Жуковского преподавателем математики, а начиная с 1872 года он получил уроки механики в Московской практической академии коммерческих наук.  

  

1874, 14 сентября - Жуковский утвержден доцентом кафедры аналитической механики Московского высшего технического училища. Началась плодотворная и целеустремленная педагогическая деятельность Жуковского

 

1876 - первая научная работа Жуковского, посвященная выявлению законов распределения скоростей и ускорений частицы жидкости. По существу, это было введение в общий курс гидромеханики.

 

1876, 4 ноября - публичная защита диссертации. Защита прошла успешно, и Жуковский получает ученую степень магистра прикладной математики. Эта дата ознаменовала старт Жуковского, как ученого.

 

Научное наследие Жуковского оказалось огромным. Всего он написал:

• гидромеханика и гидравлика - 46 работ
• аэромеханика - 50 работ
• теоретическая механика (включая астрономию и математику) - 41 работа
• прикладная механика - 30 работ
• речи и статьи по истории науки - 27 работ

Итого - 194 работы

 

Подавляющее большинство исследований посвящено изучению явлений механического движения, то есть кинематике и динамике. Проблемами статики Жуковский занимался мало. В наиболее фундаментальных трудах были разъяснены принципиальные положения аэромеханики, сформулированы ее важнейшие закономерности. По существу, только после Жуковского летные характеристики проектируемых летательных аппаратов стали определяться расчетным методом с последующей экспериментальной проверкой. В ХХ веке в создании аэромеханики принимали участие многие ученые и инженеры всех передовых стран мира, но вклад Жуковского оказался столь значительным, что до наших дней его имя не сходит со страниц авиационных журналов, специальных монографий по аэромеханике, учебников по теории авиации для вузов и летных училищ.

 

1881, 1 ноября - первый известный доклад Жуковского по вопросам воздухоплавания в Московском политехническом обществе.

 

1882, 30 апреля Жуковский защищает диссертацию на степень доктора прикладной математики, представив работу "О прочности движения". 8 мая - определением Совета Московского университета Жуковский утвержден в степени доктора.

 

1885 - публикация в журнале Русского физико-химического общества выдающегося сочинения "О движении твердого тела, имеющего полости, наполненные однородной капельной жидкостью". Дан общий метод решения задач о движении твердых тел с полостями произвольной формы, как вывод из сформулированной теоремы показана причина вращения планет вокруг одной из главных осей инерции. Работа Жуковского положила начало целому циклу исследований, значение которых стало ясно лишь в ХХ веке, в частности, при расчетах движения ракет с баками, наполненными жидким горючим и окислителем. Однако глубину заключений и строгость математического анализа увидели все специалисты. Эта работа поставила имя Жуковского в ряд мировых корифеев теоретической механики и гидромеханики.

 

1886 - Жуковский - экстраординарный профессор Московского университета по кафедре прикладной математики.

 

1887 - Жуковский занимает должность штатного профессора по кафедре аналитической механики в Московском высшем техническом училище. C этими двумя высшими учебными заведениями страны была неразрывно связана вся дальнейшая научно-педагогическая деятельность Жуковского.

 

1889 При кабинете прикладной механики Московского университета начаты исследования по вопросам воздухоплавания.

 

лето - Жуковский участвует в работе Всемирного воздухоплавательного конгресса в Париже.

 

1890 - публикация в Математическом сборнике Московского университета большой работы "Видоизменение метода Кирхгофа для определения движения жидкости в двух измерениях при постоянной скорости, данной на неизвестной линии тока". Своим методом Жуковский не только с необычайной ясностью и изяществом решил задачи Кирхгофа, Бобылева и Мещерского, но и ряд новых задач, в частности, исследование действия турбин и задачи струйного сопротивления.

 

1892 - доклад "По поводу летательного снаряда Чернушенко" 1892 - первая научная работа Жуковского по динамике полета. Составив основные уравнения динамики для центра тяжести планирующего тела (то есть, при постоянном угле атаки), Жуковский нашел траектории при различных условиях движения воздуха, в том числе теоретически предсказал возможность "мертвой петли". Через 21 год эта петля была выполнена русским летчиком Нестеровым.

 

1894 - доклады "О летательном аппарате профессора Вельнера" и "Новая летательная машина Хайрама Максима"

 

1894 - Жуковский избран членом-корреспондентом Академии наук.

 

1895 - по приглашению Отто Лилиенталя Жуковский посещает Германию и наблюдает за его полетами.

 

1895 - доклад "Летательный аппарат Отто Лилиенталя"

 

1897 - 1898 - Жуковский исследует причины возникновения аварий в Московском водопроводе, вскрывает механизм гидравлического удара и выводит формулы, связывающие скорость течения, давление, плотность и радиус трубы, зависящие от времени и расстояния рассматриваемого сечения от выбранного начала координат. Эти формулы вот уже 100 лет являются основными при расчетах такого рода. Найденное Жуковским решение позволяет определить место аварии, не выходя из насосной станции и не дожидаясь выхода воды на мостовую.

 

1898, 21 февраля - доклад Жуковского о явлениях гидравлического удара на собрании ученых и инженеров в Политехническом обществе. Триумф научной и инженерной мысли!

 

1898, осень - на Х съезде русских естествоиспытателей и врачей Жуковский прочитал обзорный доклад "О воздухоплавании", в котором решительно поддержал развитие аппаратов тяжелее воздуха.

 

1900 Кандидатура Жуковского выдвинута в действительные члены Академии. Однако академический устав того времени требовал от избранного в члены Академии переезда в Петербург. Жуковский, не желая покидать Москву и большую научную школу механиков, снял свою кандидатуру. Публикация работы Жуковского "О гидравлическом ударе в водопроводных трубах" в Германии на немецком языке.

 

1904 - аналогичная публикация в Великобритании.

 

1905, 15 ноября - Жуковский читает в Математическом обществе доклад "О присоединенных вихрях", заложивший теоретическую основу развития методов определения подъемной силы крыла аэроплана.

 

1906 - публикация доклада в виде отдельной научной работы.

 

1907 - публикация во Франции доклада "О гидравлическом ударе".

 

1908 - Жуковский создает Воздухоплавательный кружок МВТУ, из которого впоследствии вышли известные деятели авиации и техники: Архангельский, Ветчинкин, Мусинянц, Сабинин, Стечкин, Туполев, Юрьев и другие.

 

1909 - Жуковский возглавляет создание аэродинамической лаборатории в Московском высшем техническом училище.

 

1910 - Жуковский возглавляет Науно-технический комитет только что созданного Московского общества воздухоплавания.

 

1910 - 1911 - новая работа по аэродинамике, в которой Жуковский установил два класса теоретических профилей крыла. Положение центра давления, метод определения которого разработал Жуковский, играет весьма важную роль при изучении и расчетах устойчивости самолета.

 

1911 - к 40-летию преподавательской деятельности Московское высшее техническое училище утверждает Жуковского в звании инженера-механика и вручает ему золотой инженерный знак. Сбылась-таки юношеская мечта Жуковского об инженерной профессии! Николай Егорович весьма охотно носил это украшение - совершенно необычное для тогдашних профессоров теоретической механики. Надо сказать, что в то время дифференциация понятий "ученый", "инженер", "преподаватель" была весьма существенной и она зачастую непонятна для современного инженерно-технического работника.

 

1912 Начало появления статей Жуковского по вихревой теории гребного винта. Разработанная Жуковским, эта теория является основой проектирования и построения пропеллеров большинства современных винтовых и турбовинтовых самолетов. Жуковский начинает курс лекций по динамике аэропланов в школе авиации на Ходынском аэродроме.

 

1914 - 1915 - Жуковский начинает первые в России аэродинамические исследования авиационных бомб.

 

1916, 1 июля - Жуковский организует расчетно-испытательное бюро при аэродинамической лаборатории Технического училища.

 

1918, 1 декабря - в Москве создан центр научно-исследовательской работы в области авиации и гидроавиации - Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ). Жуковский - председатель научной коллегии.

 

1920 Сентябрь - Жуковский - ректор Института инженеров Красного воздушного флота, получившего его имя (ныне - Военно-воздушная академия имени Жуковского). Декабрь - декретом правительства установлена годичная премия имени Жуковского за наилучшие труды по математике и механике. Самому Николаю Егоровичу установлен ряд персональных льгот.

 

1921, 19 марта - кончина Николая Егоровича Жуковского.

 

Монахов Сергей Сергеевич 1997