Г.Г. Черный о Н.Е. Жуковском (26.05.2004)

К ЮБИЛЕЮ ПРОФЕССОРСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Н.Е. ЖУКОВСКОГО.
ЛЕКЦИЯ АКАДЕМИКА Г.Г. ЧЕРНОГО
В МЕМОРИАЛЬНОМ КАБИНЕТЕ Л.И. СЕДОВА

В октябре 2004 г. исполнилось 125-лет избрания выдающегося ученого в области механики Н.Е. Жуковского профессором по кафедре механики Московского Императорского технического училища (ныне МГТУ им. Н.Э. Баумана).

В этой связи в Институте механики МГУ им. М.В. Ломоносова в мемориальном кабинете Л.И. Седова состоялась лекция. Академик Г.Г. Черный рассказал молодым ученым Института о жизни и научном служении Н.Е. Жуковского.

Г.Г. Черный принадлежит к тому поколению ученых, которое училось у непосредственных учеников и коллег Н.Е. Жуковского: Н.Н. Бухгольца, В.П. Ветчинкина, А.П. Минакова, В.В. Голубева, Л.С. Лейбензона, А.И. Некрасова. Он поступил на механико-математический факультет МГУ в 1940 г., прошел Великую Отечественную войну и, вернувшись в университет, закончил обучение в 1949 г.

Молодые слушатели с интересом узнали о значении полученных Жуковским научных результатов в различных областях механики и математики, о методах проводимых им исследований, о созданной им научной школе.

Научное наследие Н.Е. Жуковского бесценно, при том он оставил нам нечто большее, чем только научные результаты и педагогические идеи. По сути, своим примером он определил механику и как важнейшую часть наук о природе, и как руководство для решения задач практики и научный фундамент для развития инженерных наук. Широкий круг его научных интересов составляли исследования по гидромеханике, гидравлике, гидродинамической теории смазки, теории движения грунтовых вод, теории упругости, механике твердого тела, небесной механике, теории горения, дифференциальным уравнениям, решение задач о форме судов, об артиллерийских снарядах, теории и практике воздухоплавания и т.п.

Н.Е. Жуковский - яркий представитель воспитанников Московского университета. Большая часть его жизни связана с этим учебным и научным заведением. Он был принят на математическое отделение физико-математического факультета университета в 1864 г. - успешно закончившие гимназию принимались в университет без экзаменов. Влияние преподавателей Московского университета определило его дальнейшую научную и преподавательскую деятельность. Лекции по механике в университете параллельно читали крупные ученые профессора В.Я. Цингер и Ф.А. Слудский. Специальностью В.Я. Цингера была геометрия. Искусство его преподавания заключалось в геометрической ясности, наглядности излагаемого предмета. Иного рода был метод Ф.А. Слудского. Принципы механики он излагал исключительно языком формул, геометрические иллюстрации считал излишними. Такого рода методы были отражением общемирового развития точных наук. К ним привели накопленный опыт решения практических задач, вызванных развитием промышленности в европейских странах, в Америке и успехи в построении все более и более общих (всеобъемлющих) моделей мироздания и установления вечных принципов их развития. Контраст между наглядными лекциями В.Я. Цингера и строго аналитическим (абстрактным) изложением Ф.А. Слудского, по-видимому, привел Жуковского к выбору в пользу наглядности метода В.Я. Цингера. Особенно убедительными стали для него примеры того, как студенты, хорошо рассуждавшие об общих принципах механики, не умели решать простейших механических задач.

Преподавать в Московском университете Жуковский начал с 1885 г., стал вести курс нового предмета - гидродинамики. Профессором Московского университета Жуковский стал несколько позже, в 1891 г. В это время он принял участие в создании Механического кабинета Московского университета (руководил этой работой, главным образом, профессор Ф.Е. Орлов). С 1892 г. Жуковский - заведующий кабинетом. В последующем этот кабинет был превращен в механическую лабораторию университета, где велась научно-исследовательская работа. Лаборатория явилась родоначальницей институтов механического профиля университета, в дальнейшем - Института механики МГУ.

Жуковский любил и сам конструировать механические модели, позволявшие наглядно демонстрировать физические и механические процессы. Среди его изобретений: приборы для испытания вязкости масел, для демонстрации случая Гесса движения твердого тела, для определения моментов инерции, для демонстрации скольжения ремня по шкиву; гироскопический маятник Сира, флюгерный аппарат, устройство висячих веретен для нового способа прядения нити, веревочный насос на внутреннем трении и т.д. Им был предложен прибор для разъяснения парадокса Дюбуа: в экспериментах сопротивление движущихся в неподвижной среде тел отличается от их же сопротивления при обтекании в неподвижном состоянии (что объясняется влиянием стенок аэродинамических труб, в которых проводятся измерения). Из обычного картона Жуковским были изготовлены модели снарядов Шапеля (имеющие дискообразную форму и способные описывать траектории, резко поворачивающие назад своей нисходящей ветвью), особенности полета которых он демонстрировал, метая под углом в 50⁰ , и так, чтобы диск завертелся около центра. Жуковский собирал всевозможные летающие модели, воздушные змеи, заводные бабочки и т.п. (коллекция погибла в феврале 1942 г. - бомба попала во двор университета под окна механических лабораторий).

В 1890 г. появилась статья Жуковского "К теории летания", вопросом же о полетах на аппаратах тяжелее воздуха Жуковский начал интересоваться, по-видимому, уже задолго перед тем. Девизом работ Жуковского в этой области стала фраза из его доклада на Х съезде естествоиспытателей и врачей: "Он [человек] полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума". В опубликованной в 1907 г. статье "О присоединенных вихрях" Жуковский ввел новый тип потенциального течения - с циркуляцией. Для этого типа течения характерно образование сил, действующих по направлению, перпендикулярному направлению набегающего потока. Жуковский дал простую формулу расчета силы такого рода по величине циркуляции скорости потока и плотности жидкости. В 1909 г. Жуковский и Чаплыгин независимо показали как однозначно можно определить циркуляцию на примере предложенных ими же профилей специального вида. В других своих работах при рассмотрении полета птиц Жуковский открыл возможность "мертвой петли" (1891 г.)

Для создания необходимой для полета тяги Жуковский видел два пути: образование вихревых поверхностей разрыва скорости и использование сил трения. Рассматривал он и еще один способ: по свидетельству Л.С. Лейбензона Жуковский в 1903-1905 гг. изобрел и устроил модель "воздушного термического реактивного двигателя" на спирте. К сожалению, опыты оказались неудачными и к этой, бесспорно выдающейся, идее Жуковский больше не возвращался.

Жуковский часто отзывался на исследования других ученых. Показательны названия его статей и докладов: "Описание инструмента Кемпе:", "Замечания по поводу предыдущей статьи г. Млодзеевского", "Отзыв о сочинении В.А. Михельсона "О нормальной скорости воспламенения", "Труды С.В. Ковалевской по прикладной математике", "По поводу летательного снаряда Чернушенко", "Работы Гельмгольца по механике", "Планиграф Дарбу", "Рычажной дубликатор Делонэ", "Локсодромический маятник Гесса", "О гироскопическом шаре Д.К. Бобылева", "Обобщение задачи Бьеркнеса", "Об упругой оси турбины Лаваля", "Письмо к автору "Влияние поступательной скорости колеса", "Теория прибора инженера Ромейко-Гурко", "О замене диска Рэлея:", "О работах Д.И. Менделеева по сопротивлению жидкостей", "Краткая характеристика литературных работ А.И. Пермякова по водяным турбинам:", "О механизме Л.В. Ассура", "Геометрическое доказательство первой и второй теорем С.А. Чаплыгина:", "Летательный аппарат Отто Лилиенталя" и других.

Внимание Жуковского привлекали и прикладные задачи. С конца 1880-х гг. главные для него работы связаны с гидродинамикой подземных вод и с вопросами устройства водопроводов. К этому времени из-за быстрого роста населения Москвы значительно увеличился расход воды московского водопровода. Около 1890 г. был поднят вопрос о расширении мытищинского водозаборного узла. Проблема водоснабжения Москвы в свое время была решена именно устройством этого водозабора. Но способен ли он давать больше воды? Работы Жуковского ("Теоретическое исследование о движении подпочвенных вод" (1889 г.) и др.) позволили установить связь между колебаниями барометра и высотой стояния уровня грунтовых вод, определить емкость водохранилища и максимально возможный расход воды. В результате идея расширения мытищинского водозабора была оставлена и построена новая, Рублевская водозаборная станция в верховьях реки Москвы.

Чтение лекций для Жуковского было не помехой научной работе, а необходимым, интересным делом. Он был одним из самых любимых молодежью профессоров, хотя не относился к блестящим лекторам. Поглощенный научной работой, он был очень рассеян. Известны случаи, когда Жуковский читал студентам II курса лекции, предназначенные для III курса; иногда путал самые простые арифметические вычисления, в быту пользовался арифмометром. Был очень добродушным экзаменатором. Ставил удовлетворительные оценки, сам ответив на экзаменационный вопрос. Показателен следующий случай. Студент пересдавал ему экзамен в третий раз, провалив два предыдущих. "-Странно," сказал вдруг Жуковский, " третий студент отвечает одинаково плохо, и у всех троих на правом сапоге заплатка". Столь же рассеян был и в обычной жизни: извозчику, предлагавшему: "-Повезу за сорок", мог серьезно ответить: "-Больше пятидесяти не дам", мог трижды (!) расплатиться за одну и ту же услугу, мог уехать с театрального представления, поняв как следует решать интересующую его задачу, во время сеансов кинофильмов вслух комментировал интересующие его моменты. Авторитет же у учеников определялся мощью его творческого таланта, широтой научной эрудиции и склонностью к постоянному, напряженному научному творчеству. Обращение к Жуковскому с научным вопросом находило у него живой отклик и исчерпывающее разъяснение. Жуковский был оппонентом многих диссертаций (большей частью вместе с Б.К. Млодзеевским).

Педагогические идеи Жуковского нашли свое выражение в многочисленных курсах лекций, которые отличали простота, геометрическая наглядность, конкретность и ясность изложения. "Теоретические основы воздухоплавания", прочитанные им в Техническом училище в 1910 г., впервые в мировой литературе содержали систематическое изложение теории подъемной силы крыла, основанной на учете циркуляции скорости.

В 1895 г. исполнилось 25 служебной деятельности Жуковского, по тогдашним порядкам следовало уходить в отставку по выслуге лет. Желая продолжать работу, Жуковский подает прошение на высочайшее имя. В августе 1895 г. разрешение оставить профессора Жуковского на службе в Университете и в Техническом училище было получено. В 1902 г. Жуковский вновь получает, в ответ на свою просьбу, разрешение остаться на службе с сохранением содержания.

Еще 1894 г. Жуковский был избран членом-корреспондентом Российской Академии наук (в то время находившейся в Санкт-Петербурге), а в 1900 г. выдвинут кандидатом в действительные члены (академики), но сам снял свою кандидатуру, поскольку избрание предполагало переезд в Петербург, а он не желал расставаться с Москвой, терять научные связи, интенсивную научную и педагогическую работу.

За Жуковским закрепилась слава "отца русской авиации". Причиной тому его выдающиеся заслуги в теоретической и практической аэромеханике, в организации научной работы, в создании мощной экспериментальной базы, в подготовке научных кадров. Отцом русской авиации Жуковский был официально назван в постановлении Советского правительства от 3 декабря 1920 г.

В юбилейной речи, произнесенной при чествовании 40-летия своей научной и педагогической деятельности, Жуковский сказал: "Когда человек прошел уже большую часть своего жизненного пути, он с грустью задает себе вопрос: суждено ли ему увидеть те манящие горизонты, которые расстилаются там впереди? Утешением ему является то, что там впереди идут молодые, сильные, что старость и юность сливаются в непрерывной работе для познания истины..."

Знакомство со ставшими классическими трудами Н.Е. Жуковского, с его принципами научной и педагогической деятельности - ярким примером истинного научного служения ученого и патриота, верится, послужит молодежи источником новых научных идей и вдохновения для научной работы. Состоявшаяся лекция послужит вкладом в сохранение и развитие научного и педагогического наследия Н.Е. Жуковского.

Бюст Н.Е. Жуковского Института механики МГУ. По легенде представляет собой гипсовый оригинал бронзового бюста, установленного в 1959 перед Военно-Воздушной академией имени Н.Е. Жуковского. Подарен автором бюста, скульптором Г.В. Неродой МГУ в начале 50-х годов.

А.Н. Богданов,
использованы фотографии А.А. Синявина и А.Г. Здитовца