Николай Егорович Жуковский

Николай Егорович Жуковский (5 [17] января 1847, село Орехово, Владимирская губерния — 17 марта 1921, Москва) — русский учёный-механик, основоположник современной гидро- и аэродинамики, заслуженный профессор Московского университета и Московского технического училища (ныне МГТУ им. Н. Э. Баумана), член-корреспондент Петербургской академии наук (1894). Создатель первой в России аэродинамической лаборатории, один из организаторов и первый руководитель Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). Труды Жуковского заложили теоретическую базу для развития авиации, кораблестроения и гидротехники.

Биография

Происхождение и ранние годы

Николай Егорович Жуковский родился в семье инженера-путейца Егора Ивановича Жуковского, потомственного дворянина. Мать, Анна Николаевна, происходила из обедневшего дворянского рода. Детство провёл в усадьбе Орехово под Владимиром. Получил домашнее начальное образование, затем учился в 4-й Московской гимназии, которую окончил с серебряной медалью в 1864 году.

Образование и начало научной карьеры

В 1864 году поступил на физико-математический факультет Московского университета. Окончил его в 1868 году со степенью кандидата наук. В 1870 году начал преподавать математику в Московском техническом училище, а с 1872 года — читал лекции по аналитической механике в Московском университете. В 1876 году защитил магистерскую диссертацию «Кинематика жидкого тела», а в 1882 году — докторскую диссертацию «О прочности движения». С 1886 года — экстраординарный, с 1888 года — ординарный профессор Московского университета по кафедре прикладной математики.

Профессорская деятельность

Жуковский преподавал в Московском университете более 40 лет. Среди его учеников — будущие выдающиеся учёные и инженеры: С. А. Чаплыгин, А. Н. Туполев, В. П. Ветчинкин, Б. Н. Юрьев, Г. М. Мусинянц и другие. Особое внимание уделял практическому применению теоретических знаний. В 1902 году под его руководством в Московском университете была построена одна из первых в мире аэродинамических труб. В 1904 году он основал при Московском техническом училище аэродинамическую лабораторию, которая стала центром экспериментальных исследований в области авиации.

Последние годы

После Октябрьской революции 1917 года Жуковский, несмотря на преклонный возраст и ухудшающееся здоровье, продолжал научную и организационную работу. В декабре 1918 года по его инициативе и при поддержке советского правительства был создан Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), первым руководителем которого он стал. Скончался 17 марта 1921 года в Москве от воспаления лёгких. Похоронен на кладбище Донского монастыря.

Научные достижения

Гидродинамика и гидравлика

Основные труды Жуковского в области гидродинамики посвящены теории движения жидкости в трубах и каналах, а также теории фильтрации. В 1880-х годах он разработал теорию гидравлического удара — явления резкого повышения давления в трубопроводе при внезапном перекрытии потока. Формула Жуковского для расчёта повышения давления при гидроударе до сих пор используется в проектировании водопроводов, нефтепроводов и гидротехнических сооружений. Он также исследовал движение грунтовых вод и создал математическую модель фильтрации, известную как уравнение Жуковского.

Аэродинамика

Жуковский считается основоположником аэродинамики как точной науки. Его главные открытия в этой области:

• Теорема Жуковского о подъёмной силе крыла (1904–1906): установил, что подъёмная сила, действующая на крыло в потоке воздуха, пропорциональна плотности воздуха, скорости потока, площади крыла и циркуляции скорости вокруг профиля. Эта теорема стала фундаментом для расчёта несущих поверхностей самолётов.
• Метод профилирования крыла (профиль Жуковского): разработал математический метод построения аэродинамически эффективных профилей крыла, которые до сих пор используются в авиастроении.
• Теория винта (1912–1918): создал вихревую теорию воздушного винта, позволяющую рассчитывать его тягу и КПД. Эта теория стала основой для проектирования пропеллеров и вертолётных несущих винтов.

Теоретическая механика

Жуковский внёс вклад в теорию устойчивости движения, небесную механику и теорию гироскопов. В 1882 году в докторской диссертации он исследовал задачу об устойчивости движения твёрдого тела с неподвижной точкой. Разработал метод геометрического представления движения гироскопа (правило Жуковского).

Организаторская деятельность

Создание ЦАГИ

Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ) был основан 1 декабря 1918 года постановлением Высшего совета народного хозяйства РСФСР. Жуковский стал его первым председателем (директором). Под его руководством институт стал ведущим научным центром по авиационной и гидродинамической тематике. В ЦАГИ были созданы первые советские аэродинамические трубы, проведены расчёты для первых советских самолётов (АНТ-1, АНТ-2 и др.).

Аэродинамическая лаборатория МТУ

В 1904 году на базе Московского технического училища Жуковский организовал аэродинамическую лабораторию, которая стала прообразом будущих авиационных научных центров. В лаборатории проводились экспериментальные исследования профилей крыльев, винтов и моделей летательных аппаратов.

Педагогическое наследие

Жуковский создал научную школу, из которой вышли многие выдающиеся учёные и конструкторы. Среди его учеников:

• Сергей Алексеевич Чаплыгин — продолжил работы Жуковского в области аэродинамики, создал теорию газовых струй.
• Андрей Николаевич Туполев — авиаконструктор, основатель ОКБ Туполева.
• Борис Николаевич Юрьев — изобретатель автомата перекоса вертолёта.
• Владимир Петрович Ветчинкин — специалист по динамике полёта и прочности самолётов.

Память

Именем Жуковского названы

• Город Жуковский (Московская область) — наукоград, центр авиационной науки (до 1947 года — посёлок Стаханово).
• Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ) носит имя Н. Е. Жуковского.
• Военно-воздушная инженерная академия имени Н. Е. Жуковского (Москва).
• Кратер на обратной стороне Луны.
• Астероид (2172) Жуковский.
• Улицы и площади во многих городах России и стран СНГ.

Памятники и музеи

• Памятник Н. Е. Жуковскому в Москве (на Ленинградском проспекте, у здания ЦАГИ).
• Дом-музей Н. Е. Жуковского в селе Орехово (Владимирская область).
• Мемориальный музей-кабинет в здании ЦАГИ.

В филателии и нумизматике

Портрет Жуковского изображён на почтовых марках СССР (1947, 1969, 1971) и России (1997, 2017). В 2021 году Банк России выпустил памятную монету номиналом 2 рубля, посвящённую 100-летию со дня смерти учёного.

Интересные факты

• Жуковский увлекался фотографией и сам делал снимки для своих научных работ.
• В 1909 году он прочитал лекцию «О летании птиц» в Московском университете, которая стала популярным изложением основ аэродинамики.
• Жуковский был одним из первых в России, кто начал использовать экспериментальные методы в гидро- и аэродинамике, лично конструируя установки и приборы.
• В 1918 году, несмотря на тяжёлую болезнь, он продолжал руководить ЦАГИ и читать лекции, передвигаясь на инвалидной коляске.

Источники

• Жуковский Н. Е. Полное собрание сочинений. — М.: ОНТИ, 1935–1937. — Т. 1–9.
• Космодемьянский А. А. Николай Егорович Жуковский. — М.: Наука, 1984.
• Рытов А. А. Н. Е. Жуковский. Жизнь и деятельность. — М.: Изд-во АН СССР, 1957.
• ЦАГИ — основные этапы истории. — М.: Наука, 2018.
• Материалы Музея Н. Е. Жуковского (г. Жуковский, Московская область).