Геометрическое восприятие мира Н.Е. Жуковского⁠⁠

В чем сила, брат? Сила в аэродинамической теории, которая даёт подъемную силу крылу самолёта! А как удалось Николаю Егоровичу Жуковскому подойти к этому открытию? Он не только смог создать целое направление в науке по аэродинамике, но и Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), и участвовал в создании ещё ряда других исследовательских институтов. И как это было связано с устранением причин аварий на Московском водопроводе?

Николай Егорович учился в Четвертой московской гимназии, где попал к авторам самых распространенных в России учебников по математике. Но без приложения к реальности, расчеты и цифры не давались ему, пока он не стал изучать геометрию. Тогда пришло другое понимание мира и математики через геометрические отношения и образы. И, поступив позднее в Московский университет, Жуковский участвовал вместе с преподавателями в математическом кружке, который затем преобразовался в Московское математическое общество.

После окончания университета Жуковский стремился к практике и пытался стать инженером. Вместе со своими другом и будущим строителем паровозов Щукиным он поступил Петербургский институт путей сообщения, но там вместо сути научных идей просто излагали фактический материал. Бросив институт, он вернулся в родительский дом и вскоре стал преподавателем физики и математики в Московском высшем техническом училище. И появилась возможность начать исследования. Оказалось, что до Жуковского никто не занимался геометрической стороной движения частиц в жидкости, на которую действуют разные силы и влияют на их траекторию.

В 1876 году Николай Егорович защитил магистерскую диссертацию по гидродинамике «Кинематика жидкого тела», в которой представил формул расчета движения каждой частицы жидкости в потоке. В это время велись в разных странах эксперименты по созданию самолета. Схожая задача по движению потока воздуха была решена при изучении способности птиц парить с распростёртыми крыльями. Дальнейшие исследования привели в 1904 году к созданию теории для расчета подъемной силы крыла, а затем разработке вихревой теории, которая положил конец столетнему спору по оптимальной форме гребного корабельного винта.

Стремление к практичности исследований позволило решить проблему аварий на московском водопроводе, когда при закрытии крана лопались трубы. Опираясь на свои исследования в гидродинамике Жуковский установил причину аварий — гидроудар, связанный с плотностью жидкости, давления и разницей в диаметре труб. Это позволило с точностью определять, в каком месте происходил разрыв, а усовершенствование водопроводного крана положило конец авариям на развивающейся сети подачи воды в дома. Когда Вы открываете кран у себя дома, можете вспомнить и сказать спасибо Николаю Егоровичу.

Упор на практичность и работа на краю познания позволило сделать фундаментальное открытие в гидродинамике. Задача по аэродинамике была схожей, только среда более разрежена. Но при увеличении скоростей современных самолетов, воздух начинает вести себя как жидкость. Формулы расчетов в гидродинамике Жуковского актуальны до сих пор, и используются при конструировании новых самолётов.

Автор: Алексей Александрович Морозов

Интересно? Еще можно почитать

1) «Одно открытие всегда носит в себе другие открытия, но неизвестно появятся ли из него последние, а если появятся, то когда и в каком порядке.

Открытие буссоли носило в себе открытие Америки и Океании в том смысле, что фактически невозможное без магнитной стрелки нахождение этого континента или этих архипелагов становится более или менее вероятным после её открытия: очень мало вероятным через промежуток времени в 50 лет, немного более вероятным через промежуток в 2 или 3 столетия и очень вероятным или даже вполне достоверным через 1000 лет».

Этот и еще 27 материалов VIKENT.RU по теме Создание технических инноваций

2) Видео: УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ ЛИЧНОСТИ и ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ РЕШЕНИЙ