Осип Осипов - Путь ученого

На выставке красовался построенный им огромный, в десять метров высотой, неуклюжий шестипланный аппарат. Он был снабжен двумя винтами. Паровой двигатель в триста лошадиных сил приводил их в действие. Котел поглощал в час три тысячи литров воды!

Чудовище стояло на колесах, движущихся по рельсам, и демонстрировалось на Парижской выставке как «чудо света».

К воздухоплавательному конгрессу этот аппарат был еще не вполне готов. Хирам Максим только через несколько лет сделал неудачную попытку летать на нем. Самолет разбежался, оторвался от рельсов, но тут же, запрокинувшись, шлепнулся на землю. Он был и неустойчив и крайне тяжел, а паровой двигатель при всей своей громоздкости оказался недостаточно мощным для того, чтобы все это сооружение могло держаться в воздухе.

Незадолго до конгресса появились статьи немецких ученых Марея и Адера о полете птиц. Марей специально занимался фотографией, изобрел несколько систем фотоаппаратов и различные способы съемки, чтобы делать моментальные снимки и схватывать недоступные для наблюдения простым глазом различные моменты полета птиц. На снимках, иллюстрировавших статьи Марея и Адера, было ясно видно, как изменяет птица положение своих крыльев при взмахах, поворотах и спуске на землю.

Изобретение моментальной фотографии и кинематографа способствовало развитию авиации. Так бывает очень часто: одно открытие влечет за собой другое, хотя кажется, что между ними нет никакой видимой связи.

Наблюдения Марея и Адера, чрезвычайно интересные и полезные, освещали только часть вопроса, и на этом основании создать теорию полета было еще невозможно.

В год открытия Парижской выставки появилась статья немецкого инженера Отто Лилиенталя о полете птиц, как первооснове будущего полета человека. Николай Егорович прочитал ее с большим интересом и опубликовал в связи с ней свою первую работу по авиации — «К теории летания».

В этой работе Жуковский еще не мог объяснить подлинную причину возникновения подъемной силы. Нужны были годы упорных теоретических исследований, нужны были тысячи опытов, чтобы правильно решить эту задачу.

Но теперь большую часть своего времени Николай Егорович посвящал вопросам воздухоплавания.

Когда Жуковский возвращался домой, в таможне на русской границе при осмотре чемодана содержимое его вызвало смех и недоумение окружающих: он был набит заботливо уложенными пестрыми игрушками — «птичками» Пено, которые в глазах таможенных чиновников не имели ровно никакой цены.

Вернувшись из Парижа, Николай Егорович сделал интересное сообщение, посвященное воздухоплаванию: «Некоторые теоретические соображения о летательных приборах». Он вкратце рассказал историю воздухоплавания, сообщил о последних достижениях в этой области и показал любопытную новинку — «птичек» Пено. В Москве многие их еще не видели.

Летающие «бабочки» и «стрекозы» привели студентов в восторг.

Николай Егорович горячо доказывал, что это не игрушки, что их конструкция — прообраз будущего самолета.

Шаг за шагом знакомил Николай Егорович студентов, а также членов Математического общества и Общества естествознания с ходом развития воздухоплавания. Он сумел настолько заинтересовать студентов, что многие из них приняли активное участие в постройке моделей летательных аппаратов и выполнении различных опытов под его руководством. Так постепенно начал накапливаться материал для будущих исследований по теории авиации.

Николай Егорович был деятельным членом и Политехнического общества инженеров, постоянно делал там доклады. К нему обращались с самыми разнообразными вопросами: инженеры отлично знали, что Жуковский сумеет разрешить любую труднейшую задачу.

Обратились к нему за советом и при постройке нового московского водопровода.

Старый водопровод брал воду из мытищинских источников. Рассказывали, будто царица Екатерина II как-то отправилась на богомолье в Троице-Сергиеву лавру [17] Теперь город Загорск. и, остановившись в Мытищах, захотела пить. Царице поднесли стакан холодной, свежей воды. Эта вода ей так понравилась, что она захотела иметь ее и в Москве. По желанию императрицы водопровод провели из Мытищ.

Но к концу XIX века население Москвы увеличилось, мытищинской воды стало не хватать, да и качество ее оказалось неважным. Нужно было отыскать под Москвой чистые и богатые источники воды.

Николай Егорович очень заинтересовался этим вопросом. Исследуя движение подпочвенных вод, он написал большую работу о колебании их уровня. Под влиянием высказанных в этой работе соображений было решено устроить водопроводную станцию в Рублеве.

Водопровод был построен, но вскоре опять понадобился совет Николая Егоровича. Дело в том, что в конце XIX века в ряде крупных городов, в том числе и в Москве, по непонятным причинам систематически стали лопаться магистральные трубы водопроводной сети.

Как узнать, почему лопаются трубы? Каким способом предотвратить это и быстро, не ожидая появления воды на поверхности земли, определить место аварии?

Инженеры стали в тупик. Тогда около Алексеевской водокачки под Москвой прямо на поверхности земли провели сеть водопроводных труб разного диаметра, и Николай Егорович приступил к опытам.

Вскоре он блестяще разрешил поставленную перед ним трудную задачу. Он установил, что причиной аварий служит резкое повышение давления в трубах, возникающее при быстром закрытии задвижки в трубе. Высокое давление воды распространяется вдоль трубопровода с большой скоростью (около 1000 метров в секунду). Такое явление, называемое гидравлическим ударом, и приводило к разрыву стыков и стенок трубопровода. Изучив всесторонне явление гидравлического удара, Жуковский создал теорию, применение которой позволило предотвращать аварии путем установки специальных приспособлений для медленного закрытия кранов и задвижек. Кроме того, он предложил приборы, которые позволяли определять место разрыва грубы (по показаниям приборов на водонапорной станции), не выходя из водокачки.

Доклад Жуковского в большом зале Политехнического общества был его триумфом и праздником в среде инженеров.

Ученики и товарищи Николая Егоровича сразу поняли мировое значение его работы о гидравлическом ударе.

И действительно, этот труд был переведен на шесть иностранных языков. Им пользуются теперь при всех расчетах, связанных с явлениями гидравлического удара в трубах.

Творческий ум Николая Егоровича не останавливался на полпути. Он всегда стремился довести до конца всякое научное исследование, извлекал из него для нужд практики все, что возможно. Так и в этом случае: изучение явлений гидравлического удара толкнуло его на дальнейшие работы в этом направлении. В 1899 году он опубликовал работу о гидравлическом таране — водоподъемной машине, действие которой основано на использовании явления гидравлического удара в трубах. Такая машина может поднимать воду на высоту до 40 метров при начальном напоре до 10 метров.