Жуковский

Если летать, то как?

Закончив занятия в университете, Жуковский решил прогуляться пешком. Он дошел до Театральной площади, свернул на Петровку и заглянул в книжную лавку Глазунова. Приказчики хорошо знали профессора. На прилавке появилась груда книг. Николай Егорович углубился в их просмотр.

— Не угодно ли вашей милости? — Жуковский обернулся и увидел приказчика, протягивавшего небольшой томик.

Только что доставленный из типографии, еще пахнущий краской, он действительно заинтересовал профессора. Перед ним был новый роман Жюля Верна «Воздушный корабль».

Дома, разрезав страницы, Николай Егорович углубился в чтение. Увлекательный роман привел его в Узлдонское ученое общество — компанию чудаков, возглавляющуюся дядюшкой Прудентом. Эти чудаки высоко почитали воздушные шары и люто ненавидели аппараты тяжелее воздуха. И вот в их странную компанию попал тот, кому отдал Жюль Верн свои симпатии, — инженер Робур, могучий, не знающий страха человек. Дерзкий вызов бросил он в лицо баллономанам:

«Подобно тому, как человек стал повелителем морей, сначала с помощью весельного судна, а затем колесного или винтового парохода, он станет также и повелителем воздушной стихии с помощью аппаратов тяжелее воздуха, ибо надо быть тяжелее воздуха, чтобы стать сильнее его!.. Грядущее принадлежит летательным машинам. Воздух для них достаточно надежная опора».

Жуковский с интересом дочитал роман. Французский писатель беспощадно разгромил поборников аэростатов. Николай Егорович догадывался, что за спиной французского беллетриста стоит его друг Феликс Турнашон. Известный также под именем Надара, этот человек еще в 1863 году опубликовал вместе с Понтоном д’Амекуром и де ла Ланделем свой знаменитый «Манифест воздушного самодвижения». Затем друзья организовали общество сторонников аппаратов тяжелее воздуха, в число учредителей которого попал и Жюль Верн.

Старинная гравюра сохранила нам облик одного из фантастических воздушных кораблей, проект которого набросал де ла Ландель. На мачтах множество воздушных винтов. Самые большие внизу, самые маленькие наверху, точь-в-точь как паруса на морском судне. Шагая в ногу со своим веком, изобретатель отдал должное и паровой машине. Труба изрыгает клубы черного дыма, за решетками, ограждающими! борта, суетятся проворные воздушные матросы. Проект послужил отличной пищей фантазии Жюля Верна. Но всеобщего интереса к геликоптерам, на который так рассчитывали Надар и его друзья, не последовало. До практического воплощения винтокрылым летательным аппаратам пришлось ждать еще много лет, несмотря на то, что полеты их моделей были столь обещающими, столь манящими.

Доводы Робура, высказанные им в споре с членами Уэлдонского ученого общества, его геликоптер «Альбатрос», не знающий преград в своем движении, полностью отражали точку зрения друзей Жюля Верна. Но мог ли Жуковский сразу же согласиться с ними, не услышав тех, кто с такой же искренностью ратовал за постройку управляемых аэростатов, тех, кто видел будущее авиации в огромных дирижаблях?

Случай подробнее познакомиться с мнением защитников аэростатов представился Николаю Егоровичу быстрее, чем он мог предположить. Однажды, зайдя к Столетову, он увидел у него Павла Михайловича Голубицкого — изобретателя, работавшего в области телефонной связи. С большим вниманием слушали Голубицкого Столетов и Жуковский.

— Не так давно волей случая, — рассказывал Голубицкий, — попал я в городок Боровск. Сотня верст от Москвы, а глушь несусветная! Кругом старообрядцы, строгие, нелюдимые. И вот здесь, в этой глуши, живет учитель Циолковский, искренне верящий в то, что воздушные корабли скоро понесутся среди облаков, куда только захотят люди.

Я решил навестить изобретателя и, сознаюсь, пришел в ужас: маленькая квартирка, большая семья, бедность из всех щелей, а посередине разные модели. Хозяин глух, а потому крайне застенчив, но мысли!.. Здравые и крайне интересные. Как хорошо было бы Пригласить этого человека в Москву!

И вот Циолковский в Москве. Он прибыл но приглашению Столетова, чтобы доложить в Физическом отделении Общества любителей естествознания о своей работе над проектом цельнометаллического дирижабля. Внимание Столетова, Жуковского, Вейнберга, Михельсона и других крупных ученых, собравшихся на его доклад, поддерживало и ободряло Циолковского. Но все же он чувствовал себя не очень уютно в этом большом зале с натертым до блеска паркетом. На полу отражались молочно-белые шары люстр, перед большим столом, накрытым добротным канцелярским сукном, разместились слушатели. Портреты особ царствующей фамилии строго и, казалось, с неодобрением смотрели на аудиторию из массивных резных рам.

Но, начав говорить, Циолковский забыл обо всем, кроме своего дирижабля. Его убежденная вера в будущее дирижаблей невольно передавалась слушателям.

— Восемнадцатый век, — говорил Циолковский, — оставил в наследство людям мечты о птицеподобном летательном снаряде и аэростат, по произволу поднимающийся и опускающийся. Девятнадцатый век — век попыток и теорий, одну из коих я и хочу изложить вам, милостивые государи!

Для воздушного транспорта я предлагаю металлические дирижабли, которые, кроме наружного облика, имеют мало общего с существующими газовыми воздушными кораблями. В зависимости от температуры и давления как окружающего воздуха, так и газа, заполняющего оболочку, объем и форма корабля свободно меняются. Но при этом оболочка не разрушается, ибо сделана она из жесткого гофрированного металла. Температура продуктов сгорания, выбрасываемых моторами, может в широких пределах менять температуру газа, заполнившего оболочку, а следовательно, и подъемную силу…

Чем: дальше раскрывает Циолковский устройство своего необычного воздушного судна, тем крепче его голос, тем взволнованнее и увлеченнее рассказ. Веры в будущее аэростатов у него хоть отбавляй. И картины этого будущего он рисует достаточно яркими красками.

— Перевозка грузов и людей на моих дирижаблях по расчетам в десятки раз дешевле, чем на железных дорогах и пароходах. Предлагаемые конструкции не требуют ни дорогих верфей для постройки, ни ангаров для хранения. Подобно кораблям, они нуждаются только в пристанях, каких на земном шаре бесчисленное множество в виде ущелий, долин и площадок, защищенных от ветра холмами, зданиями или деревьями.

Внимательно слушают ученые Москвы своего провинциального коллегу. Сосредоточен и собран Жуковский. Доводы во многом представляются ему разумными. Но кто же все-таки прав: неистовый Надар, вдохновивший Жюля Верна, или столь же непримиримый в своих суждениях Циолковский?

В этом споре, который Жуковский так последовательно вел с самим собой, пытаясь уяснить истину, арбитр нашелся совершенно неожиданно. Им оказался Федор Алексеевич Слудский, тот самый профессор Слудский, который, казалось, только и жил своими отвлеченными математическими идеями. Проблема полета заставила и его оторваться от мира формул, задуматься над путями, которые могли бы привести человечество к великой цели.

Текст статьи, которую Слудский передал для ознакомления Николаю Егоровичу, оказался, по-видимому, той каплей, которая окончательно перевесила чашу, склонив симпатии Жуковского в сторону аппаратов тяжелее воздуха.

Внимательно, с карандашом в руках, прочитал Жуковский статью своего учителя и старшего друга,

«Приняв в соображение, что вопрос о воздухоплавании разрешен блестящим образом самой природой в летании птиц, — писал Слудский, — нельзя не подивиться, что задача аэронавтики, несмотря на высокую степень развития механического искусства, все еще остается для нас задачей, далеко не разрешенной, В механизме летания птиц нет ничего загадочного. Он, правда, весьма мало изучен: нам неизвестны его кинематические детали, мы не знаем с желательной точностью величины действующей здесь силы. Но сущность этого механизма для нас не составляет тайны… Подробности конструкции снаряда и величину движущей силы определить теоретически нельзя. Все относящиеся сюда вопросы должны быть разрешены практически…

Неудачи деятелей по аэронавтике, по всей вероятности, нужно объяснить тем, что они пытались и до сих пор пытаются решить свою задачу отличным от природы, более трудным путем… Отсюда проистекают чрезвычайно большие затруднения в решении вопроса об управлении горизонтальными перемещениями аэростата, приходится давать снаряду громадные размеры, самый незначительный ветер производит на него весьма значительное давление, для преодоления которого требуется очень большая сила. Отсюда проистекает также чрезвычайная трудность управления вертикальными перемещениями аэростата…

Для целей военных представляют большой интерес и значение не только воздухоплавательные снаряды, поднимающие человека и им управляемые, но и снаряды автоматические — летающие механические птицы. За построением летающих механических птиц должно последовать построение воздухоплавательных снарядов, поднимающих человека и им управляемых…»

Записка Слудского была адресована генерал-лейтенанту Борескову, председателю Комиссии по воздухоплаванию, учрежденной военным министерством, и для широкого разглашения не предназначалась. Однако от своего любимого ученика Слудский не имел тайн, и, вероятно, именно его имел он в виду, когда писал Борескову, что постарается заинтересовать своими фантазиями кое-кого в Москве, чтобы «сделать что будет можно при наших силах и: средствах». Иначе трудно объяснить тот факт, что копию докладной записки Слудского обнаружили после смерти Жуковского в его бумагах.

Военное ведомство не поддержало Слудского. Комиссия по воздухоплаванию не нашла возможным «производить многосложные, многочисленные опыты, требующие времени и затрат». Но, прочитав записку, Жуковский еще более утвердился в верности своего выбора. Не раз перечитывал Николай Егорович и томик Жюля Верна. «Воздушный корабль» долгие годы стоял в библиотеке ученого на почетном месте, среди книг математиков и механиков, в которых формул больше, чем слов.

Во многом соглашаясь со Слудским, Жуковский не стал на точку зрения своего учителя в самом существенном — в том, что «величину движущей силы теоретически определить нельзя». Напротив, Николай Егорович углубился в гидродинамику, справедливо считая, что именно она пролагает истинный путь к раскрытию тайны полета.

— Позволю себе, мои будущие слушатели, — говорил он о гидродинамике студентам, — выразить надежду, что вы получите интерес и любовь к предмету, которым я сам всегда занимался с таким увлечением. Я думаю, что в настоящее время великих открытий в области аэронавигации и подводного плавания такая надежда не должна быть тщетной. Может быть, некоторым из вас и самим придется заняться гидродинамическими опытами, освещенными истинным пониманием теории, и внести свою лепту в сокровищницу науки.

Жуковский гордился достижениями гидродинамики, которой он отдавался со страстью подлинного ученого. Читая курс лекций, он старался передать студентам свое чувство гордости за ее успехи. И, обгоняя время, молодой профессор заглядывал в те страницы, которые до него еще никому не удалось прочесть.

— Если в старое время, — обращался к аудитории Николай Егорович, — гидродинамика изгонялась из курсов теоретической механики, как недостойная этого названия, то теперь, разумеется, она должна занять видное место, являясь одной из блестящих глав механики.

Так, вводя своих слушателей в еще неведомый им мир, Жуковский выполнял завет Леонардо да Винчи: «Когда будешь излагать науку о движении воды, не забудь приводить под каждым положением практические применения, чтобы твоя наука не была бесполезна».

По-разному можно исчислять дату решительного шага Жуковского через рубеж, разделяющий гидромеханику и механику полета. Пожалуй, наиболее справедливо считать, что он сделал этот шаг в 1890 году, опубликовав две важные работы — «К теории летания» и «Видоизменение метода Кирхгофа для определения движения жидкости в двух измерениях при постоянной скорости, данной на неизвестной линии тока».

«Можно считать, что большая математическая культура в области приложения теории функций комплексного переменного, развивающаяся у нас и сейчас, берет свое начало от этой работы», — пишет о второй из них академик С. А. Христианович.

Итак, это важнейшее исследование приблизило Жуковского к решению проблемы полета, все более и более увлекающей его. А знакомство с тем, что сделал Отто Лилиенталь, еще раз показало Николаю Егоровичу, сколь важен смелый эксперимент в решении сложной задачи овладения воздухом.

На перекрестке теории и практики

На вершине холма неподвижно стоит человек. Подобранный, подтянутый, он одет в легкий спортивный костюм. Человек внимательно следит за направлением ветра. Он все время поворачивается ему навстречу, стараясь принять на себя наибольший напор воздушного потока.

Человек готовится к чему-то необычному. Иначе у подножья холма не собралась бы группа зрителей, говорящих на языках разных народов. Двое перебрасываются отрывистыми английскими фразами.

Толстый немец укрепляет на треноге большой и неуклюжий фотоаппарат. Оживленно беседуют между собой трое русских. Особенно внимателен один из них — высокий, широкоплечий, с густой окладистой бородой. Отвечая на реплики спутников, он не сводит глаз с вершины холма, словно боясь пропустить малейшее движение спортсмена.

Спортсмен выбрал нужное направление. Он поднимает с земли конструкцию, напоминающую большой причудливый зонтик. Если бы зрители стояли поближе, им удалось бы отчетливо рассмотреть легкий каркас из ивовых прутьев, туго обтянутый парусиной, и отверстия, в которые так удобно просунуть руки, чтобы цепко ухватиться за легкую перекладину. Но снизу не разглядишь всех этих деталей. И зрителям показалось, что человек на холме мгновенно, одним движением превратил себя в какую-то причудливую, фантастическую птицу.

Он стоял как бегун, ожидающий мгновения старта, и, дождавшись сильного порыва ветра; бросился в воздушные волны, словно опытный пловец в воду. Раскачиваясь всем корпусом, летун ловко поддерживал равновесие. Продержавшись в воздухе несколько секунд, он приземлился плавно и мягко.

Мигнул объектив неуклюжего фотоаппарата, навсегда запомнив увиденное. Зрители бросились к месту приземления. Приезжие внимательно вглядываются в соединение прутьев проволоки и полотна. В их сочетании строгий порядок, свидетельствующий о том, что конструктор знаком с законами механики и сопротивления материалов. Система прочна, хотя и кажется эфемерно легкой.

Высоким тонким голосом, совсем не гармонирующим с его массивной фигурой, русский поздравляет парителя.

Так встретились два человека, чьи имена прочно вошли в историю завоевания воздуха, — немецкий инженер, планерист-любитель Отто Лилиенталь и московский профессор Николай Егорович Жуковский.

Не сразу, не вдруг создал Лилиенталь тот легкий планер, полет на котором наблюдал Жуковский. Долгие годы, наблюдал он за парением птиц, а затем вместе со своим братом Густавом начал строить крылья, прикрепляя их за спиной. Юношеское увлечение переросло в дело всей жизни. Получив диплом инженера, Отто Лилиенталь всерьез занялся конструированием летательного аппарата с машущими крыльями. Посте ряда опытов, в которых исследователь проверил возможности машущего полета, он перешел к планерам, успев проделать на них за свою недолгую жизнь около двух тысяч полетов. И если Николай Егорович видел путь к созданию самолета в теории, то Лилиенталь, воздавая должное науке, убежденно считал, что прежде всего надо научиться летать, а затем уже строить и совершенствовать летательные аппараты.

В этих взглядах, как будто бы совершенно различных, на самом деле много общего. И Жуковский, и Лилиенталь достаточно искушены в теории, иначе немецкий исследователь вряд ли смог бы написать свою глубокую, интересную книгу «Полет птиц как основа искусства летания»; обоих роднит и любовь к эксперименту. Разница лишь в одном: если Николая Егоровича более всего привлекал глубокий анализ и широкие обобщения, то Лилиенталя тянуло к смелым, порой весьма рискованным экспериментам. Ему стало тесно в стенах лабораторий, хотя и этот этап был немецким исследователем пройден. Будучи хорошим спортсменом, Лилиенталь бесстрашно вынес в воздух те эксперименты, которые питали его как теоретика.

В своих исканиях Лилиенталь добился многого. Снова и снова отрывается он от земли, проделывает в воздухе сложные маневры, ловко направляя планер в нужную сторону. Жуковский наблюдает за этими полетами, размышляя, как блестяще подтверждают они его собственные предположения о завоевании воздуха.

В 1895 году, когда исследователи встретились друг с другом в Германии, Жуковский уже был близок к тому, чтобы открыть законы полета. В своей работе «О парении птиц»; профессор осветил многие положения, о которых наука его времени имела лишь смутные представления.

Большой любитель природы и страстный охотник, Жуковский привык подсматривать жизнь обитателей леса. Он частенько следил за ними глазами механика, мысленно расчленяя различные явления, уясняя себе их геометрическую сущность. Искусство такого наблюдения было со всей полнотой использовано при подготовке работы «О парении птиц».

Следует заметить, что на эту тему уже было написано много статей и книг. Часть их принадлежала таким известным и уважаемым авторам, как Лилиенталь, Давидсон, Джевецкий, Блике, Муйяр и многие другие. Однако, познакомившись с сочинениями этих весьма авторитетных исследователей, Николай Егорович согласился далеко не со всем, напротив, многие положения показались ему неверными.

Вот почему, стремясь внести в этот вопрос полную ясность, Жуковский следил за тем, какие маневры выполняет птица в плавном парящем полете. Одновременно с этими наблюдениями (Жуковский был не первым, кто пытался их вести) предстояло ответить и на другой, неизмеримо более сложный вопрос: можно ли найти общий математический метод выражения тех бесчисленных фигур, которые так легко и бездумно выполняют в воздухе птицы? Иными словами, предстояло сформулировать первые законы динамики полета.

Разобравшись в физических основах разного рода движений парящих птиц, Жуковский пустил в ход всю силу своих математических знаний и эти законы сформулировал.

«Основные предпосылки в работе «О парении птиц», — отмечает известный советский ученый, профессор В. С. Пышнов, — были таковы: было принято, что полет происходит с постоянным углом атаки, который сохраняется постоянным в силу естественной устойчивости при условии, что центр тяжести совпадает с центром парусности. Если дать боковое смещение центра тяжести или центра парусности, полет будет проходить с некоторым углом крена, и тогда вновь наступит равновесие».

Вот тут-то пригодилось Жуковскому его другое исследование — «О центре парусности», доложенное в том же 1891 году Политехническому обществу[8]. Центром парусности Николай Егорович назвал точку приложения силы давления ветра на пластинку. Эту точку он нашел, поставив специальные опыты, в проведении которых ему с энтузиазмом помогали студенты.

Стараясь проанализировать эволюции, выполняемые птицей при парении, Николай Егорович производит ряд расчетов и вычерчивает на основании их траектории возможного планирования.

Семейством кривых, замысловато переплетающихся друг с другом, предстали перед слушателями эти линии. Среди них выделяется одна. Она убегает вверх и, пройдя через наиболее высокую точку, направляется вниз.

Мы узнаем эту петлеобразную фигуру. Мы не раз видели ее в небе, словно пунктиром обозначенную вереницей самолетов. Петля Нестерова! Она получила свое название по имени летчика, в 1913 году впервые выполнившего ее на самолете. За двадцать два года до этого исторического полета карандаш Жуковского вычертил петлю на бумаге. С подлинно научным предвидением Николай Егорович отметил возможность выполнения петли птицей и планером.

Но петлей, блестяще осуществленной Нестеровым, не заканчивается история глубокого исследования Жуковского. Работу «О парении птиц» продолжили и развили в своих трудах ученые следующих поколений теоретиков_: и практиков авиации: В. П. Ветчинкин, И. В. Остославский, В. С. Пышнов, Е. И. Колосов, В. С. Ведров, Ю. А. Победоносцев и многие другие.

Но вернемся снова в прошлое. Подводя итог всему сказанному выше, можно уверенно утверждать, что Жуковский был глубочайшим знатоком скользящего полета, планирования. Вот почему, пока помощники Лилиенталя складывают его аппарат, русский и немец так оживленно беседуют о тех возможностях, которые открываются покорителям воздуха. Немецкий планерист предан своему искусству до фанатизма.

— О, люди, несомненно, будут летать! Завоевание неизбежно придет через планеризм.

Лилиенталь ни на секунду не сомневается, что это произойдет именно так. Люди должны научиться парить, как орлы, как аисты и альбатросы. Их долг превратить планеризм в спорт, строить вокруг городов искусственные холмы, необходимые для взлета, готовить из прутьев и парусины легкие и прочные планеры, которые будут стоить не дороже велосипеда.

Таким он и запомнился Жуковскому. Страстным энтузиастом, ловким, тренированным спортсменом, глубоко образованным ученым, человеком, больше думающим о будущем, нежели о настоящем. И часто вспоминал Николай Егорович немецкого исследователя в родной Москве, поглядывая на полученный в подарок планер[9].

— Приезжают гости издалека со своими фотографическими камерами и развозят по всему свету закрепленные на бумаге маневры летателя.

Этими впечатлениями делился Николай Егорович на одном из заседаний Отделения физических наук Общества любителей естествознания, рассказывая о своей поездке. Свое сообщение он завершил важным выводом:

— Подъезжая к Берлину, я думал о том направлении, — которое получает теперь разрешение задачи аэронавтики. Стоящая громадных денег трехсотсильная машина Максима с ее могучими винтовыми пропеллерами отступает перед скромным ивовым аппаратом немецкого инженера, потому что первая, несмотря на ее большую подъемную силу, не имеет надежного управления, а с прибором Лилиенталя экспериментатор, начиная с маленьких полетов, прежде всего научится правильному управлению своим аппаратом в воздухе.

Лилиенталь и Максим! Для Жуковского эти два имени были олицетворением двух противоположных точек зрения на то, как овладеет человечество воздушным океаном, раскроет тайны полета.

Лилиенталь — энтузиаст и исследователь, Максим же (при всей своей несомненной одаренности) — бизнесмен. Разбогатев на изобретениях автоматической винтовки и пулемета, Хайрем Стивенс Максим решил и проектируемый им аэроплан сделать орудием войны. Он построил исполинский многоэтажный самолет — полиплан, весивший ни много, ни мало — две с лишним тонны. Для этого аппарата он сконструировал паровую машину, работавшую на паре высокого давления. Однако, несмотря на то, что мощность машины позволяла самолету развить достаточную подъемную силу, опыты Максима потерпели фиаско.

Нам ясны причины поражения английского изобретателя. Он был человеком самонадеянным, глубоко презиравшим и теорию и теоретиков. Это ему принадлежат циничные слова: «Есть профессиональные математики, которые убеждены в возможности разрешения всех практических вопросов с помощью математических формул, лишь бы хватило буквенных обозначений. Если им не хватает латинских букв, они принимаются за греческий и даже за русский алфавиты, Им можно рекомендовать пользоваться еще китайской грамотой, — тогда запас будет неисчерпаемым…»

При столь нигилистичном отношении к теории трудно было рассчитывать на успех. Истратив около трехсот тысяч рублей, Максим так и не сумел поднять в воздух свою громоздкую конструкцию.

Вот почему симпатии Жуковского безраздельно отданы Лилиенталю. Работы немецкого исследователя дали творческой мысли Николая Егоровича новый толчок, привели к выводу о том, что для решительного штурма воздуха, кроме теории, необходимо еще овладеть и техникой полета. В глазах Жуковского ивовые прутья Лилиенталя одержали безоговорочную победу над многотонным колоссом Максима.

Однако, углубившись в историю, мы совершили бы ошибку, умолчав о работах человека, чья точка зрения была отличной и от Лилиенталя и от Максима. Начав с наблюдений за полетами птиц, он перешел к уточнению своих взглядов на моделях, к полету на планере, а затем и к постройке самолета. Речь идет о нашем соотечественнике — Александре Федоровиче Можайском. Но Можайский вел свои работы без огласки. Образованный офицер русского флота не мог не понимать боевого значения своего изобретения. Предсказав ему широкое поле мирной деятельности, Можайский видел в своем самолете одновременно и могучую военную силу, а потому ревниво оберегал его тайну. Правда, отдельные факты просачивались в открытую печать, и, вероятно, до Жуковского доносились обрывки сведений об этом человеке, беззаветно преданном своей идее. Быть может, о нем рассказывал Николаю Егоровичу Менделеев, один из членов комиссии, поддержавшей Можайского на его пути к великой цели. Но даже если Жуковский и имел все эти сведения, то для серьезных выводов о том, что же сделал Можайский, их было мало.

Вне поля зрения Жуковского оказался и другой проект — калужского учителя физики Константина Эдуардовича Циолковского, того самого Циолковского, с которым когда-то знакомил его Столетов. Жуковский слышал его доклад об аэростатах, был знаком и с другим исследованием — «Давление жидкости на равномерно движущуюся плоскость». Подобно другим московским ученым, Николай Егорович по заслугам оценил большую, серьезную работу Циолковского, вклад, сделанный им в науку. В труде провинциального учителя впервые подверглась изучению зависимость сопротивления от продолговатости пластинки, как назвал Циолковский соотношение между длиной и шириной пластинки, известное в аэродинамике под названием удлинения крыла.

Циолковский жил трудной жизнью. Глухота и интересы, совсем не похожие на те, что властвовали в городе купцов и лавочников, делали его в глазах обывателей загадочным чудаком. Над Циолковским посмеивались, иногда за спиной, а порою и прямо в глаза со всей жестокой тупостью, на какую только способны обыватели дремучей провинции.

Отношение земляков не могло не сказаться на характере Циолковского. Он не сломался, а, наоборот, оделся в броню гордости. Эта гордость, сочетавшаяся с большой мнительностью, возможно, и стала одной из причин того, что, разработав проект самолета, Циолковский не обратился непосредственно к Жуковскому. Статья «Аэроплан, или птицеподобная (авиационная) летательная машина», написанная Циолковским в 1894 году, своевременно не попала в руки Николая Егоровича, и он не смог познакомиться с самолетом, облик которого был смелой, но точно рассчитанной фантазией, примерно на полстолетия обогнавшей то, к чему постепенно пришли авиационные инженеры всех стран мира.

Самолет Циолковского походил на птицу. Его широкое, суживающееся к концам крыло должно было крепиться к фюзеляжу без каких-либо подкосов и расчалок. Циолковский предложил так называемое свободонесущее крыло — основной тип крыла, и по сей день используемого в авиации.

Впервые калужский учитель физики во весь голос заявил об уменьшении сопротивления, как источнике увеличения скорости самолета, «…я принял самые благоприятные, идеальные условия сопротивления корпуса и крыльев, — писал он, — в моем аэроплане нет выдающихся частей, кроме крыльев: все закрыто общей плавной оболочкой, даже пассажиры».

Но мало того, Циолковский не ограничился в своей работе вопросами аэродинамики. Он решительно возражает против применения паровой машины, двигателя, с которым экспериментировали англичане Максим и Хенсон, французы Адер, братья Тампль; Жиффар и наш соотечественник Можайский.

И если все они предполагали сделать источником энергии аэроплана паровую машину, то Циолковский одним из первых в истории авиации возразил против общепринятого мнения. Паровой машине он смело противопоставил двигатель внутреннего сгорания.

«…у меня есть теоретические основания верить в возможность построения чрезвычайно легких и в то же время сильных бензиновых или нефтяных двигателей, вполне удовлетворяющих задаче летания», — так писал Циолковский, а спустя полтора десятка лет его точку зрения полностью разделили ученые и инженеры всех стран мира.

Медленно, как на проявляемой фотографии, возникала картина будущего авиации. Она была плодоМ коллективного труда. Интерес к возможной победе над воздухом, победе, о которой люди мечтали много веков, нарастал все сильнее и сильнее.

Более чем кто-либо другой, Жуковский ощущал, что формируется новая область науки и техники. И потому, выехав ранней весной 1898 года в Петербург для доклада «О крылатых пропеллерах» в VII (воздухоплавательном) отделе Русского технического общества, Жуковский не преминул воспользоваться случаем, чтобы укрепить позиции нарождающейся авиации. В апреле, выступая на заседании VII отдела, Николай Егорович предложил создать при секции физики на ближайшем (десятом по счету) съезде русских естествоиспытателей и врачей «воздухоплавательную подсекцию.

Россия ждет вас, покорители воздуха!

Предложение Жуковского было одобрено единодушно. Секретарь тут же занес в протокол: «Отдел признал весьма желательным устройство такой подсекции и постановил просить М. М. Поморцева и А. М. Кованько принять на себя вместе с профессором Жуковским работы по организации подсекции». Решение Русского технического общества оказалось весьма действенным. Едва Жуковский успел возвратиться в Москву, как прибыло письмо из Киева» Председатель распорядительного комитета съезда профессор Н. А. Бунге писал;

«Милостивый государь Николай Егорович!

Имею честь уведомить Вас, что распорядительный комитет X съезда русских естествоиспытателей и врачей в заседании своем 30 апреля сего года определил ходатайствовать перед министром народного просвещения об устройстве при секции физики подсекции воздухоплавания и избрал Вас заведующим названной подсекцией».

Далее шел ряд вопросов, требующих безотлагательных решений. Бунге просил Жуковского указать лицо, которое смогло бы стать секретарем подсекции, составить список тех, кого следует пригласить на съезд, разработать, исходя из общей программы съезда, план работы подсекции, составить список учреждений, чье содействие необходимо для деятельности новой подсекции.

«Вместе с сим, — заканчивал свое письмо Бунге, — решаюсь просить Вас, милостивый государь, не отказать комитету в Вашем личном содействии, дабы предпринятое им ходатайство об утверждении подсекции воздухоплавания увенчалось успехом в возможно скором времени».

Тут-то и закипела работа. До начала съезда оставалось совсем немного времени. Мешкать было нельзя. На счету был буквально каждый день, каждый час.

Без промедления откликнувшись на письмо Бунге, Жуковский рекомендовал в секретари подсекции наблюдателя при Магнитной и метеорологической обсерватории в городе. Павловске В. В. Кузнецова. Тотчас же разослал профессор письма целому ряду лиц, с-.которыми — был связан по своей научной деятельности. Речь шла о большом и исключительно важном для страны деле. Николай Егорович не сомневался» что письма не останутся без ответа. И действительно, корреспонденция из разных городов страны стала прибывать в его адрес.

«Я с удовольствием готов посодействовать со своей стороны всем, чем могу, успехам Киевской подсекции», — писал из Харькова Данилевский.

«Я надеюсь показать на X съезде летательный аппарат, которым занимаюсь несколько лет. Он может быть запущен в виде змея, на высоте в несколько сот метров обращен в планер освобождением от нити и перемещением центра тяжести и улететь за несколько верст», — вторил ему из Москвы С. С. Неждановский.

«Спешу сообщить Вам от имени Н. П. Петрова[10], что он виделся с министром народного просвещения, и тот сказал, что, со своей стороны, ничего не имеет против устройства секции воздухоплавания на съезде, и как только придет представление, то он тотчас же даст разрешение», — сообщал из Петербурга М. М. Поморцев.

Как радовали все эти сообщения Жуковского! Сомнений нет, авиацию ждут. Ее рождению будет оказана поддержка разными лицами, разными учреждениями, нужно лишь позаботиться о том, чтобы их стало как можно больше.

3 июня 1898 года «Московские ведомости» публикуют обращение Жуковского ко всем интересующимся вопросами полета.

«От заведывающего воздухоплавательною подсекцией при X съезде естествоиспытателей и врачей.

Воздухоплавательная подсекция на X съезде естествоиспытателей и врачей представляет первую попытку объединения любителей воздухоплавания в нашем обширном отечестве. Приглашают лиц, желающих принять участие в деятельности подсекции, записаться членами X съезда, обратившись для этого в Комитет съезда в Киеве. Покорнейше прошу тех из них, которые желали бы сделать сообщение на секционных заседаниях или демонстрировать на съезде устроенные ими модели или аппараты, известить меня об этом По адресу: профессору Николаю Егоровичу Жуковскому, Владимирской губ. почтовая станция Ставрово…

При заседании подсекции будут придерживаться следующей программы:

1) аэростаты, их материалы и наполнение; управление аэростатами и их применение к военному делу; направляемые аэростаты и аэростаты с остаточным весом; 2) исследования по сопротивлению воздуха и пропеллера в воздухе; 3) змеи, парашюты, аэропланы, геликоптеры и механические птицы; 4) исследования верхних слоев атмосферы с помощью аэростатов и змеев, метеорологические наблюдения для воздухоплавательных целей.

Профессор Н. Жуковский».

Четкая, с размахом сформулированная программа не могла не обратить на себя внимания. Письма все шли и шли, самые разные, порой совсем не похожие друг на друга.

Председатель распорядительного комитета профессор Бунге сообщал, что Главная физическая обсерватория готова предоставить воздушные змеи с метеорологическими приборами, поднимаемыми на высоту, что поручик Варшавской крепостной артиллерии С. А. Ульянин готов провести демонстрационные полеты воздушных змеев, сделав о них сообщение делегатам съезда, петербургский воздухоплаватель А. Гарут прислал данные о своем змее.

Николаю Егоровичу приходилось вникать и в то, что киевский каменноугольно-нефтяной газ тяжелее нежели тот, каким обычно наполняют аэростаты, и в то, что распорядительный комитет съезда не может взять на себя оплату соединительных кранов, муфт, рукавов, необходимых для наполнения оболочек подъемным газом, держать корректуру своей статьи «О крылатых пропеллерах», которую должны были прочитать делегаты съезда в журнале «Воздухоплавание и исследование атмосферы». Забот было более чем достаточно. Жуковский стал подлинной душой первого объединения тех, кто дорожил судьбами русской авиации. Профессор отдавал все, что мог, новому делу. Как никто другой он понимал всю грандиозность его перспектив.

Энергичная деятельность Жуковского вызвала толки о том, что он сам собирается лететь — на воздушном шаре. Об этих толках сообщила киевская газета «Народ». Ох, и рассердился Николай Егорович! В архивах ЦАГИ сохранился черновик его письма, посланного в августе 1898 года Н. Я. Стечкину:

«Многоуважаемый Николай Яковлевич!

Я был очень недоволен той заметкой, которую ты поместил в «Народе» о моей решимости лететь на шаре. Не знаю, откуда ты получил сведения по этому делу; почему ты не спросил прежде меня? В начале лета я было хотел сделать полет вместе с Кованько, но так как это был бы мой первый опыт, то я бы стал преждевременно волноваться и не смог бы спокойно вести дела съезда. Когда я ехал в Киев, то было уже решено, что полетит секретарь подсекции воздухоплавания В. В. Кузнецов».

Но вот хлопоты уже позади. Начались заседания съезда. Жуковский произносит вступительную речь. Как перекликаются высказанные им мысли с тем, что страстно проповедовал Д. И. Менделеев!

«Россия приличнее для этого других стран, — писал великий химик, — она владеет обширнейшим против всех других стран берегом еще свободного воздушного океана. Русским потому и сподручнее завладеть сим последним…»

«Наша страна по своим обширным ровным пространствам и наличию смелых, самоотверженных людей, готовых посвятить себя этому делу, особенно способствует развитию аэронавтики», — полностью солидаризуется с ним Жуковский.

Доклада Жуковского ждали с нетерпением. Авиационная мысль находилась на перепутье. Настала пора выбрать «направление главного удара», решить; наконец, чему же отдать предпочтение — аппаратам-легче или тяжелее воздуха. Две дороги лежали перед исследователями. Одна — пологая, спокойная (к пути но ней призывали сторонники аэростатов), другая — крутая, изобилующая опасностями. Но слишком длинна спокойная дорога, а главное — приведет ли она к желанной цели? Путь, направленный на создание аэроплана, неизмеримо тернистее, но тому, кто преодолеет трудности, открываются манящие перспективы.

Они спорят уже не первый год, защитники тихоходных аэростатов и убежденные сторонники быстроходных летательных машин. Но решит ли их спор Жуковский? Сумеет ли он найти достаточно убедительные доказательства той точки зрения, на которую станет? В тиши зала каждое слово доклада звучит особенно громко, особенно отчетливо:

— Человек не имеет крыльев и по отношению веса своего тела к весу мускулов он в семьдесят два раза слабее птицы… Он в восемьсот раз тяжелее воздуха, тогда как птица тяжелее воздуха только в двести раз. Но, я думаю, что полетит он, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума.

Кратко, но точно обрисовывает Жуковский возможности этой великой силы. Не в аэростатах видит он будущее. Конечно, их не надо совсем сбрасывать со счетов. Аэростаты еще сослужат свое, но слишком медлителен этот путь решения вековой задачи.

— Не это решение рисуется в нашем воображении, когда мы следим за полетами окружающих нас живых существ, — продолжает свою речь Жуковский. — Нам представляется летательная машина «тяжелее воздуха», которая не стесняется воздушными течениями, а несется в любом направлении…

Но машин тяжелее воздуха много. Какой же из них сулят будущее расчеты профессора? Геликоптеру, чью подъемную силу создает винт, орнитоптеру, подражающему птицам маховыми движениями крыльев, или же аэроплану?

Оживленные пером Жюля Верна геликоптеры произвели в свое — время на Жуковского большое впечатление. Однако сейчас Николай Егорович относится к ним уже иначе, хотя (это случится позднее) он и сам обогатит конструирование винтокрылых машин разработкой винта с реактивным двигателем[11].

Но, выступая в 1898 году на съезде естествоиспытателей и врачей, Жуковский отдает предпочтение не геликоптерам и не аппаратам с машущими крыльями. Внимание профессора приковывает к себе аэроплан. Быстрее прочих обещает он достигнуть долгожданного результата.

— Существует древний миф о человеке, летающем на стреле по воздуху, — говорил Жуковский. — Я думаю, что этот миф очень близко подходит к основной идее аэроплана. Аэроплан есть та же стрела, быстро несущаяся по воздуху под малым углом наклонения к направлению своего движения.

В рассуждениях Жуковского — ясная логика исследователя, хорошо осведомленного о разнообразных попытках людей оторваться от земли. Скользящая по воздуху летательная машина привлекает его своей простотой. Она вооружает человека искусством полета, а парящий полет планера это несомненное преддверие к самолету.

— Думаю, — продолжает развивать свои мысли профессор, — что путь исследования задачи воздухоплавания с помощью скользящей летательной машины является одним из самых надежных. Проще прибавить двигатель к хорошо изученной скользящей летательной машине, нежели сесть на машину, которая никогда не летала с человеком.

Как всегда, убежденность Жуковского основывалась на тщательно проверенных фактах. Еще за год до открытия съезда Николая Егорович опубликовал работу: «О наивыгоднейшем угле наклона аэроплана». Под его пером знаменитая кривая Лилиенталя, показывающая зависимость сопротивления и подъемной силы от угла атаки, построенная на основе экспериментов, приобрела совершенно новый смысл. И по сей день ни один аэродинамический расчет самолета не обходится без этой кривой.

Полная солидарность с Лилиенталем, углубление и развитие идей отважного исследователя, погибшего при одном из своих полетов, — такова главная линия доклада Жуковского.

Грустные страницы

Профессору уже перевалило за сорок. Заискрились первые седины в черной как смоль бороде, но в расцвете его творческие силы. Слава растет и множится. Академия наук избирает его своим членом-корреспондентом. Чего больше? О чем еще мечтать? Чего желать?

Но недаром говорится в народе, что по соседству с радостью ходит горе. И как ни велико наслаждение от работы, кроме нее, есть еще и близкие люди — семья, друзья. В девяностых годах минувшего века именно отсюда пришли к Жуковскому многие тягостные переживания.

Тихим и умиротворенным выглядит дом Жуковских. Кто бы ни пришел в него — прославленный профессор или безвестный студент, его встретят с истинно московским хлебосольством. Гостю покажется, что сами стены этой квартиры источают уют и безмятежное спокойствие. Увы, далеко не всё замечают гости, даже достаточно внимательные…

Первый удар постиг Николая Егоровича в 1890 году. Умерла Мария Егоровна, старшая сестра, большой, нежно любимый друг. Умерла тяжело, после мучительной долгой болезни. Два года спустя смерть унесла Федора Евпловича Орлова, человека, которому Жуковский был обязан столь многим. Шумный, веселый «Евпла», как называли Орлова друзья, был частым гостем в семье Жуковских. Они встречались постоянно и дома, и в университете, и в Техническом училище. Это был неутомимый и жизнерадостный человек, и вот его больше нет рядом. Ошеломленный внезапной смертью, Жуковский садится за письменный стол, чтобы некрологом отдать свой последний долг товарищу.

Бесстрашный, не ведающий поражений в науке, Жуковский в жизни беспомощен как ребенок. Как не хватает ему жены, неразлучного спутника, который пришел бы на помощь в эти тяжелые дни!

Притих дом Жуковских. Нет в нем того бездумного веселья, каким он был наполнен всего лишь несколько лет назад. Но именно тут, в своем доме, нашелся друг. Он оказался совсем рядом, его только нужно было разглядеть.

Надежда Сергеевна Сергеева появилась в семье Жуковских незадолго до смерти Марии Егоровны. Ее пригласили ухаживать за больной. Добрая, отзывчивая, она не знала усталости в своем стремлении облегчить страдания. Сиделка стала подругой. И, умирая, Мария Егоровна попросила мать и брата;

— Пусть Надя останется в семье!

Воля умирающего свята. К тому же скромная девушка быстро завоевала всеобщую симпатию. Летом Жуковские по обыкновению тронулись в Орехово. Надежда Сергеевна отправилась вместе с ними.

В Орехове Надя вышла замуж, а осенью, когда закончились летние каникулы, все вместе двинулись в Москву. Муж поступил на работу, как будто бы все хорошо, но чаще и чаще замечает Николай Егорович, что Надя приходит в гости заплаканная и, всхлипывая, о чем-то шепчется с Анной Николаевной.

Муж оказался запойным пьяницей. Жить с ним стало невмоготу. Надежда Сергеевна выхлопотала себе отдельный паспорт и вновь вернулась к Жуковским. Ее встретили с обычной приветливостью, и дело нашлось тотчас же. Анне Николаевне уже перевалило за семьдесят. Одна дочь умерла, другая вышла замуж. Вести хозяйство в таком возрасте было не под силу.

Жуковский всегда относился к человеческому горю с большим участием. Проявил он его и на этот рае. Приветливый характер, скромность и деликатность Надежды Сергеевны способствовали их долгим задушевным беседам. И, как это часто бывает, одинокие люди потянулись навстречу друг другу.

Николай Егорович чувствовал себя с Надеждой Сергеевной легко и просто. В его жизнь вошел человек, которого пришлось ждать так долго, — жена, нежная, любящая, заботливая.

То, что стало радостью для сына, принесло матери большие огорчения. Анна Николаевна отнеслась к этому браку крайне неодобрительно. Другой, быть может, не обратил бы на это недовольство ни малейшего внимания, но не таков был Николай Егорович. Нежная любовь и глубокое уважение к матери, уже совсем старой женщине, сковывали его по рукам и по ногам.

При молчаливом, но упорном неодобрении матери Жуковскому тяжело было решиться на сложный по тем временам судебный процесс, чтобы, расторгнув первый брак Надежды Сергеевны, официально оформить свои семейные дела. Так и осталось все без изменений. Формально Надежда Сергеевна считалась женой Антипова, и родившиеся Леночка и Сергей «по закону» числились его детьми.

Но не только от домашних дел грустил профессор. В мае 1896 года умер его учитель и старший друг Александр Григорьевич Столетов. Тяжкой выглядела кончина великого физика. В те дни, когда угасала его жизнь, за окнами квартиры шумела толпа, слышалось пение, разгульные пьяные крики: на престол всходил последний самодержец России — Николай II.

В мыслях Жуковский с больным другом, но, затянутый в парадный мундир, увешанный орденами, он должен с другими профессорами присутствовать на официальных церемониях коронации. Как это тяжело!..

18 мая, после отпевания в университетской церкви, гроб с телом Столетова повезли на Нижегородский вокзал, чтобы доставить для погребения в родной Владимир. В тот же день на другом конце города разразилась знаменитая ходынская катастрофа. По поводу коронации в Москве предстояло народное гулянье. На Ходынское поле выкатили бочки с пивом и медом, приготовили «царские гостинцы» — платок с видом Кремля, эмалированную кружку, фунтовую сайку, полфунта конфет и пряников. Жалкое угощение, но как дорого обошлось оно простому люду!.. В давке на Ходынке погибло несколько тысяч человек. Так начал свое бесславное царствование Николай II, впоследствии прозванный Кровавым.

Притихла потрясенная Москва. И куда только девались музыка, разгульный шум! Тяжкая весть летела по городу, гася их на своем пути. Рассказы были один страшнее другого; и то, что узнал Жуковский из слухов, точно сообщает нам документ, любезно предоставленный старейшим юристом Москвы П. И. Корженевским, помощником следователя при расследовании Ходынского дела. Этот документ — докладная записка министра юстиции царю.

«Когда артельщики приступили к выдаче угощений, — писал министр, — послышались крики «ура» и «раздают», наружная толпа с ужасающею силою устремилась в проходы между буфетами. Одновременно с тем все находившиеся внутри гулянья бросились в те же проходы. Произошла давка. Проникавшие на площадь выскакивали из проходов оборванные, мокрые, с дикими глазами. Многие из них со стоном падали, другие ложились на землю, клали под головы полученные узелки и умирали…»

А многие даже и не успели дойти до подарков. В той же докладной записке можно прочитать о людях, задохшихся в толпе от невероятной тесноты, в которой они находились. «Народ с ужасом старался отодвинуться от покойников, но это было невозможно и только усиливало давку. Впоследствии, когда началась раздача и народ направился к буфетным проходам, мертвецы, стиснутые толпою, двинулись вместе с нею и падали лишь на площади гулянья. Таких двигающихся мертвецов один из очевидцев насчитал до двадцати».

Даже самый шумный город затих бы от такого кошмара.

В траурной тишине, воцарившейся над Москвой, друзья провожали Столетова. Жуковский был среди них. И когда выносили гроб, услышал он бесхитростные слова старого университетского служителя, обращенные к его умершему другу:

— Даже в гробу покойник порадел за нас. Не соберись мы его хоронить, сколько из нас, может быть, лежало бы теперь на Ходынке!

Владимирская земля приняла прах Столетова. Жуковский произнес прочувствованную речь. Перекрестились те, кто собрался на кладбище, и первые комья, брошенные в могилу, застучали по крышке гроба… А вскоре новые похороны — умер брат Иван, не стало Федора Алексеевича Слудского. Да, жизнь прожить — не поле перейти…

Но все эти тяжелые переживания замечали лишь люди очень близкие. Внешне все обстояло так же, как и раньше. По-прежнему не прекращалась большая работа, по-прежнему с бесчисленным множеством вопросов обращались к Жуковскому московские инженеры. За каждым вопросом скрывались серьезные проблемы, прятались еще неразгаданные тайны. Разве мог профессор отказать людям, остро нуждавшимся в его помощи?

Сражение с невидимкой

Заведующему московским водопроводом молодому инженеру Зимину пришлось пережить в тот год множество неприятностей. Известия об авариях на линии поступали беспрестанно. Глубоко под землей лопались трубы. Лопались так, словно не прочный чугун, а стекло разлеталось под напором водяных струй.

Обеспокоенный Зимин распорядился проверить качество металла. Нет, чугун безупречен. Значит, причина в другом. Но в чем? Зимин совсем сбился с ног в поисках ответа.

А трубы продолжали взрываться. Рабочие едва успевали исправлять повреждения то в одном, то в другом конце Москвы. Казалось, какая-то таинственная эпидемия поразила систему московского водопровода.

«Отцы города» всегда относились скептически к новшествам. К тому же многие далеко не всегда верили в силы русских инженеров, и, когда аварии лавиной обрушились на водопровод, среди гласных Думы быстро пополз черный слушок: «Инженеры бессильны. Надо искать другой выход. Они не могут совладать с ими же созданной техникой. То ли дело раньше, когда по исконно русскому обычаю развозили воду в бочках, черпая ее из Москвы-реки».

Старое и новое, инженерная мысль и ветхозаветные умирающие традиции столкнулись друг с другом в этом бедствии. Зимину предстояло весьма ответственное единоборство. Не надеясь на собственные силы, он обратился за помощью к профессору Жуковскому.

Репутация великого отгадчика сокровенных тайн науки и техники, установившаяся за Жуковским» была Зимину отлично известна. Не раз, еще будучи студентом Технического училища, обращался он к Николаю Егоровичу за советами, не раз слушал в Политехническом обществе его доклады и сообщения.

Но не только уважение побудило Зимина обратиться именно к Жуковскому. Молодой инженер знал, что незадолго до описываемых событий Николай Егорович участвовал в работах по усовершенствованию московского водопровода.

В Москву вода шла из Мытищ, но ее не хватало. Когда возник вопрос о пополнении источников водоснабжения, инженеры поначалу решили расширить мытищинский водопровод.

Изыскания проводили Н. П. Зимин и В. Г. Шухов[12]. Пробурив ряд скважин (воды, наполнявшие мытищинский резервуар, поступали из-под почвы), они подметили любопытный факт; уровень воды все время менялся. Пытаясь разобраться в причине этого непостоянства, изыскатели установили, что подъем и опускание уровня воды тесно связаны с состоянием атмосферы. Стоило атмосферному давлению возрасти — вода уходила вниз. И, напротив, едва оно падало, вода в скважине поднималась.

Непонятное явление не могло миновать внимания Жуковского. В ту пору его пригласили в комиссию, решавшую проблему водоснабжения Москвы. Как всегда, оттолкнувшись от физической сущности явлений, Николай Егорович построил ряд приборов для моделирования процессов. Модели помогли разобраться в загадке: уровень подпочвенных вод меняли пузырьки воздуха, растворенные в насыщенном влагой песке.

О результатах своего исследования Жуковский доложил Отделению физических наук Общества любителей естествознания. Его доклад был заслушан 9 сентября 1888 года, а спустя три месяца члены Политехнического общества при Техническом училище узнали о дальнейших исследованиях профессора.

В новой работе, логически развивая предшествующую, профессор проанализировал движение подпочвенных вод. Снова поставлен ряд опытов, снова для раскрытия секретов процесса использована модель. Она надолго запомнилась участникам заседания своей исключительной наглядностью, возможностью ясного анализа дотоле не исследованного явления.

Формулы, которые Жуковский предоставил изыскателям, не только помогли точно определить мощность водосбора, но и позволили совершенно определенно установить, что запасы мытищинской воды в состоянии насытить город. От идеи расширения этого источника пришлось отказаться.

Однако без полноценного водопровода Москва все же существовать не могла. Поставив крест на мытищинском резервуаре, нельзя было отказываться от решения задачи в целом. При непосредственном участии Жуковского начались новые, более широкие изыскания. Их результатом было сооружение водопроводной станции в Рублеве. Пуск в ход рублевской станции и вызвал тот поток бедствий, о котором мы уже рассказали.

К кому же, как не к Жуковскому, мог обратиться Зимин в трудную для него минуту?

На полученное предложение Николай Егорович откликнулся без промедлений. Задача трудна, очень трудна, но тем больший интерес приобретала она для неутомимого исследователя.

О причинах бед Жуковский догадался сравнительно быстро. Удар, сокрушающий трубы, наносит сама вода. Но почему вдруг тихая и безмятежная вода свирепеет. Как смягчить ее удар? Как рассчитать его силу? На все эти вопросы предстояло найти ответ.

Под руководством профессора начала работать группа инженеров. Они устроились на Алексеевской водокачке, неподалеку от того места, где ныне раскинулись сады и павильоны Всесоюзной выставки достижений народного хозяйства СССР. По схемам, вычерченным Николаем Егоровичем, построили систему труб разной длины, разных диаметров. Установку для эксперимента, необходимую, чтобы моделировать явление, на этот раз при всем желании невозможно было уместить в стенах лаборатории. Однако это никого не пугало. Практики были готовы на все, лишь бы избавиться от своего злейшего врага. Точные приборы приготовились ловить малейшие колебания давления. Сражение с невидимкой началось.

К этой битве Жуковский готовился очень тщательно. Правда, картину явления поначалу он представлял себе весьма смутно. По рассказам практиков и результатам исследований других ученых при всем желании невозможно было подняться выше догадок.

Н. П. Зимин.

Федор Александрович Бредихин.

Николай Егорович Жуковский в первые годы педагогической деятельности.

Отто Лилиенталь.

Как сообщили профессору водопроводчики, аварии происходили при закрытии задвижек. Иногда их удавалось закрывать благополучно, без происшествий, но иногда это сопровождалось сильнейшим «взрывом»: давление в сети труб резко повышалось. Известие об очередном прорыве труб следовало за ним неизбежно.

Практики были убеждены, что давление подскакивало сразу, мгновенно. На первый взгляд это подтверждали и проделанные ими опыты. Однако, несмотря на все свое почтение к эксперименту, Николай Егорович все же усомнился. С присущей ему объективностью он записал в отчете об этой работе: «Инженеры, которые занимались этой задачей, не обратили внимания на то, что при весьма быстром закрытии задвижки вода останавливается и давление поднимается только у задвижки, и это состояние воды передается по трубе, по закону распространения волнообразного движения. Я полагаю, что упомянутое обстоятельство было упущено из виду потому, что наблюдения не делались над длинными трубами; в коротких же трубах, ввиду громадной скорости распространения ударной волны, поднятие давления представляется происходящим вдоль всей трубы одновременно».

К этому выводу Жуковский пришел позднее, завершив целую серию опытов. Что же касается того дня, когда профессор приступил к решению вопроса, то тут, как мы уже говорили, дальше догадок дело не шло.

Прежде всего профессор взялся за книги. Большой знаток литературы по гидродинамике, Жуковский нашел ряд сочинений, исследовавших движение воды в трубах. Листая книги и комплекты журналов, Жуковский встретил в них работы ученых самых различных стран: своего соотечественника Ипполита Степановича Громека, француза Резаля, англичан Кортвега и Ламба. Николай Егорович с большим интересом просмотрел эти труды, но ни один из них не подводил его дальше подступов к той задаче, которую предстояло решить. Некоторые же авторы допускали и ошибочные рассуждения.

К проведению опытов Жуковский приступил со своим обычным остроумием и простотой. Только два сложных прибора входили в число средств наблюдения — хронограф Марея и индикатор Кросби, измерявшие скорость распространения ударной волны и вычерчивавшие диаграмму распределения давлений, — беспощадно изобличившую ошибочное представление о мгновенном возрастании давления по всей сети.

Торопливо и деловито бежит по трубам вода. Но вот вечереет, ее уже не надо так много. Пора снизить расход, уменьшить напор потока. Опускаются массивные металлические затворы. «Дверь» захлопнулась. Но сила инерции гонит воду вперед, пока она не упрется в препятствие, встретившееся на ее пути. Тут-то и происходит самое главное. Остановка столь внезапна, что вода, в обычных условиях практически несжимаемая, на миг приобретает качество, ранее ей не свойственное.

Частицы слоя, который первым соприкоснулся с заслонкой, остановили свой бег. Сзади же неуклонно напирают все новые и новые массы воды. Жидкости становится тесно. Давление растет. Сказочный богатырь словно расправляет плечи, и хрупкий чугун, почти лишенный упругости, лопается со взрывом.

Грандиозный пульс бьется в подземной магистрали. Ударная волна, возникающая в трубах при закрытии заслонки и отражающаяся от нее в обратном направлении, представляет собой как бы биение пульса. Ведь пульсирование крови в организме напоминает гидравлический удар.

Однако гидравлический процесс, протекающий в кровеносной системе, выглядит иначе, чем в водопроводных трубах. Гибкие и эластичные сосуды, обладающие неизмеримо большей упругостью нежели металл, расширяются под напором крови. Жуковский не мог не обратить внимания на сходство и различие этих процессов. Отсюда и сделанный им вывод: грозное явление тесно связано с упругостью материала труб, их диаметрами, толщиной стенок. Закономерности, обнаруженные Николаем Егоровичем, привели к блестящим результатам. «Ударная диаграмма может служить для определения места утечки воды в трубах и вообще дать полные сведения о состоянии трубы», — писал он в окончательных выводах своей работы. Весьма существенным было и другое: работа Жуковского позволяла быстро отыскивать поврежденные участки, а главное — не допускать возникновения аварий на линиях.

«Простейшим способом ограждения водопровода от гидравлических ударов, — писал Николай Егорович, подводя итоги своему исследованию, — являются приспособления к медленному закрытию кранов. При этом продолжительность закрытия должна быть пропорциональна длинам труб. Воздушные колпаки надлежащих размеров, поставленные при кранах и задвижках, почти совершенно уничтожают гидравлический удар и не пропускают через себя ударную волну, если они поставлены на линии трубы, но сохранение воздуха в колпаках весьма затруднительно. Что касается предохранительных клапанов, поставленных на линии труб, то они пропускают через себя удар только той силы, которая соответствует упругости их пружины».

На все вопросы, волновавшие водопроводчиков, Николай Егорович дал ясные ответы. Он четко нарисовал картину явления и вывел точные формулы для расчетов, предупреждающих его возникновение. Благодаря правильно поставленным опытам Жуковский в полном смысле слова научился смотреть под землю. И грунт и металл труб открыли скрывавшуюся ими тайну.

Невидимка был побежден. Рукопись «О гидравлическом ударе в водопроводных трубах» нарисовала портрет грозного врага водопроводных магистралей столь ярко, что теперь укротить его было под силу любому грамотному инженеру.

Новая работа Жуковского начала путешествие по земному шару. Ее торопились перевести на разные языки. С гидравлическим ударом шутки плохи. Как же не воспользоваться той «смирительной рубашкой», которую накинули на него формулы московского профессора.

Так силой опыта и математических формул была укрощена грозная стихия.

Но вот перед нами еще одна работа Жуковского, не попавшая в собрание его сочинений. Доклад «О гидравлическом таране», прочитанный в 1899 году на заседании Политехнического общества, постигла та же участь, что и исследование «О центре парусности», — временная утрата, а затем возвращение к жизни стараниями научных сотрудников ЦАГИ.

Как свидетельствует протокол заседания, «Н. Е. Жуковский предвидит для тарана значительно лучшее будущее. Например, им можно будет пользоваться в водопроводах, утилизируя избыточный напор воды в нижних зонах для увеличения его в верхних, где он недостаточен, для чего надо будет только в нижних зонах производить ряд искусственных ударов в трубах, силу которых, конечно, можно регулировать, как угодно.

Помощью же тарана можно получить напор даже там, где он не должен иметь места, например, в сифонах. Делая искусственный удар в нижней части сифона, можно получить напор в верхней его части. Этот последний опыт Николай Егорович думает осуществить в своем имении; пропуская по сифону воду из пруда в сухой колодезь, он надеется получить фонтан в верхней части сифона.

Вообще теория тарана, предлагаемая Н. Е. Жуковским, тесно связана, даже есть прямое следствие предыдущей его известной работы об ударе воды в трубах, с которой члены Политехнического общества уже имели удовольствие познакомиться ранее в предыдущем его докладе обществу».

На пороге XX века

Снова Париж. Город, о котором так свежи воспоминания юности. Тут он когда-то гулял с друзьями, купался в Сене, вызывая восхищение прохожих своим мастерством пловца. Тут, на площади Оперы, некогда собирались толпы любопытных, чтобы посмотреть, как загорятся свечи Яблочкова. Это было совсем недавно, а сегодня электрическое освещение стало обыденным делом.

Да, приятно приезжать в город, где ты уже не раз бывал, который уже неплохо знаешь! Это тем более приятно, что сейчас Париж наводнен туристами. Среди новичков, слоняющихся по городу, невольно чувствуешь себя заправским парижанином.

Но тому, кто здесь не был хотя бы год, Париж приготовил много неожиданностей. В той части столицы, что примыкает к Эйфелевой башне, по существу, вырос новый город. Словно прочерченные по линейке, обозначились проспекты, застроенные необычными дворцами и сооружениями.

Изящные китайские пагоды соседствовали с суровыми шпилями германской готики. Причудливые купола вызывали в памяти облик храмов Индии. Здесь можно было увидеть и прошлое и будущее. Рядом с олимпийским стадионом, заставлявшим вспомнить древнюю Элладу, протянулись ленты тротуаров с удобными скамейками. Поднятые высоко над улицей, эти тротуары двигались вместе с пассажирами. Даже Сена, старая добрая Сена, протекавшая среди множества удивительных сооружений, казалось, нарочно повернула сюда свое русло, чтобы поглазеть на еще невиданное зрелище.

В самом деле, есть ли еще в мире улица, где совсем рядом стоят московский Кремль и вашингтонский Капитолий? Где еще увидишь рядом со швейцарской деревушкой бумажные японские домики, окруженные карликовыми соснами? Разве доводилось когда-либо людям XX века вступать в старый Париж, совсем старый, — времен трех мушкетеров и кардинала Ришелье?

Каменщики и плотники, художники-декораторы и искусники-садоводы, мастера бронзы и стекла, люди самых различных профессий приложили немало сил, чтобы возвести на землях Парижа тот удивительный мирок, который вошел в историю под именем Всемирной выставки 1900 года.

Не в первый раз устраивало человечество обширный смотр своих достижений. Еще с 1851 года повелась добрая традиция всемирных выставок, вбиравших в себя все самое интересное на земле. Но распорядители сегодняшнего празднества не уставали повторять;

— Перед вами не просто Всемирная выставка, десятая по счету. Нет, ей не было еще подобных! Она открывается в 1900 году, на пороге XX столетия! И каждый, кто войдет на территорию выставочного городка, кто посетит его павильоны, тем самым распахнет дверь в этот удивительный век — век великих технических свершений!

Торжественное открытие выставки состоялось 1 апреля. Казалось, что ее устроителям подчиняется само небо. Словно кто-то сдернул густую пелену облаков, несколько недель подряд висевшую над городом. Солнечным субботним днем на праздник устремился весь город — от президента республики до озорного гамена.

В дни, когда открывалась выставка, Николай Егорович был еще в Москве. Он приехал в Париж значительно позже — осенью — и пробыл в нем две недели. Но, как и в первые дни, на выставке было людно и шумно. Вместе с парижанами ее не переставали посещать многочисленные иностранцы.

С чего же начать осмотр? Кругом так много соблазнительно интересного, что легко растеряться, даже имея в кармане хороший путеводитель.

Яркая реклама обещала захватывающее зрелище— «Луна в одном метре!» Тот, кто хотел бы убедиться в этом воочию, должен был пересечь тридцать шесть обширнейших залов Оптического дворца. Благодаря остроумным световым эффектам ему пришлось бы спуститься на морское дно, затем, поднявшись на землю, встретиться с давно исчезнувшими чудовищами и, наконец, устремиться к звездным мирам.

Гигантский телескоп, весивший ни много ни мало— семьдесят тонн, располагался в последнем зале. В его шестидесятиметровой зрительной трубе размещалась сложная система линз. Одни лишь стекла весили четыре тонны. Отбрасывая изображение на тринадцатиметровый экран, этот телескоп-исполин действительно показывал Луну так, что извечная спутница Земли казалась совсем рядом, не далее одного метра.

Но сколь ни удивителен сидеростат как была названа эта установка, приближавшая космос к Парижу, он был не единственной диковинкой выставки. Тысячи посетителей привлекала марсорама, выполненная одним из лучших пейзажистов Франции Гюго д’ Алези. Она создавала полную иллюзию морского путешествия.

Зрители размещались на палубе огромного океанского корабля. Судно начинало качаться, а передвигавшиеся перед глазами огромные полотна заставляли верить, что корабль плывет, колышется на волнах. «Настоящий» капитан отдавал приказы, один маневр следовал за другим. Менялся курс. Путешественники «плыли» от Вилла-Франко в Константинополь с заходом по пути в Неаполь и Венецию.

Примечательна была и панорама великого пути Москва — Пекин. Выставочные павильоны России и Китая располагались рядом, и, «сев на поезд» в Москве, пассажир покидал вагон на «конечной станции» в Пекине, то бишь в соседнем павильоне. В недолгие минуты своей поездки посетитель успевал просмотреть те необычные картины, которые развертывались перед глазами путешественника по великому пути через Урал и Сибирь.

Рассмотрев план, нарисованный в путеводителе, Жуковский направился туда, где выставила свои экспонаты Россия, к сооружению, вызвавшему много толков во французской столице.

Несколько минут стоял он перед павильоном, облаченным в образ Кремлевского дворца, и не мог отделаться от неприятного ощущения. Там, в России, Кремль величествен и строг. Там, дома, он — старинная русская крепость, отбившая не одну вражескую атаку. На родине он — центр Москвы, Москвы, по праву считающей себя сердцем России, а здесь — потешная игрушка. Да разве можно превращать в балаган великую национальную святыню?!

Николай Егорович еще раз оглядел причудливые формы башен, весьма искусно подделанных под старину. Замысел архитектора Мельера показался в этот миг каким-то мелким и убогим.

Жуковскому стало неприятно. Он резко повернул вправо и снова остановился. Николай Егорович внезапно увидел Кремль совсем не таким, как несколько минут назад. Через башни Русского павильона, увенчанные массивными двуглавыми орлами, проглядывала решетка «опознавательного знака» Парижа — творение знаменитого инженера Эйфеля.

Сочетание старого и нового выглядело сказочно необычным. Жуковский застыл неподвижно. Профессору казалось, что сооружения разных лет словно разговаривают друг с другом. И чем дальше стоял он, тем громче слышался ему таинственный голос.

Ажурная и легкая Эйфелева башня задорно поддразнивала Кремль, выросший на парижской земле. Но Русский павильон был невозмутимо молчалив. Строгие башни не желали замечать язвительную проказницу, не хотели слушать ее насмешки. И Жуковскому захотелось сказать, сказать громко, во весь голос:

«Ну что ж, Марианна! Что же, прекрасная Франция! Мы, русские, понимаем тебя. Ты кичишься своей свежестью, смеешься над нашей стариной, седой, замшелой, сегодня еще отсталой. Русский народ представляется тебе этаким косолапым увальнем в лаптях и сопревших онучах? Не торопись! Мы принимаем твой вызов! Посмотрим, что будет завтра, ведь двадцатый век только начался!»

От этой мысли стало хорошо и уютно. Профессор улыбнулся самому себе и, осмотрев Русский павильон, зашагал по аллеям выставочного городка. Он уверенно шел прямо на нее, капризную французскую красавицу, уже одиннадцать лет украшавшую Париж.

Позади осталась излучина Сены, витрины и стенды Отдела механики. О, он посмотрел их с большим интересом, с огромным наслаждением. Жуковский идет все дальше и дальше, но куда? Неужто профессор стал жертвой той пресловутой рассеянности, о которой слагали легенды московские студенты?

Нет, совсем нет! Профессор отлично видит цель своего похода. Как ни странно, она высоко над землей. Да, да, над землей! Привязной воздушный шар к услугам тех, кто хочет рассматривать выставку с высоты птичьего полета.

Много лет мечтал Николай Егорович подняться в воздух. Но разве это сделаешь в Москве, где у профессора так много знакомых? Вдруг ему станет в полете страшно, и невольные зрители начнут смеяться? Как все самолюбивые люди, Жуковский больше всего боялся оказаться смешным. Но здесь, в Париже, Иное дело. Вокруг огромная масса людей, не знающих друг друга, он лишь скромная частичка этой многотысячной разноязычной толпы.

Страшновато? Разумеется! Он уже не мальчик. Ему пятьдесят три года. Пятьдесят три! А ведь именно столько же было Менделееву, когда воздушный шар «Русский» пробил плотный слой облаков, унося Дмитрия Ивановича для наблюдения солнечного затмения 1887 года.

— Прошу вас, мосье! — служитель вежливо обрывает сомнения.

Минута — и корзина заколыхалась под ногами. Шар начал медленно подниматься, удерживаемый тонким, но прочным тросом. Жуковский подошел к борту корзины и стал смотреть туда, где, сливаясь с Парижем, разметнулась широкая панорама выставочного городка.

Вечерело. Последние зайчики солнечных лучей спорхнули с купола Нотр-Дам де Пари. Сумерки становились все гуще. Париж медленно погружался во мрак. И вдруг беззвучным взрывом всплеснулось под ногами море электрических огней. Освещенный «русским светом», Париж словно салютовал полководцу авиации, первый и последний раз поднявшемуся в воздух.

Виконты и воротилы

Осматривая выставку, стараясь не упустить ничего интересного из ее многочисленных экспонатов, Николай Егорович не забывал и другой цели своего приезда во Францию. Воспользовавшись тем, что в Париж хлынуло множество людей самых разнообразных профессий, французские ученые решили провести ряд международных конгрессов. Автомобилисты и археологи, пчеловоды и альпинисты, зубные врачи и электрики, геологи и нумизматы, химики и противники рабства, ботаники и вегетарианцы — более ста различных собраний возникло в связи с выставкой. Любители воздухоплавания. (Жуковский был в их числе) также занялись обсуждением своих некоторых дел и задач.

Николай Егорович — делегат Всемирного воздухоплавательного конгресса. Он внимательно слушает те речи, которые так талантливо и страстно произносят красноречивые французы. Речи хороши, слов нет, но по форме, а, увы, не по содержанию. Добродушно, с лукавыми интонациями описывает Жуковский свои впечатления. «С теоретической стороны конгресс представляет собой не особенную силу, — пишет он матери, — но с демонстративной он обставлен особенно эффектно». И действительно, устроители конгресса не скупились на пышные краски. Взлетали фейерверочные ракеты, вспыхивали огни гигантской иллюминации. Где-где, а в Париже умели встретить приезжих так, чтобы ошеломить и заставить запомнить увиденное на всю жизнь.

В Венсенском лесу состязались на дальность полета аэростаты. Тридцать один шар отправили ввысь, и как отправили! Возрождая времена рыцарских турниров, герольд кричал в трубу:

— Отъезд виконта де Ронвил, флаги — красный и синий с белым!

Вслед за аэростатами неслись пробки шампанского. Вымуштрованные лакеи бесшумно двигались позади гостей, пополняя бокалы с вином.

Все это скорее напоминало концерт под открытым небом, нежели те Собрания научных работников, к которым привык у себя на родине Жуковский. Вот почему так насмешлива его реплика в письме к матери: «Аэроклуб состоит из виконтов и графов, которые вместо чем заниматься политикой пустились на автомобильный и воздухоплавательный спорт».

С группой делегатов конгресса Жуковский осмотрел знаменитый Медонский воздухоплавательный парк, посокрушался, что с ним нет петербургских воздухоплавателей А. М. Кованько и М. М. Поморцева, побеседовал с коллегами и возвратился в Россию твердо уверенный, что у себя на родине можно достичь отнюдь не меньшего, нежели успели здесь, во Франции, поспешившей объявить себя родиной авиации.

Покидая Париж, Жуковский и. не подозревал, что через несколько лет после конгресса на его пути встретится свой, русский «виконт», возгоревший страстью к научным открытиям. Человек этот не мог похвалиться длинной родословной, но зато капитал, которым он обладал, делал молодого дельца посильнее любых баронов и графов. Дмитрий Павлович Рябушинский, сын одного из крупнейших финансовых воротил России, пожелал построить аэроплан.

Рябушинского Жуковский знал давно. Еще в 1872 году, одновременно с началом педагогической работы в Техническом училище, Николай Егорович приступил к преподаванию в Московской практической академии коммерческих наук. Там он и познакомился со студентом Рябушинским. У Рябушинского было отличное чутье, умение угадывать людей, без которых не устроишь настоящего дела. Разумеется, этому дельцу с размахом, соответствующим его капиталам, не могла не броситься в глаза исключительная эрудиция Жуковского.

— Не пристало России плестись в хвосте! — так начал он свою беседу с профессором.

Матерый финансовый волк без труда угадывал человеческие слабости. Он быстро понял великий интерес Жуковского к воздушным делам, а разглядев в нем подлинную страсть ученого и патриота, тотчас же решил спекульнуть на этих чувствах.

Но, вопреки ожиданиям Рябушинского, Николай Егорович счел его идею преждевременной. Вместо самолета он предложил богатому купцу и фабриканту построить аэродинамический институт. Тут уж в роли знатока человеческих сердец выступил Жуковский. Рябушинскому не могло не импонировать, что таких институтов нет еще ни в одном государстве Европы, а желание прославиться в науке владело им неотступно.

Новое научное учреждение требовало громадных средств. Но не Рябушинскому было думать о деньгах. Он предоставил Жуковскому необходимые суммы, и Николай Егорович, призвав на помощь наиболее талантливых из числа своих учеников, такой институт построил.

За организацию института в Кучино Жуковский взялся, будучи уже зрелым человеком, опытнейшим исследователем с всемирно известным именем. Он не мог не понимать, с кем его столкнула судьба, но что остается делать?

Не день и не два размышлял о судьбах русской науки Жуковский. В памяти оживали беседы с Менделеевым, Столетовым, Бредихиным, Крыловым, Тимирязевым. И, вероятно, многое из пережитого и передуманного вылилось в страстную речь «О взаимовлиянии науки и техники», произнесенную 15 декабря 1902 года на торжественном заседании Политехнического общества.

Не ищите эту речь в собраниях сочинений Жуковского. Совсем недавно извлеченная из архивов научными сотрудниками ЦАГИ, она еще не успела увидеть свет. Ее текст приводится здесь лишь с очень незначительными сокращениями. «Из хорошей песни слова не выкинешь», так и с этой речью.

«Было время, — говорил Жуковский, — когда наука чуждалась практических приложений и для своего развития мало нуждалась в технических средствах, когда философ стремился закрыть глаза на внешний мир, чтобы лучше углубиться в истину, а исследователь природы мог открывать ее величайшие законы, наблюдая падения тел с наклонной башни и определяя время колебания маятника по биению собственного пульса. Тогда на техника смотрели, как на ремесленника, обладающего навыками и секретами некоторых производств.

Но это время давно прошло. Завладев основными законами природы, человеческий ум углубился в более тонкие явления, требующие для своего изучения обширных технических приспособлений. Нам необходимы теперь цейсовские микроскопы, благоустроенные астрономические обсерватории Лина, лаборатории с целым арсеналом точных аппаратов и т. д. Успех научного исследования зависит теперь, кроме остроумия исследователя, еще от возможности производить опыты в колоссальных размерах — с мощными магнитными полями, в опытных бассейнах и т. д. Техника давно познала высокую цену науки и ее влиянию обязана своим современным блестящим развитием.

Наши быстроходные машины конструируются на основании данных динамики. Механическая теория теплоты создала современные типы машин. Колоссальный успех электротехники обязан ее самой тесной связи с тонкими научными исследованиями по электричеству. Химия анилина и нефти создала целые технические производства. С другой стороны, само машиностроение и технические производства накопили богатый материал для дальнейших научных исследований, на основании которых могут быть разрешены все возникающие новые вопросы техники. Эти вопросы часто упреждают науку, которая не имеет возможности, по имеющимся данным, дать требуемый ответ. Тогда технику представляется два пути. Один из них, наиболее рациональный, заключается в приноравливании технического выполнения к имеющимся научным данным, подобно тому как строитель моста выбирает определенно-статическую систему для того, чтобы не выйти из точных данных в расчете. Мне вспоминаются слова В. Л. Кирпичева, который говорил, что для инженера нет неразрешимой задачи. Он понимал это в том смысле, что от инженера зависит повести решение практического вопроса так, чтобы опереться на несомненные научные данные.

Едва ли кто станет оспаривать благотворное влияние науки на технику, но могут найтись идеалисты-ученые, которые в сближении науки с техникой будут видеть принижение науки. Для них учёный, бескорыстно изучающий вавилонскиё надписи, будет представляться более возвышенным, нежели натуралист, исследующий филоксеру. Но я думаю, что если речь идет об истинных служителях науки, то тем и другим руководит одна и та же потребность человеческого духа — потребность познания истины и раскрытия сокровенного. Всегда в груди человеческой будет гореть этот святой пламень, всегда человек будет задаваться вопросами, выраженными в прекрасных стихах поэта:

Всегда для удовлетворения этой потребности будут строиться дворцы обсерватории и создаваться храмы науки. И техника со своей необъятной мощью будущего всегда будет служить этой потребности».

Читая текст этой речи, ясно ощущаешь ширь, огромный размах желаний Жуковского. Перебирая факты жизни ученого, столь же отчетливо видишь тиски, в которых он находился в те годы. Немалые преграды отделяли действительное от желанного. Профессор изо всех сил старался эти преграды преодолеть. Именно поэтому он принял предложение Рябушинского. Аэродинамическая труба, уже существовавшая в Московском университете, не могла стать той базой, которая позволила бы разрешить насущные вопросы авиационной теории с должной обстоятельностью.

Подле трубы, построенной в университете в том же 1902 году, когда была произнесена пламенная речь о единстве науки и техники, Жуковский проводил все свое свободное время. Правда, для нее не нашлось даже подходящего места — трубу смонтировали. в вестибюле. Но зато (а именно от этого получал огромное удовлетворение профессор) на недостаток помощников жаловаться не приходилось. Студенты почитали для себя великой честью экспериментировать под руководством Жуковского. Часами просиживали они подле трубы, беседуя о поставленных и намечаемых опытах.

Такая работа студентов была давней традицией многих университетов Европы. Но воплощалась эта традиция по-разному. Случалось, что, пользуясь правом руководителя, профессора просто присваивали себе студенческий труд. Они не гнушались ставить собственное имя на исследованиях, проведенных их учениками. Такие формы сотрудничества Жуковский отверг напрочь. С идеальной аккуратностью отмечал он в очередном докладе роль каждого из своих помощников в том или ином эксперименте.

Энтузиазм профессора заражал учеников. С неповторимой щедростью наделял Жуковский молодежь темами для исследований. Студенты Эйгес и Загородин увлекались анализом ударов ветра о решетку. Другая группа занялась проблемами обтекания шара. Студенты Соколов, Шебуев и Крюков пытались разобраться в том, как меняется сопротивление воздуха по мере возрастания скорости. Они же продолжали давнюю тему профессора о центре парусности.

Жизнь ключом кипела в маленькой лаборатории. День ото дня исследователям становилось здесь все теснее. Им не хватало места, недоставало техники. Но в министерстве просвещения не торопились раскошелиться. Чиновники министерства жили представлениями минувшего, когда кабинет прикладной механики вполне удовлетворяли «птички Пено»[13], привезенные Жуковским из заграничной командировки.

Николай Егорович вкладывал в лабораторию много личных средств. Но профессорское жалованье было явно несоизмеримым с расходами, которых требовал должный размах работы. Этих денег, разумеется, не хватало.

Вот почему, встретившись с Рябушинским, Жуковский прежде всего заговорил о создании института. Николай Егорович не мог поступить иначе. Его толкала жажда к широко поставленным экспериментам, желание практически помочь решению вековой задачи о полете. Предлагая Рябушинскому строить институт, он думал и о судьбе молодого коллектива, столь энергично занявшегося разработкой проблемы аэродинамики. Короче: в условиях царской России иного выхода для широкого развертывания программы научных исследований не было.

Ученик Жуковского инженер Л. С. Лейбензон спроектировал для нового института большую аэродинамическую трубу. Под стать трубе оказалось и остальное оборудование, выполненное по последнему слову техники.

Теперь Николая Егоровича и его учеников можно было часто видеть на Нижегородском вокзале. Отсюда отправлялся поезд до подмосковного поселка Кучино. Здесь, на земле, принадлежавшей Рябушинскому, было воздвигнуто здание института, приметное башней над одним из углов.

В этом здании все могло порадовать глаз исследователя. Аэродинамическая труба располагалась в главном зале. На втором этаже — физические приборы и столярная мастерская.

С постройкой Кучинского института исследователи получили все необходимое, чего требовала их жажда к эксперименту. Теперь Жуковский мог изучать то, что нужно было знать для проектирования аэроплана. На разработке проекта аэроплана продолжал настаивать хозяин института — Рябушинский.

Однако обстоятельства сложились иначе. Ученый победил в Жуковском конструктора, и именно здесь, в небольшом подмосковном поселке, сделал Николай Егорович открытие, которое, несомненно, было крупнейшим в его долгой жизни.

Великое открытие

Как произошло это открытие? Ответить на такой вопрос нелегко. Не всегда удается подсмотреть волшебный миг рождения новой идеи. Чтение чужих мыслей пока доступно лишь героям фантастических романов, но тем не менее книги о великих открытиях длинными рядами стоят на полках библиотек.

Раскроем наугад любую из них. Как много внимания уделено историческим анекдотам! Яблоку, натолкнувшему своим падением Ньютона на открытие закона всемирного тяготения, пасьянсу из карточек с названиями элементов, который помог Менделееву создать его знаменитую систему, шелковой шали, подсказавшей Котельникову тонкий и прочный материал для конструкции парашюта…

Слов нет, случай не раз становился другом и помощником изобретателей. Но помогал он только энтузиастам, чья мысль настойчиво искала новую идею, чье напряженное внимание не пропускало ничего, даже совсем простого и обычно всеми пренебрегаемого. Случай протягивал руку лишь тем, у кого за спиной стоял его величество труд, кто умел ждать, накапливать факты — прочные кирпичи великого открытия.

Только повинуясь одолевшим его мыслям, сумел Жуковский подойти к тому случаю, с которого принято (хотя и не совсем точно) исчислять начало его работы над теорией подъемной силы крыла.

Осенним днем 1904 года Николай Егорович шагал со станции Кучино в свой любимый институт. В тишине, особенно ощутимой после городского шума, отчетливо слышался вой ветра. Холодный, пронизывающий, этот ветер забирался под тяжелое драповое пальто, срывал с деревьев пожелтевшие листья, гнал грязно-серые клочья облаков. Николай Егорович поднял голову. Высоко в небе парил воздушный змей. Вероятно, его запустили окрестные мальчишки, наслаждаясь поединком бумаги, дранок и бечевы с бурливыми воздушными течениями.

Такие змеи не раз строил в детские годы и сам Жуковский. Но не воспоминания ушедших лет заставили профессора стоять с закинутой вверх головой. Он смотрел под облака, словно впервые увидел знакомую до мелочей игрушку. В этот миг и свершилось открытие — незримые воздушные струи, обтекавшие змей, словно проявили себя. Ведь именно они порождают силы, секрет которых неутомимо пытались разгадать многие. Как никто другой, Жуковский был подготовлен к анализу сил, вздымающих высоко воздушный змей к облакам. Но даже могучему гению понадобились годы, чтобы вспыхнувшая в тот день догадка стала стройной теорией. Годы. Да и их было бы мало, не владей Николай Егорович знанием законов механики с той абсолютной свободой, с какой владеет поэт богатствами родного языка.

Медленно, незаметно зрело в голове Жуковского великое открытие. Мысли накапливались постепенно. Они даже не были связаны друг с другом до этого неприглядного осеннего дня. Мгновение соединило то, что копилось годами, завершив трудную пору исканий и ожиданий.

Все выше взбирается змей. Все ближе к облакам поднимает его незримая сила. Что знает об этой силе наука того времени? Задай мы такой вопрос любому ученому из числа современников Жуковского, он дал бы ответ на первый взгляд достаточно ясный.

Воздушный поток (в данном случае ветер), встретив на своем пути преграду (воздушный змей), давит на нее, и часть возникшей при этом силы, направленная вверх, перпендикулярно потоку, и представляет собой подъемную силу. Дальше ученый не преминул бы сообщить, что источник возникновения подъемной силы таится в разности давлений под телом, обтекаемым потоком (там оно повышается), и над телом (где давление будет меньшим).

Но отчего же возникает разность давлений? И на такой вопрос уже могла ответить наука того времени, вооруженная знанием закона Бернулли. Еще в XVIII веке петербургский академик Даниил Бернулли доказал, что по мере роста скорости потока давление в нем понижается, а при уменьшении скорости, напротив, повышается[14].

Опираясь на этот закон, современники Жуковского знали, что величина скорости потока в разных точках обтекаемого тела зависит от формы этого тела и егр положения относительно потока. Увы! На этом и кончалось то, что было известно науке той поры. Строгих математических методов определения подъемной силы еще не существовало. А они как воздух были нужны зарождавшейся авиации, да, впрочем, далеко не ей одной…

Осенним днем 1904 года, наблюдая за полетом змея, Жуковский, подводя итог всему тому, что знал об этом явлении, пришел к той гениальной догадке, что легла в основу его будущей теории. Идея, озарившая Николая Егоровича, заключалась в следующем: для определения подъемной силы он мысленно представил себе течение вокруг тела, находящегося в прямолинейном потоке воздуха, составленном из двух течений. Одно из них — прямолинейное, по скорости и направлению совпадающее с потоком, в котором находится тело, второе круговое, вызванное вихрем или системой вихрей, которым Николай Егорович для удобства рассуждений решил заменить само тело.

Для такой замены реального тела вихрем (Жуковский назвал его присоединенным) и потоком вокруг присоединенного вихря у Жуковского было достаточно оснований. Большой знаток механики, Николай Егорович отлично знал теорию вихрей, разработанную Гельмгольцем.

Соответственно этой теории вихрем называют столбик жидкости, вращающейся наподобие твердого тела. Это вращение вихря передается окружающей его жидкости, которая приходит во вращение, причем окружные скорости частиц этой жидкости по мере удаления от вихря убывают.

Гениальность идеи Жуковского и состоит в том, что в придуманной им расчетной схеме обтекания он заменял тело вихрем с интенсивностью (или, как иначе говорят, циркуляцией), соответствующей как форме этого тела, так и положению его относительно потока.

Модель процесса, которую нарисовало воображение Жуковского, доступна математическому решению и в то же время вполне соответствует тому, что имеет место в действительности. Чтобы в этом убедиться, достаточно посмотреть на взаимодействие потока, набегающего на тело, и потока вокруг вихревого шнура, которым это тело заменено. Изобразив скорости обоих потоков и сложив их геометрически, мы увидим, что над вихревым шнуром суммарная скорость окажется большей, чем под ним. Иными словами, к модели можно применить закон Бернулли, так же как и к реальному телу. Давление над вихрем будет пониженным, а под вихрем — повышенным. Разность же давлений образует подъемную силу.

Формула, которую вывел Жуковский, воспользовавшись своей догадкой, была предельно проста. Для того чтобы подсчитать подъемную силу, достаточно перемножить три величины: плотность и скорость набегающего потока воздуха и циркуляцию потока, находящегося во вращении.

И плотность и скорость набегающего потока воздуха без труда поддавались измерению. Что же касается циркуляции, то тут дело обстояло гораздо сложнее. Отыскать связь между данным профилем, его положением в потоке и соответствующей этому циркуляцией удалось лишь благодаря напряженным поискам, которые в течение нескольких лет вел Николай Егорович вместе с Сергеем Алексеевичем Чаплыгиным.

Эта совместная работа Жуковского и Чаплыгина позволила установить, что при обтекании крыла, профиль которого имеет острую заднюю кромку, струйки, текущие по его верхней и нижней поверхностям, встречаются у задней кромки и сходят с нее с равными скоростями. Это положение вошло в аэрогидродинамику под названием постулата Жуковского — Чаплыгина.

Исследования Николая Егоровича и его лучшего ученика убедительно подтвердили, что для некоторого класса крыльевых профилей зависимость циркуляции от формы профиля и угла атаки может быть получена расчетным путем, если эти профили обтекаются идеальной (то есть лишенной вязкости) жидкостью. Эти профили широко известны и использовались во многих странах мира под именем профилей Жуковского.

Построение таких профилей открыло новую страницу в самолетостроении. Они, как принято говорить в авиации, относятся к числу толстых профилей. Иными словами, конструкторы получили возможность строить самолеты с достаточно толстыми свободно-несущими крыльями, лишенными тех характерных для первых лет авиации подкосов и расчалок, которые значительно увеличивали лобовое сопротивление машины. Более того, благодаря толстым профилям удалось «спрятать» внутрь крыла двигатели, баки с горючим и некоторые другие грузы.

Вот почему мы с полным основанием можем утверждать, что профили Жуковского и их модификации сделали целую эпоху в самолетостроении, и не случайно в отчете об одной из довоенных европейских авиационных выставок говорилось по поводу крыльев большинства экспонировавшихся там самолетов, что это демонстрация металла, которому придана форма профилей Жуковского.

Трудно, нет, просто невозможно преувеличить роль этого открытия. Жуковский сделал неоценимый вклад в дальнейшее развитие аэро-гидродинамики, в развитие сопряженных с ней областей техники. Его теория ослепительным светом прожектора осветила множество проблем. Практики, шагавшие на ощупь, эмпирически, получили возможности для смелого, уверенного продвижения вперед.

Новая теория вооружила тех, кто проектировал самолеты и компрессоры, вентиляторы и турбины, воздушные винты ч корабельные рули. Она начала свое триумфальное движение по миру техники, прославляя имя своего творца, умножая славу науки нашей Родины.

Два года отделяли возникновение идеи от опубликования классического труда «О присоединенных вихрях».

Два года срок немалый, но разве можно было быстрее решить эту сложную задачу? Великие события потрясали страну. И даже Жуковский, обычно с головой уходивший в свои научные занятия, человек крайне далекий от политики, не мог остаться равнодушным к той буре, которая пронеслась над Россией. Жизнь властно стучалась в кабинет ученого, отвлекая его от «чистой науки».