стр. 180
Инж. Вл. Архангельский.
НАШИ ДОСТИЖЕНИЯ В АЭРОГИДРОДИНАМИКЕ И НОВЕЙШИЕ СРЕДСТВА СООБЩЕНИЯ.
Последние сообщения из-за границы рисуют поразительную картину успехов мировой науки и техники. Поставленная ребром задача о разложении и превращении элементов, отчасти уже разрешенная в лабораторном масштабе, уже одна она показывает, что человеческая мысль подошла сейчас вплотную к основным вопросам строения мира, впервые за многие тысячелетия выдвинула научно-обоснованные гипотезы о первоисточнике всего существующего.
Провозглашенный еще совсем недавно принцип относительности уже дал громадные результаты, а то, что он обещает, не поддается даже учету.
Рядом с этим столь же огромные завоевания в области техники - беспроволочная телефония, трансатлантические рейсы на самолетах и т. д. и т. д. И естественно возникает вопрос, что делалось в России за последние несколько лет, участвовала ли она в общей работе мировой научной мысли.
Настоящая беглая заметка имеет целью указать на несколько последних русских достижений в аэрогидродинамике и смежных с нею областях.
Одной из крупнейших задач, задачей, над которой напрасно бились в течение столетия русские и заграничные ученые, является вопрос "о волновом сопротивлении судов", разрешенный в минувшем году проф. Жуковским в организованном в 1918 г. Центральном Аэрогидродинамическом Институте (ЦАГИ) Научно-Техническим Отделом В. С. Н. Х. Судно при движении поднимает волну и тратит на это энергию. При достаточно быстром движении это последнее сопротивление (волновое) становится больше сопротивления трения, поглощает большую часть мощности корабельных машин. Выработанная до сих пор форма судов, именно с точки зрения вызываемого ею волнового сопротивления, является весьма мало удовлетворительной. Например, произведенные в Японии испытания модели гуся и эквивалентной по водоизмещению модели крейсера "Кацуга" - дали для модели гуся вдвое меньшее сопротивление, чем для модели крейсера. Профессору Н. Е. Жуковскому удалось разрешить задачу о волновом сопротивлении сначала для артиллерийского снаряда (в воздухе) и затем распространить и на движение тел в жидкости, в частности в воде. При трех громадных мощностях современных пароходов - в сотни тысяч лошадиных сил даже 10%-е уменьшение сопротивления (при более выгодной форме) - дает суточную экономию топлива на одном пароходе, исчисляемую в тысячи пудов. Одновременно проф. Жуковским (совместно с Н. Г. Чепцовым) разрешена и другая задача "о наивыгоднейшей форме плуга", - также до сих пор не поддававшаяся теоретическому исследованию. Практическое значение особенно для России, как страны земледельческой, ясно каждому. При тракторной вспашке - улучшение формы плуга позволит увеличить
стр. 181
число лемехов, прицепляемых к трактору при одной и той же его мощности. К крупным работам следует отнести также "О просачивании воды через плотины", - работа, позволяющая предугадать опасные для разрушения плотины пути просачивания. Наконец, крупнейшим достижением, давшим уже громадные результаты, является "вихревая теория винтов" Н. Е. Жуковского. Н. Е. Жуковскому удалось всю совокупность крайне сложных явлений, возникающих в воздухе (или воде) при вращении винта, выяснить в зависимости от вихрей, образующихся вокруг пропеллера, и на основе математического анализа дать стройную картину всего происходящего. Все заключения этой теории проверены в Аэрогидродинамической Лаборатории ЦАГИ и были в полной мере подтверждены на опыте. Инженер В. П. Ветчинкин разработал приемы расчета винта по этой теории, соединив с расчетом на прочность. В настоящее время винты Жуковского или, как их называют, винты НЕЖ широко употребляются в русской авиации.
Попутно с разработкой "вихревой теории винта" проф. Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин произвели ряд крупных исследований о влиянии потока воздуха на помещение туда тела и о давлении, испытываемом телом как в продольном направлении, так и в поперечном - по отношению к потоку. Указанные исследования позволили выяснить вопрос о подъемной силе крыльев самолета (поперечное давление) и о сопротивлении, которое необходимо преодолевать тягой винта. Проф. С. А. Чаплыгину удалось даже выразить математически подъемную силу крыла, он же разработал теорию разрезного крыла, обещающего дать некоторые преимущества перед сплошным. Он же указал ряд профилей крыльев, выгодных с точки зрения малого лобового сопротивления и большой подъемной силы. Наконец, сейчас является уже совершенно разработанной сотрудниками Центрального Аэрогидродинамического Института - вся теоретическая сторона авиации - расчет самолетов на прочность, расчет аэродинамический, динамика аэропланов и т. д. Работы эти позволили в настоящее время выяснить теоретически все свойства, достоинства и недостатки самолетов - а при проектировании новых аппаратов дать возможность совершенно свободно задаваться теми или другими желательными особенностями их. Когда после долгого промежутка были получены заграничные авиационные журналы, в начале их содержание прямо поражало; были построены огромные аппараты, достигнуты очень значительные скорости и высоты полета, созданы линии постоянных воздушных сообщений... Но когда первое впечатление прошло, то увидели, что в некоторых областях они ушли от нас недалеко.
Так, оказалось, что за-границей последним словом техники являются новые винты, винты, в точности соответствующие нашим типа проф. Н. Е. Жуковского.
Новейшие заграничные бестросовые самолеты имеют толстые крылья, весьма близкие к серии теоретически разработанных и испытанных у нас еще несколько лет тому назад крыльев типа инверсии параболы. Некоторые последние статьи Ланчестера, Кутта, Прандтля повторяют выводы, уже сделанные русскими учеными, но с той разницей, что мощный аппарат заграничной промышленности немедленно подхватывает все результаты работы научной мысли и претворяет их в жизнь. К сожалению, тяжелые условия переживаемого момента не позволили в достаточной мере использовать у нас достигнутые результаты, хотя и в этом отношении многое сделано.
ЦАГИ построены новые типы аппаратов, служащих для передвижения (по воде, снегу и воздуху): глиссер, аэросани, триплан. Глиссер представляет из себя лодку, имеющую особой формы днище с реданом (уступом), благодаря которому при известной скорости лодка выскакивает из воды и начинает поддерживаться не водоизмещением (как обыкновенно), а давлением воды на днище от скольжения так же, как летящий аэроплан поддерживается в воздухе. И теперь, как аэроплан имеет скорость много большую, чем аэростат, благодаря малому сопротивлению - также и глиссеры будут давать скорость в 2-3 раза большую обыкновенной моторной лодки. Глиссер снабжен плавниками, позволяющими ему устанавливать желательный, наиболее выгодный угол наклона днища к поверхности воды - так наз. угол встречи. Строющийся в настоящее время при грузоподъемности около 25 пудов - по расчету должен давать скорость
стр. 182
80-100 верст в час. В настоящее время степень готовности выражается в 80-90%. При нашей бедности путями сообщения и наличности развитой системы рек - глиссеры должны оказать существенную пользу, особенно на окраинах (Сибирь) как для почтовых сношений, так и для транспорта ценных грузов.
Попыткой разрешения вопроса о передвижении зимой, когда даже шоссе у самого города становятся почти непроходимыми для автомобиля, являются аэросани, первая партия которых была выпущена зимой 1919-1920 г.г. специальной комиссией, образованной Аэродинамическим Институтом совместно с Автомобильной Лабораторией Н. Т. О. Аэросани представляют из себя аппарат, поставленный на лыжи. Передние лыжи управляются, как в автомобиле. Сзади имеется мотор с вращающимся и толкающим аппарат пропеллером. Кроме выпущенных позапрошлой весной - в минувшую зиму, были разработаны и выпущены еще несколько типов по различным заданиям: маленькие - двухместные, легковые - четырехместные, грузовые, пулеметные (несколько вариантов). При мощности моторов от 50-80 сил легковые сани дают скорость 40-70 верст по насту и до 90 верст в час по льду. Громадное применение в Сибири по рекам, да и в Европейской России для почты и легкого транспорта, для службы при аэродромах, для связи с севшими на поле самолетами, вообще для передвижения по покрытому снегом полю, ясно каждому.
Наконец, крупным шагом вперед являются строющиеся сейчас под руководством Аэродинамического Института трипланы. При небольшой мощности мотора (480 лош. сил) и небольшом размахе, благодаря тому, что поддерживающая поверхность расположена в 3-х плоскостях - самолеты обладают сравнительно большой грузоподъемностью (около 50 пуд. полезного груза) и большим потолком, т.-е. высотой полета.
Из настоящего беглого обзора видно, что творческая работа научной мысли в республике не приостановилась и, несмотря на тяжелые условия, шла вперед, во многом предвосхищая последние достижения западной Европы.