Итак, человек полетел на крыльях, используя силу двигателя. Но ясного понимания, как и почему это происходит, у него еще не было. Правда, что касается работы винта, или, как его еще называют, пропеллера, то здесь все было более или менее понятно: при вращении винт загребает, захватывает воздух своими специально искривленными лопастями и отбрасывает его назад. Тем самым он отталкивается от воздуха в противоположную сторону, вперед, и тянет за собой весь аэроплан. Поэтому и говорят про винт, что он создает тягу.
Но как при этом движении вперед возникает подъемная сила, поддерживающая самолет в воздухе? Другими словами, почему самолет летает?
На этот важнейший вопрос ответил московский профессор Николай Егорович Жуковский.
Родился он в 1847 году. Внешне его жизнь казалась размеренной и спокойной. Но на самом деле, как и жизнь любого настоящего ученого, она была наполнена непрерывным научным поиском и трудом, а значит, невидимыми постороннему глазу победами и поражениями, счастливыми догадками и горькими разочарованиями.
Он был прекрасно образован, а главное, обладал превосходным научным чутьем. Ему удалось создать теорию, которая давала ответ на вопрос, как образуется подъемная сила крыла аэроплана. Для того чтобы эта сила появилась, крыло должно быть слегка искривлено, причем верхняя сторона должна быть выпуклой, а нижняя – вогнутой.
Теория эта непростая. Однако попытаюсь в нескольких словах объяснить главное.
Представьте себе поток воздуха, обтекающий крыло в полете, как бы разделенным на отдельные параллельные друг другу струйки. Встречая переднюю кромку крыла, они, конечно, разветвляются: часть из них обтекает крыло сверху, часть – снизу. На задней кромке крыла соседние частицы, расставшиеся при разветвлении, должны снова встретиться друг с другом. Но так как крыло искривлено, путь над крылом до точки встречи частиц воздуха длиннее, чем путь под крылом, а значит, скорость частиц над крылом должна быть больше.
Дальше в рассуждениях надо использовать один физический закон, открытый в XVII веке Даниилом Бернулли: давление в струйке тем больше, чем меньше скорость воздуха в ней. Отсюда и главный вывод: суммарное давление воздуха под крылом больше, чем над ним. Эта разница и создает подъемную силу.
Как видите, не так-то это просто. Немудрено, что многие поколения людей не могли до этого додуматься.
Теория Жуковского не только объясняет, почему летает самолет. Она позволяет строить его так, чтобы он летал наилучшим образом.
Однажды Жуковский написал: «Человек полетит не силой своих мускулов, а силой своего разума». Эти слова оказались пророческими. Потому они и начертаны на памятнике, который установлен ему в Москве.