Техника - молодёжи 1945-07-08, страница 5

Еще да того, как взлетел первый самолет, Н. Е. Жуковский начертил схему «мертвой петли».

дать. Орел и ястреб парят в -воздухе, не двигая крыльями. Все явления, происходящие под влиянием- сил, возникающих ири движении воздуха, долгое время оставались* непонятными и необъяснимыми.

То же можно сказать и о явлениях, связанных с движением жидкостей -при воздействий на них каких-нибудь сил. Именно полнейшая неуловимость законов воды и воздуха заставляла наших предков относиться к ним, как к, стихийным силам природы, -не постижимым уму и <не подвластным человеку.

До последнего времени; человечество не знало многих законов аэродинамики и гидродинамики, определяющих поведение воздуха и жидкостей в связи с действующими на них силами-. (Поэтому в течение тысячелетий, несмотря на множество смелых, но наивных попыток, человек не смог поднять* ся на воздух, но сделал это тогда, когда были разрешены основные вопросы аэро-гидродинамики, установлены основные законы движения тел в ©оде и воздухе.

Одна из важнейших закономерностей аэро-гидродинамики была установлена еще в. восемнадцатом веке голландским ученым и членом Петербургской Академии наук Даниилом Бернулли. Он установил связь между давлением и скоростью в каждой точке струи тяжелой жидкости.

Воздух, подобно жидкости, давит на поверхность каждого тела, с которым он соприкасается, причем давление -в каждой точке перпендикулярно к поверхности тела. Такое давление называется статическим давлением» или просто давлением. Статическим давлением является атмосферное давление: воздух, как известно,; имеет вес и довольно значительный — каждый литр его весит более грамма. На каждый квадратный сантиметр поверхности земли давит воздушный столб такого же сечения, весом около килограмма-. Это и есть пример статического давления.

Скорость,, вернее, живая сила текущей воды или воздуха, может быть преобразован^ -в давление на поверхность; тела. В отличие от статического давления такое давление называется динамическим давлением, или скоростным напором. Если -в стакан с ©одой подуть с достаточной силой, то вода выплеснется через край.

Так вот, Бернулли установил, что для каждой¹ точки струи жидкости, не обладающей вязкостью, сумма скоростного напора. и статического давления остается величиной постоянной. Иначе -говоря, там, где увеличивается скоростной' напор, уменьшается давление и, наоборот, там, где уменьшается скоростной напор, увеличивается давление. Закон этот, как выяснилось позднее, одинаков и для жидкостей и для газов.

Стоит нам только усвоить этот основной закон, одинаковый для воды и воздуха, как многие аэро-гидродинамические загадки легко разрешаются. Возьмем, например, два листка бумаги, слегка выгнув их, и: будем держать близко друг, к другу выпуклыми сторонами. Казалось бы, что если подуть в пространство между ними, листки должны¹ разойтись. На самом деле листки сближаются выпуклыми сторонами.

Не зная связи между скоростью и давлением, тут ничего нельзя понять. Но закон Бернулли говорит, что увеличение скорости движения -воздуха между листками уменьшает давление между ними, в то -время как на внешних сторонах листков оно остается неизменным, равным атмосферному. Эта разность давлений и сближает листки.

Впервые «мертвую петлю» осуществил русский летчик Я, Нестеров.

Закон Бернулли объясняет нам, почему иногда сталкиваются сближающиеся корабли. Когда корабли идут параллельно друг другу на небольшом расстоянии, борта их образуют канал, где возникает течение. Скоростной напор воды © узком' пространстве между кораблями увеличивается и уменьшает статическое давление: внешнее давление оказывается более сильным и сближает корабли, ©плоть до сталкивания, при неумелом управлении ими.

Известно, что ветер может сорвать крышу с дома, и если спросить нас> каким образом- это случается, большинство ответит, что ветер подхватывает крышу снизу и срывает ее, хотя трудно понять, как он может проникнуть под крышу, плотно прилегающую к стене? 'В' действительности дело обстоит совсем не так. Над крышей ветер скоростным напором уменьшает статическое давление, которое под -крышей, оставаясь неизменным, становится большим, чем- над крышек; разность давлений и срывает крышу»

Любопытно, что до развития аэродинамических знаний крыши зданий рассчитывались на прочность только из учета давления сверху. Возможность давления изнутри никому не приходила в голову, так как срыв крыш при ветре объяснялся -неправильно.

Жуковский и в раннюю' пору своей научной работы не сомневался в возможности осуществления тысячелетне!* меч* ты своего народа и всего человечества. «Птицы летают, почему же человек не может летать?» говорил он.

За одиннадцать лет до того, как поднялся в воздух самолет братьев Райт, Жуковский в статье «О парении птиц» дал объяснения тому, каким образом птицы могут парить в воздухе с неподвижно распростертыми крыльями, и теоретически доказал, что можно построить аппараты для искусственного парения — планеры, которые будут, устойчивыми в воздухе .и даже смогут совершать' «мертвые петли».

Доказав возможность создания устойчивых в воздухе летательных аппаратов, Жуковский в новой работе «О наивыгоднейшем наклоне аэропланов» решает задачу о нахождении наивыгоднейшего угла наклойа крыльев, что имеет основное значение при проектирований самолета.

Таким образом ^ к тому времени, ■когда жизнь! предъявила к теоретической авиации свои/ требования, когда состоялись первые полеты, Жуковский, внимательно следивший за всеми новостями в этом деле, оказался- во всеоружии тех знаний, которые были нужны для создания» теоретиче-ских основ авиации.

Как только братьями Райт и затем другими авиаторами были совершены первые, робкие полеты на аппаратах тяжелее воздуха, тотчас же перед; наукой стал¹ вопрос, выдвинутый, практической авиацией: откуда берется кодъ-

Возьмите два листа бумаги, как показано на рисунке> и дуньте. Странным образом листы сблизятся друг с другом.