Аэродинамика в природе и технике

Стремительное развитие авиационной, ракетной и воздуходувной техники во многом связано с достижениями науки, называемой аэродинамикой.

Аэродинамика — это наука, изучающая законы движения воздуха (газа) и силовое взаимодействие между телом и обтекающим его воздухом.

Рассматриваем ли мы движение самолёта, вертолёта, ракеты, пули, автомобиля, лопасти вентилятора, лопасти ветродвигателя, парашюта, а также полёт птицы, насекомого, летучей рыбы, белки-летяги, кленового семечка или явления водяного, песчаного смерча — везде, во всём этом многообразии мы встречаемся с аэродинамическим воздействием воздуха.

Бесчисленны примеры в технике и в природе взаимодействия тел с воздушной или иной газовой средой.

Что происходит в потоке воздуха или иного газа? Что получится, если в этот поток поместить тело, или, наоборот, тело заставить двигаться в неподвижной среде?

Ответы на подобные вопросы даёт аэродинамика. Об основных закономерностях аэродинамики и об их использовании в технике и природе говорится в этой книге.

С незапамятных времён люди с завистью следили за полётом птиц. Они видели, как легко летают птицы, ударяя крыльями о воздух, как парят птицы в воздухе на неподвижно распластанных крыльях. Этот пример в природе рождал мечту о полёте человека. Эту мечту осуществили русские учёные, исследователи и конструкторы, внёсшие большой вклад в изучение и покорение воздуха.

Гениальный учёный, первый русский академик М. В. Ломоносов в 1754 г. на базе своих исследований впервые в истории разработал и построил вертолёт, предназначенный для подъёма в воздух созданных им метеорологических приборов.

Большой вклад в развитие аэродинамики внёс и другой гениальный русский учёный Д. И. Менделеев. Его работы по сопротивлению жидкостей послужили основой для дальнейшего изучения явлений, связанных с движением тел в воздухе.

В 1882 г. в России морским офицером А. Ф. Можайским был построен самолёт, совершивший первый в мире полёт. К сожалению, в те времена полёт Можайского не прославил его имени.

Полёты в природе и технике весьма разнообразны и непосредственно связаны с аэродинамикой. Великий русский аэродинамик, проф. Н. Е. Жуковский, исследуя парение птиц и движение планёров, положил начало новой отрасли науки — динамике полёта.

Он впервые в мире дал теорию крыла и воздушного винта, объяснив возникновение подъёмной силы, поддерживающей летящий самолёт в воздухе.

Профессор Н. Е. Жуковский является создателем науки о полёте летательных машин. Он оставил человечеству много замечательных трудов по теории авиации, ветродвигателей, гребных винтов, полёта птиц, явлений смерча, вихрей и др.

В 1918 г., по указанию В. И. Ленина, Н. Е. Жуковский создал Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), сыгравший исключительную роль в развитии современной авиационной техники.

Ученик проф. Н. Е. Жуковского, академик С. А. Чаплыгин, по праву считается основоположником новой отрасли аэродинамики — аэродинамики больших скоростей, открывшей путь к достижению тех скоростей, с которыми движутся современные самолёты, ракеты, лопасти паровых турбин и воздушных нагнетателей.

Академиком Б. Н. Юрьевым, также являющимся учеником Н. Е. Жуковского, проведены крупнейшие исследования в области теории и расчёта крыла, воздушного винта и вертолёта.

Исключительно крупные исследования в области обтекания тел газом при больших скоростях проведены выдающимся советским учёным академиком С. А. Христиа- новичем. Кроме того, больших успехов в области аэродинамики добились советские учёные — профессора И. В. Остославский, Я. М. Серебрийский, А. А. Дородницын и другие.

Таким образом, советские аэродинамики своими замечательными исследованиями помогли прославленным авиационным конструкторам А. Н. Туполеву, А. С. Яковлеву, С. В. Ильюшину, А. И. Микояну, С. А. Лавочкину и другим создать совершенные самолёты новых форм.