Вклад Жуковского и Чаплыгина в развитие аэродинамики

1.1.Социально экономические и научные предпосылки развития аэродинамики

Элементы классического естествознания появляются в идее начала познания на Древнем Востоке, в Греции и Риме, а также в средние века вплоть до XVI – XVII веков. Именно этот период чаще всего считается началом, отправной точкой естественной науки (и науки в целом) как систематического изучения реальности. В этот период наука еще не выделялась в определенной области духовной деятельности, и теоретическое мышление не получило независимого развития. Здесь произошло переплетение элементов знания с мистикой и суевериями (астрономия с астрологией, медицина с магией). Зачатки математических и других рациональных и практических знаний не получили интегрированного выражения в соответствующей теории.
Еще в XV – XVI в. интерес к природе начинает расти. Переход от Средневековья к Новому времени ознаменовался началом первой глобальной научной революции и становлением классического естествознания.
…

1.2. Этапы становления аэродинамики

Аэродинамика – наука о движении воздуха и его воздействии на тела, которые она затянула – началась в связи с первыми попытками построить самолет. Возникла и сформировалась на основе теоретических основ классической гидродинамики, а также результатов аэродинамических экспериментов. Формирование, развитие и обучение аэродинамике как науки можно разделить на три этапа.
Этап 1. Первые попытки объяснить образование аэродинамических сил относятся к относительно отдаленным временам. Таким образом, в начале XVI века известный итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи, который проанализировал полет птицы, пришел к выводу, что сила, удерживающая его в воздухе, была вызвана быстрыми ударами его крыльев; ударная теория сопротивления воздуха, предложенная Ньютоном в 17 веке, преобладала в науке до 20-го века и послужила основой для современной аэродинамики разреженных газов.
Этап 2.
…

2.1. Становление Жуковского как ученого

Жуковский Николай Егорович (1847-1921) – русский ученый, создатель аэродинамики как науки. Заслуженный профессор Московского университета, профессор теоретической механики Императорского московского технического училища.
Особое влияние на научную деятельность Николая Егоровича, решившего посвятить себя практическим вопросам механики, оказали известные профессора Московского университета В.Я. Цингер и Ф.А.Слудский, которые читали курс механики в университете.
В 1876 году Жуковский блестяще защитил кандидатскую диссертацию по очень сложной и важной части гидромеханики – теории скоростей и ускорений движущегося тела жидкости. По отзывам официальных оппонентов, профессора Московского университета Цингера и Слудского, диссертация Жуковского содержала много новых и ценных вещей.
…

2.2. Основные идеи Жуковского в сфере аэродинамики

До работ Н. Е. Жуковского теоретическая аэродинамика не существовала как самостоятельная наука. Попытки ученых всех стран объяснить возникновение подъемной силы крыла самолета в соответствии с результатами экспериментов не привели к цели. [5] Жуковский придал большое значение разработке экспериментов в аэродинамических трубах. В своей университетской лаборатории в 1902 году, а затем в 1905-1906 годах были построены аэродинамические трубы. В 1904 году, по идее Жуковского, был основан Аэродинамический институт в Кучино, оснащенный новейшими инструментами того времени.
…

3.1. Становление Чаплыгина как ученого

Сергей Алексеевич Чаплыгин (1869-1942) – российский и советский ученый в области теоретической механики, академик Академии наук СССР, один из основоположников современной гидроаэродинамики. Первые работы Чаплыгина, созданные под влиянием Жуковского, относятся к области гидромеханики.
Первые работы Чаплыгина, созданные под влиянием Жуковского, относятся к области гидромеханики. В своей работе «О некоторых случаях движения твердого тела в жидкости» (1894) и в магистерской диссертации «О некоторых случаях движения твердого тела в жидкости» (1897) он дал геометрическую интерпретацию законы движения тел в жидкой среде. [9]
Для исследования теории движения твердого тела в жидкости и движения тел с неинтегрируемыми соединениями Чаплыгин получил в 1899 году из Петербургской Академии наук почетную золотую медаль. В конце 19 – начале 20 века. Чаплыгин начинает заниматься струями струй.
В 1902 г.
…

3.2. Основные идеи Чаплыгина в сфере аэродинамики

В 1910 году Чаплыгин выступил с докладом на совещании в Московском математическом обществе, в котором он выдвинул позицию, позволяющую определить циркуляционное обтекание крылового профиля. Это было существенное дополнение к теореме Жуковского, которая установила ее как основной принцип, объясняющий подъем крыла. Вопросы аэродинамики стали центром научной деятельности Чаплыгина.
В 1910 году почти сразу появились работы Чаплыгина «О давлении плоскопараллельного потока на преграждающие тела» и «О контурах поддерживающих поверхностей аэропланов» Жуковского, в которых впервые были использованы методы количественного определения подъемной силы крыловых профилей.
Они, наконец, утвердили принципы аэродинамики и легли в основу всего своего дальнейшего развития.
…

Заключение

Николай Егорович Жуковский – основатель экспериментальной аэродинамики в нашей стране. В начале развития авиационной техники он увидел сложность задач этой новой отрасли, и он понял огромную роль научно доказанного опыта. Огромный рост ЦАГИ после смерти Жуковского, создание новых аэродинамических лабораторий в Москве, Казани, Ленинграде, Харькове, Новосибирске – лучшее доказательство для предсказания Жуковского.
Функция Жуковского: конформное отображение, используемое для понимания некоторых принципов профиля крыла. Его использование в аэродинамике основано на том, что функция Жуковского отображает круг на некоторую замкнутую кривую, аналогичную профилю крыла самолета в разрезе. Изменяя радиус и положение круга, можно изменить угол изгиба и толщину крыла.
…