Механика жидкости и газа - Лойцянский Л.Г.
Скачать (прямая ссылка):
С именем Н. Е. Жуковского связано зарождение динамики полета. Первой работой в этом направлении является знаменитый мемуар „О парении птиц", относящийся еще к 1892 г. В этом ме-муаре приводится исследование траектории цен-іра тяжести птицы при свободном ее скольжении в воздухе, здесь же дано первое обоснование „мер-I вой петли". Идеи этой замечательной работы были завершены Н. Е. Жуковским в ряде статей и монографий по динамике аэроплана (1913—1916)—
новой в то время отрасли Г'1П ЖуковскиГ"'1
аэромеханики, творцом ко- J
торой ЯВЛЯетСЯ H Е. Жу- (184/—1У21)
ковский.
Н. Е. Жуковский по праву может рассматриваться также как создатель современной экспериментальной аэродинамики. Им был организован ряд аэродинамических лабораторий: при Московском университете, в Кучино под Москвой, и, наконец, он был основателем Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). Руководимые Н. Е. Жуковским лаборатории сыграли громадную роль в создании отечественной авиации, в развитии основных аэродинамических воззрений. Наша страна свято хранит память о Н. Е. Жуковском — гениальном основоположнике современной гидроаэродинамики, по словам • И. Ленина, „отце русской авиации". Именем Жуковского назван 32
ВВЕДЕНИЕ
Центр советской авиационной мысли — ЦАГИ, его имя присвоено Военно-воздушной академии в Москве.
После смерти Н. Е. Жуковского продолжение начатого им дела создания передовой советской авиационной науки оказалось в надежных руках его ученика и соратника С. А. Чаплыгина.
С именем С. А. Чаплыгина связано начало систематического применения комплексных функций и конформных отображений в теории
В 1914 г. С. А. Чаплыгин изложил новую теорию решетчатого крыла, схематизирующего лопастной аппарат турбомашини.
Теоретические исследования С. А. Чаплыгина, появившиеся после смерти Н. Е. Жуковского, содержат продолжение работ по применению метода комплексного переменного к теории крыла в плоскопараллель-ном потоке; сюда относится установление теоремы о параболе устойчивости крылового профиля, о приведении давления потока на крыло к силе, приложенной в фокусе, и паре с независящим от угла атаки моментом. К тому же периоду относятся новые исследования С. А. Чаплыгина по разрезному крылу, в которых он показал, что сово-купностЁ двух надлежащим образом раздвинутых дуг одного и того же радиуса имеет большую подъемную силу, чем одна дуга той же длины, дал характеристическую функцию обтекания любой системы дуг одной и той же окружности или любого числа отрезков прямой.
плоского безвихревого движения жидкости. В 1910 г. С. А. Чаплыгин опубликовал первые формулы силы и момента, действующих на крыло со стороны жидкости, выражающие их через контурные интегралы, содержащие производные от комплексного потенциала. К тому же 1910 г. относится создание Жуковским и Чаплыгиным первых в мире теоретических крыловых профилей с закругленной передней кромкой, причем авторы дали способы построения этих профилей, вычислили их геометрические и аэродинамические характеристики.
Сергеи Алексеевич Чаплыгин
(1869 — 1942)
Наряду с созданием общей теории крыла С. А. Чаплыгину принадлежат первые теоретические изыскания так называемого „механизированного" крыла, т. е. разрезного крыла, крыла с предкрылком и с закрылком. СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ
33
В 1926 г. С. А. Чанлыгин обобщил свои замечательные формулы сипл и момента на случай нестационарного движения крыла при постоянной во времени циркуляции, чем положил основу нового направления теории крыла, в дальнейшем широко развитого и углубленного его последователями.
Уже почти перед самой смертью С. А. Чаплыгин предложил новый класс теоретических профилей, отвечающих современным требованиям, предъявляемым к крылу скоростного самолета.
Известно, что еще в 1910 г. С. А. Чаплыгин пришел к вполне законченным общим представлениям о вихревой системе крыла конечного размаха, а в 1913 г. ему удалось преодолеть математические трудности и дать основные формулы подъемной силы и индуктивного сопротивления. Примерно в то же время (начиная с 1912 г.) Н. Е. Жуковский создал свою вихревую теорию винта, содержавшую как частный случай вихревую теорию крыла конечного размаха. Однако ни Чаплыгин, ни Жуковский не выпустили специальных публикаций по теории крыла конечного размаха; это дало возможность зарубежным ученым приписать приоритет создания общей теории крыла конечного размаха немецкому аэродинамику Л. Прандтлю, опубликовавшему свою теорию значительно позднее.
Таков весьма краткий перечень наиболее важных результатов Жуковского и Чаплыгина по теории крыла; их фундаментальные идеи были в дальнейшем развиты учениками и последователями—-молодыми советскими аэродинамиками.
Значительное развитие и углубление получила гидродинамика плоского безвихревого потока в работах М. В. Келдыша, М. А. Лаврентьева, Л. И. Седова и других, продолжавших с успехом применять в теории крыла методы іеории функций комплексного переменного, в свое время выдвинутые Н. Е. Жуковским и С. А. Чаплыгиным. Исследования Жуковского но об і еканию тел с отрывом струй были обобщены и получили новые применения в работах М. А. Лаврентьева, А. И. Некрасова и др.
