Механика жидкости и газа - Лойцянский Л.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Элементарная газогидравлическая теория скачка уплотнения, установившая связь между давлений» и плотностью до и после скачка, была дана Рэнкиным в 1870 г. и Гюгонио в 1887 г.; явление образования скачков уплотнения в сопле Лаваля было обнаружено и изучено Стодола.
Полного своего расцвета газовая динамика достигла лишь в первой половине нашего века в связи с вставшими перед нею запросами авиации, турбостроения и техники реактивного движения. Об этом этапе развития газовой динамики и особенно большом значении советских исследователей в этом направлении будет сказано в следующем параграфе.
Конец XIX в. ознаменовался высоким подъемом всеобщего интереса к воздухоплаванию. Не преследуя в настоящем курсе цель изложени специальных вопросов аэромеханики самолета, мы не будем останавливаться и на истории авиации, неразрывно связанной с историей развития аэродинамики. Упомянем лишь, что в первых рядах борцов за создание авиации, наряду с Жуковским и Лилиенталем, должны быть поставлены имена Д. И. Менделеева (1834—1907) и К. Э. Циолковского (1857—1935).
Широко известна роль Д. И. Менделеева в развитии учения о газах при больших и малых давлениях, его теоретические и экспериментальные заслуги в области метеорологии высоких слоев атмосферы. Д. И. Менделееву принадлежит опубликованная в 1880 г. фундаментальная монография „О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании", в которой не только дается систематическое и критическое изложение существовавших к тому времени работ по теории сопротивления, но и приводятся оригинальные идеи Менделеева в этом направлении, в частности, указывается на важное значение вязкости жидкости при определении сопротивления трения хорошо обтекаемого тела. Н. Е. Жуковский высоко ценил эту книгу.
Д- И. Менделеев, всегда служивший образцом ученого, тесно связывающего все свои открытия с запросами народного хозяйства своей родины, не отрывал научные интересы в области аэродинамики от задач воздухоплавания и не только сам лично создавал проекты so
ЙВЕДЕШІЙ
новых летательных аппаратов, но и всемерно помогал изобретателям, работавшим в гоч же направлении. Так, в 1877 г. Д. И. Менделеев помог известному конструктору первого самолета А. Ф. Можайскому, в 1890 г. представил Русскому техническому обществу проект цельнометаллического дирижабля К. Э. Циолковского.
Выдающийся русский ученый и изобретатель К. Э. Циолковским, создал в 1896 г. первую аэродинамическую трубу, на которой проводил опыты по определению сопротивления тел. Ему принадлежит целый ряд смелых технических идей: возможность завоевания мирового пространства при помощи ракет, первые проекты ракетопланов, проекты цельнометаллических дирижаблей и др. К. Э. Циолковский установил первые формулы реактивного движения снаряда с переменной массой.
§ 5. Современный этап развития механики жидкости
и газа
Первое место среди создателей современной механики жидкости и газа принадлежит по праву советским ученым, которые не только продвинули далеко вперед теорию, но и разработали замечательные методы экспериментального исследования гидроаэродинамических явлений.
Крупнейшим событием, обусловившим прогресс авиации и турбостроения, было появление в начале нашего века теории крыла самолета, созданной гением двух величайших русских ученых — Н. Е. Жуковского (1847—1921) и С. А. Чаплыгина (1869—1942).
Н. Е. Жуковский является основоположником учения о подъемной силе крыла в плоскопараллельном потоке. Знаменитая формула Жуковского, выражающая подъемную силу крыла в виде произведения плотности жидкости на скорость движения в ней крыла и на напряжение „присоединенных вихрей" или „циркуляцию", опубликованная в 1906 г., получила всеобщее признание как основа теории подъемной силы крыла. Зарубежные историки аэродинамики пытаются без достаточных к тому оснований поделить приоритет Жуковского на эту формулу с немецким ученым Кутта, работа которого по вопросу о подъемной силе частного вида крыла была опубликована несколько ранее работы Жуковского. При этом затушевывается тот основной исторический факг, что только Жуковский дал первую общую теорию подъемной силы, основанную на смелой и оригинальной идее „присоединенного вихря". Приоритет на циркуляционную теорию подъемной силы великого русского ученого, далеко продвинувшего вперед разрешение почти BCQX основных гидроаэродинамических проблем своего времени и открывшего новые пути развития современной механики жидкости и газа, совершенно неоспорим.
Способ определения величины циркуляции, входящей в формулу Жуковского, долго занимал умы аэродинамиков всего мира, пока в самом конце 1909 г. С. А. Чаплыгин, ученик и ближайший сотруд- CAbl'l.MhHMuft ЭТАП РЛЗВЙЮЙ
31
ник H Е. Жуковского, не предложил простой прием определения шокуляции на основании дополнительного предположения о безої-iBHOM обтеканий острой задней кромки крыла; этот прием в настоя-Liee Время общепринят и носит обычно наименование „постулата Жуковского — Чаплыгина".
В 1912 г. Н. Е. Жуковский начал опубликование серии статей, в которых излагалась новая, созданная им вихревая теория гребного винта. Дальнейшее развитие методов аэродинамического расчета винтов идет по пути, указанному Жуковским.
