Жуковский Н.Е. О парении птиц. (Сообщено в Московском Математическом обществе 1891, октября 22). / Отдельные оттиски из Бюллетеня Московского Общества Воздухоплавания. №№ 1-3. Берлин: издательство Бюро иностранной науки и техники, 1922. [4], 30 с., с илл. 22,9 х 15,4 см. Малотиражное издание, предназначавшееся для узкого круга заинтересованных специалистов. В издательской обложке и в современном художественном футляре. Очень хорошая сохранность.
В своем докладе, прочитанном впервые в Московском Математическом обществе 22 октября 1891 г., Н.Е.Жуковский анализирует наблюдения европейских орнитологов, преимущественно британских, французских и германских, над физикой парения птиц, выполненные в 1889-1891 г.г. Тема была новая и чрезвычайно актуальная, поскольку открывала подходы к проблеме полетов в небе тел тяжелее воздуха. Еще в конце XIX века считалось, что такое тело не может само летать. В 1903 г. это заблуждение опровергли на практике американские инженеры-изобретатели братья Райт. Но до этого несколько ученых в мире разработали основополагающие принципы, сделавшие возможными полеты таких аппаратов.
Прорыв человека в небо состоялся благодаря систематическому накоплению наблюдений за полетами птиц. Орнитологические общества стали возникать в Европе во второй половине XIX века как элитарные клубы по интересам для стареющих аристократов, искавших интеллектуального развлечения и спокойствия в наблюдениях за жизнью перелетных пернатых. Этим наблюдениям способствовало развитие техники, прежде всего оптики и телефонии. Так, направления миграции перелетных птиц через Европу и их скорость были установлены благодаря телефонному и телеграфному общению орнитологов разных стран. Наблюдения требовали много свободного времени и широкой научной образованности. Наиболее передовые орнитологи в конце 1880-х г.г. занялись изучением физики птичьего крыла и ее роли в полетах. Главные вопросы наблюдателей-практиков состояли в следующем: может ли птица, используя только парение, подниматься на потоках воздуха по спирали вверх; менять скорость парения, меняя высоту и угол полета; какие физические силы при этом работают; как влияет плотность и динамика воздушных слоев на парение?
Н.Е.Жуковский в своем докладе впервые дал математическое решение задачи о скольжении птицы в спокойном воздухе. Он показывает, как найденное движение изменяется в атмосфере, где воздушные потоки текут горизонтальными слоями равной скорости, а также при ветре, дующем порывами или имеющем легкое восходящее движение. Ученый исследует роль законов сопротивления воздуха в парении птиц. Действия некоторых из этих законов были хорошо изучены физиками при наблюдениях над парусностью. Казалось бы, век парусных судов закончился, но накопленный опыт получил неожиданное значение для становления теории аэродинамики. В то время изучение аэродинамики было практически невозможно, но Н.Е.Жуковский представил взаимодействие крыльев птицы с воздухом как взаимодействие твердых тел и вывел несколько десятков оригинальных формул, теоретически объяснив наблюдения европейских орнитологов и физиков, что дало толчок к развитию авиации. Представленный доклад явился первым отечественным теоретическим исследованием, которое впоследствии легло в основу строительства самолетов. Он свидетельствует о научном приоритете России в этом направлении.
Интересен в связи с появлением статьи Н.Е.Жуковского и другой факт. В 1892 г. русский золотопромышленник, издатель и меценат Федор Васильевич Сабашников приобрел знаменитую рукопись Леонардо да Винчи «Кодекс о полете птиц» и роскошно издал ее малым тиражом. В ней гений эпохи Возрождения, понаблюдав в течение апреля 1505 г. за полетами птиц, записав свои наблюдения и сделав ряд зарисовок и расчетов в тетради, понял принципы птичьего полета и предсказал на их основе появление и этапы развития авиации на протяжении 100 лет. Кроме того, он описал здесь свои опыты с моделями летательных аппаратов собственной конструкции.
Эта рукопись имела драматическую историю. После смерти автора она долгие столетия прозябала втуне. В 1830 г. она была украдена итальянским аристократом, ученым и библиофилом Гульермо Либри из Национальной библиотеки в Париже и часть ее листов позднее была распродана по отдельности. Основная часть рукописи чудесным образом появилась на европейском аукционе в 1892 г. и была куплена русским предпринимателем. Издание уникальной малоизвестной рукописи, считавшейся в течение значительной части XIX века утерянной, имело колоссальное символическое и теоретическое значение для авиации. Так, Н.Е.Жуковский в своей статье делает расчеты тех физических принципов, которые наблюдал уже Леонардо да Винчи, а несколько столетий спустя - европейские орнитологи и физики.
Мастер Леонардо и Н.Е.Жуковский, каждый в свое время и по-своему, находились на острие решения проблемы управляемых полетов тел тяжелее воздуха и овладения воздушным пространством. Особенно значим тот факт, что доклад Н.Е.Жуковского был сделан и напечатан до публикации рукописи Леонардо да Винчи. Хотя, возможно, русский математик и знал о ее существовании, но он не ссылается на этот текст в своей статье.
Николай Егорович Жуковский (1847-1921) - русский механик, создатель аэродинамики и аэромеханики как наук, «отец русской авиации». Член-корреспондент Императорской Академии наук по разряду математических наук (1894), заслуженный профессор Московского университета (1910), профессор теоретической механики Императорского Московского технического училища (с 1918 г. - Московского высшего технического училища). В 1868 г. Н.Е.Жуковский окончил физико-математический факультет Московского университета, в 1882 г. защитил диссертацию на степень доктора прикладной математики, представив работу «О прочности движения». В 1905 г. ученый был избран президентом Московского математического общества, где 14-ю годами ранее сделал доклад о парении птиц. В 1920 г. в ознаменование 50-летия научной деятельности Н.Е.Жуковского и больших заслуг его в развитии авиации был издан декрет за подписью В.И.Ленина об учреждении премии им. Н.Е.Жуковского за лучшие исследования по математике и механике, об издании его трудов и о ряде льгот для самого ученого.
Работы Н.Е.Жуковского в области аэродинамики явились источником основных идей, на которых строится авиационная наука. Он всесторонне исследовал динамику полета птиц. После своего эпохального доклада «О парении птиц» в 1891 г. Н.Е.Жуковский сделал доклад «По поводу летательного снаряда Чернушенко», составив основные уравнения динамики для центра тяжести планирующего тела. Ученый рассчитал траектории при различных условиях движения воздуха, в том числе предсказал возможность мертвой петли. В 1904 г. Н.Е.Жуковский открыл закон, определяющий подъемную силу крыла самолета; определил основные профили крыльев и лопастей винта аэроплана; разработал вихревую теорию воздушного винта. В ноябре 1905 г. исследователь прочитал доклад «О присоединенных вихрях», заложивший теоретическую основу развития методов определения подъемной силы крыла аэроплана. В Техническом училище в 1908 г. он создал Воздухоплавательный кружок, из которого впоследствии вышли известные деятели авиации и техники: А.А.Архангельский, Б.С.Стечкин, А.Н.Туполев, Б.Н.Юрьев и многие другие. В 1909 г. Н.Е.Жуковский возглавил там же создание аэродинамической лаборатории.
