航空人|俄罗斯航空之父——尼·叶·茹科夫斯基

尼古拉·叶戈罗维奇·茹科夫斯基 (Николай Егорович Жуковский) ,杰出的俄罗斯力学家,。1847年1月5日生于弗拉基米尔省,1921年3月17日逝于莫斯科。

茹科夫斯基出生在弗拉基米尔附近的奥列霍沃庄园(现位于弗拉基米尔州索宾斯基地区)。父亲是一位铁路工程师,退休后管理邻近地主家的庄园。祖父是一名军官,曾参与1812年卫国战争。母亲和孩子们一直住在自家的小庄园里,她教孩子们文法、音乐和绘画,其他学科由客座老师教授。

1858年2月,茹科夫斯基就读于莫斯科第四中学。他擅长精确的科学,尤其是代数、几何和自然科学。但对他来说,学习外语却很困难,尤其是拉丁语和德语。

1864年,茹科夫斯基以银牌从学校毕业,被莫斯科大学物理数学系录取。在那个年代,成功完成学业的毕业生无需参加考试就能被录取。由于家里寄来的钱不足以支付学费、食宿费,况且还要支持正在上中学的弟弟,大学期间,茹科夫斯基在莫斯科来回奔走教课。

1868年,茹科夫斯基从莫斯科大学毕业,试图考入圣彼得堡交通工程学院(父亲的母校)。但他没能完成制图,因此未能通过大地测量学考试。就这样,世界上多了一位航空领域的著名科学家,尽管铁路行业显然少了一位优秀工程师。

1871年,他成功通过了硕士考试,开始在莫斯科高等技术学校教授数学和力学。1874年,任分析力学系副教授。正是在这所著名的技术学校,茹科夫斯基奉献了半个世纪。

茹科夫斯基一生中最重要的事件之一是1876年完成其硕士论文《流体动力学》的答辩。1882年,茹科夫斯基完成博士论文《论运动强度》,获得了应用数学博士学位。

1885年起,他同时在莫斯科大学授课,讲授水动力学,并很快获得了应用力学系杰出教授的头衔。

18世纪,俄罗斯第一所大学的开创者米哈伊尔·瓦西里耶维奇·罗曼诺索夫就已开始研究气球问题。在直升机作为一项发明获得官方认可前很长一段时间,罗曼诺索夫就在俄罗斯制造并测试了这种设备。

的确,达芬奇早在1475年就写过关于建造直升机的可能性,但罗曼诺索夫直到18世纪末才发现其作品的存在。罗曼诺索夫是最早理解空气阻力定律的人之一,同时他发现了支持和推进设备飞行的力量。他奠定了空气动力学的基础,直到19世纪末空气动力学才作为科学出现。

19世纪60年代末,物理气象台的学者兼主任米哈伊尔·亚历山德罗维奇·雷卡乔夫研究了人类飞行的问题。几乎同时,著名的“化学元素周期表”的作者德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫也在研究这个问题。

1875年,门捷列夫绘制了气球控制的草图,并进行了必要的计算。他相信飞机会有“光明前景”,并深信飞行器的发明“将开启新文明史的时代”。

第一次世界大战推动了俄国航空领域的发展,正如尤里耶夫所写:“战争从一开始就表明了航空的重要性,沙皇政府被迫开始组织航空科学……”。令人惊喜的是,俄罗斯科学家在航空科学方面取得了重大进展。莫斯科高等技术学校成为了第一次世界大战期间俄国航空思想的中心,当时最优秀的科学家之一尼古拉 · 茹科夫斯基就在这里工作。航空是茹科夫斯基的主要研究领域,正是他开创了科学及实用航空,成为名副其实的“俄罗斯航空之父”。他创立了俄罗斯空气动力学流派,既是理论家又是实践者。

茹科夫斯基的主要成就在于其思想奠定了航空科学未来发展的基础。他特别研究了鸟类飞行的动力,并在1891年11月发表了相关论文《鸟之飞翔》。次年,又发表了关于切尔努申科飞行炮弹的报告。此外,茹科夫斯基编写了在攻角不变时确定滑翔物体重心的关键公式,他描述了不同气流条件下的运动轨迹,包括详细地预言了倒飞筋斗的可能性。

1895年,茹科夫斯基访问德国,与德国航空先驱,以“德国滑翔机之王”闻名于世的奥托·李林塔尔进行了一次富有成效的会面。茹科夫斯基从其处购买了一架滑翔机用于进一步开展研究。

1902年,茹科夫斯基开始深入研究空气动力学。他致力于建造一个以吸力运作的风洞。这项研究是在莫斯科大学力学办公室的基础上进行的。

1904年,茹科夫斯基发现了机翼的升力定律,发展了机翼剖面理论。同年,成为欧洲第一个空气动力学研究所的负责人。该研究所位于莫斯科附近的库奇诺,由科学家德米特里·帕夫洛维奇·里亚布钦斯基资助建成。

1908年,在高等技术学校成立“气球俱乐部”,由此诞生了许多著名的航空和技术人才。1909年,主管该学校的空气动力实验室。

1916年,茹科夫斯基开始管理空气动力实验室下的计算测试局,在此基础上,研制出飞行器强度的计算方法。其所得结论详细记录在作品《浅谈飞机动力学》、 《计算测试局之成果》、 《飞机构造稳定性研究》中。

1918年12月,苏联政府根据茹科夫斯基的建议成立了由其领导的中央航空动力研究院。茹科夫斯基创立的理论飞行课程进入莫斯科航空技术学院,1920年在此基础上成立了红色空军工程师研究院。茹科夫斯基奠定了实验和理论空气动力学的基础,对航空的发展产生了巨大影响。

有趣的是,茹科夫斯基在其学术著作和评论中一再否认相对论。1918年3月,茹科夫斯基在莫斯科数学学会的一次会议上发表题为“新物理学中的旧力学”的演讲,他特别提到,1905年爱因斯坦从形而上学的角度出发,使数学问题的解决转变为物理现实。茹科夫斯基确信电磁理论和光速的问题可以用牛顿和伽利略的力学来解决。由此,他称爱因斯坦在该领域研究的重要性有待商榷。

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