осНОВОПОЛОЖНИКИ тмм КАК НАУЧНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

 

Жуковский Николай Егорович  (1847-1909)  

Николай Егорович Жуковский родился 17 января 1847 г. в городе Орехове Владимирской губернии в семье инженера. По окончании гимназии он в 1864 г. поступил на физико-математический факультет Московского университета, который окончил в 1868 г. Уже на первом курсе он проявил особенный интерес к математике и по рекомендации астронома М. Ф. Хандрикова был принят в кружок любителей математических наук, созданный по инициативе Н. Д. Брашмана (впоследствии он развился в Московское математическое общество).С 1872 г. Жуковский начал читать практическую механику в Московской практической академии (среднее специальное учебное заведение) , работая одновременно преподавателем математики в Московском техническом училище. В 1874 г. по рекомендации Ф. Е. Орлова он был утвержден доцентом по кафедре аналитической механики в этом училище. Дружба с Ф. Е. Орловым имела для Жуковского большое значение: Орлов ввел его в Политехническое общество при училище, познакомил с московскими инженерными кругами. В 1877 г. Жуковский был направлен в заграничную командировку. В Париже он познакомился с Резалем, Дарбу, Леви. По возвращении из-за границы, в 1879 г., он был назначен сверхштатным профессором механики в Московском техническом училище, одновременно преподавал математику в женской гимназии. В 1876 г. он защитил магистерскую диссертацию на тему Кинематика жидкого тела. В 1882 г. совет Московского университета присудил Жуковскому степень доктора прикладной математики за диссертацию О прочности движения, а в 1886 г. он начал чтение лекций по аналитической механике в Московском университете. В 1887 г. он был утвержден штатным профессором аналитической механики в Московском высшем техническом училище, а в 1894 г. был избран членом-корреспондентом Академии наук. В 1900 г. Жуковский должен был баллотироваться в действительные члены Академии наук, но снял свою кандидатуру, когда выяснилось, что для этого он должен был бы переехать в Петербург: он не хотел порывать с Московским университетом и МВТУ, где были его ученики и товарищи по работе, где начинала складываться русская школа механики машин. В 1905 г. Н. Е. Жуковский был избран президентом Московского математического общества. Интерес Н. Е. Жуковского к проблемам теории механизмов не был случайным и составлял органическую часть его научного творчества. Особенно интересовался Жуковский шарнирными механизмами. Можно сказать, что он был популяризатором идей механики машин читал доклады в Политехническом обществе, в Обществе любителей естествознания, антропологии и этнографии, в Московском математическом на темы: О приборе Кемпе для решения числовых уравнений высших степеней, О трении в машинах, Планиграф Дарбу, О рычажном дубликаторе Делоне, О механизме Ассура и др. Опубликовал более 10 работ по механике машин, в том числе Распределение давлений на нарезке винта и гайки (1902), Сведение механической задачи о кинематической цепи к задачам о рычаге (1909). Эта последняя работа, в которой дано чрезвычайно красивое решение общей задачи кинетостатики, по справедливости вошла в золотой фонд науки о машинах, а теорема Жуковского о жестком рычаге входит в обязательный минимум знаний каждого студента, изучающего теорию механизмов. Об инженерной интуиции Н. Е. Жуковского свидетельствует интересный факт, описанный В. В. Голубевым: Молодой инженер, только что окончивший МВТУ, где он, между прочим, слушал лекции у Николая Егоровича, попал инженером на завод в глухую провинцию, где посоветоваться и поучиться было не у кого. Как всегда бывает в таких случаях, он сейчас же почувствовал, что многого не знает и опыта никакого не имеет. А тут еще как на грех на заводе случилась авария: у только что выписанной сложной заграничной машины сломался коленчатый вал, который завод своими силами исправить или заменить не мог. Надо было отправить вал далеко на большой завод или выписывать новый; на дворе стояла весенняя распутица, привезти вал быстро было нельзя, а каждый день простоя машины грозил заводу большими убытками. Молодой инженер совершенно растерялся и в полном отчаянии написал Николаю Егоровичу письмо с просьбой помочь ему, приложил схему машины и каталог завода, откуда машина была выписана. С ближайшей почтой получил ответ. Николай Егорович ему писал, что такой машины он никогда не видал, для чего она нужна, представляет неясно, разобрать по описанию в каталоге машины он не смог, но так как, судя по присланной схеме, в машине действуют такие-то и такие-то моменты, то он считает, что машину можно исправить очень просто: коленчатый вал надо вынуть, а действие его заменить такими-то и такими-то шестеренками, которые они смогут сделать домашними средствами у себя на заводе... Шестеренки были заточены, коленчатый вал был вынут, и к общему изумлению машина стала работать лучше, чем прежде! Редкое по своей целостности, органическое слияние теории с практикой было характерной особенностью научного творчества Жуковского. В то время теоретики в большинстве случаев считали ниже своего достоинства заниматься вопросами практики, а он создал целую школу, занимавшуюся исследованием технических проблем, прикладной механикой в полном смысле этого слова. Работы Жуковского в области аэродинамики, принесшие ему мировую славу и положившие начало созданию русской авиации, являются лучшим примером его научного метода. Жуковский был не только великим ученым, но и замечательным педагогом. Свое педагогическое мастерство он развил, будучи преподавателем в средних школах. Его лекции славились глубоким знанием предмета, ясностью и точностью изложения. Курс прикладной механики, прочитанный Н. Е. Жуковским в Московской практической академии коммерческих наук, был впервые издан в 1901 г. по запискам слушателей. Курс состоит из трех частей: теории механизмов, передачи работы в машине и гидравлики. Начинается он определением машины: Всякая машина состоит из трех существенных частей. Первая часть машины есть та, на которую непосредственно действует сила двигателя; эта часть называется приемником. Вторая часть машины служит для передачи и преобразования движения; эта вторая часть машины называется механизмом. Наконец, третья часть машины служит для обрабатывания тел и называется орудием. Если будем рассматривать целую фабрику как одну машину, то в ней каждую из упомянутых частей называют машиной: машина-двигатель, передаточная машина, машина-орудие. Теорию механизмов Жуковский излагает, пользуясь классификацией Виллиса, как и большинство преподавателей русских технических школ того времени. Однако у Виллиса он заимствует, в сущности, лишь деление на классы, избежав, таким образом, присущей этой классификации непоследовательности. Начав с понятия о кинематических парах по Рело, Жуковский переходит затем к механизмам первого класса (передача движения непосредственным соприкосновением); далее следуют фрикционные механизмы, зубчатые колеса, бесконечный винт, эксцентрики (кулачки); механизмы второго класса (передача движения посредством гибких тел): блоки, ворот, гибкие передачи; механизмы третьего класса (передача движения посредством твердых тел): шарнирные механизмы. В последнем разделе автор пользуется идеями Рело о преобразовании механизмов, а также разбирает направляющие механизмы Эванса, Уатта и Липкина. Вторая часть, посвященная передаче работы в машине, охватывает вопросы уравнения живых сил, коэффициент полезного действия, статику механизмов и учение о трении, регулирование хода машин. Когда Жуковский преподавал в средних учебных заведениях, ему приходилось популяризировать свое изложение. Это отразилось и на рассматриваемом курсе: он очень элементарен, но все же автор не делает никаких скидок в отношении строгой научности изложения: излагает последние новинки, недавно вошедшие в научный оборот, но делает это в доступной для слушателей форме. Несколько лет Н. Е. Жуковский читал в МВТУ специальный курс регулирования машин. Этот курс был издан по студенческим запискам в 1909 г. Состоит курс из двух частей: статики регулятора и динамики регулятора. Первая часть охватывает ряд вопросов кинетостатики и динамики, не входивших тогда в программу курса прикладной механики (приведенная масса и сила, уравнения движения в форме Лагранжа, способ Виттенбауэра для определения массы маховика), а также вопросы, относящиеся к механике регулятора и описанию различных систем. Вторая часть содержит уравнение движения в форме, предложенной Толле, анализ Лекорню, исследование влияния катаракта, задачу Грдины и некоторые другие вопросы. Как известно, Н. Е. Жуковский считал, что Вышнеградский допустил ошибку в анализе работы регулятора. Этому вопросу посвящено предисловие к книге. В частности, Жуковский обратил внимание на то, что практическое применение метода Виттенбауэра сопряжено с трудностями точных графических построений как диаграммы масс-работ, так и касательных к ней. Известные учебники Н. Е. Жуковского по теоретической и аналитической механике также проникнуты идеей единства теории и практики; кроме того, как и другим" его работам, им присущи новизна компоновки курса, экономность и изящество изложения. Примером такой экономности служит теорема Жуковского о жестком рычаге, которая cводит определение уравновешивающей силы к задаче о равновесии плана скоростей под действием моментов сил относительно полюса плана. В этой теореме он использовал свойства подобия механизма и его плана скоростей. В Московском университете Н. Е. Жуковский читал основной курс теоретической механики, а приват-доценты В. М. Коваленский и Н. И. Мерцалов вели дополнительные занятия по прикладной механике. В начале XX в. в университете вновь возрос интерес к прикладным наукам, это было связано с промышленным развитием страны. Однако общественный подъем начала века сменился полосой жестокой реакции. В 1911 г. министр народного просвещения Кассо уволил выборного ректора Московского университета профессора А. А. Мануйлова и его проректоров. В ответ на эту репрессию свыше 100 преподавателей, в том числе С. А. Чаплыгин и Н. И. Мерцалов, ушли из университета, и его роль как научного центра резко снизилась. В Московском высшем техническом училище прикладная механика была одним из основных предметов со времени его основания. Отчасти это объяснялось тем, что со времен А. С. Ершова механику в училище читали те же профессора, что и в университете, лучшие научные силы Москвы. Кафедру теоретической механики организовал в 1878 г. Н. Е. Жуковский и с того времени руководил ею.